Висцералната лайшманиоза (VL), известна като кала-азар в Индийския субконтинент, е паразитно заболяване, причинено от флагелираната протозоя Leishmania, която може да бъде фатална, ако не се лекува своевременно. Пясъчната муха Phlebotomus argentipes е единственият потвърден вектор на VL в Югоизточна Азия, където се контролира чрез остатъчно пръскане на закрито (IRS), синтетичен инсектицид. Използването на DDT в програмите за контрол на VL е довело до развитие на резистентност при пясъчни мухи, така че DDT е заменен от инсектицида алфа-циперметрин. Алфа-циперметринът обаче действа подобно на ДДТ, така че рискът от резистентност при пясъчните мухи се увеличава при стрес, причинен от многократно излагане на този инсектицид. В това проучване ние оценихме чувствителността на дивите комари и тяхното F1 потомство, използвайки CDC биотест от бутилка.
Събрахме комари от 10 села в област Музафарпур в Бихар, Индия. Осем села продължиха да използват висока потенцияциперметринза пръскане на закрито, едно село спря да използва циперметрин с висока ефективност за пръскане на закрито, а едно село никога не е използвало циперметрин с висока ефективност за пръскане на закрито. Събраните комари бяха изложени на предварително определена диагностична доза за определено време (3 μg/ml за 40 минути), а степента на нокдаун и смъртността бяха записани 24 часа след експозицията.
Степента на унищожаване на дивите комари варира от 91,19% до 99,47%, а тези на техните поколения F1 варират от 91,70% до 98,89%. Двадесет и четири часа след експозицията смъртността на дивите комари варира от 89,34% до 98,93%, а тази на тяхното поколение F1 варира от 90,16% до 98,33%.
Резултатите от това проучване показват, че може да се развие резистентност при P. argentipes, което показва необходимостта от непрекъснато наблюдение и бдителност за поддържане на контрол след постигане на ликвидирането.
Висцералната лайшманиоза (VL), известна като кала-азар в Индийския субконтинент, е паразитно заболяване, причинено от флагелираните протозои Leishmania и предавано чрез ухапване от заразени женски пясъчни мухи (Diptera: Myrmecophaga). Пясъчните мухи са единственият потвърден вектор на VL в Югоизточна Азия. Индия е близо до постигането на целта за елиминиране на VL. Въпреки това, за да се поддържат ниски нива на заболеваемост след ликвидиране, е изключително важно да се намали векторната популация, за да се предотврати потенциално предаване.
Контролът на комарите в Югоизточна Азия се осъществява чрез пръскане с остатъчни вещества на закрито (IRS) с използване на синтетични инсектициди. Потайното поведение на сребърните крака в покой го прави подходяща мишена за контрол с инсектициди чрез остатъчно пръскане на закрито [1]. Остатъчното пръскане на закрито с дихлордифенилтрихлороетан (DDT) по Националната програма за контрол на маларията в Индия има значителни странични ефекти при контролиране на популациите от комари и значително намаляване на случаите на VL [2]. Този непланиран контрол на VL подтикна Индийската програма за унищожаване на VL да приеме остатъчното пръскане на закрито като основен метод за борба със среброкраките. През 2005 г. правителствата на Индия, Бангладеш и Непал подписаха меморандум за разбирателство с цел премахване на VL до 2015 г. [3]. Усилията за изкореняване, включващи комбинация от контрол на векторите и бърза диагностика и лечение на случаи при хора, бяха насочени към навлизане във фазата на консолидация до 2015 г., цел впоследствие преразгледана до 2017 г. и след това до 2020 г.[4] Новата глобална пътна карта за премахване на пренебрегваните тропически болести включва премахване на VL до 2030 г.[5]
Тъй като Индия навлиза във фазата след ерадикация на BCVD, е наложително да се гарантира, че няма да се развие значителна резистентност към бета-циперметрин. Причината за резистентността е, че както ДДТ, така и циперметринът имат един и същ механизъм на действие, а именно те са насочени към протеина VGSC[21]. По този начин рискът от развитие на резистентност при пясъчни мухи може да се увеличи от стрес, причинен от редовното излагане на силно мощен циперметрин. Ето защо е наложително да се наблюдават и идентифицират потенциални популации на пясъчни мухи, резистентни към този инсектицид. В този контекст целта на това проучване беше да се наблюдава състоянието на чувствителност на дивите пясъчни мухи, като се използват диагностични дози и продължителност на експозиция, определени от Chaubey et al. [20] изследва P. argentipes от различни села в окръг Muzaffarpur в Бихар, Индия, които непрекъснато използват системи за пръскане на закрито, третирани с циперметрин (непрекъснати IPS села). Състоянието на чувствителност на диви P. argentipes от села, които са спрели да използват системи за пръскане на закрито, третирани с циперметрин (бивши IPS села), и тези, които никога не са използвали системи за пръскане на закрито, третирани с циперметрин (села, които не са IPS), бяха сравнени с помощта на CDC биотест за бутилка.
