Visceral leishmaniasis (VL), kjent som kala-azar på det indiske subkontinentet, er en parasittisk sykdom forårsaket av den flagellerte protozoen Leishmania som kan være dødelig hvis den ikke behandles umiddelbart. Sandfluen Phlebotomus argentipes er den eneste bekreftede vektoren av VL i Sørøst-Asia, hvor den kontrolleres av innendørs restsprøyting (IRS), et syntetisk insektmiddel. Bruk av DDT i VL-kontrollprogrammer har resultert i utvikling av resistens hos sandfluer, så DDT er erstattet med insektmiddelet alfa-cypermetrin. Imidlertid virker alfa-cypermetrin på samme måte som DDT, så risikoen for resistens hos sandfluer øker under stress forårsaket av gjentatt eksponering for dette insektmidlet. I denne studien vurderte vi følsomheten til ville mygg og deres F1-avkom ved å bruke CDC-flaskebioanalysen.
Vi samlet mygg fra 10 landsbyer i Muzaffarpur-distriktet i Bihar, India. Åtte landsbyer fortsatte å bruke høy styrkecypermetrinfor innendørs sprøyting sluttet en landsby å bruke høypotens cypermetrin til innendørs sprøyting, og en landsby brukte aldri høypotens cypermetrin til innendørs sprøyting. De innsamlede myggene ble eksponert for en forhåndsdefinert diagnostisk dose i en definert tid (3 μg/ml i 40 minutter), og knockdown-hastigheten og dødeligheten ble registrert 24 timer etter eksponering.
Drapsraten for vill mygg varierte fra 91,19 % til 99,47 %, og de for deres F1-generasjoner varierte fra 91,70 % til 98,89 %. Tjuefire timer etter eksponering varierte dødeligheten for ville mygg fra 89,34 % til 98,93 %, og for deres F1-generasjon varierte fra 90,16 % til 98,33 %.
Resultatene av denne studien indikerer at resistens kan utvikle seg hos P. argentipes, noe som indikerer behovet for fortsatt overvåking og årvåkenhet for å opprettholde kontroll når utryddelse er oppnådd.
Visceral leishmaniasis (VL), kjent som kala-azar på det indiske subkontinentet, er en parasittisk sykdom forårsaket av den flagellerte protozoen Leishmania og overføres gjennom bitt av infiserte hunnsandfluer (Diptera: Myrmecophaga). Sandfluer er den eneste bekreftede vektoren av VL i Sørøst-Asia. India er nær ved å nå målet om å eliminere VL. For å opprettholde lave insidensrater etter utryddelse er det imidlertid avgjørende å redusere vektorpopulasjonen for å forhindre potensiell overføring.
Myggkontroll i Sørøst-Asia oppnås gjennom innendørs restsprøyting (IRS) ved bruk av syntetiske insektmidler. Sølvbenas hemmelighetsfulle hvileoppførsel gjør det til et egnet mål for insektmiddelkontroll gjennom innendørs restsprøyting [1]. Innendørs restsprøyting av diklordifenyltrikloretan (DDT) under det nasjonale malariakontrollprogrammet i India har hatt betydelige ringvirkninger for å kontrollere myggpopulasjoner og signifikant redusere VL-tilfeller [2]. Denne uplanlagte kontrollen av VL fikk det indiske VL-utryddelsesprogrammet til å ta i bruk innendørs restsprøyting som den primære metoden for kontroll av sølvbein. I 2005 signerte regjeringene i India, Bangladesh og Nepal et memorandum of understanding med mål om å eliminere VL innen 2015 [3]. Utryddelsesarbeid, som involverer en kombinasjon av vektorkontroll og rask diagnostisering og behandling av menneskelige tilfeller, var rettet mot å gå inn i konsolideringsfasen innen 2015, et mål som deretter ble revidert til 2017 og deretter 2020.[4] Det nye globale veikartet for å eliminere neglisjerte tropiske sykdommer inkluderer eliminering av VL innen 2030.[5]
