Viscerale leishmaniasis (VL), in het Indiase subcontinent bekend als kala-azar, is een parasitaire ziekte die wordt veroorzaakt door de geflagelleerde protozoa Leishmania en die fataal kan zijn als deze niet snel wordt behandeld. De zandvlieg Phlebotomus argentipes is de enige bevestigde vector van VL in Zuidoost-Azië, waar de ziekte wordt bestreden met indoor residual spraying (IRS), een synthetisch insecticide. Het gebruik van DDT in VL-bestrijdingsprogramma's heeft geleid tot de ontwikkeling van resistentie bij zandvliegen, waardoor DDT is vervangen door het insecticide alfa-cypermethrine. Alfa-cypermethrine werkt echter vergelijkbaar met DDT, waardoor het risico op resistentie bij zandvliegen toeneemt onder stress veroorzaakt door herhaalde blootstelling aan dit insecticide. In deze studie hebben we de vatbaarheid van wilde muggen en hun F1-nakomelingen beoordeeld met behulp van de CDC-flesbioassay.
We verzamelden muggen in 10 dorpen in het district Muzaffarpur in Bihar, India. Acht dorpen bleven de zeer krachtige muggen gebruiken.cypermethrineVoor binnenshuis sproeien stopte één dorp met het gebruik van hooggedoseerde cypermethrine, en één dorp gebruikte nooit hooggedoseerde cypermethrine voor binnenshuis sproeien. De verzamelde muggen werden gedurende een bepaalde tijd blootgesteld aan een vooraf bepaalde diagnostische dosis (3 μg/ml gedurende 40 minuten), en de knockdown-snelheid en mortaliteit werden 24 uur na blootstelling geregistreerd.
De dodingspercentages van wilde muggen varieerden van 91,19% tot 99,47%, en die van hun F1-generaties van 91,70% tot 98,89%. Vierentwintig uur na blootstelling varieerde de mortaliteit van wilde muggen van 89,34% tot 98,93%, en die van hun F1-generatie van 90,16% tot 98,33%.
De resultaten van dit onderzoek geven aan dat er resistentie kan ontstaan bij P. argentipes. Dit wijst erop dat er voortdurende controle en waakzaamheid nodig is om de ziekte onder controle te houden nadat deze is uitgeroeid.
Viscerale leishmaniasis (VL), in het Indiase subcontinent bekend als kala-azar, is een parasitaire ziekte die wordt veroorzaakt door de geflagelleerde protozoa Leishmania en wordt overgedragen via de beet van geïnfecteerde vrouwelijke zandvliegen (Diptera: Myrmecophaga). Zandvliegen zijn de enige bevestigde vector van VL in Zuidoost-Azië. India is bijna klaar met het bereiken van de doelstelling om VL uit te roeien. Om de incidentie na uitroeiing laag te houden, is het echter cruciaal om de vectorpopulatie te verminderen om mogelijke overdracht te voorkomen.
