Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на Индийском субконтиненте как кала-азар, — это паразитарное заболевание, вызываемое жгутиковым простейшим Leishmania, которое может привести к летальному исходу при отсутствии своевременного лечения. Москит Phlebotomus argentipes является единственным подтвержденным переносчиком ВЛ в Юго-Восточной Азии, где его распространение контролируется с помощью обработки помещений инсектицидом длительного действия (IRS), синтетическим инсектицидом. Использование ДДТ в программах борьбы с ВЛ привело к развитию резистентности у москитов, поэтому ДДТ был заменен инсектицидом альфа-циперметрином. Однако альфа-циперметрин действует аналогично ДДТ, поэтому риск развития резистентности у москитов возрастает при стрессе, вызванном многократным воздействием этого инсектицида. В данном исследовании мы оценили восприимчивость диких комаров и их потомства F1 с использованием биотеста CDC в бутылке.
Мы собрали комаров в 10 деревнях округа Музаффарпур штата Бихар, Индия. В восьми деревнях продолжали использовать сильнодействующие препараты.циперметринДля обработки помещений один поселок прекратил использование сильнодействующего циперметрина, а другой поселок никогда не использовал сильнодействующий циперметрин. Собранные комары подвергались воздействию заранее определенной диагностической дозы в течение определенного времени (3 мкг/мл в течение 40 мин), а показатели уничтожения и смертности регистрировались через 24 часа после воздействия.
Эффективность уничтожения диких комаров составляла от 91,19% до 99,47%, а их первого поколения (F1) — от 91,70% до 98,89%. Через двадцать четыре часа после заражения смертность диких комаров составляла от 89,34% до 98,93%, а их первого поколения (F1) — от 90,16% до 98,33%.
Результаты данного исследования указывают на возможность развития резистентности у P. argentipes, что свидетельствует о необходимости постоянного мониторинга и бдительности для поддержания контроля после искоренения заболевания.
Висцеральный лейшманиоз (ВЛ), известный на Индийском субконтиненте как кала-азар, — это паразитарное заболевание, вызываемое жгутиковым простейшим Leishmania и передающееся через укус инфицированных самок москитов (Diptera: Myrmecophaga). Москиты являются единственным подтвержденным переносчиком ВЛ в Юго-Восточной Азии. Индия близка к достижению цели искоренения ВЛ. Однако для поддержания низкого уровня заболеваемости после ликвидации крайне важно сократить популяцию переносчиков, чтобы предотвратить потенциальную передачу инфекции.
Борьба с комарами в Юго-Восточной Азии осуществляется путем обработки помещений инсектицидами длительного действия (IRS) с использованием синтетических инсектицидов. Скрытное поведение серебристых ножек во время отдыха делает их подходящей мишенью для инсектицидной борьбы путем обработки помещений инсектицидами длительного действия [1]. Обработка помещений дихлордифенилтрихлорэтаном (ДДТ) в рамках Национальной программы борьбы с малярией в Индии оказала значительное косвенное воздействие на контроль популяций комаров и значительно сократила число случаев висцерального лейшманиоза (ВЛ) [2]. Эта незапланированная борьба с ВЛ побудила Индийскую программу искоренения ВЛ принять обработку помещений инсектицидами длительного действия в качестве основного метода борьбы с серебристыми ножками. В 2005 году правительства Индии, Бангладеш и Непала подписали меморандум о взаимопонимании с целью искоренения ВЛ к 2015 году [3]. Усилия по искоренению, включающие сочетание борьбы с переносчиками и быстрой диагностики и лечения случаев заболевания у людей, были направлены на переход к фазе консолидации к 2015 году, целевая дата впоследствии была пересмотрена до 2017, а затем до 2020 года [4]. Новая глобальная дорожная карта по искоренению забытых тропических болезней включает в себя искоренение висцерального лейшманиоза к 2030 году.[5]
Поскольку Индия вступает в пост-искоренившуюся фазу BCVD, крайне важно обеспечить, чтобы не развилась значительная устойчивость к бета-циперметрину. Причина устойчивости заключается в том, что как ДДТ, так и циперметрин имеют одинаковый механизм действия, а именно, они воздействуют на белок VGSC [21]. Таким образом, риск развития устойчивости у москитов может быть повышен стрессом, вызванным регулярным воздействием высокоэффективного циперметрина. Поэтому крайне важно отслеживать и выявлять потенциальные популяции москитов, устойчивые к этому инсектициду. В этом контексте целью данного исследования было отслеживание статуса восприимчивости диких москитов с использованием диагностических доз и продолжительности воздействия, определенных Чаубеем и др. [20], которые изучали P. argentipes из разных деревень в районе Музаффарпур штата Бихар, Индия, где постоянно использовались системы опрыскивания внутри помещений, обработанные циперметрином (деревни с непрерывным опрыскиванием внутри помещений). С помощью биотеста с использованием бутылок CDC сравнивали восприимчивость диких P. argentipes из деревень, которые прекратили использовать системы опрыскивания помещений циперметрином (бывшие деревни, участвующие в программе IPS), и из тех, которые никогда не использовали системы опрыскивания помещений циперметрином (деревни, не участвующие в программе IPS).
