Visceral leishmaniasis (VL), känd som kala-azar på den indiska subkontinenten, är en parasitisk sjukdom som orsakas av den flagellerade protozoen Leishmania som kan vara dödlig om den inte behandlas omgående. Sandflugan Phlebotomus argentipes är den enda bekräftade vektorn av VL i Sydostasien, där den kontrolleras av restbesprutning inomhus (IRS), en syntetisk insekticid. Användningen av DDT i VL-kontrollprogram har resulterat i utveckling av resistens hos sandflugor, så DDT har ersatts av insekticidet alfa-cypermetrin. Men alfa-cypermetrin verkar på samma sätt som DDT, så risken för resistens hos sandflugor ökar under stress orsakad av upprepad exponering för denna insekticid. I denna studie bedömde vi känsligheten hos vilda myggor och deras F1-avkomma med hjälp av CDC-flaskans bioassay.
Vi samlade in myggor från 10 byar i Muzaffarpur-distriktet i Bihar, Indien. Åtta byar fortsatte att använda högpotenscypermetrinför inomhussprutning slutade en by att använda högpotent cypermetrin för inomhussprutning, och en by använde aldrig högpotent cypermetrin för inomhussprutning. De insamlade myggorna exponerades för en fördefinierad diagnostisk dos under en definierad tid (3 μg/ml i 40 min), och nedbrytningshastigheten och dödligheten registrerades 24 timmar efter exponering.
Dödsfrekvensen för vilda myggor varierade från 91,19 % till 99,47 %, och de för deras F1-generationer varierade från 91,70 % till 98,89 %. Tjugofyra timmar efter exponering varierade dödligheten för vilda myggor från 89,34 % till 98,93 %, och för deras F1-generation varierade från 90,16 % till 98,33 %.
Resultaten av denna studie indikerar att resistens kan utvecklas hos P. argentipes, vilket indikerar behovet av fortsatt övervakning och vaksamhet för att upprätthålla kontrollen när utrotning har uppnåtts.
Visceral leishmaniasis (VL), känd som kala-azar på den indiska subkontinenten, är en parasitisk sjukdom som orsakas av den flagellerade protozoen Leishmania och överförs genom bett av infekterade sandflugor (Diptera: Myrmecophaga). Sandflugor är den enda bekräftade vektorn för VL i Sydostasien. Indien är nära att nå målet att eliminera VL. Men för att bibehålla låga incidensnivåer efter utrotning är det viktigt att minska vektorpopulationen för att förhindra potentiell överföring.
Myggkontroll i Sydostasien åstadkoms genom restsprutning inomhus (IRS) med syntetiska insekticider. Silverbenens hemlighetsfulla vilobeteende gör det till ett lämpligt mål för insekticidkontroll genom restbesprutning inomhus [1]. Inomhusrestsprutning av diklordifenyltrikloretan (DDT) under National Malaria Control Program i Indien har haft betydande spridningseffekter för att kontrollera myggpopulationer och signifikant minska VL-fallen [2]. Denna oplanerade kontroll av VL fick det indiska VL-utrotningsprogrammet att anta restsprutning inomhus som den primära metoden för kontroll av silverlegs. 2005 undertecknade regeringarna i Indien, Bangladesh och Nepal ett samförståndsavtal med målet att eliminera VL senast 2015 [3]. Utrotningsinsatser, som involverade en kombination av vektorkontroll och snabb diagnos och behandling av mänskliga fall, syftade till att gå in i konsolideringsfasen 2015, ett mål som därefter reviderades till 2017 och sedan 2020.[4] Den nya globala färdplanen för att eliminera försummade tropiska sjukdomar inkluderar eliminering av VL till 2030.[5]
När Indien går in i post-utrotningsfasen av BCVD är det absolut nödvändigt att säkerställa att betydande resistens mot beta-cypermetrin inte utvecklas. Anledningen till resistensen är att både DDT och cypermetrin har samma verkningsmekanism, nämligen att de riktar sig mot VGSC-proteinet[21]. Således kan risken för resistensutveckling hos sandflugor öka av stress orsakad av regelbunden exponering för mycket potent cypermetrin. Det är därför absolut nödvändigt att övervaka och identifiera potentiella sandflugspopulationer som är resistenta mot denna insekticid. I detta sammanhang var syftet med denna studie att övervaka mottaglighetsstatusen för vilda sandflugor med hjälp av diagnostiska doser och exponeringslängder fastställda av Chaubey et al. [20] studerade P. argentipes från olika byar i Muzaffarpur-distriktet i Bihar, Indien, som kontinuerligt använde inomhusbesprutningssystem behandlade med cypermetrin (kontinuerliga IPS-byar). Mottaglighetsstatusen för vilda P. argentipes från byar som hade slutat använda cypermetrinbehandlade inomhusbesprutningssystem (tidigare IPS-byar) och de som aldrig hade använt cypermetrinbehandlade inomhusbesprutningssystem (icke-IPS-byar) jämfördes med hjälp av CDC-flaskbioanalysen.
