Viscerální leishmanióza (VL), na indickém subkontinentu známá jako kala-azar, je parazitární onemocnění způsobené bičíkatým prvokem Leishmania, které může být bez včasné léčby smrtelné. Moucha Phlebotomus argentipes je jediným potvrzeným přenašečem VL v jihovýchodní Asii, kde je VL regulována reziduálním postřikem v interiéru (IRS), syntetickým insekticidem. Použití DDT v programech kontroly VL vedlo k rozvoji rezistence u mouch, a proto byl DDT nahrazen insekticidem alfa-cypermethrin. Alfa-cypermethrin však působí podobně jako DDT, takže riziko rezistence u mouch se zvyšuje při stresu způsobeném opakovanou expozicí tomuto insekticidu. V této studii jsme hodnotili náchylnost divokých komárů a jejich potomků F1 pomocí biotestu v lahvích CDC.
Sbírali jsme komáry z 10 vesnic v okrese Muzaffarpur v Biháru v Indii. Osm vesnic nadále používalo vysoce účinné látky.cypermethrinPro vnitřní postřik jedna vesnice přestala používat vysoce účinný cypermethrin a jedna vesnice nikdy nepoužívala vysoce účinný cypermethrin pro vnitřní postřik. Odebraní komáři byli vystaveni předem definované diagnostické dávce po definovanou dobu (3 μg/ml po dobu 40 minut) a 24 hodin po expozici byla zaznamenána míra usmrtění a úmrtnost.
Míra úhynu divokých komárů se pohybovala od 91,19 % do 99,47 % a u jejich generace F1 od 91,70 % do 98,89 %. Dvacet čtyři hodin po expozici se úmrtnost divokých komárů pohybovala od 89,34 % do 98,93 % a u jejich generace F1 od 90,16 % do 98,33 %.
Výsledky této studie naznačují, že se u P. argentipes může vyvinout rezistence, což naznačuje potřebu dalšího sledování a ostražitosti k udržení kontroly po dosažení eradikace.
Viscerální leishmanióza (VL), na indickém subkontinentu známá jako kala-azar, je parazitární onemocnění způsobené bičíkatým prvokem Leishmania a přenášené kousnutím infikovaných samic písečných much (Diptera: Myrmecophaga). Písečné muchy jsou jediným potvrzeným přenašečem VL v jihovýchodní Asii. Indie se blíží dosažení cíle eliminace VL. Pro udržení nízké incidence i po eradikaci je však zásadní snížit populaci přenašečů, aby se zabránilo potenciálnímu přenosu.
Hubení komárů v jihovýchodní Asii se provádí postřikem zbytkovými insekticidy v interiéru (IRS) s použitím syntetických insekticidů. Díky svému tajnému klidovému chování je střelec stříbronohý vhodným cílem pro kontrolu insekticidů pomocí postřiku zbytkovými insekticidy v interiéru [1]. Postřik zbytkovými insekticidy dichlordifenyltrichlorethanem (DDT) v interiéru v rámci Národního programu kontroly malárie v Indii měl významný vedlejší účinek při kontrole populací komárů a výrazném snížení případů nákazy malárií [2]. Tato neplánovaná kontrola nákazy malárií vedla indický program eradikace nákazy k přijetí postřiku zbytkovými insekticidy v interiéru jako primární metody kontroly střelec stříbronohého. V roce 2005 podepsaly vlády Indie, Bangladéše a Nepálu memorandum o porozumění s cílem eliminovat nákazu malárií do roku 2015 [3]. Úsilí o eradikaci, zahrnující kombinaci kontroly vektorů a rychlé diagnostiky a léčby lidských případů, bylo zaměřeno na vstup do konsolidační fáze do roku 2015, přičemž tento cíl byl následně revidován na rok 2017 a poté na rok 2020.[4] Nový globální plán pro eliminaci zanedbávaných tropických nemocí zahrnuje eliminaci nákazy malárií do roku 2030.[5]
Vzhledem k tomu, že Indie vstupuje do post-eradikační fáze BCVD, je nezbytné zajistit, aby se nevyvinula významná rezistence vůči beta-cypermethrinu. Důvodem rezistence je, že DDT i cypermethrin mají stejný mechanismus účinku, konkrétně cílí na protein VGSC [21]. Riziko vzniku rezistence u písečných much se tedy může zvýšit stresem způsobeným pravidelnou expozicí vysoce účinnému cypermethrinu. Je proto nezbytné monitorovat a identifikovat potenciální populace písečných much rezistentních vůči tomuto insekticidu. V této souvislosti bylo cílem této studie monitorovat stav citlivosti divokých písečných much pomocí diagnostických dávek a délky expozice stanovených Chaubeyem a kol. [20], kteří studovali P. argentipes z různých vesnic v okrese Muzaffarpur v Biháru v Indii, které kontinuálně používaly vnitřní postřikové systémy ošetřené cypermethrinem (vesnice s kontinuálním IPS). Stav náchylnosti divoké P. argentipes z vesnic, které přestaly používat systémy postřiku v interiéru ošetřené cypermethrinem (bývalé vesnice s IPS), a z vesnic, které nikdy nepoužívaly systémy postřiku v interiéru ošetřené cypermethrinem (vesnice bez IPS), byl porovnán pomocí biotestu v lahvích CDC.