Для исследования было отобрано десять деревень (рис. 1; табл. 1), из которых восемь имели историю непрерывного опрыскивания помещений синтетическими пиретроидами (гиперметрином; обозначены как деревни с непрерывным применением гиперметрина) и имели случаи висцерального лейшманиоза (по крайней мере, один случай) за последние 3 года. Из оставшихся двух деревень, участвовавших в исследовании, одна деревня, в которой не проводилось опрыскивание помещений бета-циперметрином (деревня без опрыскивания помещений), была выбрана в качестве контрольной, а другая деревня, в которой проводилось периодическое опрыскивание помещений бета-циперметрином (деревня с периодическим опрыскиванием помещений/ранее проводившая опрыскивание помещений), была выбрана в качестве контрольной. Выбор этих деревень основывался на координации с Департаментом здравоохранения и группой по опрыскиванию помещений, а также на утверждении Микроплана действий по опрыскиванию помещений в районе Музаффарпур.
Географическая карта района Музаффарпур с указанием местоположения деревень, включенных в исследование (1–10). Места проведения исследования: 1, Манифулкаха; 2, Рамдас Маджхаули; 3, Мадхубани; 4, Анандпур Харуни; 5, Пандей; 6, Хирапур; 7, Мадхопур Хазари; 8, Хамидпур; 9, Нунфара; 10, Симара. Карта подготовлена с использованием программного обеспечения QGIS (версия 3.30.3) и файла Open Assessment Shapefile.
Бутылки для экспериментов по воздействию были подготовлены в соответствии с методами Чаубея и др. [20] и Денлингера и др. [22]. Вкратце, стеклянные бутылки объемом 500 мл были подготовлены за день до эксперимента, и внутренняя стенка бутылок была покрыта указанным инсектицидом (диагностическая доза α-циперметрина составляла 3 мкг/мл) путем нанесения ацетонового раствора инсектицида (2,0 мл) на дно, стенки и крышку бутылок. Затем каждая бутылка сушилась на механическом валике в течение 30 минут. В это время медленно откручивали крышку, чтобы дать ацетону испариться. После 30 минут сушки снимали крышку и вращали бутылку до полного испарения ацетона. Затем бутылки оставляли открытыми для просушки на ночь. Для каждого повторного теста одна бутылка, используемая в качестве контроля, была покрыта 2,0 мл ацетона. Все бутылки использовались повторно на протяжении всех экспериментов после соответствующей очистки в соответствии с процедурой, описанной Денлингером и др. и Всемирной организацией здравоохранения [22, 23].
