Вісцеральний лейшманіоз (ВЛ), відомий як кала-азар на Індійському субконтиненті, – це паразитарне захворювання, спричинене джгутиковим найпростішим Leishmania, яке може бути смертельним, якщо його не лікувати своєчасно. Москітна муха Phlebotomus argentipes є єдиним підтвердженим переносником ВЛ у Південно-Східній Азії, де з нею боротьба здійснюється за допомогою обприскування залишками інфекції в приміщеннях (IRS), синтетичного інсектициду. Використання ДДТ у програмах боротьби з ВЛ призвело до розвитку резистентності у москітів, тому ДДТ був замінений інсектицидом альфа-циперметрином. Однак альфа-циперметрин діє подібно до ДДТ, тому ризик резистентності у москітів зростає при стресі, спричиненому повторним впливом цього інсектициду. У цьому дослідженні ми оцінили сприйнятливість диких комарів та їхнього потомства F1 за допомогою біологічного аналізу CDC у пляшках.
Ми зібрали комарів з 10 сіл в окрузі Музаффарпур штату Біхар, Індія. У восьми селах продовжували використовувати високопотенційні препарати.циперметринДля обприскування всередині приміщень одне село припинило використовувати високопотенційний циперметрин, а одне село взагалі не використовувало високопотенційний циперметрин для обприскування всередині приміщень. Зібраних комарів піддавали впливу заздалегідь визначеної діагностичної дози протягом певного часу (3 мкг/мл протягом 40 хвилин), а рівень знищення та смертність реєстрували через 24 години після впливу.
Показники загибелі диких комарів коливалися від 91,19% до 99,47%, а їхніх поколінь F1 – від 91,70% до 98,89%. Через двадцять чотири години після впливу смертність диких комарів коливалася від 89,34% до 98,93%, а їхніх поколінь F1 – від 90,16% до 98,33%.
Результати цього дослідження вказують на те, що у P. argentipes може розвинутися резистентність, що вказує на необхідність постійного моніторингу та пильності для підтримки контролю після досягнення ерадикації.
Вісцеральний лейшманіоз (ВЛ), відомий як кала-азар на Індійському субконтиненті, – це паразитарне захворювання, що викликається джгутиковим найпростішим Leishmania та передається через укус інфікованих самок москітних мух (Diptera: Myrmecophaga). Москітні мухи є єдиним підтвердженим переносником ВЛ у Південно-Східній Азії. Індія близька до досягнення мети ліквідації ВЛ. Однак, для підтримки низьких показників захворюваності після ліквідації, критично важливо зменшити популяцію переносників, щоб запобігти потенційній передачі.
Боротьба з комарами в Південно-Східній Азії здійснюється за допомогою обприскування залишками комарів у приміщеннях (IRS) з використанням синтетичних інсектицидів. Потайна поведінка сріблястоніжки у стані спокою робить її придатною мішенню для боротьби з інсектицидами шляхом обприскування залишками комарів у приміщеннях [1]. Обприскування залишками комарів дихлордифенілтрихлоретаном (ДДТ) у приміщеннях у рамках Національної програми боротьби з малярією в Індії мало значний побічний ефект у контролі популяцій комарів та значному зменшенні випадків захворювання на сріблястоніжку [2]. Цей незапланований контроль за малярією спонукав Індійську програму ліквідації малярії прийняти обприскування залишками комарів у приміщеннях як основний метод боротьби з білими ногами. У 2005 році уряди Індії, Бангладеш та Непалу підписали меморандум про взаєморозуміння з метою ліквідації білих ног до 2015 року [3]. Зусилля з ліквідації, що включають поєднання боротьби з переносниками та швидкої діагностики та лікування випадків захворювання людей, були спрямовані на перехід до фази консолідації до 2015 року, ціль згодом була переглянута до 2017 року, а потім до 2020 року.[4] Нова глобальна дорожня карта щодо ліквідації забутих тропічних хвороб включає ліквідацію білих ног до 2030 року.[5]