За изследването бяха избрани десет села (фиг. 1; таблица 1), от които осем са имали история на непрекъснато пръскане на закрито със синтетични пиретроиди (хиперметрин; обозначени като непрекъснати села с хиперметрин) и са имали случаи на VL (поне един случай) през последните 3 години. От останалите две села в проучването, едно село, което не прилага пръскане на закрито с бета-циперметрин (село без пръскане на закрито), беше избрано като контролно село, а другото село, което имаше периодично пръскане на закрито с бета-циперметрин (село с периодично пръскане на закрито/бивше село с пръскане на закрито), беше избрано като контролно село. Изборът на тези села се основава на координация с Министерството на здравеопазването и екипа за пръскане на закрито и валидиране на плана за микро действие за пръскане на закрито в област Музафарпур.
Географска карта на област Музафарпур, показваща местоположението на селата, включени в изследването (1–10). Места на изследване: 1, Manifulkaha; 2, Рамдас Маджаули; 3, Мадхубани; 4, Анандпур Харуни; 5, Пандей; 6, Хирапур; 7, Мадхопур Хазари; 8, Хамидпур; 9, Нунфара; 10, Симара. Картата е изготвена с помощта на софтуер QGIS (версия 3.30.3) и Open Assessment Shapefile.
Бутилките за експериментите с експозиция се приготвят съгласно методите на Chaubey et al. [20] и Denlinger et al. [22]. Накратко, стъклени бутилки от 500 mL бяха приготвени един ден преди експеримента и вътрешната стена на бутилките беше покрита с посочения инсектицид (диагностичната доза на α-циперметрин беше 3 μg/mL) чрез прилагане на ацетонов разтвор на инсектицида (2,0 mL) към дъното, стените и капачката на бутилките. След това всяка бутилка се изсушава на механичен валяк за 30 минути. През това време бавно развийте капачката, за да позволите на ацетона да се изпари. След 30 минути сушене отстранете капачката и завъртете бутилката, докато целият ацетон се изпари. След това бутилките бяха оставени отворени да изсъхнат за една нощ. За всеки повторен тест, една бутилка, използвана като контрола, беше покрита с 2,0 mL ацетон. Всички бутилки бяха използвани повторно по време на експериментите след подходящо почистване съгласно процедурата, описана от Denlinger et al. и Световната здравна организация [22, 23].
В деня след приготвянето на инсектицида, 30-40 уловени диви комари (изгладнели женски) бяха извадени от клетките във флакони и внимателно издухани във всеки флакон. Приблизително еднакъв брой мухи бяха използвани за всяка покрита с инсектицид бутилка, включително контролата. Повторете това поне пет до шест пъти във всяко село. След 40 минути излагане на инсектицида беше записан броят на повалените мухи. Всички мухи бяха уловени с механичен аспиратор, поставени в пинтови картонени контейнери, покрити с фина мрежа, и поставени в отделен инкубатор при същите условия на влажност и температура със същия източник на храна (памучни топки, напоени с 30% захарен разтвор) като нетретираните колонии. Смъртността е регистрирана 24 часа след излагане на инсектицида. Всички комари бяха разрязани и изследвани, за да се потвърди идентичността на вида. Същата процедура беше извършена с F1 потомствени мухи. Нокдаунът и смъртността са регистрирани 24 часа след експозицията. Ако смъртността в контролните бутилки е < 5%, не е направена корекция на смъртността в повторенията. Ако смъртността в контролната бутилка е ≥ 5% и ≤ 20%, смъртността в тестовите бутилки на тази реплика се коригира с помощта на формулата на Abbott. Ако смъртността в контролната група надхвърли 20%, цялата тестова група беше отхвърлена [24, 25, 26].
Средна смъртност на уловени диви комари P. argentipes. Лентите за грешки представляват стандартни грешки на средната стойност. Пресечната точка на двете червени хоризонтални линии с графиката (съответно 90% и 98% смъртност) показва прозореца на смъртността, в който може да се развие резистентност.[25]
Средна смъртност на F1 потомство на уловен от дивата природа P. argentipes. Лентите за грешки представляват стандартни грешки на средната стойност. Кривите, пресечени от двете червени хоризонтални линии (съответно 90% и 98% смъртност), представляват обхвата на смъртността, в който може да се развие резистентност[25].
Установено е, че комарите в контролното/не-IRS село (Manifulkaha) са силно чувствителни към инсектицидите. Средната смъртност (±SE) на уловени от дивата природа комари 24 часа след нокдаун и експозиция е съответно 99,47 ± 0,52% и 98,93 ± 0,65%, а средната смъртност на F1 потомството е съответно 98,89 ± 1,11% и 98,33 ± 1,11% (Таблици 2, 3).
Резултатите от това проучване показват, че среброкраките пясъчни мухи могат да развият резистентност към синтетичния пиретроид (SP) α-циперметрин в селата, където пиретроидът (SP) α-циперметрин е бил използван рутинно. За разлика от това, среброкраките пясъчни мухи, събрани от села, които не са обхванати от IRS/програмата за контрол, се оказаха силно податливи. Наблюдението на чувствителността на популациите на диви пясъчни мухи е важно за наблюдение на ефективността на използваните инсектициди, тъй като тази информация може да помогне при управлението на резистентността към инсектициди. Редовно се съобщава за високи нива на резистентност към DDT при пясъчни мухи от ендемични райони на Бихар поради исторически натиск за селекция от IRS, използващ този инсектицид [1].
