Viskeraalinen leishmaniaasi (VL), joka tunnetaan nimellä kala-azar Intian niemimaalla, on Leishmania-alkueläimen aiheuttama loistaudi, joka voi olla kohtalokas, jos sitä ei hoideta nopeasti. Hiekkakärpäs Phlebotomus argentipes on ainoa vahvistettu VL:n vektori Kaakkois-Aasiassa, jossa sitä torjutaan synteettisellä hyönteismyrkkyllä (Internal Residual spraying, IRS). DDT:n käyttö VL-torjuntaohjelmissa on johtanut hiekkakärpästen resistenssin kehittymiseen, joten DDT on korvattu hyönteismyrkkyllä alfa-sypermetriinillä. Alfa-sypermetriini toimii kuitenkin samalla tavalla kuin DDT, joten hiekkakärpästen resistenssin riski kasvaa stressissä, joka aiheutuu toistuvasta altistumisesta tälle hyönteismyrkkylle. Tässä tutkimuksessa arvioimme villihyttysten ja niiden F1-jälkeläisten herkkyyttä CDC-pullon biotestillä.
Keräsimme hyttysiä 10 kylästä Muzaffarpurin alueella Biharissa, Intiassa. Kahdeksan kylää jatkoi korkean tehon käyttöäsypermetriinisisäruiskutuksessa yksi kylä lopetti tehokkaan sypermetriinin käytön sisäruiskutukseen, ja yksi kylä ei koskaan käyttänyt korkeatehoista sypermetriiniä sisäruiskutukseen. Kerätyt hyttyset altistettiin ennalta määritetylle diagnostiselle annokselle määritellyn ajan (3 μg/ml 40 minuutin ajan), ja tuhoutumisnopeus ja kuolleisuus rekisteröitiin 24 tuntia altistuksen jälkeen.
Luonnonvaraisten hyttysten tappomäärät vaihtelivat välillä 91,19–99,47 prosenttia ja niiden F1-sukupolvien 91,70–98,89 prosenttia. 24 tuntia altistumisen jälkeen luonnonvaraisten hyttysten kuolleisuus vaihteli 89,34 prosentista 98,93 prosenttiin ja niiden F1-sukupolven kuolleisuus 90,16 prosentista 98,33 prosenttiin.
Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että resistenssiä voi kehittyä P. argentipesissä, mikä osoittaa jatkuvan seurannan ja valppauden tarpeen hallinnan ylläpitämiseksi, kun hävittäminen on saavutettu.
Viskeraalinen leishmaniaasi (VL), joka tunnetaan Intian niemimaalla kala-azarina, on loistaudi, jonka aiheuttaa siimattu alkueläin Leishmania ja joka tarttuu tartunnan saaneiden naaraskärpästen (Diptera: Myrmecophaga) pureman kautta. Hiekkapärpäset ovat ainoa vahvistettu VL:n vektori Kaakkois-Aasiassa. Intia on lähellä tavoitetta eliminoida VL. Kuitenkin, jotta ilmaantuvuus pysyisi alhaisena hävittämisen jälkeen, on kriittistä vähentää vektoripopulaatiota mahdollisen leviämisen estämiseksi.
