Visceralna lišmanijaza (VL), na indijski podcelini znana kot kala-azar, je parazitska bolezen, ki jo povzroča bičkasti protozoj Leishmania in je lahko smrtna, če se ne zdravi pravočasno. Peščena muha Phlebotomus argentipes je edini potrjeni prenašalec VL v jugovzhodni Aziji, kjer jo zatiramo z ostanki škropljenja v zaprtih prostorih (IRS), sintetičnim insekticidom. Uporaba DDT v programih zatiranja VL je povzročila razvoj odpornosti pri peščenih muhah, zato je bil DDT nadomeščen z insekticidom alfa-cipermetrin. Vendar alfa-cipermetrin deluje podobno kot DDT, zato se tveganje za odpornost pri peščenih muhah poveča pri stresu, ki ga povzroča ponavljajoča se izpostavljenost temu insekticidu. V tej študiji smo ocenili občutljivost divjih komarjev in njihovih potomcev F1 z uporabo biološkega testa CDC v steklenicah.
Komarje smo zbrali v 10 vaseh v okrožju Muzaffarpur v Biharju v Indiji. Osem vasi je še naprej uporabljalo visoko potentnecipermetrinZa škropljenje v zaprtih prostorih je ena vas prenehala uporabljati visoko potentni cipermetrin za škropljenje v zaprtih prostorih, ena vas pa visoko potentnega cipermetrina ni nikoli več uporabljala za škropljenje v zaprtih prostorih. Zbrani komarji so bili izpostavljeni vnaprej določenemu diagnostičnemu odmerku za določen čas (3 μg/ml za 40 minut), stopnja uničenja in umrljivost pa sta bili zabeleženi 24 ur po izpostavljenosti.
Stopnja uničenja divjih komarjev se je gibala od 91,19 % do 99,47 %, stopnja uničenja njihovih generacij F1 pa od 91,70 % do 98,89 %. Štiriindvajset ur po izpostavljenosti se je umrljivost divjih komarjev gibala od 89,34 % do 98,93 %, stopnja uničenja njihove generacije F1 pa od 90,16 % do 98,33 %.
Rezultati te študije kažejo, da se lahko pri P. argentipes razvije odpornost, kar kaže na potrebo po nadaljnjem spremljanju in budnosti za ohranitev nadzora, ko je bolezen izkoreninjena.
Visceralna lišmanijaza (VL), na indijski podcelini znana kot kala-azar, je parazitska bolezen, ki jo povzroča bičkasti protozoj Leishmania in se prenaša z ugrizom okuženih samic peščenih muh (Diptera: Myrmecophaga). Peščene muhe so edini potrjeni prenašalci VL v jugovzhodni Aziji. Indija je blizu doseganju cilja izkoreninjenja VL. Vendar pa je za ohranitev nizke stopnje pojavnosti po izkoreninjenju ključnega pomena zmanjšanje populacije prenašalcev, da se prepreči morebiten prenos.
Nadzor nad komarji v jugovzhodni Aziji se izvaja z ostanki škropljenja v zaprtih prostorih (IRS) z uporabo sintetičnih insekticidov. Zaradi skrivnega počivalnega vedenja srebrnonoge je primerna tarča za nadzor insekticidov z ostanki škropljenja v zaprtih prostorih [1]. Ostanki škropljenja diklorodifeniltrikloretana (DDT) v zaprtih prostorih v okviru nacionalnega programa za nadzor malarije v Indiji so imeli znatne učinke prelivanja pri nadzoru populacij komarjev in znatnem zmanjšanju primerov VL [2]. Ta nenačrtovani nadzor VL je spodbudil indijski program za izkoreninjenje VL, da je škropljenje ostankov v zaprtih prostorih sprejel kot primarno metodo zatiranja srebrnonoge. Leta 2005 so vlade Indije, Bangladeša in Nepala podpisale memorandum o soglasju s ciljem izkoreninjenja VL do leta 2015 [3]. Prizadevanja za izkoreninjenje, ki vključujejo kombinacijo zatiranja vektorjev ter hitre diagnoze in zdravljenja primerov pri ljudeh, so bila namenjena vstopu v fazo konsolidacije do leta 2015, cilj pa je bil pozneje revidiran na leto 2017 in nato na leto 2020.[4] Novi globalni načrt za odpravo zanemarjenih tropskih bolezni vključuje odpravo VL do leta 2030.[5]
