Visceralna lišmanijaza (VL), poznata kao kala-azar na indijskom potkontinentu, parazitska je bolest koju uzrokuje bičalasta protozoa Leishmania koja može biti smrtonosna ako se ne liječi odmah. Pješčana mušica Phlebotomus argentipes jedini je potvrđeni vektor VL-a u jugoistočnoj Aziji, gdje se suzbija raspršivanjem zaostalih tvari u zatvorenom prostoru (IRS), sintetskim insekticidom. Primjena DDT-a u programima suzbijanja VL rezultirala je razvojem rezistencije pješčanih mušica pa je DDT zamijenjen insekticidom alfa-cipermetrinom. No, alfa-cipermetrin djeluje slično DDT-u, pa se rizik od rezistencije pješčanih mušica povećava pod stresom uzrokovanim opetovanim izlaganjem ovom insekticidu. U ovoj smo studiji procijenili osjetljivost divljih komaraca i njihovog F1 potomstva pomoću CDC biološke analize.
Prikupili smo komarce iz 10 sela u okrugu Muzaffarpur u Biharu u Indiji. Osam sela nastavilo je s korištenjem visoke potencijecipermetrinza unutarnje prskanje, jedno je selo prestalo koristiti visokopotentni cipermetrin za unutarnje prskanje, a jedno selo nikada nije koristilo visokopotentni cipermetrin za unutarnje prskanje. Sakupljeni komarci bili su izloženi unaprijed definiranoj dijagnostičkoj dozi tijekom definiranog vremena (3 μg/ml tijekom 40 minuta), a stopa oboljenja i smrtnost zabilježeni su 24 sata nakon izlaganja.
Stope ubijanja divljih komaraca kretale su se od 91,19% do 99,47%, a one F1 generacije od 91,70% do 98,89%. Dvadeset i četiri sata nakon izlaganja, smrtnost divljih komaraca kretala se od 89,34% do 98,93%, a smrtnost njihove F1 generacije od 90,16% do 98,33%.
Rezultati ove studije pokazuju da se otpornost može razviti kod P. argentipes, što ukazuje na potrebu kontinuiranog praćenja i budnosti kako bi se održala kontrola nakon što se postigne iskorjenjivanje.
Visceralna lišmanijaza (VL), poznata kao kala-azar na indijskom potkontinentu, parazitska je bolest koju uzrokuje bičalasta protozoa Leishmania i prenosi se ugrizom zaraženih ženki pješčane mušice (Diptera: Myrmecophaga). Pješčane mušice jedini su potvrđeni vektor VL u jugoistočnoj Aziji. Indija je blizu postizanja cilja eliminacije VL-a. Međutim, za održavanje niske stope incidencije nakon iskorjenjivanja, ključno je smanjiti populaciju vektora kako bi se spriječio mogući prijenos.
Kontrola komaraca u jugoistočnoj Aziji postiže se raspršivanjem zaostalih tvari u zatvorenom prostoru (IRS) korištenjem sintetičkih insekticida. Tajnovitost srebrnonoge u mirovanju čini je pogodnom metom za kontrolu insekticida raspršivanjem ostataka u zatvorenom prostoru [1]. Zaostalo raspršivanje diklordifeniltrikloroetana (DDT) u zatvorenom prostoru u okviru Nacionalnog programa kontrole malarije u Indiji imalo je značajne učinke prelijevanja u kontroli populacije komaraca i značajnom smanjenju slučajeva VL [2]. Ova neplanirana kontrola VL-a potaknula je indijski Program za iskorjenjivanje VL-a da usvoji zaostalo prskanje u zatvorenim prostorima kao primarnu metodu kontrole srebrnonoge. Godine 2005. vlade Indije, Bangladeša i Nepala potpisale su memorandum o razumijevanju s ciljem eliminacije VL do 2015. [3]. Napori na iskorjenjivanju, uključujući kombinaciju kontrole vektora i brze dijagnoze i liječenja slučajeva kod ljudi, bili su usmjereni na ulazak u fazu konsolidacije do 2015., cilj koji je naknadno revidiran na 2017., a zatim na 2020. [4] Nova globalna mapa puta za uklanjanje zanemarenih tropskih bolesti uključuje uklanjanje VL do 2030. godine.[5]