Kaakkois-Aasiassa hyttysten torjunta toteutetaan sisätilojen jäännösruiskutuksella (IRS) käyttämällä synteettisiä hyönteismyrkkyjä. Hopeajalkojen salaperäinen lepokäyttäytyminen tekee siitä sopivan kohteen hyönteisten torjuntaan sisätilojen jäännösruiskutuksen avulla [1]. Diklooridifenyylitrikloorietaanin (DDT) jäännösruiskutuksella sisätiloissa kansallisen malarian valvontaohjelman puitteissa Intiassa on ollut merkittäviä heijastusvaikutuksia hyttyspopulaatioiden hallinnassa ja vähentänyt merkittävästi VL-tapauksia [2]. Tämä suunnittelematon VL:n torjunta sai Intian VL-hävitysohjelman ottamaan sisätilojen jäännösruiskutuksen ensisijaiseksi hopeajalkojen torjuntamenetelmäksi. Vuonna 2005 Intian, Bangladeshin ja Nepalin hallitukset allekirjoittivat yhteisymmärryspöytäkirjan tavoitteenaan poistaa VL vuoteen 2015 mennessä [3]. Hävitystoimilla, joihin sisältyi vektoreiden torjunta sekä ihmistapausten nopea diagnosointi ja hoito, pyrittiin siirtymään konsolidointivaiheeseen vuoteen 2015 mennessä. Tavoite tarkistettiin myöhemmin vuoteen 2017 ja sitten 2020.[4] Uusi globaali etenemissuunnitelma laiminlyötyjen trooppisten tautien poistamiseksi sisältää VL:n poistamisen vuoteen 2030 mennessä.[5]
Intian siirtyessä BCVD:n hävittämisen jälkeiseen vaiheeseen on välttämätöntä varmistaa, ettei merkittävää resistenssiä beeta-sypermetriinille kehity. Syynä resistenssiin on se, että sekä DDT:llä että sypermetriinillä on sama vaikutusmekanismi, nimittäin ne kohdistuvat VGSC-proteiiniin[21]. Siten hiekkakärpästen resistenssin kehittymisen riskiä voi lisätä stressi, jonka aiheuttaa säännöllinen altistuminen erittäin voimakkaalle sypermetriinille. Siksi on välttämätöntä seurata ja tunnistaa tälle hyönteismyrkkylle vastustuskykyisiä hiekkakärpäspopulaatioita. Tässä yhteydessä tämän tutkimuksen tavoitteena oli seurata luonnonvaraisten hiekkakärpästen herkkyyttä käyttämällä Chaubeyn et al. määrittämiä diagnostisia annoksia ja altistuksen kestoja. [20] tutki P. argentipes eri kylistä Muzaffarpurin piirissä Biharissa, Intiassa, joka käytti jatkuvasti sypermetriinillä käsiteltyjä sisäilmaruiskutusjärjestelmiä (jatkuvat IPS-kylät). Luonnonvaraisten P. argentipesin herkkyystilaa kylistä, jotka olivat lopettaneet sypermetriinillä käsiteltyjen sisäruiskutusjärjestelmien käytön (entiset IPS-kylät) ja kylistä, jotka eivät olleet koskaan käyttäneet sypermetriinillä käsiteltyjä sisäruiskutusjärjestelmiä (ei-IPS-kylät), verrattiin käyttämällä CDC-pullobiomääritystä.
Tutkimukseen valittiin kymmenen kylää (Kuva 1; Taulukko 1), joista kahdeksalla oli ollut jatkuvaa synteettisten pyretroidien (hypermetriini; nimetty jatkuvatoimisiksi hypermetriinikyliksi) sisätiloissa ruiskuttamista, ja niillä oli VL-tapauksia (ainakin yksi tapaus) viimeisen 3 vuoden aikana. Tutkimuksen kahdesta muusta kylästä yksi kylä, joka ei toteuttanut beeta-sypermetriinin sisäruiskutusta (ei-sisäkäyttöinen ruiskutuskylä), valittiin kontrollikyläksi ja toinen kylä, jossa ruiskutettiin beeta-sypermetriiniä sisätiloissa (jaksollinen sisäruiskutuskylä / entinen sisäruiskutuskylä) valittiin kontrollikyläksi. Näiden kylien valinta perustui koordinointiin terveysosaston ja sisäruiskutusryhmän kanssa sekä sisäruiskutusmikrotoimintasuunnitelman validointiin Muzaffarpurin alueella.
Muzaffarpurin alueen maantieteellinen kartta, jossa näkyy tutkimukseen sisältyvien kylien sijainnit (1–10). Tutkimuspaikat: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Kartta valmistettiin käyttämällä QGIS-ohjelmistoa (versio 3.30.3) ja Open Assessment Shapefileä.
