Вісцеральний лейшманіоз (VL), відомий як кала-азар на Індійському субконтиненті, є паразитарним захворюванням, спричиненим джгутиковими найпростішими Leishmania, яке може бути смертельним, якщо його не лікувати негайно. Пісок Phlebotomus argentipes є єдиним підтвердженим переносником VL у Південно-Східній Азії, де його контролюють за допомогою залишкового обприскування в приміщенні (IRS), синтетичного інсектициду. Використання ДДТ у програмах боротьби з VL призвело до розвитку резистентності піщанок, тому ДДТ було замінено інсектицидом альфа-циперметрином. Однак альфа-циперметрин діє подібно до ДДТ, тому ризик резистентності піщанок зростає при стресі, викликаному повторним впливом цього інсектициду. У цьому дослідженні ми оцінили сприйнятливість диких комарів та їхнього потомства F1 за допомогою біологічного аналізу CDC.
Ми зібрали комарів з 10 сіл в районі Музаффарпур в Біхарі, Індія. У восьми селах продовжували вживати високопотенціюциперметриндля внутрішнього обприскування, одне село припинило використання високоактивного циперметрину для внутрішнього обприскування, а одне село ніколи не використовувало високоефективний циперметрин для внутрішнього обприскування. Зібраних комарів піддавали дії попередньо визначеної діагностичної дози протягом визначеного часу (3 мкг/мл протягом 40 хвилин), а рівень нокдауну та смертність реєстрували через 24 години після впливу.
Рівень знищення диких комарів коливався від 91,19% до 99,47%, а для їх покоління F1 – від 91,70% до 98,89%. Через 24 години після контакту смертність диких комарів становила від 89,34% до 98,93%, а смертність комарів F1 коливалася 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 ліквідації.
Вісцеральний лейшманіоз (VL), відомий як кала-азар на Індійському субконтиненті, є паразитарним захворюванням, яке викликається джгутиковими найпростішими Leishmania і передається через укус інфікованих самок піщаної мухи (Diptera: Myrmecophaga). Піщані мухи є єдиним підтвердженим переносником VL у Південно-Східній Азії. Індія близька до досягнення мети ліквідації VL. Однак для підтримки низьких показників захворюваності після ліквідації важливо зменшити популяцію переносників, щоб запобігти потенційній передачі.
Боротьба з комарами в Південно-Східній Азії здійснюється за допомогою залишкового обприскування приміщень (IRS) із застосуванням синтетичних інсектицидів. Потаємна поведінка сріблястоніжки у стані спокою робить її придатною мішенню для боротьби з інсектицидами за допомогою залишкового обприскування в приміщенні [1]. Залишкове розпилення дихлордифенілтрихлоретану (ДДТ) у приміщеннях в рамках Національної програми боротьби з малярією в Індії мало значний побічний ефект у боротьбі з популяціями комарів і значному зниженні випадків ВЛ [2]. Ця незапланована боротьба з VL спонукала Індійську програму викорінення VL прийняти залишкове обприскування в приміщеннях як основний метод боротьби зі сріблястоніжкою. У 2005 році уряди Індії, Бангладеш і Непалу підписали меморандум про взаєморозуміння з метою ліквідації VL до 2015 року [3]. Зусилля з викорінення, що включають поєднання боротьби з переносниками та швидкої діагностики та лікування випадків захворювання людей, були спрямовані на вихід на етап консолідації до 2015 року, згодом ціль переглянута до 2017 року, а потім до 2020 року.[4] Нова глобальна дорожня карта щодо ліквідації забутих тропічних хвороб включає ліквідацію ВЛ до 2030 року.[5]
Оскільки Індія вступає в пост-ерадикаційну фазу BCVD, вкрай важливо переконатися, що не розвинулась значна стійкість до бета-циперметрину. Причина резистентності полягає в тому, що і ДДТ, і циперметрин мають однаковий механізм дії, а саме, вони націлені на білок VGSC [21]. Таким чином, ризик розвитку резистентності у піщанок може бути збільшений стресом, спричиненим регулярним впливом сильнодіючого циперметрину. Тому вкрай важливо контролювати та ідентифікувати потенційні популяції москитів, стійких до цього інсектициду. У цьому контексті мета цього дослідження полягала в тому, щоб контролювати стан чутливості диких піщаних мух, використовуючи діагностичні дози та тривалість впливу, визначені Chaubey et al. [20] досліджували P. argentipes з різних сіл в районі Музаффарпур штату Біхар, Індія, де постійно використовували системи розпилення всередині приміщень, оброблені циперметрином (села безперервного IPS). Стан сприйнятливості диких P. argentipes із сіл, які припинили використання оброблених циперметрином внутрішніх систем обприскування (колишні села IPS), і тих, де ніколи не використовували оброблені циперметрином системи внутрішнього обприскування (села без IPS), порівнювали за допомогою біологічного аналізу CDC у пляшках.