Muggenbestrijding in Zuidoost-Azië wordt bereikt door middel van residuaal binnenshuis spuiten (IRS) met synthetische insecticiden. Het verborgen rustgedrag van de zilverpootmuggen maakt hen een geschikt doelwit voor insecticidenbestrijding door middel van residuaal binnenshuis spuiten [1]. Het binnenshuis residuaal spuiten van dichloordifenyltrichloorethaan (DDT) in het kader van het Nationale Malariabestrijdingsprogramma in India heeft aanzienlijke spillover-effecten gehad op de bestrijding van muggenpopulaties en het aanzienlijk verminderen van VL-gevallen [2]. Deze ongeplande bestrijding van VL zette het Indiase VL-uitroeiingsprogramma ertoe aan om binnenshuis residuaal te spuiten als de primaire methode voor de bestrijding van zilverpootmuggen. In 2005 ondertekenden de regeringen van India, Bangladesh en Nepal een memorandum van overeenstemming met als doel VL in 2015 uit te bannen [3]. Uitroeiingsinspanningen, die een combinatie omvatten van vectorbestrijding en snelle diagnose en behandeling van menselijke gevallen, waren gericht op het bereiken van de consolidatiefase in 2015, een doel dat later werd herzien naar 2017 en vervolgens 2020.[4] De nieuwe mondiale routekaart om verwaarloosde tropische ziekten uit te roeien omvat de eliminatie van VL tegen 2030.[5]
Nederlands Nu India de post-uitroeiingsfase van BCVD ingaat, is het van cruciaal belang ervoor te zorgen dat er geen significante resistentie tegen bèta-cypermethrin ontstaat. De reden voor de resistentie is dat zowel DDT als cypermethrin hetzelfde werkingsmechanisme hebben, namelijk dat ze zich richten op het VGSC-eiwit [21]. Het risico op resistentieontwikkeling bij zandvliegen kan dus worden verhoogd door stress veroorzaakt door regelmatige blootstelling aan zeer krachtige cypermethrin. Het is daarom absoluut noodzakelijk om potentiële populaties zandvliegen die resistent zijn tegen dit insecticide te monitoren en te identificeren. In deze context was het doel van deze studie om de vatbaarheidsstatus van wilde zandvliegen te monitoren met behulp van diagnostische doses en blootstellingsduren bepaald door Chaubey et al. [20] bestudeerden P. argentipes uit verschillende dorpen in het district Muzaffarpur in Bihar, India, die continu binnenshuis sproeisystemen gebruikten die behandeld waren met cypermethrin (continue IPS-dorpen). De vatbaarheidsstatus van wilde P. argentipes uit dorpen die waren gestopt met het gebruik van met cypermethrin behandelde binnenshuis sproeisystemen (voormalige IPS-dorpen) en dorpen die nooit met cypermethrin behandelde binnenshuis sproeisystemen hadden gebruikt (niet-IPS-dorpen) werd vergeleken met behulp van de CDC-flesbioassay.
Tien dorpen werden geselecteerd voor het onderzoek (Fig. 1; Tabel 1), waarvan er acht een geschiedenis hadden van continu binnenshuis sproeien met synthetische pyrethroïden (hypermethrine; aangemerkt als continu hypermethrinedorpen) en in de afgelopen drie jaar gevallen van VL (minstens één geval) hadden gehad. Van de overige twee dorpen in het onderzoek werd één dorp dat geen binnenshuis sproeien met bèta-cypermethrine toepaste (dorp zonder binnenshuis sproeien) geselecteerd als controledorp en het andere dorp dat wel met tussenpozen binnenshuis sproeien met bèta-cypermethrine toepaste (dorp met tussenpozen binnenshuis sproeien/voormalig binnenshuis sproeien) als controledorp. De selectie van deze dorpen was gebaseerd op coördinatie met de Gezondheidsdienst en het Indoor Spraying Team en de validatie van het Indoor Spraying Micro Action Plan in het district Muzaffarpur.
Geografische kaart van het district Muzaffarpur met de locaties van de dorpen die in het onderzoek zijn opgenomen (1-10). Onderzoekslocaties: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. De kaart is gemaakt met QGIS-software (versie 3.30.3) en Open Assessment Shapefile.
De flessen voor de blootstellingsexperimenten werden bereid volgens de methoden van Chaubey et al. [20] en Denlinger et al. [22]. Kort gezegd werden glazen flessen van 500 ml één dag voor het experiment bereid en werd de binnenwand van de flessen gecoat met het aangegeven insecticide (de diagnostische dosis α-cypermethrin was 3 μg/ml) door een acetonoplossing van het insecticide (2,0 ml) aan te brengen op de bodem, wanden en dop van de flessen. Elke fles werd vervolgens 30 minuten gedroogd op een mechanische rol. Draai gedurende deze tijd langzaam de dop los zodat de aceton kan verdampen. Verwijder na 30 minuten drogen de dop en draai de fles totdat alle aceton is verdampt. De flessen werden vervolgens 's nachts open gelaten om te drogen. Voor elke replicatietest werd één fles, die als controle werd gebruikt, gecoat met 2,0 ml aceton. Alle flessen werden gedurende de experimenten hergebruikt na geschikte reiniging volgens de procedure beschreven door Denlinger et al. en de Wereldgezondheidsorganisatie [ 22 , 23 ].