Pullot altistuskokeita varten valmistettiin Chaubeyn et ai. [20] ja Denlinger et ai. [22]. Lyhyesti, 500 ml:n lasipullot valmistettiin päivää ennen koetta ja pullojen sisäseinämät päällystettiin ilmoitetulla hyönteismyrkkyllä (diagnostinen α-sypermetriinin annos oli 3 μg/ml) levittämällä insektisidin asetoniliuosta (2,0 ml) pullojen pohjalle, seinämille ja korkille. Jokainen pullo kuivattiin sitten mekaanisella telalla 30 minuuttia. Tänä aikana kierrä korkki hitaasti auki, jotta asetoni haihtuu. 30 minuutin kuivauksen jälkeen poista korkki ja kierrä pulloa, kunnes asetoni on haihtunut kokonaan. Pullot jätettiin sitten auki kuivumaan yön yli. Jokaista rinnakkaiskoetta varten yksi pullo, jota käytettiin kontrollina, päällystettiin 2,0 ml:lla asetonia. Kaikkia pulloja käytettiin uudelleen koko kokeiden ajan asianmukaisen puhdistuksen jälkeen Denlingerin et ai. kuvaaman menettelyn mukaisesti. ja Maailman terveysjärjestö [22, 23].
Hyönteismyrkkyvalmisteen jälkeisenä päivänä 30–40 luonnonvaraisesti pyydettyä hyttystä (nälkäisiä naaraat) poistettiin häkeistä pulloissa ja puhallettiin varovasti kuhunkin injektiopulloon. Jokaisessa hyönteismyrkkyllä päällystetyssä pullossa käytettiin suunnilleen sama määrä kärpäsiä, kontrolli mukaan lukien. Toista tämä vähintään viidestä kuuteen kertaa jokaisessa kylässä. 40 minuutin hyönteismyrkkylle altistumisen jälkeen kaatuneiden kärpästen määrä kirjattiin. Kaikki kärpäset vangittiin mekaanisella imulaitteella, asetettiin pinttisiin pahvisäiliöihin, jotka oli peitetty hienolla verkolla, ja asetettiin erilliseen inkubaattoriin samoihin kosteus- ja lämpötilaolosuhteisiin, joissa oli sama ravintolähde (30-prosenttisessa sokeriliuoksessa liotetut puuvillapallot) kuin käsittelemättömät pesäkkeet. Kuolleisuus kirjattiin 24 tuntia hyönteismyrkkylle altistuksen jälkeen. Kaikki hyttyset leikattiin ja tutkittiin laji-identiteetin varmistamiseksi. Sama toimenpide suoritettiin F1-jälkeläisten kärpästen kanssa. Knockdown- ja kuolleisuusluvut kirjattiin 24 tuntia altistuksen jälkeen. Jos kuolleisuus kontrollipulloissa oli < 5 %, kuolleisuuskorjausta ei tehty rinnakkaisnäytteissä. Jos kuolleisuus kontrollipullossa oli ≥ 5 % ja ≤ 20 %, kuolleisuus kyseisen rinnakkaisnäytteen testipulloissa korjattiin käyttämällä Abbottin kaavaa. Jos kuolleisuus kontrolliryhmässä ylitti 20 %, koko testiryhmä hylättiin [24, 25, 26].
Luonnosta pyydettyjen P. argentipes -hyttysten keskimääräinen kuolleisuus. Virhepalkit edustavat keskiarvon standardivirheitä. Kahden punaisen vaakasuoran viivan leikkaus kaavion kanssa (90 % ja 98 % kuolleisuus, vastaavasti) osoittaa kuolleisuusikkunan, jossa vastustus voi kehittyä.[25]
Luonnosta pyydetyn P. argentipesin F1-jälkeläisten keskimääräinen kuolleisuus. Virhepalkit edustavat keskiarvon standardivirheitä. Kahden punaisen vaakasuuntaisen viivan leikkaamat käyrät (kuolleisuus 90 % ja 98 % vastaavasti) edustavat kuolleisuuden vaihteluväliä, jolla resistenssi voi kehittyä[25].