Для дослідження було відібрано десять сіл (рис. 1; таблиця 1), у восьми з яких упродовж останніх 3 років у приміщеннях постійно розпилювали синтетичні піретроїди (гіперметрин; позначено як села безперервного гіперметрину) і мали випадки ВЛ (принаймні один випадок). З двох сіл, що залишилися в дослідженні, одне село, де не проводилося обприскування бета-циперметрином у приміщеннях (село без обприскування в приміщеннях), було вибрано як контрольне село, а інше село, де періодично обприскували приміщення бета-циперметрином (село з періодичним обприскуванням у приміщеннях/колишнє село з обприскуванням у приміщеннях), було вибрано як контрольне село. Вибір цих сіл ґрунтувався на координації з Департаментом охорони здоров’я та групою внутрішнього обприскування та підтвердженні мікроплану дій внутрішнього обприскування в районі Музаффарпур.
Географічна карта району Музаффарпур із зазначенням розташування сіл, включених до дослідження (1–10). Місця проведення досліджень: 1, Маніфулкаха; 2, Рамдас Маджаулі; 3, Мадхубані; 4, Анандпур Харуні; 5, Панді; 6, Хірапур; 7, Мадгопур 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 експозиційних експериментів готували згідно з методами Chaubey et al. [20] і Denlinger et al. [22]. Коротко, скляні пляшки об’ємом 500 мл готували за день до експерименту, і внутрішню стінку пляшок покривали зазначеним інсектицидом (діагностична доза α-циперметрину становила 3 мкг/мл), наносячи ацетоновий розчин інсектициду (2,0 мл) на дно, стінки та кришку пляшок. Потім кожну пляшку сушили на механічному ролику протягом 30 хв. Протягом цього часу повільно відкрутіть кришку, щоб ацетон випарувався. Після 30 хвилин висихання зніміть кришку та обертайте пляшку, доки весь ацетон не випарується. Потім пляшки залишили відкритими для висихання на ніч. Для кожного повторного тесту одна пляшка, яка використовувалася як контроль, була покрита 2,0 мл ацетону. Усі пляшки повторно використовували протягом експериментів після відповідного очищення відповідно до процедури, описаної Денлінгером та ін. та Всесвітня організація 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 виловлених диких комарів P. argentipes. Смуги помилок представляють стандартні помилки середнього значення. Перетин двох червоних горизонтальних ліній з графіком (90% і 98% смертності відповідно) вказує на вікно смертності, в якому може розвинутися резистентність.[25]
Середня смертність потомства F1 виловленого в дикій природі P. argentipes. Смуги помилок представляють стандартні помилки середнього значення. Криві, перетинаються двома червоними горизонтальними лініями (90% і 98% смертності відповідно) представляють діапазон смертності, в якому може розвинутися резистентність [25].
Було виявлено, що комарі в контрольованому селі/не на IRS (Маніфулкаха) дуже чутливі до інсектицидів. Середня смертність (±SE) диких комарів через 24 години після нокдауну та експозиції становила 99,47 ± 0,52% і 98,93 ± 0,65% відповідно, а середня смертність потомства F1 становила 98,89 ± 1,11% і 98,33 ± 1,11% відповідно (таблиці 2, 3).
Результати цього дослідження вказують на те, що срібноногі піщані мухи можуть розвинути стійкість до синтетичного піретроїду (SP) α-циперметрину в селах, де піретроїд (SP) α-циперметрин використовувався регулярно. Навпаки, срібноногі піщані мухи, зібрані в селах, не охоплених IRS/програмою контролю, виявилися дуже сприйнятливими. Моніторинг сприйнятливості популяцій диких піщаних мух важливий для моніторингу ефективності використовуваних інсектицидів, оскільки ця інформація може допомогти в управлінні стійкістю до інсектицидів. Регулярно повідомлялося про високі рівні стійкості до ДДТ у піщаних мух з ендемічних районів Біхару через історичний тиск селекції з боку IRS, що використовує цей інсектицид [1].
