Visceralna lišmanioza (VL), na indijski podcelini znana kot kala-azar, je parazitska bolezen, ki jo povzroča bičkasti protozoan Leishmania in je lahko smrtna, če je ne zdravimo takoj. Peščena muha Phlebotomus argentipes je edini potrjeni vektor VL v jugovzhodni Aziji, kjer se nadzoruje s škropljenjem z ostanki v zaprtih prostorih (IRS), sintetičnim insekticidom. Uporaba DDT v programih zatiranja VL je povzročila razvoj rezistence pri peščenih muhah, zato je bil DDT nadomeščen z insekticidom alfa-cipermetrinom. Vendar alfa-cipermetrin deluje podobno kot DDT, zato se tveganje za odpornost peščenk poveča ob stresu, ki ga povzroči ponavljajoča se izpostavljenost temu insekticidu. V tej študiji smo ocenili občutljivost divjih komarjev in njihovih potomcev F1 z uporabo CDC biološkega testa v steklenicah.
Zbrali smo komarje iz 10 vasi v okrožju Muzaffarpur v Biharju v Indiji. Osem vasi je še naprej uporabljalo visoko potencocipermetrinza škropljenje v zaprtih prostorih je ena vas prenehala uporabljati visokoučinkovit cipermetrin za škropljenje v zaprtih prostorih, ena vas pa nikoli ni uporabljala visoko učinkovitega cipermetrina za škropljenje v zaprtih prostorih. Zbrani komarji so bili izpostavljeni vnaprej določenemu diagnostičnemu odmerku za določen čas (3 μg / ml za 40 minut), stopnja padca in umrljivost pa sta bili zabeleženi 24 ur po izpostavljenosti.
Stopnje ubijanja divjih komarjev so se gibale od 91,19 % do 99,47 %, tistih iz F1 generacije pa od 91,70 % do 98,89 %. Štiriindvajset ur po izpostavitvi je bila umrljivost divjih komarjev od 89,34 % do 98,93 %, umrljivost 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 ohranjanje nadzora, ko je izkoreninjenje doseženo.
Visceralna lišmanioza (VL), na indijski podcelini znana kot kala-azar, je parazitska bolezen, ki jo povzroča bičkasti protozoan Leishmania in se prenaša z ugrizi okuženih samic peščenih muh (Diptera: Myrmecophaga). Peščene muhe so edini potrjeni vektor VL v jugovzhodni Aziji. Indija je blizu doseganja cilja odprave VL. Vendar pa je za ohranitev nizkih stopenj incidence po izkoreninjenju ključnega pomena zmanjšati populacijo prenašalcev, da se prepreči potencialni prenos.
Zatiranje komarjev v jugovzhodni Aziji se izvaja s škropljenjem ostankov v zaprtih prostorih (IRS) z uporabo sintetičnih insekticidov. Skrivnostno vedenje srebrnonogice v mirovanju je primerna tarča za nadzor insekticidov s škropljenjem ostankov v zaprtih prostorih [1]. Razprševanje ostankov diklorodifeniltrikloroetana (DDT) v zaprtih prostorih v okviru nacionalnega programa za nadzor malarije v Indiji je imelo pomembne učinke prelivanja pri nadzoru populacije komarjev in znatno zmanjšalo primere VL [2]. Ta nenačrtovan nadzor nad VL je spodbudil indijski program za izkoreninjenje VL, da je kot primarno metodo zatiranja srebrnonogic sprejel škropljenje ostankov v zaprtih prostorih. Leta 2005 so vlade Indije, Bangladeša in Nepala podpisale memorandum o soglasju s ciljem odprave VL do leta 2015 [3]. Prizadevanja za izkoreninjenje, ki so vključevala kombinacijo nadzora prenašalcev ter hitre diagnoze in zdravljenja primerov pri ljudeh, so bila usmerjena v vstop v fazo konsolidacije do leta 2015, cilj pa je bil nato spremenjen na leto 2017 in nato na leto 2020.[4] Novi globalni načrt za odpravo zapostavljenih tropskih bolezni vključuje odpravo VL do leta 2030.[5]