Når India går inn i post-utryddelsesfasen av BCVD, er det viktig å sikre at betydelig resistens mot beta-cypermetrin ikke utvikles. Årsaken til resistensen er at både DDT og cypermetrin har samme virkningsmekanisme, nemlig at de retter seg mot VGSC-proteinet[21]. Dermed kan risikoen for resistensutvikling hos sandfluer økes av stress forårsaket av regelmessig eksponering for høypotent cypermetrin. Det er derfor viktig å overvåke og identifisere potensielle sandfluebestander som er resistente mot dette insektmidlet. I denne sammenhengen var målet med denne studien å overvåke mottakelighetsstatusen til ville sandfluer ved å bruke diagnostiske doser og eksponeringsvarigheter bestemt av Chaubey et al. [20] studerte P. argentipes fra forskjellige landsbyer i Muzaffarpur-distriktet i Bihar, India, som kontinuerlig brukte innendørs sprøytesystemer behandlet med cypermetrin (kontinuerlige IPS-landsbyer). Følsomhetsstatusen til ville P. argentipes fra landsbyer som hadde sluttet å bruke cypermetrinbehandlede innendørs sprøytesystemer (tidligere IPS-landsbyer) og de som aldri hadde brukt cypermetrinbehandlede innendørs sprøytesystemer (ikke-IPS-landsbyer) ble sammenlignet ved bruk av CDC-flaskebioanalysen.
Ti landsbyer ble valgt ut til studien (Fig. 1; Tabell 1), hvorav åtte hadde en historie med kontinuerlig innendørs sprøyting av syntetiske pyretroider (hypermetrin; betegnet som kontinuerlige hypermetrinlandsbyer) og hadde VL-tilfeller (minst ett tilfelle) de siste 3 årene. Av de resterende to landsbyene i studien, ble en landsby som ikke implementerte innendørs sprøyting av beta-cypermetrin (ikke-innendørs sprøytelandsby) valgt som kontrolllandsby og den andre landsbyen som hadde intermitterende innendørs sprøyting av beta-cypermetrin (intermitterende innendørs sprøytelandsby/tidligere innendørs sprøytelandsby) ble valgt som kontrolllandsby. Utvalget av disse landsbyene var basert på koordinering med helseavdelingen og innendørs sprøyteteamet og validering av mikrohandlingsplanen for innendørs sprøyting i Muzaffarpur-distriktet.
Geografisk kart over Muzaffarpur-distriktet som viser plasseringen av landsbyene som er inkludert i studien (1–10). Studiesteder: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Kartet ble utarbeidet ved hjelp av QGIS-programvare (versjon 3.30.3) og Open Assessment Shapefile.
Flaskene for eksponeringsforsøkene ble fremstilt i henhold til metodene til Chaubey et al. [20] og Denlinger et al. [22]. Kort fortalt ble 500 mL glassflasker forberedt en dag før eksperimentet, og den indre veggen av flaskene ble belagt med det angitte insektmiddelet (den diagnostiske dosen av α-cypermetrin var 3 μg/mL) ved å påføre en acetonløsning av insektmidlet (2,0 mL) til bunnen, veggene og korken på flasken. Hver flaske ble deretter tørket på en mekanisk rull i 30 min. I løpet av denne tiden, skru av hetten sakte for å la acetonen fordampe. Etter 30 minutter med tørking, fjern lokket og roter flasken til all aceton har fordampet. Flaskene ble deretter stående åpne for å tørke over natten. For hver replikattest ble en flaske, brukt som kontroll, belagt med 2,0 ml aceton. Alle flasker ble gjenbrukt gjennom eksperimentene etter passende rengjøring i henhold til prosedyren beskrevet av Denlinger et al. og Verdens helseorganisasjon [22, 23].