Ker Indija vstopa v fazo po izkoreninjenju BCVD, je nujno zagotoviti, da se ne razvije znatna odpornost na beta-cipermetrin. Razlog za odpornost je, da imata tako DDT kot cipermetrin enak mehanizem delovanja, in sicer ciljata na protein VGSC [21]. Tveganje za razvoj odpornosti pri peščenih mušicah se lahko poveča zaradi stresa, ki ga povzroča redna izpostavljenost zelo močnemu cipermetrinu. Zato je nujno spremljati in identificirati potencialne populacije peščenih mušic, odporne na ta insekticid. V tem kontekstu je bil cilj te študije spremljati stanje občutljivosti divjih peščenih mušic z uporabo diagnostičnih odmerkov in trajanja izpostavljenosti, ki so jih določili Chaubey in sodelavci [20], ki so preučevali P. argentipes iz različnih vasi v okrožju Muzaffarpur v Biharju v Indiji, ki so neprekinjeno uporabljale notranje sisteme škropljenja, tretirane s cipermetrinom (neprekinjene vasi IPS). Status občutljivosti divje vrste P. argentipes iz vasi, ki so prenehale uporabljati s cipermetrinom obdelane sisteme za škropljenje v zaprtih prostorih (nekdanje vasi z IPS), in tistih, ki nikoli niso uporabljale s cipermetrinom obdelanih sistemov za škropljenje v zaprtih prostorih (vasi brez IPS), so primerjali z biološkim testom v steklenicah CDC.
Za študijo je bilo izbranih deset vasi (slika 1; tabela 1), od katerih jih je osem imelo zgodovino neprekinjenega škropljenja sintetičnih piretroidov (hipermetrin; označene kot vasi s stalnim hipermetrinom) in so imele v zadnjih treh letih primere virusne okužbe (vsaj en primer). Od preostalih dveh vasi v študiji je bila ena vas, ki ni izvajala škropljenja z beta-cipermetrinom v zaprtih prostorih (vas brez škropljenja v zaprtih prostorih), izbrana kot kontrolna vas, druga vas, ki je imela občasno škropljenje z beta-cipermetrinom v zaprtih prostorih (vas s občasnim škropljenjem v zaprtih prostorih/nekdanja vas s škropljenjem v zaprtih prostorih), pa je bila izbrana kot kontrolna vas. Izbor teh vasi je temeljil na sodelovanju z zdravstvenim oddelkom in ekipo za škropljenje v zaprtih prostorih ter na potrditvi mikro akcijskega načrta za škropljenje v zaprtih prostorih v okrožju Muzaffarpur.
Geografski zemljevid okrožja Muzaffarpur, ki prikazuje lokacije vasi, vključenih v študijo (1–10). Lokacije študije: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Zemljevid je bil pripravljen z uporabo programske opreme QGIS (različica 3.30.3) in Open Assessment Shapefile.
Steklenice za poskuse izpostavljenosti so bile pripravljene po metodah Chaubeyja in sodelavcev [20] ter Denlingerja in sodelavcev [22]. Na kratko, 500 ml stekleničke so bile pripravljene en dan pred poskusom, notranja stena steklenic pa je bila premazana z navedenim insekticidom (diagnostični odmerek α-cipermetrina je bil 3 μg/ml) z nanosom acetonske raztopine insekticida (2,0 ml) na dno, stene in pokrovček steklenic. Vsaka steklenica je bila nato 30 minut sušena na mehanskem valju. Med tem časom počasi odvijte pokrovček, da aceton izhlapi. Po 30 minutah sušenja odstranite pokrovček in steklenico vrtite, dokler ves aceton ne izhlapi. Steklenice so nato pustili odprte, da se sušijo čez noč. Za vsak ponovljeni test je bila ena steklenica, ki je bila uporabljena kot kontrola, premazana z 2,0 ml acetona. Vse steklenice so bile ponovno uporabljene med poskusi po ustreznem čiščenju po postopku, ki so ga opisali Denlinger in sodelavci ter Svetovna zdravstvena organizacija [22, 23].