Kontrolli/ei-IRS-kylän (Manifulkaha) hyttysten havaittiin olevan erittäin herkkiä hyönteismyrkkyille. Luonnosta pyydettyjen hyttysten keskimääräinen kuolleisuus (±SE) 24 tuntia tuhon ja altistuksen jälkeen oli 99,47 ± 0,52 % ja 98,93 ± 0,65 %, ja F1-jälkeläisten keskimääräinen kuolleisuus oli 98,89 ± 1,11 % ja vastaavasti 98,89 ± 1,11 % ja 98,3,1 % (T 3,3 s).
Tämän tutkimuksen tulokset osoittavat, että hopeajalkaiset hiekkakärpäset voivat kehittää vastustuskykyä synteettiselle pyretroidille (SP) α-sypermetriinille kylissä, joissa pyretroidi (SP) α-sypermetriiniä käytettiin rutiininomaisesti. Sitä vastoin IRS-/valvontaohjelman ulkopuolisista kylistä kerättyjen hopeajalkaisten hiekkakärpästen havaittiin olevan erittäin herkkiä. Luonnonvaraisten hiekkakärpäspopulaatioiden herkkyyden seuranta on tärkeää käytettävien hyönteismyrkkyjen tehokkuuden seurannassa, koska nämä tiedot voivat auttaa hallitsemaan hyönteismyrkkyresistenssiä. Korkeaa DDT-resistenssitasoa on raportoitu säännöllisesti Biharin endeemisiltä alueilta peräisin olevissa hiekkakärpäsissä IRS:n tätä hyönteismyrkkyä käyttävän historiallisen valintapaineen vuoksi [1].
Havaitsimme P. argentipesin olevan erittäin herkkä pyretroideille, ja kenttäkokeet Intiassa, Bangladeshissa ja Nepalissa osoittivat, että IRS:llä oli korkea entomologinen teho, kun sitä käytettiin yhdessä sypermetriinin tai deltametriinin kanssa [19, 26, 27, 28, 29]. Äskettäin Roy et ai. [18] raportoi, että P. argentipes oli kehittänyt resistenssin pyretroideille Nepalissa. Kentän herkkyystutkimuksemme osoitti, että hopeajalkaiset hiekkakärpäset, jotka kerättiin kylistä, jotka eivät olleet alttiina IRS:lle, olivat erittäin herkkiä, mutta ajoittaisista/entisista IRS-kylistä ja jatkuvista IRS-kylistä kerätyt kärpäset (kuolleisuus vaihteli 90 %:sta 97 %:iin paitsi Anandpur-Harunin hiekkakärpästen, joiden todennäköisyys oli 89,34 %:n erittäin resistentti kuolleisuus rinteen jälkeen). [25]. Yksi mahdollinen syy tämän vastustuskyvyn kehittymiseen on rutiininomaisen sisäruiskutuksen (IRS) ja tapauskohtaisten paikallisten ruiskutusohjelmien aiheuttama paine, jotka ovat tavallisia menetelmiä kala-azar-epidemioiden hallinnassa endeemisillä alueilla/kortteleilla/kylillä (taudinpurkauksen tutkimisen ja hallinnan standardi toimintamenettely [30]. Tämän tutkimuksen tulokset antavat valitettavasti erittäin tehokkaita varhaisia merkkejä historiallisen kehityksen vastustamiseksi. Tämän alueen herkkyystietoja, jotka on saatu CDC-pullobiomäärityksellä, ei ole saatavilla vertailua varten. Kaikissa aiemmissa tutkimuksissa on seurattu P. argentipes -herkkyyttä WHO:n testiliuskoissa. hiekkakärpäsiä on epäselvä, koska hiekkakärpäset lentävät harvemmin kuin hyttyset ja viettävät enemmän aikaa kosketuksessa substraatin kanssa biotestissä [23].