Установихме, че P. argentipes е силно чувствителен към пиретроиди, а полеви опити в Индия, Бангладеш и Непал показаха, че IRS има висока ентомологична ефикасност, когато се използва в комбинация с циперметрин или делтаметрин [19, 26, 27, 28, 29]. Наскоро Roy et al. [18] съобщават, че P. argentipes е развил резистентност към пиретроиди в Непал. Нашето полево проучване за чувствителност показа, че среброкраките пясъчни мухи, събрани от села, които не са изложени на IRS, са силно податливи, но мухите, събрани от периодични/предишни IRS и непрекъснати IRS села (смъртността варира от 90% до 97%, с изключение на пясъчните мухи от Anandpur-Haruni, които имат 89,34% смъртност на 24 часа след експозицията) вероятно са били устойчиви на високоефективен циперметрин [25]. Една възможна причина за развитието на тази резистентност е натискът, упражняван от рутинно пръскане на закрито (IRS) и програми за местно пръскане, които са стандартни процедури за управление на огнища на кала-азар в ендемични райони/блокове/села (Стандартна оперативна процедура за разследване и управление на огнища [30]. Резултатите от това проучване предоставят ранни индикации за развитието на селективен натиск срещу високоефективен натиск срещу За съжаление, историческите данни за чувствителност за този регион, получени с помощта на CDC биоанализ, не са налични за сравнение; всички предишни проучвания са наблюдавали чувствителността на P. argentipes, използвайки хартия, импрегнирана с инсектициди. gambiae), а оперативната приложимост на тези концентрации за пясъчни мухи е неясна, тъй като пясъчните мухи летят по-рядко от комарите и прекарват повече време в контакт със субстрата в биоанализа [23].
Синтетичните пиретроиди се използват в ендемичните за VL райони на Непал от 1992 г., като се редуват със SPs алфа-циперметрин и ламбда-цихалотрин за контрол на пясъчни мухи [31], а делтаметринът също се използва в Бангладеш от 2012 г. [32]. Фенотипна резистентност е открита в диви популации на среброкраки пясъчни мухи в райони, където синтетичните пиретроиди са били използвани дълго време [18, 33, 34]. Несинонимна мутация (L1014F) е открита в диви популации на индийската пясъчна муха и е свързана с резистентност към DDT, което предполага, че пиретроидната резистентност възниква на молекулярно ниво, тъй като и DDT, и пиретроидът (алфа-циперметрин) са насочени към един и същ ген в нервната система на насекомите [17, 34]. Следователно системната оценка на чувствителността към циперметрин и мониторингът на резистентността на комарите са от съществено значение по време на ерадикационния и пост-ерадикационния период.
Потенциално ограничение на това проучване е, че използвахме CDC биотест във флакон за измерване на чувствителността, но всички сравнения използваха резултати от предишни проучвания, използващи комплекта за биоанализ на СЗО. Резултатите от двата биотеста може да не са пряко сравними, тъй като биотестът на CDC във флакона измерва нокдаун в края на диагностичния период, докато биотестът на комплекта на СЗО измерва смъртността на 24 или 72 часа след експозицията (последното за бавнодействащи съединения) [35]. Друго потенциално ограничение е броят на селата на IRS в това проучване в сравнение с едно не-IRS и едно не-IRS/бивше IRS село. Не можем да приемем, че нивото на чувствителност към вектори на комари, наблюдавано в отделни села в един окръг, е представително за нивото на чувствителност в други села и области в Бихар. Тъй като Индия навлиза във фазата след елиминиране на вируса на левкемия, наложително е да се предотврати значително развитие на резистентност. Необходим е бърз мониторинг на резистентността в популациите на пясъчни мухи от различни области, блокове и географски области. Данните, представени в това проучване, са предварителни и трябва да бъдат проверени чрез сравнение с идентификационните концентрации, публикувани от Световната здравна организация [35], за да се получи по-конкретна представа за състоянието на чувствителност на P. argentipes в тези области, преди да се модифицират програмите за контрол на вектора, за да се поддържат ниски популации на пясъчни мухи и да се подпомогне елиминирането на вируса на левкемия.
Комарът P. argentipes, векторът на вируса на левкозата, може да започне да показва ранни признаци на резистентност към високоефективния циперметрин. Необходим е редовен мониторинг на резистентността към инсектициди в дивите популации на P. argentipes, за да се поддържа епидемиологичното въздействие на интервенциите за контрол на векторите. Редуването на инсектициди с различни начини на действие и/или оценка и регистрация на нови инсектициди е необходимо и препоръчително за управление на резистентността към инсектициди и подпомагане на елиминирането на вируса на левкоза в Индия.
Време на публикуване: 17 февруари 2025 г