Dan po pripravi insekticida so iz kletk v vialah odstranili 30–40 divjih komarjev (stradanih samic) in jih nežno pihnili v vsako vialo. Za vsako stekleničko, prevlečeno z insekticidom, vključno s kontrolno, so uporabili približno enako število muh. To ponovite vsaj pet do šestkrat v vsaki vasi. Po 40 minutah izpostavljenosti insekticidu so zabeležili število potrtih muh. Vse muhe so ujele z mehanskim aspiratorjem, jih dali v kartonske posode velikosti pinta, prekrite z drobno mrežico, in jih dali v ločen inkubator pod enakimi pogoji vlažnosti in temperature z istim virom hrane (vatne kroglice, namočene v 30-odstotni raztopini sladkorja) kot netretirane kolonije. Smrtnost so zabeležili 24 ur po izpostavljenosti insekticidu. Vse komarje so secirali in pregledali, da bi potrdili vrstno identiteto. Enak postopek je bil izveden s potomci muh F1. Stopnja potrtosti in smrtnosti sta bili zabeleženi 24 ur po izpostavljenosti. Če je bila smrtnost v kontrolnih stekleničkah < 5 %, v ponovitvah ni bila opravljena korekcija smrtnosti. Če je bila umrljivost v kontrolni steklenički ≥ 5 % in ≤ 20 %, je bila umrljivost v testnih stekleničkah te ponovitve popravljena z Abbottovo formulo. Če je umrljivost v kontrolni skupini presegla 20 %, je bila celotna testna skupina zavržena [24, 25, 26].
Povprečna umrljivost komarjev vrste P. argentipes, ujetih v divjini. Stolpci napak predstavljajo standardne napake povprečja. Presečišče dveh rdečih vodoravnih črt z grafom (90 % oziroma 98 % umrljivost) označuje okno umrljivosti, v katerem se lahko razvije odpornost.[25]
Povprečna umrljivost potomcev F1 divje ulovljene vrste P. argentipes. Stolpci napak predstavljajo standardne napake povprečja. Krivulje, ki jih sekata dve rdeči vodoravni črti (90 % oziroma 98 % umrljivost), predstavljajo razpon umrljivosti, v katerem se lahko razvije odpornost [25].
Ugotovljeno je bilo, da so komarji v kontrolni/ne-IRS vasi (Manifulkaha) zelo občutljivi na insekticide. Povprečna umrljivost (±SE) divje ujetih komarjev 24 ur po udarcu in izpostavljenosti je bila 99,47 ± 0,52 % oziroma 98,93 ± 0,65 %, povprečna umrljivost potomcev F1 pa je bila 98,89 ± 1,11 % oziroma 98,33 ± 1,11 % (preglednici 2 in 3).
Rezultati te študije kažejo, da lahko srebrnonoge peščene mušice razvijejo odpornost na sintetični piretroid (SP) α-cipermetrin v vaseh, kjer se je piretroid (SP) α-cipermetrin rutinsko uporabljal. Nasprotno pa so bile srebrnonoge peščene mušice, zbrane v vaseh, ki niso bile zajete v programu IRS/kontrolni program, zelo dovzetne. Spremljanje dovzetnosti populacij divjih peščenih mušic je pomembno za spremljanje učinkovitosti uporabljenih insekticidov, saj lahko te informacije pomagajo pri obvladovanju odpornosti na insekticide. Pri peščenih mušicah iz endemičnih območij Biharja so redno poročali o visokih ravneh odpornosti na DDT zaradi zgodovinskega selekcijskega pritiska IRS pri uporabi tega insekticida [1].