Ko Indija vstopa v fazo po izkoreninjenju BCVD, je nujno zagotoviti, da se ne razvije znatna odpornost na beta-cipermetrin. Razlog za odpornost je v tem, da imata DDT in cipermetrin enak mehanizem delovanja, in sicer ciljata na protein VGSC[21]. Tako lahko tveganje za razvoj odpornosti pri peščenih muhah poveča stres, ki ga povzroča redna izpostavljenost zelo močnemu cipermetrinu. Zato je nujno spremljanje in odkrivanje potencialnih populacij peščenih muh, odpornih na ta insekticid. V tem kontekstu je bil cilj te študije spremljanje statusa občutljivosti divjih peščenih muh z uporabo diagnostičnih odmerkov in trajanja izpostavljenosti, ki so jih določili Chaubey et al. [20] so preučevali P. argentipes iz različnih vasi v okrožju Muzaffarpur v Biharju v Indiji, ki so nenehno uporabljali sisteme za škropljenje v zaprtih prostorih, obdelane s cipermetrinom (kontinuirane vasi IPS). Stanje občutljivosti divjih P. argentipes iz vasi, ki so prenehale uporabljati sisteme za škropljenje v zaprtih prostorih, obdelane s cipermetrinom (nekdanje vasi IPS), in tistih, ki nikoli niso uporabljale sistemov za škropljenje v zaprtih prostorih, obdelanih s cipermetrinom (vasi brez IPS), so primerjali z biološkim testom CDC v steklenicah.
Za študijo je bilo izbranih deset vasi (slika 1; tabela 1), od katerih jih je osem imelo zgodovino neprekinjenega škropljenja s sintetičnimi piretroidi (hipermetrinom) v zaprtih prostorih (označeno kot vasi z neprekinjenim hipermetrinom) in je imelo primere VL (vsaj en primer) v zadnjih 3 letih. 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 za kontrolno vas, druga vas, ki je imela občasno škropljenje z beta-cipermetrinom v zaprtih prostorih (vas s prekinitvami škropljenja v zaprtih prostorih/nekdanja vas z škropljenjem v zaprtih prostorih), pa je bila izbrana kot kontrolna vas. Izbor teh vasi je temeljil na usklajevanju z ministrstvom za zdravje in ekipo za škropljenje v zaprtih prostorih ter 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, Šimara. Zemljevid je bil pripravljen s programsko opremo QGIS (verzija 3.30.3) in Open Assessment Shapefile.
Steklenice za poskuse izpostavljenosti so bile pripravljene po metodah Chaubey et al. [20] in Denlinger et al. [22]. Na kratko, 500 ml steklenice smo pripravili en dan pred poskusom in notranjo steno steklenic premazali 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. Vsako steklenico smo nato sušili na mehanskem valju 30 minut. Med tem časom počasi odvijte pokrovček, da aceton izhlapi. Po 30 minutah sušenja odstranite pokrovček in vrtite steklenico, dokler ves aceton ne izhlapi. Steklenice so nato čez noč pustili odprte, da so se sušile. Za vsak ponovitveni test je bila ena steklenica, uporabljena kot kontrola, prevlečena z 2,0 ml acetona. Vse steklenice so bile ponovno uporabljene med poskusi po ustreznem čiščenju v skladu s postopkom, ki so ga opisali Denlinger et al. in Svetovna zdravstvena organizacija [22, 23].