Pro studii bylo vybráno deset vesnic (obr. 1; tabulka 1), z nichž osm mělo historii nepřetržitého postřiku syntetickými pyrethroidy (hypermethrin; označeny jako vesnice s kontinuálním hypermethrinem) a v posledních 3 letech se vyskytly případy vírusové infekce (alespoň jeden případ). Ze zbývajících dvou vesnic ve studii byla jedna vesnice, která nezaváděla postřik beta-cypermethrinem v interiéru (vesnice bez postřiku v interiéru), vybrána jako kontrolní vesnice a druhá vesnice, která prováděla přerušovaný postřik beta-cypermethrinem v interiéru (vesnice s přerušovaným postřikem v interiéru/dříve vesnice s postřikem v interiéru), byla vybrána jako kontrolní vesnice. Výběr těchto vesnic byl založen na koordinaci s ministerstvem zdravotnictví a týmem pro postřik v interiéru a na validaci mikroakčního plánu pro postřik v interiéru v okrese Muzaffarpur.
Geografická mapa okresu Muzaffarpur zobrazující umístění vesnic zahrnutých do studie (1–10). Místa studie: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Mapa byla připravena pomocí softwaru QGIS (verze 3.30.3) a Open Assessment Shapefile.
Lahve pro expoziční experimenty byly připraveny podle metod Chaubey et al. [20] a Denlingera et al. [22]. Stručně řečeno, skleněné lahve o objemu 500 ml byly připraveny jeden den před experimentem a vnitřní stěna lahví byla potažena uvedeným insekticidem (diagnostická dávka α-cypermethrinu byla 3 μg/ml) nanesením acetonového roztoku insekticidu (2,0 ml) na dno, stěny a víčko lahví. Každá lahev byla poté sušena na mechanickém válci po dobu 30 minut. Během této doby pomalu odšroubujte víčko, aby se aceton mohl odpařit. Po 30 minutách sušení sejměte víčko a otáčejte lahví, dokud se veškerý aceton neodpaří. Lahve byly poté ponechány otevřené přes noc schnout. Pro každý opakovaný test byla jedna lahev, použitá jako kontrola, potažena 2,0 ml acetonu. Všechny lahve byly po odpovídajícím čištění podle postupu popsaného Denlingerem et al. a Světovou zdravotnickou organizací [22, 23] znovu použity v průběhu experimentů.