Tio byar valdes ut för studien (Fig. 1; Tabell 1), varav åtta hade en historia av kontinuerlig inomhusbesprutning av syntetiska pyretroider (hypermetrin; betecknade som kontinuerliga hypermetrinbyar) och hade VL-fall (minst ett fall) under de senaste 3 åren. Av de återstående två byarna i studien valdes en by som inte implementerade inomhusbesprutning av beta-cypermetrin (icke-inomhusbesprutningsby) som kontrollby och den andra byn som hade intermittent inomhusbesprutning av beta-cypermetrin (intermittent inomhusbesprutningsby/tidigare inomhusbesprutningsby) valdes som kontrollby. Valet av dessa byar baserades på samordning med hälsoavdelningen och inomhussprayteamet och validering av mikrohandlingsplanen för inomhussprayning i Muzaffarpur-distriktet.
Geografisk karta över Muzaffarpur-distriktet som visar placeringen av byar som ingår i studien (1–10). Studieorter: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Kartan förbereddes med hjälp av programvaran QGIS (version 3.30.3) och Open Assessment Shapefile.
Flaskorna för exponeringsexperimenten framställdes enligt metoderna enligt Chaubey et al. [20] och Denlinger et al. [22]. Kortfattat bereddes 500 ml glasflaskor en dag före experimentet och flaskornas innervägg belades med den indikerade insekticiden (den diagnostiska dosen av α-cypermetrin var 3 μg/ml) genom att applicera en acetonlösning av insekticiden (2,0 ml) på botten, väggarna och locket på flaskan. Varje flaska torkades sedan på en mekanisk vals under 30 min. Under denna tid, skruva långsamt av locket så att acetonet kan avdunsta. Efter 30 minuters torkning, ta av locket och rotera flaskan tills all aceton har avdunstat. Flaskorna lämnades sedan öppna för att torka över natten. För varje replikattest belades en flaska, använd som kontroll, med 2,0 ml aceton. Alla flaskor återanvändes under experimenten efter lämplig rengöring enligt proceduren beskriven av Denlinger et al. och Världshälsoorganisationen [22, 23].
Dagen efter beredning av insektsmedel avlägsnades 30–40 vildfångade myggor (svältade honor) från burarna i flaskor och blåstes försiktigt in i varje flaska. Ungefär samma antal flugor användes för varje insekticidbelagd flaska, inklusive kontrollen. Upprepa detta minst fem till sex gånger i varje by. Efter 40 minuters exponering för insekticidet registrerades antalet nedslagna flugor. Alla flugor fångades med en mekanisk aspirator, placerades i pintkartongbehållare täckta med finmaskigt nät och placerades i en separat inkubator under samma fuktighets- och temperaturförhållanden med samma födokälla (bomullsbollar indränkta i 30 % sockerlösning) som de obehandlade kolonierna. Dödligheten registrerades 24 timmar efter exponering för insekticidet. Alla myggor dissekerades och undersöktes för att bekräfta artens identitet. Samma procedur utfördes med F1-avkomflugorna. Knockdown och dödlighet registrerades 24 timmar efter exponering. Om mortaliteten i kontrollflaskorna var < 5 %, gjordes ingen dödlighetskorrigering i replikaten. Om dödligheten i kontrollflaskan var ≥ 5 % och ≤ 20 %, korrigerades dödligheten i testflaskorna av det replikatet med hjälp av Abbotts formel. Om dödligheten i kontrollgruppen översteg 20 % kasserades hela testgruppen [24, 25, 26].
Genomsnittlig dödlighet för vildfångade P. argentipes-myggor. Felstaplar representerar standardfel för medelvärdet. Skärningen av de två röda horisontella linjerna med grafen (90 % respektive 98 % dödlighet) indikerar dödlighetsfönstret i vilket resistens kan utvecklas.[25]
Genomsnittlig dödlighet för F1-avkomma från vildfångad P. argentipes. Felstaplar representerar standardfel för medelvärdet. Kurvorna som skärs av de två röda horisontella linjerna (90 % respektive 98 % dödlighet) representerar det intervall av dödlighet över vilket resistens kan utvecklas[25].
Myggor i kontroll-/icke-IRS-byn (Manifulkaha) visade sig vara mycket känsliga för insekticider. Medeldödligheten (±SE) för vildfångade myggor 24 timmar efter knockdown och exponering var 99,47 ± 0,52% respektive 98,93 ± 0,65%, respektive, och medeldödligheten för F1-avkommor var 98,89 ± 1,11% och 98,31% respektive 98,31 s (±113 sek. 3).
Resultaten av denna studie indikerar att silverbenta sandflugor kan utveckla resistens mot syntetiskt pyretroid (SP) α-cypermetrin i byar där pyretroid (SP) α-cypermetrin användes rutinmässigt. Däremot visade sig silverbenta sandflugor som samlats in från byar som inte omfattas av IRS/kontrollprogrammet vara mycket mottagliga. Att övervaka känsligheten hos populationer av vilda sandflugor är viktigt för att övervaka effektiviteten hos använda insekticider, eftersom denna information kan hjälpa till att hantera insekticidresistens. Höga nivåer av DDT-resistens har regelbundet rapporterats i sandflugor från endemiska områden i Bihar på grund av historiskt urvalstryck från IRS som använder denna insekticid [1].