На следующий день после приготовления инсектицида 30–40 пойманных в дикой природе комаров (голодных самок) извлекали из клеток в пробирках и осторожно сдували в каждую пробирку. Примерно такое же количество мух использовали для каждой пробирки, покрытой инсектицидом, включая контрольную. Повторяли эту процедуру не менее пяти-шести раз в каждой деревне. Через 40 минут после воздействия инсектицида регистрировали количество сбитых мух. Все мухи были пойманы механическим аспиратором, помещены в картонные контейнеры объемом 0,5 л, покрытые мелкой сеткой, и помещены в отдельный инкубатор при тех же условиях влажности и температуры с тем же источником пищи (ватные шарики, смоченные в 30% растворе сахара), что и необработанные колонии. Смертность регистрировали через 24 часа после воздействия инсектицида. Все комары были вскрыты и исследованы для подтверждения видовой принадлежности. Аналогичная процедура была проведена с потомством F1. Показатели сбития мух и смертности регистрировали через 24 часа после воздействия. Если смертность в контрольных флаконах составляла < 5%, коррекция смертности в повторах не производилась. Если смертность в контрольном флаконе составляла ≥ 5% и ≤ 20%, смертность в тестовых флаконах этого повтора корректировалась с использованием формулы Эббота. Если смертность в контрольной группе превышала 20%, вся тестовая группа отбрасывалась [24, 25, 26].
Средняя смертность отловленных в дикой природе комаров P. argentipes. Погрешности обозначены стандартными ошибками среднего значения. Пересечение двух красных горизонтальных линий с графиком (90% и 98% смертности соответственно) указывает на диапазон смертности, в котором может развиться резистентность.[25]
Средняя смертность потомства F1 диких P. argentipes. Погрешности обозначены стандартными ошибками среднего значения. Кривые, пересекаемые двумя красными горизонтальными линиями (90% и 98% смертности соответственно), представляют диапазон смертности, при котором может развиться резистентность[25].
Было установлено, что комары в контрольной деревне (Манифулкаха), не подвергавшейся воздействию инсектицидов, обладают высокой чувствительностью к ним. Средняя смертность (± стандартная ошибка) пойманных в дикой природе комаров через 24 часа после оглушения и воздействия инсектицидов составила 99,47 ± 0,52% и 98,93 ± 0,65% соответственно, а средняя смертность потомства F1 составила 98,89 ± 1,11% и 98,33 ± 1,11% соответственно (таблицы 2, 3).
Результаты этого исследования показывают, что серебристоногие москиты могут развить устойчивость к синтетическому пиретроиду (СП) α-циперметрину в деревнях, где пиретроид (СП) α-циперметрин использовался регулярно. В отличие от них, серебристоногие москиты, собранные в деревнях, не охваченных программой обработки помещений инсектицидами/контроля, оказались очень восприимчивыми. Мониторинг восприимчивости популяций диких москитов важен для контроля эффективности используемых инсектицидов, поскольку эта информация может помочь в борьбе с устойчивостью к инсектицидам. Высокий уровень устойчивости к ДДТ регулярно регистрируется у москитов из эндемичных районов Бихара из-за исторического селективного давления со стороны обработки помещений инсектицидами с использованием этого инсектицида [1].
Мы обнаружили, что P. argentipes очень чувствителен к пиретроидам, а полевые испытания в Индии, Бангладеш и Непале показали, что обработка помещений инсектицидами обладает высокой энтомологической эффективностью при использовании в сочетании с циперметрином или дельтаметрином [19, 26, 27, 28, 29]. Недавно Рой и др. [18] сообщили, что P. argentipes выработал устойчивость к пиретроидам в Непале. Наше полевое исследование восприимчивости показало, что москиты-серебристоногие, собранные в деревнях, не подвергавшихся обработке инсектицидами, были очень восприимчивы, но москиты, собранные в деревнях, подвергавшихся периодической/бывшей обработке инсектицидами и непрерывной обработке инсектицидами (смертность варьировалась от 90% до 97%, за исключением москитов из Анандпур-Харуни, у которых смертность составила 89,34% через 24 часа после обработки), вероятно, были устойчивы к высокоэффективному циперметрину [25]. Одной из возможных причин развития этой резистентности является давление, оказываемое плановым опрыскиванием внутри помещений (IRS) и программами локального опрыскивания на основе отдельных случаев, которые являются стандартными процедурами управления вспышками кала-азара в эндемичных районах/блоках/деревнях (Стандартная оперативная процедура расследования и управления вспышками [30]). Результаты этого исследования дают ранние признаки развития селективного давления против высокоэффективного циперметрина. К сожалению, исторические данные о восприимчивости для этого региона, полученные с использованием биотеста CDC в бутылках, недоступны для сравнения; во всех предыдущих исследованиях восприимчивость P. argentipes отслеживалась с использованием бумаги, пропитанной инсектицидами ВОЗ. Диагностические дозы инсектицидов в тест-полосках ВОЗ представляют собой рекомендуемые концентрации инсектицидов для идентификации при использовании против переносчиков малярии (Anopheles gambiae), а применимость этих концентраций к москитам неясна, поскольку москиты летают реже, чем комары, и проводят больше времени в контакте с субстратом в биотесте [23].