Den po přípravě insekticidu bylo z klecí v lahvičkách vyjmuto 30–40 volně žijících komárů (hladovějících samic) a jemně vfouknuto do každé lahvičky. Na každou lahvičku s insekticidem, včetně kontroly, byl použit přibližně stejný počet much. V každé vesnici tento postup opakujte alespoň pět až šestkrát. Po 40 minutách expozice insekticidu byl zaznamenán počet sražených much. Všechny mouchy byly odchyceny mechanickou odsávačkou, umístěny do půllitrových kartonových nádob pokrytých jemnou síťkou a umístěny do samostatného inkubátoru za stejných vlhkostních a teplotních podmínek se stejným zdrojem potravy (vatové tampony namočené v 30% roztoku cukru) jako neošetřené kolonie. Úmrtnost byla zaznamenána 24 hodin po expozici insekticidu. Všichni komáři byli preparováni a vyšetřeni za účelem potvrzení druhové identity. Stejný postup byl proveden s potomky much F1 generace. Míra sražených komárů a úmrtnost byla zaznamenána 24 hodin po expozici. Pokud byla úmrtnost v kontrolních lahvičkách < 5 %, v replikátech nebyla provedena žádná korekce úmrtnosti. Pokud byla úmrtnost v kontrolní lahvičce ≥ 5 % a ≤ 20 %, byla úmrtnost v testovacích lahvičkách daného opakování korigována pomocí Abbottova vzorce. Pokud úmrtnost v kontrolní skupině překročila 20 %, byla celá testovaná skupina vyřazena [24, 25, 26].
Průměrná úmrtnost komárů druhu P. argentipes odchycených ve volné přírodě. Chybové úsečky představují standardní chyby průměru. Průsečík dvou červených vodorovných čar s grafem (úmrtnost 90 % a 98 %) označuje období úmrtnosti, ve kterém se může vyvinout rezistence.[25]
Průměrná úmrtnost potomstva F1 generace uloveného ve volné přírodě (P. argentipes). Chybové úsečky představují standardní chyby průměru. Křivky protínané dvěma červenými vodorovnými čarami (úmrtnost 90 % a 98 %) představují rozsah úmrtnosti, v němž se může vyvinout rezistence [25].
Bylo zjištěno, že komáři v kontrolní/ne-IRS vesnici (Manifulkaha) jsou vysoce citliví na insekticidy. Průměrná úmrtnost (±SE) volně odchycených komárů 24 hodin po uhynutí a expozici byla 99,47 ± 0,52 %, respektive 98,93 ± 0,65 % a průměrná úmrtnost potomků F1 generace byla 98,89 ± 1,11 %, respektive 98,33 ± 1,11 % (tabulky 2, 3).
Výsledky této studie naznačují, že písečné mušky stříbronohé si mohou vyvinout rezistenci vůči syntetickému pyrethroidu (SP) α-cypermethrinu ve vesnicích, kde byl pyrethroid (SP) α-cypermethrin běžně používán. Naproti tomu písečné mušky stříbronohé odebrané z vesnic, které nebyly zahrnuty do programu IRS/kontrolního programu, byly shledány vysoce náchylnými. Monitorování náchylnosti populací divokých písečných much je důležité pro sledování účinnosti používaných insekticidů, protože tyto informace mohou pomoci při zvládání rezistence vůči insekticidům. Vysoké hladiny rezistence vůči DDT byly pravidelně hlášeny u písečných much z endemických oblastí Biháru v důsledku historického selekčního tlaku ze strany IRS při používání tohoto insekticidu [1].
Zjistili jsme, že P. argentipes je vysoce citlivá na pyrethroidy a polní pokusy v Indii, Bangladéši a Nepálu ukázaly, že IRS má vysokou entomologickou účinnost při použití v kombinaci s cypermethrinem nebo deltamethrinem [19, 26, 27, 28, 29]. Nedávno Roy a kol. [18] uvedli, že P. argentipes si v Nepálu vyvinula rezistenci na pyrethroidy. Naše studie polní citlivosti ukázala, že písečné mušky stříbronohé odebrané z vesnic, které nebyly vystaveny IRS, byly vysoce citlivé, ale mouchy odebrané z vesnic s občasným/bývalým a trvalým vystavením IRS (úmrtnost se pohybovala od 90 % do 97 %, s výjimkou písečných much z Anandpur-Haruni, které měly úmrtnost 89,34 % 24 hodin po expozici) byly pravděpodobně rezistentní na vysoce účinný cypermethrin [25]. Jedním z možných důvodů rozvoje této rezistence je tlak vyvíjený rutinním postřikem v interiéru (IRS) a lokálními postřikovými programy založenými na případech, což jsou standardní postupy pro zvládání ohnisek kala-azar v endemických oblastech/blocích/vesnicích (Standardní operační postup pro vyšetřování a zvládání ohnisek [30]. Výsledky této studie poskytují včasné náznaky vývoje selektivního tlaku proti vysoce účinnému cypermethrinu. Historická data o citlivosti pro tuto oblast, získaná pomocí biotestu v lahvích CDC, bohužel nejsou k dispozici pro srovnání; všechny předchozí studie monitorovaly citlivost P. argentipes pomocí papíru impregnovaného insekticidy WHO. Diagnostické dávky insekticidů v testovacích proužcích WHO jsou doporučenými identifikačními koncentracemi insekticidů pro použití proti přenašečům malárie (Anopheles gambiae) a operační použitelnost těchto koncentrací na písečné mouchy je nejasná, protože písečné mouchy létají méně často než komáři a tráví více času v kontaktu se substrátem v biotestu [23].