Na dan po pripravi insekticida smo iz kletk v vialah odstranili 30–40 divje ujetih komarjev (izstradanih samic) in jih nežno vpihali v vsako vialo. Za vsako plastenko, prevlečeno z insekticidom, vključno s kontrolo, smo uporabili približno enako število muh. To ponovite vsaj pet do šestkrat v vsaki vasi. Po 40 minutah izpostavljenosti insekticidu so zabeležili število podrtih muh. Vse muhe so bile ujete z mehanskim aspiratorjem, postavljene v pollitrske kartonske posode, pokrite s fino mrežico, in postavljene v ločen inkubator pod enakimi pogoji vlažnosti in temperature z istim virom hrane (bombažne kroglice, namočene v 30% raztopini sladkorja) kot neobdelane kolonije. Smrtnost je bila zabeležena 24 ur po izpostavljenosti insekticidu. Vse komarje so secirali in pregledali, da bi potrdili identiteto vrste. Enak postopek smo izvedli z muhami potomkami F1. Stopnje padca in umrljivosti so bile zabeležene 24 ur po izpostavljenosti. Če je bila umrljivost v kontrolnih stekleničkah < 5 %, v ponovitvah ni bila narejena korekcija umrljivosti. Če je bila smrtnost v kontrolni steklenici ≥ 5 % in ≤ 20 %, je bila smrtnost v preskusnih steklenicah te ponovitve popravljena z uporabo Abbottove formule. Če je smrtnost v kontrolni skupini presegla 20 %, je bila celotna testna skupina zavržena [24, 25, 26].
Povprečna smrtnost prostoživečih komarjev vrste P. argentipes. Vrstice napak predstavljajo standardne napake povprečja. Presečišče dveh rdečih vodoravnih črt z grafom (90 % oziroma 98 % umrljivost) kaže okno umrljivosti, v katerem se lahko razvije odpornost.[25]
Povprečna umrljivost F1 potomcev divje ulovljene vrste P. argentipes. Vrstice napak predstavljajo standardne napake povprečja. Krivulji, ki ju sekata dve rdeči vodoravni črti (90 % oziroma 98 % umrljivost), predstavljata obseg umrljivosti, v katerem se lahko razvije odpornost [25].
Ugotovljeno je bilo, da so komarji v nadzorovani/ne-IRS vasi (Manifulkaha) zelo občutljivi na insekticide. Povprečna umrljivost (±SE) komarjev, ujetih v divjini, 24 ur po uničenju in izpostavljenosti je bila 99,47 ± 0,52 % oziroma 98,93 ± 0,65 %, povprečna umrljivost potomcev F1 pa 98,89 ± 1,11 % oziroma 98,33 ± 1,11 % (tabeli 2, 3).
Rezultati te študije kažejo, da lahko srebrnonoge peščene muhe razvijejo odpornost na sintetični piretroid (SP) α-cipermetrin v vaseh, kjer se je piretroid (SP) α-cipermetrin uporabljal rutinsko. Nasprotno pa je bilo ugotovljeno, da so srebrnonoge peščene muhe, zbrane v vaseh, ki jih davčna uprava/kontrolni program ne pokriva, zelo dovzetne. Spremljanje občutljivosti populacij divjih peščenih muh je pomembno za spremljanje učinkovitosti uporabljenih insekticidov, saj lahko te informacije pomagajo pri obvladovanju odpornosti proti insekticidom. Pri peščenih muhah iz endemičnih območij Biharja so redno poročali o visokih stopnjah odpornosti na DDT zaradi zgodovinskega selekcijskega pritiska IRS, ki je uporabljal ta insekticid [1].