Оскільки Індія вступає у фазу після ліквідації BCVD, вкрай важливо забезпечити, щоб не розвинулася значна резистентність до бета-циперметрину. Причина резистентності полягає в тому, що як ДДТ, так і циперметрин мають однаковий механізм дії, а саме вони націлені на білок VGSC [21]. Таким чином, ризик розвитку резистентності у москітів може бути збільшений через стрес, спричинений регулярним впливом високопотужного циперметрину. Тому вкрай важливо контролювати та виявляти потенційні популяції москітів, стійких до цього інсектициду. У цьому контексті метою цього дослідження було моніторинг стану чутливості диких москітів за допомогою діагностичних доз та тривалості впливу, визначених Чаубеєм та ін. [20], які вивчали P. argentipes з різних сіл в окрузі Музаффарпур штату Біхар, Індія, які постійно використовували системи обприскування в приміщеннях, оброблені циперметрином (села безперервного IPS). Стан чутливості дикого P. argentipes з сіл, які припинили використовувати системи обприскування в приміщеннях, оброблені циперметрином (колишні села IPS), та тих, які ніколи не використовували системи обприскування в приміщеннях, оброблені циперметрином (села без IPS), порівнювали за допомогою біологічного аналізу CDC у пляшках.
Для дослідження було відібрано десять сіл (рис. 1; таблиця 1), з яких вісім мали історію постійного розпилення синтетичних піретроїдів (гіперметрину; позначені як села з безперервним гіперметрином) та мали випадки вірусного інфекційного захворювання (принаймні один випадок) протягом останніх 3 років. З двох сіл, що залишилися в дослідженні, одне село, яке не впроваджувало розпилення бета-циперметрину в приміщеннях (село без розпилення в приміщеннях), було обрано як контрольне село, а інше село, яке впроваджувало періодичне розпилення бета-циперметрину в приміщеннях (село з періодичним розпиленням в приміщеннях/колишнє село з розпиленням в приміщеннях), було обрано як контрольне село. Вибір цих сіл базувався на координації з Департаментом охорони здоров'я та Командою з розпилення в приміщеннях, а також на валідації Мікроплану дій з розпилення в приміщеннях в окрузі Музаффарпур.
Географічна карта району Музаффарпур із зазначенням розташування сіл, включених до дослідження (1–10). Місця дослідження: 1, Маніфулкаха; 2, Рамдас Маджхаулі; 3, Мадхубані; 4, Анандпур Харуні; 5, Пандей; 6, Хірапур; 7, Мадхопур Хазарі; 8, Хамідпур; 9, Нунфара; 10, Сімара. Карту було підготовлено за допомогою програмного забезпечення QGIS (версія 3.30.3) та Open Assessment Shapefile.
Пляшки для експериментів з експозицією були підготовлені згідно з методами Чаубея та ін. [20] та Денлінгера та ін. [22]. Коротко кажучи, скляні пляшки об'ємом 500 мл були підготовлені за день до експерименту, а внутрішня стінка пляшок була покрита зазначеним інсектицидом (діагностична доза α-циперметрину становила 3 мкг/мл) шляхом нанесення ацетонового розчину інсектициду (2,0 мл) на дно, стінки та кришку пляшок. Потім кожну пляшку сушили на механічному валику протягом 30 хвилин. Протягом цього часу повільно відкручуйте кришку, щоб ацетон випарувався. Після 30 хвилин сушіння зніміть кришку та обертайте пляшку, доки весь ацетон не випарується. Потім пляшки залишали відкритими для сушіння на ніч. Для кожного повторного тесту одну пляшку, яка використовувалася як контрольна, покривали 2,0 мл ацетону. Усі пляшки повторно використовували протягом експериментів після відповідного очищення згідно з процедурою, описаною Денлінгером та ін. та Всесвітньою організацією охорони здоров'я [22, 23].