Kako Indija ulazi u post-eradikacijsku fazu BCVD-a, imperativ je osigurati da se ne razvije značajna rezistencija na beta-cipermetrin. Razlog rezistencije je taj što i DDT i cipermetrin imaju isti mehanizam djelovanja, naime, ciljaju na protein VGSC[21]. Stoga rizik od razvoja otpornosti kod pješčanih mušica može biti povećan stresom uzrokovanim redovitom izloženošću vrlo snažnom cipermetrinu. Stoga je imperativ pratiti i identificirati potencijalne populacije pješčanih mušica otpornih na ovaj insekticid. U tom kontekstu, cilj ove studije bio je pratiti status osjetljivosti divljih pješčanih mušica korištenjem dijagnostičkih doza i trajanja izloženosti koje su odredili Chaubey et al. [20] proučavali su P. argentipes iz različitih sela u okrugu Muzaffarpur u Biharu u Indiji, koji su kontinuirano koristili sustave za prskanje u zatvorenom prostoru tretirane cipermetrinom (kontinuirana IPS sela). Status osjetljivosti divlje vrste P. argentipes iz sela koja su prestala koristiti unutarnje sustave za prskanje tretirane cipermetrinom (bivša IPS sela) i onih koja nikada nisu koristila unutarnje sustave za prskanje tretirane cipermetrinom (sela koja nisu IPS) uspoređena je pomoću CDC biološkog testa u boci.
Deset sela odabrano je za istraživanje (Slika 1; Tablica 1), od kojih je osam imalo povijest kontinuiranog prskanja sintetskih piretroida (hipermetrina) u zatvorenim prostorima (navedeno kao sela s kontinuiranim hipermetrinom) i imalo je slučajeve VL (barem jedan slučaj) u posljednje 3 godine. Od preostala dva sela u studiji, jedno selo koje nije provelo raspršivanje beta-cipermetrinom u zatvorenom prostoru (selo koje nije prskalo u zatvorenom) odabrano je kao kontrolno selo, a drugo selo koje je imalo povremeno prskanje beta-cipermetrinom u zatvorenom prostoru (selo s povremenim prskanjem u zatvorenom prostoru/bivše selo s prskanjem u zatvorenom) odabrano je kao kontrolno selo. Odabir ovih sela temeljio se na koordinaciji s Odjelom za zdravstvo i timom za prskanje u zatvorenim prostorima i potvrdi mikroakcijskog plana za prskanje u zatvorenim prostorima u okrugu Muzaffarpur.
Zemljopisna karta okruga Muzaffarpur koja pokazuje položaje sela uključenih u studiju (1–10). Mjesta istraživanja: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Šimara. Karta je pripremljena pomoću QGIS softvera (verzija 3.30.3) i Open Assessment Shapefile.
Boce za pokuse izlaganja pripremljene su prema metodama Chaubeya i sur. [20] i Denlinger et al. [22]. Ukratko, staklene boce od 500 mL pripremljene su dan prije eksperimenta te je unutarnja stijenka boca premazana navedenim insekticidom (dijagnostička doza α-cipermetrina bila je 3 μg/mL) nanošenjem acetonske otopine insekticida (2,0 mL) na dno, stijenke i čep boce. Svaka boca je zatim osušena na mehaničkom valjku 30 minuta. Za to vrijeme polako odvrnite čep kako bi aceton ispario. Nakon 30 minuta sušenja uklonite čep i okrećite bocu dok sav aceton ne ispari. Boce su zatim ostavljene otvorene da se suše preko noći. Za svaki ponavljani test, jedna boca, koja je korištena kao kontrola, obložena je s 2,0 mL acetona. Sve su boce ponovno korištene tijekom pokusa nakon odgovarajućeg čišćenja u skladu s postupkom koji su opisali Denlinger i sur. i Svjetske zdravstvene organizacije [22, 23].