Dagen etter tilberedning av insektmidler ble 30–40 villfangede mygg (sultne hunner) fjernet fra burene i hetteglass og blåst forsiktig inn i hvert hetteglass. Omtrent det samme antall fluer ble brukt for hver insektmiddelbelagt flaske, inkludert kontrollen. Gjenta dette minst fem til seks ganger i hver landsby. Etter 40 minutters eksponering for insektmiddelet ble antallet fluer som ble slått ned registrert. Alle fluer ble fanget med en mekanisk aspirator, plassert i halvliters pappbeholdere dekket med finmasket netting, og plassert i en separat inkubator under samme fuktighets- og temperaturforhold med samme matkilde (bomullskuler dynket i 30 % sukkerløsning) som de ubehandlede koloniene. Dødeligheten ble registrert 24 timer etter eksponering for insektmiddelet. Alle myggene ble dissekert og undersøkt for å bekrefte artens identitet. Den samme prosedyren ble utført med F1-avkomfluene. Knockdown og dødelighet ble registrert 24 timer etter eksponering. Hvis dødeligheten i kontrollflaskene var < 5 %, ble det ikke foretatt dødelighetskorreksjon i replikatene. Hvis dødeligheten i kontrollflasken var ≥ 5 % og ≤ 20 %, ble dødeligheten i testflaskene til det replikatet korrigert ved bruk av Abbotts formel. Hvis dødeligheten i kontrollgruppen oversteg 20 %, ble hele testgruppen kastet [24, 25, 26].
Gjennomsnittlig dødelighet av villfangede P. argentipes-mygg. Feilstolper representerer standardfeil for gjennomsnittet. Skjæringspunktet mellom de to røde horisontale linjene med grafen (henholdsvis 90 % og 98 % dødelighet) indikerer dødelighetsvinduet der resistens kan utvikle seg. [25]
Gjennomsnittlig dødelighet av F1-avkom av villfanget P. argentipes. Feilstolper representerer standardfeil for gjennomsnittet. Kurvene krysset av de to røde horisontale linjene (henholdsvis 90 % og 98 % dødelighet) representerer området for dødelighet som resistens kan utvikle seg over[25].
Mygg i kontroll/ikke-IRS-landsbyen (Manifulkaha) ble funnet å være svært følsomme for insektmidlene. Gjennomsnittlig dødelighet (±SE) for villfangede mygg 24 timer etter knockdown og eksponering var henholdsvis 99,47 ± 0,52 % og 98,93 ± 0,65 %, og gjennomsnittlig dødelighet for F1-avkom var 98,89 ± 1,11 % og 98,31 %, henholdsvis 98,31 %, T. 3).
Resultatene av denne studien indikerer at sølvbeinte sandfluer kan utvikle resistens mot syntetisk pyretroid (SP) α-cypermetrin i landsbyer der pyretroid (SP) α-cypermetrin ble brukt rutinemessig. Derimot ble sandfluer med sølvbein samlet inn fra landsbyer som ikke dekkes av IRS/kontrollprogrammet funnet å være svært følsomme. Å overvåke følsomheten til bestander av ville sandfluer er viktig for å overvåke effektiviteten til insektmidler som brukes, siden denne informasjonen kan hjelpe til med å håndtere insektmiddelresistens. Høye nivåer av DDT-resistens er regelmessig rapportert i sandfluer fra endemiske områder i Bihar på grunn av historisk utvalgspress fra IRS ved bruk av dette insektmiddelet [1].