Syntetické pyrethroidy se v endemických oblastech VL v Nepálu používají od roku 1992, střídavě s modifikovanými látkami alfa-cypermethrin a lambda-cyhalothrin pro hubení písečných much [31] a deltamethrin se od roku 2012 používá také v Bangladéši [32]. Fenotypová rezistence byla zjištěna u divokých populací písečných much stříbronohých v oblastech, kde se syntetické pyrethroidy používají již dlouhou dobu [18, 33, 34]. Nesynonymní mutace (L1014F) byla zjištěna u divokých populací indické písečné muchy a byla spojena s rezistencí na DDT, což naznačuje, že rezistence na pyrethroidy vzniká na molekulární úrovni, protože jak DDT, tak pyrethroid (alfa-cypermethrin) cílí na stejný gen v nervovém systému hmyzu [17, 34]. Proto je systematické hodnocení citlivosti na cypermethrin a sledování rezistence komárů nezbytné během eradikačního a posteradikačního období.
Potenciálním omezením této studie je, že jsme k měření citlivosti použili biotest CDC v lahvičce, ale všechna srovnání použila výsledky z předchozích studií s použitím biotestovací soupravy WHO. Výsledky obou biotestů nemusí být přímo srovnatelné, protože biotest CDC v lahvičce měří knockdown na konci diagnostického období, zatímco biotest soupravy WHO měří mortalitu 24 nebo 72 hodin po expozici (druhé u pomalu působících sloučenin) [35]. Dalším potenciálním omezením je počet vesnic IRS v této studii ve srovnání s jednou vesnicí mimo IRS a jednou vesnicí mimo IRS/bývalou vesnicí IRS. Nemůžeme předpokládat, že úroveň citlivosti na komáry-přenašeče pozorovaná v jednotlivých vesnicích v jednom okrese je reprezentativní pro úroveň citlivosti v jiných vesnicích a okresech v Biháru. Vzhledem k tomu, že Indie vstupuje do post-eliminační fáze leukemického viru, je nezbytné zabránit významnému rozvoji rezistence. Je nutné rychlé monitorování rezistence v populacích písečných much z různých okresů, bloků a geografických oblastí. Data uvedená v této studii jsou předběžná a měla by být ověřena porovnáním s identifikačními koncentracemi publikovanými Světovou zdravotnickou organizací [35], aby se získala přesnější představa o stavu náchylnosti P. argentipes v těchto oblastech před úpravou programů kontroly přenašečů s cílem udržet nízké populace písečných much a podpořit eliminaci viru leukémie.
Komár P. argentipes, přenašeč viru leukózy, může začít vykazovat časné známky rezistence na vysoce účinný cypermethrin. Pravidelné sledování rezistence na insekticidy u volně žijících populací P. argentipes je nezbytné pro udržení epidemiologického dopadu intervencí v oblasti kontroly přenašečů. Pro zvládání rezistence na insekticidy a podporu eliminace viru leukózy v Indii je nezbytná a doporučená rotace insekticidů s různými mechanismy účinku a/nebo hodnocení a registrace nových insekticidů.
Čas zveřejnění: 17. února 2025