Dan nakon pripreme insekticida, 30-40 komaraca uhvaćenih u divljini (izgladnjele ženke) uklonjeno je iz kaveza u bočicama i lagano upuhano u svaku bočicu. Približno isti broj muha korišten je za svaku bocu obloženu insekticidom, uključujući i kontrolu. Ponovite ovo najmanje pet do šest puta u svakom selu. Nakon 40 minuta izlaganja insekticidu zabilježen je broj oborenih muha. Sve su muhe uhvaćene mehaničkim aspiratorom, stavljene u kartonske posude od pola litre prekrivene finom mrežicom i stavljene u odvojeni inkubator pod istim uvjetima vlažnosti i temperature s istim izvorom hrane (pamučne kuglice namočene u 30% otopini šećera) kao i netretirane kolonije. Smrtnost je zabilježena 24 sata nakon izlaganja insekticidu. Svi su komarci secirani i ispitani kako bi se potvrdio identitet vrste. Isti postupak je proveden s mušicama F1 potomcima. Stope nokdauna i smrtnosti zabilježene su 24 sata nakon izlaganja. Ako je smrtnost u kontrolnim bocama bila < 5%, u ponavljanjima nije napravljena korekcija smrtnosti. Ako je smrtnost u kontrolnoj bočici bila ≥ 5% i ≤ 20%, smrtnost u testnim bocama tog ponavljanja korigirana je pomoću Abbottove formule. Ako je smrtnost u kontrolnoj skupini premašila 20%, cijela je ispitivana skupina odbačena [24, 25, 26].
Prosječna smrtnost divlje ulovljenih komaraca P. argentipes. Trake pogrešaka predstavljaju standardne pogreške srednje vrijednosti. Sjecište dviju crvenih vodoravnih linija s grafikonom (90% odnosno 98% smrtnosti) označava prozor smrtnosti u kojem se može razviti rezistencija.[25]
Prosječna smrtnost F1 potomstva divlje ulovljene vrste P. argentipes. Trake pogrešaka predstavljaju standardne pogreške srednje vrijednosti. Krivulje presječene dvjema crvenim vodoravnim linijama (90% odnosno 98% smrtnosti) predstavljaju raspon smrtnosti u kojem se može razviti rezistencija[25].
Utvrđeno je da su komarci u kontrolnom/ne-IRS selu (Manifulkaha) vrlo osjetljivi na insekticide. Prosječna smrtnost (±SE) komaraca uhvaćenih u divljini 24 sata nakon nokdauna i izlaganja bila je 99,47 ± 0,52% odnosno 98,93 ± 0,65%, a srednja smrtnost F1 potomaka bila je 98,89 ± 1,11% odnosno 98,33 ± 1,11% (tablice 2, 3).
Rezultati ove studije pokazuju da srebrnonoge pješčane mušice mogu razviti otpornost na sintetski piretroid (SP) α-cipermetrin u selima gdje se piretroid (SP) α-cipermetrin koristio rutinski. Nasuprot tome, srebrnonoge pješčane mušice sakupljene iz sela koja nisu obuhvaćena Poreznom upravom/programom kontrole pokazalo se vrlo osjetljivima. Praćenje osjetljivosti populacija divljih pješčanih mušica važno je za praćenje učinkovitosti korištenih insekticida jer te informacije mogu pomoći u upravljanju otpornošću na insekticide. Visoke razine rezistencije na DDT redovito su prijavljivane kod pješčanih mušica iz endemskih područja Bihara zbog povijesnog selekcijskog pritiska od strane IRS-a koji je koristio ovaj insekticid [1].
Otkrili smo da je P. argentipes vrlo osjetljiv na piretroide, a terenska ispitivanja u Indiji, Bangladešu i Nepalu pokazala su da IRS ima visoku entomološku učinkovitost kada se koristi u kombinaciji s cipermetrinom ili deltametrinom [19, 26, 27, 28, 29]. Nedavno su Roy i sur. [18] izvijestili su da je P. argentipes razvio otpornost na piretroide u Nepalu. Naša terenska studija osjetljivosti pokazala je da su srebrnonoge pješčane mušice sakupljene iz sela koja nisu bila izložena IRS-u bile vrlo osjetljive, ali su muhe sakupljene iz sela s povremenim/bivšim IRS-om i kontinuiranim IRS-om (smrtnost u rasponu od 90% do 97% osim za pješčane mušice iz Anandpur-Harunija koje su imale 89,34% smrtnosti 24 sata nakon izlaganja) vjerojatno bile otporne na vrlo učinkovit cipermetrin [25]. Jedan od mogućih razloga za razvoj ove otpornosti je pritisak rutinskog prskanja u zatvorenom prostoru (IRS) i lokalnih programa prskanja temeljenih na slučaju, što su standardni postupci za upravljanje izbijanjem kala-azara u endemskim područjima/blokovima/selima (Standardni operativni postupak za istraživanje i upravljanje epidemijom [30]. Rezultati ove studije daju rane naznake razvoja selektivnog pritiska protiv visoko učinkovitog pritiska Nažalost, povijesni podaci o osjetljivosti za ovu regiju, dobiveni korištenjem CDC-ovog biološkog testa, nisu dostupni za usporedbu; sve prethodne studije su pratile osjetljivost na P. argentipes pomoću papira impregniranog WHO-om. gambiae), a operativna primjenjivost ovih koncentracija na pješčane mušice nije jasna jer pješčane mušice lete rjeđe od komaraca i provode više vremena u kontaktu sa supstratom u biološkom ispitivanju [23].