Vi fant at P. argentipes var svært sensitiv for pyretroider, og feltforsøk i India, Bangladesh og Nepal viste at IRS hadde høy entomologisk effekt når det ble brukt i kombinasjon med cypermetrin eller deltametrin [19, 26, 27, 28, 29]. Nylig har Roy et al. [18] rapporterte at P. argentipes hadde utviklet resistens mot pyretroider i Nepal. Vår feltsensitivitetsstudie viste at sølvbeinte sandfluer samlet fra ikke-IRS-eksponerte landsbyer var svært følsomme, men fluer samlet fra intermitterende/tidligere IRS-landsbyer og kontinuerlige IRS-landsbyer (dødeligheten varierte fra 90 % til 97 % bortsett fra sandfluer fra Anandpur-Haruni som hadde høy sannsynlighet for resistant-dødelighet ved 89,34 % h) cypermetrin [25]. En mulig årsak til utviklingen av denne resistensen er trykket som utøves av innendørs rutinesprøyting (IRS) og saksbaserte lokale sprøyteprogrammer, som er standardprosedyrer for å håndtere kala-azar-utbrudd i endemiske områder/blokker/landsbyer (Standard Operating Procedure for Outbreak Investigation and Management [30]. Resultatene av denne studien gir dessverre tidlige indikasjoner på selektiv utvikling mot trykket. historiske følsomhetsdata for denne regionen, innhentet ved bruk av CDC-flaskebioanalysen, er ikke tilgjengelige for sammenligning alle tidligere studier har overvåket P. argentipes følsomhet ved bruk av WHO-insekticid-impregnert papir. konsentrasjoner til sandfluer er uklare fordi sandfluer flyr sjeldnere enn mygg, og bruker mer tid i kontakt med substratet i bioanalysen [23].
Syntetiske pyretroider har blitt brukt i VL endemiske områder i Nepal siden 1992, alternerende med SPs alpha-cypermethrin og lambda-cyhalothrin for sandfly control [31], og deltametrin har også blitt brukt i Bangladesh siden 2012 [32]. Fenotypisk resistens er påvist i ville bestander av sølvbeinte sandfluer i områder hvor syntetiske pyretroider har vært brukt i lang tid [18, 33, 34]. En ikke-synonym mutasjon (L1014F) er påvist i ville populasjoner av den indiske sandfluen og har blitt assosiert med resistens mot DDT, noe som tyder på at pyretroidresistens oppstår på molekylært nivå, da både DDT og pyretroiden (alfa-cypermetrin) retter seg mot det samme genet i insektets nervesystem [17, 34]. Derfor er systematisk vurdering av cypermetrin-følsomhet og overvåking av myggresistens avgjørende under utryddelses- og post-utryddelsesperioden.
En potensiell begrensning av denne studien er at vi brukte CDC hetteglass-bioanalysen for å måle følsomhet, men alle sammenligninger brukte resultater fra tidligere studier med WHO-bioassay-settet. Resultatene fra de to bioanalysene er kanskje ikke direkte sammenlignbare fordi CDC-ampullens bioassay måler knockdown ved slutten av diagnoseperioden, mens WHO-settets bioassay måler dødelighet 24 eller 72 timer etter eksponering (sistnevnte for saktevirkende forbindelser) [35]. En annen potensiell begrensning er antallet IRS-landsbyer i denne studien sammenlignet med én ikke-IRS og én ikke-IRS/tidligere IRS-landsby. Vi kan ikke anta at nivået av myggvektormottakelighet observert i individuelle landsbyer i ett distrikt er representativt for mottakelighetsnivået i andre landsbyer og distrikter i Bihar. Når India går inn i post-elimineringsfasen av leukemivirus, er det viktig å forhindre betydelig utvikling av resistens. Rask overvåking av resistens i sandfluebestander fra forskjellige distrikter, blokker og geografiske områder er nødvendig. Dataene som presenteres i denne studien er foreløpige og bør verifiseres ved sammenligning med identifikasjonskonsentrasjonene publisert av Verdens helseorganisasjon [35] for å få en mer spesifikk idé om mottakelighetsstatusen til P. argentipes i disse områdene før man modifiserer vektorkontrollprogrammer for å opprettholde lave sandfluepopulasjoner og støtte eliminering av leukemivirus.
Myggen P. argentipes, vektoren av leukoseviruset, kan begynne å vise tidlige tegn på resistens mot det svært effektive cypermetrinet. Regelmessig overvåking av insektmiddelresistens i ville populasjoner av P. argentipes er nødvendig for å opprettholde den epidemiologiske virkningen av vektorkontrollintervensjoner. Rotasjon av insektmidler med ulike virkemåter og/eller evaluering og registrering av nye insektmidler er nødvendig og anbefales for å håndtere insektmiddelresistens og støtte eliminering av leukosevirus i India.
Innleggstid: 17. februar 2025