Ugotovili smo, da je P. argentipes zelo občutljiv na piretroide, terenski poskusi v Indiji, Bangladešu in Nepalu pa so pokazali, da ima IRS visoko entomološko učinkovitost, če se uporablja v kombinaciji s cipermetrinom ali deltametrinom [19, 26, 27, 28, 29]. Nedavno so Roy in sodelavci [18] poročali, da je P. argentipes v Nepalu razvil odpornost na piretroide. Naša študija terenske občutljivosti je pokazala, da so bile srebrnonoge peščene mušice, zbrane v vaseh, ki niso bile izpostavljene IRS, zelo dovzetne, medtem ko so bile muhe, zbrane v vaseh z občasnim/nekdanjim in stalnim delovanjem IRS (umrljivost se je gibala od 90 % do 97 %, razen peščenih mušic iz Anandpur-Harunija, ki so imele 89,34-odstotno umrljivost 24 ur po izpostavljenosti), verjetno odporne na zelo učinkovit cipermetrin [25]. Eden od možnih razlogov za razvoj te odpornosti je pritisk, ki ga izvajajo rutinsko škropljenje v zaprtih prostorih (IRS) in lokalni programi škropljenja na podlagi primerov, ki so standardni postopki za obvladovanje izbruhov kala-azar na endemičnih območjih/blokih/vaseh (Standardni operativni postopek za preiskovanje in obvladovanje izbruhov [30]. Rezultati te študije dajejo zgodnje znake razvoja selektivnega pritiska proti zelo učinkovitemu cipermetrinu. Žal zgodovinski podatki o občutljivosti za to regijo, pridobljeni z biološkim testom v stekleničkah CDC, niso na voljo za primerjavo; vse prejšnje študije so spremljale občutljivost P. argentipes z uporabo papirja, impregniranega z insekticidi SZO. Diagnostični odmerki insekticidov v testnih trakovih SZO so priporočene identifikacijske koncentracije insekticidov za uporabo proti prenašalcem malarije (Anopheles gambiae), operativna uporabnost teh koncentracij za peščene mušice pa ni jasna, ker peščene mušice letijo manj pogosto kot komarji in preživijo več časa v stiku s substratom v biološkem testu [23].
Sintetični piretroidi se na endemičnih območjih VL v Nepalu uporabljajo od leta 1992, izmenično s SP alfa-cipermetrinom in lambda-cihalotrinom za zatiranje peščenih muh [31], deltametrin pa se od leta 2012 uporablja tudi v Bangladešu [32]. Fenotipska odpornost je bila odkrita pri divjih populacijah srebrnonogih peščenih muh na območjih, kjer se sintetični piretroidi uporabljajo že dolgo časa [18, 33, 34]. Nesinonimna mutacija (L1014F) je bila odkrita pri divjih populacijah indijske peščene muhe in je bila povezana z odpornostjo na DDT, kar kaže na to, da odpornost na piretroide nastane na molekularni ravni, saj tako DDT kot piretroid (alfa-cipermetrin) ciljata na isti gen v živčnem sistemu žuželk [17, 34]. Zato sta sistematična ocena občutljivosti na cipermetrin in spremljanje odpornosti komarjev bistvena med obdobjem izkoreninjenja in po njem.
Možna omejitev te študije je, da smo za merjenje občutljivosti uporabili biološki test CDC v viali, vendar so vse primerjave uporabile rezultate prejšnjih študij z uporabo kompleta za biološke teste WHO. Rezultati obeh bioloških testov morda niso neposredno primerljivi, ker biološki test CDC v viali meri upad virusa na koncu diagnostičnega obdobja, medtem ko biološki test WHO meri smrtnost 24 ali 72 ur po izpostavljenosti (slednje za počasi delujoče spojine) [35]. Druga možna omejitev je število vasi IRS v tej študiji v primerjavi z eno vasjo, ki ni IRS, in eno vasjo, ki ni IRS/nekdanja IRS. Ne moremo domnevati, da je raven občutljivosti komarjev na vektorje, opažena v posameznih vaseh v enem okrožju, reprezentativna za raven občutljivosti v drugih vaseh in okrožjih v Biharju. Ker Indija vstopa v fazo po eliminaciji virusa levkemije, je nujno preprečiti znaten razvoj odpornosti. Potrebno je hitro spremljanje odpornosti v populacijah peščenih muh iz različnih okrožij, blokov in geografskih območij. Podatki, predstavljeni v tej študiji, so predhodni in jih je treba preveriti s primerjavo z identifikacijskimi koncentracijami, ki jih je objavila Svetovna zdravstvena organizacija [35], da bi dobili natančnejšo predstavo o stanju občutljivosti P. argentipes na teh območjih, preden spremenimo programe zatiranja vektorjev, da bi ohranili nizke populacije peščenih muh in podprli izkoreninjenje virusa levkemije.
Komar P. argentipes, prenašalec virusa levkoze, lahko začne kazati zgodnje znake odpornosti na zelo učinkovit cipermetrin. Redno spremljanje odpornosti na insekticide v divjih populacijah P. argentipes je potrebno za ohranjanje epidemiološkega učinka ukrepov za zatiranje prenašalcev. Za obvladovanje odpornosti na insekticide in podporo izkoreninjenju virusa levkoze v Indiji je potrebna in priporočljiva rotacija insekticidov z različnimi načini delovanja in/ali vrednotenje ter registracija novih insekticidov.
Čas objave: 17. februar 2025