Vi fann att P. argentipes var mycket känslig för pyretroider, och fältförsök i Indien, Bangladesh och Nepal visade att IRS hade hög entomologisk effekt när de användes i kombination med cypermetrin eller deltametrin [19, 26, 27, 28, 29]. Nyligen har Roy et al. [18] rapporterade att P. argentipes hade utvecklat resistens mot pyretroider i Nepal. Vår fältkänslighetsstudie visade att silverbenta sandflugor som samlats in från byar som inte exponerats för IRS var mycket känsliga, men flugor som samlats in från intermittenta/tidigare IRS-byar och kontinuerliga IRS-byar (dödligheten varierade från 90 % till 97 % förutom för sandflugor från Anandpur-Haruni som hade en högst effektiv exponering mot 89,34 % efter dödlighet) cypermetrin [25]. En möjlig orsak till utvecklingen av denna resistens är trycket som utövas av inomhusrutinbesprutning (IRS) och fallbaserade lokala besprutningsprogram, som är standardprocedurer för att hantera kala-azar-utbrott i endemiska områden/block/byar (Standard Operating Procedure for Outbreak Investigation and Management [30]. Resultaten av denna studie ger tyvärr mycket effektiva indikationer på selektivitet, permethrin. historiska känslighetsdata för denna region, erhållna med CDC-flaskbioanalysen, är inte tillgängliga för jämförelse. Alla tidigare studier har övervakat P. argentipes känslighet med användning av WHO-insekticidimpregnerat papper. koncentrationer till sandflugor är oklart eftersom sandflugor flyger mer sällan än myggor och tillbringar mer tid i kontakt med substratet i bioanalysen [23].
Syntetiska pyretroider har använts i VL endemiska områden i Nepal sedan 1992, alternerande med SPs alfa-cypermetrin och lambda-cyhalothrin för sandflugekontroll [31], och deltametrin har också använts i Bangladesh sedan 2012 [32]. Fenotypisk resistens har påvisats i vilda populationer av silverbenssandflugor i områden där syntetiska pyretroider har använts under lång tid [18, 33, 34]. En icke-synonym mutation (L1014F) har upptäckts i vilda populationer av den indiska sandflugan och har associerats med resistens mot DDT, vilket tyder på att pyretroidresistens uppstår på molekylär nivå, eftersom både DDT och pyretroiden (alfa-cypermetrin) riktar sig mot samma gen i insektens nervsystem [17, 34]. Därför är systematisk bedömning av cypermetrinkänslighet och övervakning av myggresistens avgörande under utrotnings- och efterutrotningsperioderna.
En potentiell begränsning av denna studie är att vi använde CDC-flaskans bioanalys för att mäta känslighet, men alla jämförelser använde resultat från tidigare studier med hjälp av WHO-bioanalyskitet. Resultaten från de två bioanalyserna kanske inte är direkt jämförbara eftersom CDC-flaskans bioassay mäter knockdown i slutet av diagnosperioden, medan WHO-kitets bioassay mäter dödligheten 24 eller 72 timmar efter exponering (det senare för långsamverkande föreningar) [35]. En annan potentiell begränsning är antalet IRS-byar i denna studie jämfört med en icke-IRS och en icke-IRS/tidigare IRS-by. Vi kan inte anta att nivån av myggvektormottaglighet som observerats i enskilda byar i ett distrikt är representativ för nivån av mottaglighet i andra byar och distrikt i Bihar. När Indien går in i post-elimineringsfasen av leukemivirus, är det absolut nödvändigt att förhindra betydande utveckling av resistens. Snabb övervakning av resistens i sandflugspopulationer från olika distrikt, block och geografiska områden krävs. Data som presenteras i denna studie är preliminära och bör verifieras genom jämförelse med identifieringskoncentrationerna som publicerats av Världshälsoorganisationen [35] för att få en mer specifik uppfattning om känslighetsstatusen för P. argentipes i dessa områden innan man modifierar vektorkontrollprogram för att bibehålla låga sandflugspopulationer och stödja eliminering av leukemivirus.
Myggan P. argentipes, vektorn för leukosviruset, kan börja visa tidiga tecken på resistens mot det mycket effektiva cypermetrinet. Regelbunden övervakning av insekticidresistens i vilda populationer av P. argentipes är nödvändig för att upprätthålla den epidemiologiska effekten av vektorkontrollinterventioner. Rotation av insekticider med olika verkningssätt och/eller utvärdering och registrering av nya insekticider är nödvändig och rekommenderas för att hantera insekticidresistens och stödja elimineringen av leukosvirus i Indien.
Posttid: 2025-02-17