Наступного дня після приготування інсектициду 30–40 диких комарів (голодних самок) виймали з кліток у флаконах та обережно видували в кожен флакон. Приблизно однакову кількість мух використовували для кожної пляшки, покритої інсектицидом, включаючи контрольну. Повторюйте це щонайменше п'ять-шість разів у кожному селі. Після 40 хвилин впливу інсектициду реєстрували кількість збитих мух. Усіх мух відловлювали за допомогою механічного аспіратора, поміщали в картонні контейнери об'ємом не більше пінти, покриті дрібною сіткою, та поміщали в окремий інкубатор за тих самих умов вологості та температури з тим самим джерелом їжі (ватні кульки, змочені в 30% розчині цукру), що й необроблені колонії. Смертність реєстрували через 24 години після впливу інсектициду. Усіх комарів препарували та досліджували для підтвердження видової ідентичності. Таку ж процедуру проводили з потомством мух F1. Показники нокдауну та смертності реєстрували через 24 години після впливу. Якщо смертність у контрольних флаконах була < 5%, корекція на смертність у повторностях не вносилася. Якщо смертність у контрольній пляшці була ≥ 5% та ≤ 20%, смертність у тестових пляшках цієї повторності коригували за формулою Ебботта. Якщо смертність у контрольній групі перевищувала 20%, всю тестову групу вибраковували [24, 25, 26].
Середня смертність комарів P. argentipes, виловлених у дикій природі. Смуги похибки представляють стандартні похибки середнього значення. Перетин двох червоних горизонтальних ліній з графіком (смертність 90% та 98% відповідно) вказує на вікно смертності, в якому може розвинутися резистентність.[25]
Середня смертність потомства F1 дикого P. argentipes. Смуги похибки представляють стандартні похибки середнього значення. Криві, що перетинаються двома червоними горизонтальними лініями (смертність 90% та 98% відповідно), представляють діапазон смертності, в якому може розвинутися резистентність [25].
Комарі в контрольному/не-IRS селі (Маніфулкаха) виявилися дуже чутливими до інсектицидів. Середня смертність (±SE) комарів, спійманих у дикій природі, через 24 години після збивання та впливу становила 99,47 ± 0,52% та 98,93 ± 0,65% відповідно, а середня смертність потомства F1 становила 98,89 ± 1,11% та 98,33 ± 1,11% відповідно (таблиці 2, 3).
Результати цього дослідження показують, що сріблястоногі москіти можуть розвинути стійкість до синтетичного піретроїду (SP) α-циперметрину в селах, де піретроїд (SP) α-циперметрин регулярно використовувався. Натомість, сріблястоногі москіти, зібрані в селах, що не охоплюються програмою контролю/IRS, виявилися дуже чутливими. Моніторинг чутливості популяцій диких москіт важливий для контролю ефективності використовуваних інсектицидів, оскільки ця інформація може допомогти в управлінні стійкістю до інсектицидів. Високий рівень стійкості до ДДТ регулярно повідомляється у москітних мушок з ендемічних районів Біхару через історичний селекційний тиск з боку IRS, яка використовувала цей інсектицид [1].
Ми виявили, що P. argentipes дуже чутливий до піретроїдів, а польові випробування в Індії, Бангладеш та Непалі показали, що IRS має високу ентомологічну ефективність при використанні в поєднанні з циперметрином або дельтаметрином [19, 26, 27, 28, 29]. Нещодавно Рой та ін. [18] повідомили, що P. argentipes розвинув стійкість до піретроїдів у Непалі. Наше польове дослідження чутливості показало, що срібноногі москіти, зібрані в селах, які не зазнали впливу IRS, були дуже чутливими, але мухи, зібрані в селах з періодичним/колишнім та постійним впливом IRS (смертність коливалася від 90% до 97%, за винятком москітних мушок з Анандпур-Харуні, де смертність становила 89,34% через 24 години після впливу), ймовірно, були стійкими до високоефективного циперметрину [25]. Однією з можливих причин розвитку цієї резистентності є тиск, що чиниться рутинним обприскуванням у приміщеннях (IRS) та локальними програмами обприскування на основі випадків, які є стандартними процедурами для боротьби зі спалахами кала-азар в ендемічних районах/кварталах/селах (Стандартна операційна процедура розслідування та управління спалахами [30]. Результати цього дослідження дають ранні ознаки розвитку селективного тиску проти високоефективного циперметрину. На жаль, історичні дані про чутливість для цього регіону, отримані за допомогою біоаналізу CDC у пляшках, недоступні для порівняння; у всіх попередніх дослідженнях чутливість P. argentipes контролювалася за допомогою паперу, просоченого інсектицидами ВООЗ. Діагностичні дози інсектицидів у тест-смужках ВООЗ є рекомендованими ідентифікаційними концентраціями інсектицидів для використання проти переносників малярії (Anopheles gambiae), і операційна застосовність цих концентрацій до москітів неясна, оскільки москіти літають рідше, ніж комарі, і проводять більше часу в контакті з субстратом у біоаналізі [23].