Synteettisiä pyretroideja on käytetty VL:n endeemisillä alueilla Nepalissa vuodesta 1992 lähtien vuorotellen SP:n alfa-sypermetriinin ja lambda-syhalotriinin kanssa hiekkakärpästen torjuntaan [31], ja deltametriiniä on käytetty myös Bangladeshissa vuodesta 2012 [32]. Fenotyyppiresistenssi on havaittu hopeajalkaisten hiekkakärpästen luonnonvaraisissa populaatioissa alueilla, joilla synteettisiä pyretroideja on käytetty pitkään [18, 33, 34]. Ei-synonyymi mutaatio (L1014F) on havaittu intialaisen hiekkakärpäsen villipopulaatioissa ja se on yhdistetty resistenssiin DDT:tä vastaan, mikä viittaa siihen, että pyretroidiresistenssi syntyy molekyylitasolla, koska sekä DDT että pyretroidi (alfa-sypermetriini) kohdistuvat samaan geeniin hyönteisten hermostossa [17]. Siksi sypermetriinille herkkyyden systemaattinen arviointi ja hyttysresistenssin seuranta ovat välttämättömiä hävittämis- ja hävittämisjaksojen aikana.
Tämän tutkimuksen mahdollinen rajoitus on se, että käytimme CDC-pullon biomääritystä herkkyyden mittaamiseen, mutta kaikissa vertailuissa käytettiin tuloksia aikaisemmista tutkimuksista, joissa käytettiin WHO:n biotestisarjaa. Kahden biomäärityksen tulokset eivät välttämättä ole suoraan vertailukelpoisia, koska CDC-pullon biomääritys mittaa pudotuksen diagnostisen jakson lopussa, kun taas WHO:n biotesti mittaa kuolleisuutta 24 tai 72 tuntia altistuksen jälkeen (jälkimmäinen hitaasti vaikuttaville yhdisteille) [35]. Toinen mahdollinen rajoitus on IRS-kylien lukumäärä tässä tutkimuksessa verrattuna yhteen ei-IRS-kylään ja yhteen ei-IRS-kylään / entiseen IRS-kylään. Emme voi olettaa, että yhden piirin yksittäisissä kylissä havaittu hyttysvektoreiden herkkyys edustaa muiden Biharin kylien ja alueiden herkkyyttä. Intian siirtyessä leukemiaviruksen eliminaation jälkeiseen vaiheeseen, on välttämätöntä estää merkittävä resistenssin kehittyminen. Tarvitaan nopeaa resistenssin seurantaa hiekkakärpäspopulaatioissa eri alueilta, lohkoilta ja maantieteellisiltä alueilta. Tässä tutkimuksessa esitetyt tiedot ovat alustavia, ja ne tulisi tarkistaa vertaamalla Maailman terveysjärjestön [35] julkaisemiin tunnistuspitoisuuksiin, jotta saadaan tarkempi käsitys P. argentipesin herkkyydestä näillä alueilla ennen vektoreiden torjuntaohjelmien muokkaamista matalan hiekkakärpäspopulaatioiden ylläpitämiseksi ja leukemiaviruksen eliminaation tukemiseksi.
Hyttynen P. argentipes, leukoosiviruksen vektori, voi alkaa osoittaa varhaisia merkkejä vastustuskyvystä erittäin tehokkaalle sypermetriinille. Hyönteismyrkkyresistenssin säännöllinen seuranta P. argentipesin luonnonvaraisissa populaatioissa on tarpeen vektorin torjuntatoimien epidemiologisen vaikutuksen ylläpitämiseksi. Hyönteismyrkkyjen vuorottelu eri vaikutuksilla ja/tai uusien hyönteismyrkkyjen arviointi ja rekisteröinti on välttämätöntä ja suositeltavaa, jotta voidaan hallita hyönteismyrkkyresistenssiä ja tukea leukoosiviruksen eliminointia Intiassa.
Postitusaika: 17.2.2025