Ми виявили, що P. argentipes дуже чутливий до піретроїдів, а польові випробування в Індії, Бангладеш і Непалі показали, що IRS має високу ентомологічну ефективність при використанні в комбінації з циперметрином або дельтаметрином [19, 26, 27, 28, 29]. Нещодавно Roy et al. [18] повідомили, що P. argentipes розвинув стійкість до піретроїдів у Непалі. Наше польове дослідження сприйнятливості показало, що срібноногі піщані мухи, зібрані в селах, які не були піддані IRS, були дуже сприйнятливі, але мухи, зібрані з періодичних/колишніх IRS і безперервних IRS сіл (смертність коливалася від 90% до 97%, за винятком піщаних мух з Anandpur-Haruni, смертність яких становила 89,34% через 24 години після контакту), ймовірно, були стійкі до високоефективний циперметрин [25]. Однією з можливих причин розвитку такої резистентності є тиск, який чиниться регулярним обприскуванням у приміщеннях (IRS) і локальними програмами обприскування на основі конкретних випадків, які є стандартними процедурами для боротьби зі спалахами кала-азару в ендемічних районах/кварталах/селах (Стандартна операційна процедура з дослідження спалахів та боротьби з ними [30]. Результати цього дослідження дають ранні ознаки розвитку селективного тиску проти високоефективного тиску проти На жаль, історичні дані про чутливість для цього регіону, отримані за допомогою біологічного аналізу CDC, недоступні для порівняння; усі попередні дослідження проводили моніторинг чутливості до P. argentipes з використанням паперу, просоченого ВООЗ. gambiae), і операційна застосовність цих концентрацій для піщаних мух незрозуміла, оскільки москіти літають рідше, ніж комарі, і проводять більше часу в контакті з субстратом у біопробі [23].
Синтетичні піретроїди використовувалися в ендемічних районах Непалу з VL з 1992 року, чергуючи з SPs альфа-циперметрином і лямбда-цигалотрином для боротьби з піском [31], а дельтаметрин також використовувався в Бангладеш з 2012 року [32]. Фенотипова резистентність була виявлена в диких популяціях сріблястоногих піщанок у районах, де протягом тривалого часу використовувалися синтетичні піретроїди [18, 33, 34]. Несинонімічна мутація (L1014F) була виявлена в диких популяціях індійської піщанки та була пов’язана зі стійкістю до ДДТ, що свідчить про те, що резистентність до піретроїдів виникає на молекулярному рівні, оскільки і ДДТ, і піретроїд (альфа-циперметрин) діють на один і той же ген у нервовій системі комах [17, 34]. Таким чином, систематична оцінка чутливості до циперметрину та моніторинг резистентності комарів є важливими протягом періодів ліквідації та після ліквідації.
Потенційним обмеженням цього дослідження є те, що ми використовували біологічний аналіз із флаконів CDC для вимірювання сприйнятливості, але всі порівняння використовували результати попередніх досліджень з використанням набору ВООЗ для біологічного аналізу. Результати двох біологічних аналізів можуть бути непрямими для порівняння, оскільки біологічний аналіз у флаконах CDC вимірює нокдаун наприкінці діагностичного періоду, тоді як біологічний аналіз із набору ВООЗ вимірює смертність через 24 або 72 години після контакту (останній для повільно діючих сполук) [35]. Іншим потенційним обмеженням є кількість сіл IRS у цьому дослідженні порівняно з одним не IRS і одним не IRS/колишнім IRS селом. Ми не можемо вважати, що рівень сприйнятливості переносників комарів, який спостерігається в окремих селах одного району, є репрезентативним для рівня сприйнятливості в інших селах і районах Біхару. Оскільки Індія вступає у фазу після елімінації вірусу лейкемії, вкрай важливо запобігти значному розвитку резистентності. Потрібний швидкий моніторинг резистентності популяцій москитів у різних районах, кварталах і географічних зонах. Дані, представлені в цьому дослідженні, є попередніми і повинні бути перевірені шляхом порівняння з ідентифікаційними концентраціями, опублікованими Всесвітньою організацією охорони здоров’я [35], щоб отримати більш конкретне уявлення про стан сприйнятливості P. argentipes у цих областях перед тим, як змінювати програми боротьби з переносниками, щоб підтримувати низькі популяції москитів і підтримувати ліквідацію вірусу лейкемії.
Комар P. argentipes, переносник вірусу лейкозу, може почати демонструвати перші ознаки стійкості до високоефективного циперметрину. Регулярний моніторинг стійкості до інсектицидів у диких популяціях P. argentipes необхідний для підтримки епідеміологічного впливу втручань з боротьби з переносниками. Чергування інсектицидів з різними способами дії та/або оцінка та реєстрація нових інсектицидів є необхідними та рекомендованими для управління стійкістю до інсектицидів та підтримки ліквідації вірусу лейкозу в Індії.
Час публікації: 17 лютого 2025 р