Синтетичні піретроїди використовуються в ендемічних щодо вірусного лімфатичного лейшманіозу районах Непалу з 1992 року, чергуючись з інгібіторами альфа-циперметрину та лямбда-цигалотрину для боротьби з москітами [31], а дельтаметрин також використовується в Бангладеш з 2012 року [32]. Фенотипова стійкість була виявлена в диких популяціях сріблястоногих москітів у районах, де синтетичні піретроїди використовувалися протягом тривалого часу [18, 33, 34]. Несинонімічна мутація (L1014F) була виявлена в диких популяціях індійського москіта і була пов'язана зі стійкістю до ДДТ, що свідчить про те, що стійкість до піретроїдів виникає на молекулярному рівні, оскільки як ДДТ, так і піретроїд (альфа-циперметрин) впливають на один і той самий ген у нервовій системі комах [17, 34]. Тому систематична оцінка чутливості до циперметрину та моніторинг стійкості комарів є важливими протягом періодів ліквідації та після ліквідації.
Потенційним обмеженням цього дослідження є те, що ми використовували біоаналіз CDC у флаконах для вимірювання чутливості, але всі порівняння використовували результати попередніх досліджень з використанням набору для біоаналізу ВООЗ. Результати двох біоаналізів можуть бути не безпосередньо порівнянними, оскільки біоаналіз CDC у флаконах вимірює нокдаун наприкінці діагностичного періоду, тоді як біоаналіз набору ВООЗ вимірює смертність через 24 або 72 години після впливу (останнє для сполук повільної дії) [35]. Ще одним потенційним обмеженням є кількість сіл IRS у цьому дослідженні порівняно з одним селом, що не входить до IRS, та одним селом, що не входить до IRS/колишнього IRS. Ми не можемо припускати, що рівень чутливості комарів-переносників, що спостерігається в окремих селах одного району, є репрезентативним для рівня чутливості в інших селах та районах Біхара. Оскільки Індія вступає у фазу після елімінації вірусу лейкемії, вкрай важливо запобігти значному розвитку резистентності. Необхідний швидкий моніторинг резистентності в популяціях москітів з різних районів, кварталів та географічних зон. Дані, представлені в цьому дослідженні, є попередніми та повинні бути перевірені шляхом порівняння з ідентифікаційними концентраціями, опублікованими Всесвітньою організацією охорони здоров'я [35], щоб отримати більш точне уявлення про статус чутливості P. argentipes у цих районах, перш ніж змінювати програми боротьби з переносниками для підтримки низьких популяцій мошок та сприяння елімінації вірусу лейкемії.
Комар P. argentipes, переносник вірусу лейкозу, може почати проявляти ранні ознаки стійкості до високоефективного циперметрину. Регулярний моніторинг стійкості до інсектицидів у диких популяціях P. argentipes необхідний для підтримки епідеміологічного впливу заходів боротьби з переносниками. Ротація інсектицидів з різними механізмами дії та/або оцінка та реєстрація нових інсектицидів є необхідною та рекомендованою для управління стійкістю до інсектицидів та підтримки ліквідації вірусу лейкозу в Індії.
Час публікації: 17 лютого 2025 р.