Синтетические пиретроиды используются в эндемичных по висцеральному лейшманиозу районах Непала с 1992 года, чередуясь с СП альфа-циперметрином и лямбда-цигалотрином для борьбы с москитами [31], а дельтаметрин также используется в Бангладеш с 2012 года [32]. Фенотипическая резистентность была обнаружена в диких популяциях москитов-серебристоногих в районах, где синтетические пиретроиды использовались в течение длительного времени [18, 33, 34]. Несинонимичная мутация (L1014F) была обнаружена в диких популяциях индийского москита и была связана с резистентностью к ДДТ, что предполагает, что резистентность к пиретроидам возникает на молекулярном уровне, поскольку как ДДТ, так и пиретроид (альфа-циперметрин) воздействуют на один и тот же ген в нервной системе насекомого [17, 34]. Поэтому систематическая оценка восприимчивости к циперметрину и мониторинг резистентности комаров имеют важное значение как в период искоренения, так и после него.
Потенциальным ограничением данного исследования является то, что мы использовали биоанализ с использованием флаконов CDC для измерения восприимчивости, но все сравнения основывались на результатах предыдущих исследований с использованием набора для биоанализа ВОЗ. Результаты двух биоанализов могут быть не напрямую сопоставимы, поскольку биоанализ с использованием флаконов CDC измеряет снижение количества паразитов в конце диагностического периода, тогда как биоанализ с использованием набора ВОЗ измеряет смертность через 24 или 72 часа после воздействия (последнее для медленнодействующих соединений) [35]. Другим потенциальным ограничением является количество деревень, подвергшихся обработке инсектицидами под инфекционным контролем (IRS), в данном исследовании по сравнению с одной деревней, не подвергшейся IRS, и одной деревней, не подвергшейся IRS/бывшей IRS. Мы не можем предполагать, что уровень восприимчивости комаров-переносчиков, наблюдаемый в отдельных деревнях одного района, является репрезентативным для уровня восприимчивости в других деревнях и районах Бихара. Поскольку Индия вступает в пост-элиминационный этап вируса лейкемии, крайне важно предотвратить значительное развитие резистентности. Необходим быстрый мониторинг резистентности популяций москитов в разных районах, блоках и географических зонах. Представленные в этом исследовании данные являются предварительными и должны быть проверены путем сравнения с концентрациями идентификации, опубликованными Всемирной организацией здравоохранения [35], чтобы получить более конкретное представление о состоянии восприимчивости P. argentipes в этих районах, прежде чем корректировать программы борьбы с переносчиками для поддержания низкой численности популяций москитов и содействия ликвидации вируса лейкемии.
Комар P. argentipes, переносчик вируса лейкоза, может начать проявлять ранние признаки устойчивости к высокоэффективному циперметрину. Регулярный мониторинг устойчивости к инсектицидам в диких популяциях P. argentipes необходим для поддержания эпидемиологической эффективности мер по борьбе с переносчиками. Для управления устойчивостью к инсектицидам и содействия искоренению вируса лейкоза в Индии необходима и рекомендуется ротация инсектицидов с различными механизмами действия и/или оценка и регистрация новых инсектицидов.
Дата публикации: 17 февраля 2025 г.