Sintetski piretroidi koriste se u VL endemskim područjima Nepala od 1992., naizmjenično sa SPs alfa-cipermetrinom i lambda-cihalotrinom za suzbijanje pješčane mušice [31], a deltametrin se također koristi u Bangladešu od 2012. [32]. Fenotipska rezistencija otkrivena je u divljim populacijama srebrnonogih pješčanih mušica u područjima gdje su se dugo vremena koristili sintetski piretroidi [18, 33, 34]. Nesinonimna mutacija (L1014F) otkrivena je u divljim populacijama indijske pješčane mušice i povezana je s rezistencijom na DDT, što sugerira da otpornost na piretroide nastaje na molekularnoj razini, jer i DDT i piretroid (alfa-cipermetrin) ciljaju na isti gen u živčanom sustavu insekata [17, 34]. Stoga je sustavna procjena osjetljivosti na cipermetrin i praćenje otpornosti komaraca ključni tijekom razdoblja iskorjenjivanja i nakon iskorjenjivanja.
Potencijalno ograničenje ove studije je to što smo koristili CDC vial biotest za mjerenje osjetljivosti, ali sve usporedbe koristile su se rezultatima iz prethodnih studija korištenjem WHO kompleta za biološki test. Rezultati dvaju bioloških testova možda neće biti izravno usporedivi jer CDC biotest u bočici mjeri nokdaun na kraju dijagnostičkog razdoblja, dok biološki test WHO-a mjeri smrtnost 24 ili 72 sata nakon izlaganja (potonji za sporodjelujuće spojeve) [35]. Drugo potencijalno ograničenje je broj sela Porezne uprave u ovoj studiji u usporedbi s jednim selom koje nije Porezna uprava i jednim selom koje nije Porezna uprava/bivšim selom Porezne uprave. Ne možemo pretpostaviti da je razina osjetljivosti na prijenosnike komaraca uočena u pojedinim selima u jednom okrugu reprezentativna za razinu osjetljivosti u drugim selima i okrugima u Biharu. Kako Indija ulazi u fazu nakon eliminacije virusa leukemije, imperativ je spriječiti značajan razvoj rezistencije. Potrebno je brzo praćenje otpornosti u populacijama pješčane muhe iz različitih okruga, blokova i zemljopisnih područja. Podaci predstavljeni u ovoj studiji su preliminarni i treba ih provjeriti usporedbom s identifikacijskim koncentracijama koje je objavila Svjetska zdravstvena organizacija [35] kako bi se dobila preciznija ideja o statusu osjetljivosti P. argentipes u tim područjima prije izmjene programa kontrole vektora kako bi se održala niska populacija pješčanih mušica i podržala eliminacija virusa leukemije.
Komarac P. argentipes, vektor virusa leukoze, može početi pokazivati rane znakove otpornosti na vrlo učinkovit cipermetrin. Redovito praćenje otpornosti na insekticide u divljim populacijama P. argentipes potrebno je za održavanje epidemiološkog učinka intervencija za kontrolu vektora. Rotacija insekticida s različitim načinima djelovanja i/ili procjena i registracija novih insekticida nužni su i preporučuju se za kontrolu rezistencije na insekticide i podupiranje eliminacije virusa leukoze u Indiji.
Vrijeme objave: 17. veljače 2025