Ugotovili smo, da je P. argentipes zelo občutljiv na piretroide, terenska preskušanja v Indiji, Bangladešu in Nepalu pa so pokazala, da ima IRS visoko entomološko učinkovitost, če se uporablja v kombinaciji s cipermetrinom ali deltametrinom [19, 26, 27, 28, 29]. Pred kratkim so Roy et al. [18] so poročali, da je P. argentipes v Nepalu razvil odpornost proti piretroidom. Naša terenska študija občutljivosti je pokazala, da so bile srebrnonoge peščene muhe, zbrane iz vasi, ki niso bile izpostavljene IRS, zelo dovzetne, vendar so bile muhe, zbrane iz občasnih/bivših IRS in neprekinjenih vasi IRS (umrljivost je znašala od 90 % do 97 %, razen za peščene muhe iz Anandpur-Haruni, ki so imele 89,34 % smrtnost 24 ur po izpostavitvi), 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-azarja na endemičnih območjih/blokovih/vaseh (Standardni operativni postopek za preiskavo in obvladovanje izbruhov [30]. Rezultati te študije zagotavljajo zgodnje znake razvoja selektivnega pritiska proti zelo učinkovitemu pritisku proti Na žalost zgodovinski podatki o občutljivosti za to regijo, pridobljeni z biološkim testom CDC, niso na voljo za primerjavo; vse prejšnje študije so spremljale občutljivost za P. argentipes z uporabo papirja, prepojenega z insekticidi. Diagnostični odmerki insekticidov v testnih trakovih SZO so priporočene identifikacijske koncentracije insekticidov za uporabo proti prenašalcem malarije gambiae), operativna uporabnost teh koncentracij za peščene muhe pa ni jasna, ker peščene muhe letajo manj pogosto kot komarji in preživijo več časa v stiku s substratom v biološkem testu [23].
Sintetični piretroidi se uporabljajo na VL endemičnih območjih Nepala od leta 1992, izmenično s SP alfa-cipermetrinom in lambda-cihalotrinom za nadzor peščene muhe [31], deltametrin pa se od leta 2012 uporablja tudi v Bangladešu [32]. Fenotipsko odpornost so odkrili v divjih populacijah srebrnonogih peščenk na območjih, kjer so sintetične piretroide uporabljali že dolgo [18, 33, 34]. Nesinonimna mutacija (L1014F) je bila odkrita v divjih populacijah indijske peščene mušice in je bila povezana z odpornostjo na DDT, kar kaže na to, da odpornost na piretroid nastane na molekularni ravni, saj DDT in piretroid (alfa-cipermetrin) ciljata na isti gen v živčnem sistemu žuželk [17, 34]. Zato sta sistematično ocenjevanje občutljivosti za cipermetrin in spremljanje odpornosti proti komarjem bistvenega pomena v obdobju izkoreninjenja in po izkoreninjenju.
Potencialna omejitev te študije je, da smo za merjenje občutljivosti uporabili CDC vial biološki test, vendar so vse primerjave uporabile rezultate prejšnjih študij z uporabo kompleta WHO za biološke teste. Rezultati obeh bioloških testov morda niso neposredno primerljivi, ker biološki test CDC z vialo meri knockdown na koncu diagnostičnega obdobja, medtem ko biološki test s kompletom 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/bivšo IRS. Ne moremo domnevati, da je stopnja dovzetnosti za vektorje komarjev, opažena v posameznih vaseh v enem okrožju, reprezentativna za raven dovzetnosti v drugih vaseh in okrožjih v Biharju. Ker Indija vstopa v fazo po izločitvi virusa levkemije, je nujno preprečiti pomemben razvoj odpornosti. Potrebno je hitro spremljanje odpornosti populacij peščene muhe 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 statusu občutljivosti P. argentipes na teh območjih, preden bi spremenili programe za nadzor vektorjev, da bi ohranili nizko populacijo peščene muhe in podprli izločanje virusa levkemije.
Komar P. argentipes, vektor virusa levkoze, lahko začne kazati zgodnje znake odpornosti na zelo učinkovit cipermetrin. Redno spremljanje odpornosti proti insekticidom v divjih populacijah P. argentipes je potrebno za ohranitev epidemiološkega učinka posegov za nadzor vektorjev. Kroženje insekticidov z različnimi načini delovanja in/ali vrednotenje in registracija novih insekticidov je potrebno in priporočljivo za obvladovanje odpornosti proti insekticidom in podporo odpravi virusa levkoze v Indiji.
Čas objave: 17. februarja 2025