Op de dag na de bereiding van het insecticide werden 30-40 in het wild gevangen muggen (uitgehongerde vrouwtjes) in flesjes uit de kooien gehaald en voorzichtig in elk flesje geblazen. Ongeveer hetzelfde aantal vliegen werd gebruikt voor elk met insecticide gecoat flesje, inclusief de controle. Herhaal dit minstens vijf tot zes keer in elk dorp. Na 40 minuten blootstelling aan het insecticide werd het aantal neergeslagen vliegen geregistreerd. Alle vliegen werden gevangen met een mechanische aspirator, in kartonnen bakjes van een halve liter geplaatst, afgedekt met fijn gaas, en in een aparte broedstoof geplaatst onder dezelfde vochtigheids- en temperatuuromstandigheden met dezelfde voedselbron (wattenbollen gedrenkt in een suikeroplossing van 30%) als de onbehandelde kolonies. De mortaliteit werd 24 uur na blootstelling aan het insecticide geregistreerd. Alle muggen werden ontleed en onderzocht om de soortidentiteit te bevestigen. Dezelfde procedure werd uitgevoerd met de F1-nakomelingen. De neergeslagen en sterftecijfers werden 24 uur na blootstelling geregistreerd. Als de sterfte in de controleflesjes < 5% was, werd er geen mortaliteitscorrectie toegepast in de replicaten. Als de mortaliteit in de controlegroep ≥ 5% en ≤ 20% was, werd de mortaliteit in de testflessen van die replicaat gecorrigeerd met behulp van de formule van Abbott. Als de mortaliteit in de controlegroep meer dan 20% bedroeg, werd de gehele testgroep verwijderd [24, 25, 26].
Gemiddelde mortaliteit van in het wild gevangen P. argentipes-muggen. De foutbalken geven de standaardfouten van het gemiddelde weer. De kruising van de twee rode horizontale lijnen met de grafiek (respectievelijk 90% en 98% mortaliteit) geeft het mortaliteitsvenster aan waarin resistentie kan ontstaan.[25]
Gemiddelde mortaliteit van F1-nakomelingen van in het wild gevangen P. argentipes. De foutbalken geven de standaardafwijking van het gemiddelde weer. De curven die worden doorsneden door de twee rode horizontale lijnen (respectievelijk 90% en 98% mortaliteit) geven het bereik van mortaliteit weer waarbinnen resistentie kan ontstaan [25].
Muggen in het controledorp (Manifulkaha) zonder IRS bleken zeer gevoelig voor de insecticiden. De gemiddelde mortaliteit (±SE) van in het wild gevangen muggen 24 uur na het uitschakelen en blootstelling was respectievelijk 99,47 ± 0,52% en 98,93 ± 0,65%, en de gemiddelde mortaliteit van F1-nakomelingen was respectievelijk 98,89 ± 1,11% en 98,33 ± 1,11% (tabellen 2 en 3).
De resultaten van deze studie geven aan dat zilverpootzandvliegen resistentie kunnen ontwikkelen tegen de synthetische pyrethroïde (SP) α-cypermethrin in dorpen waar de pyrethroïde (SP) α-cypermethrin routinematig werd gebruikt. Daarentegen bleken zilverpootzandvliegen die werden verzameld uit dorpen die niet onder het IRS/bestrijdingsprogramma vielen, zeer vatbaar te zijn. Het monitoren van de vatbaarheid van wilde zandvliegpopulaties is belangrijk voor het monitoren van de effectiviteit van de gebruikte insecticiden, aangezien deze informatie kan helpen bij het beheersen van insecticideresistentie. Hoge niveaus van DDT-resistentie zijn regelmatig gerapporteerd bij zandvliegen uit endemische gebieden van Bihar vanwege historische selectiedruk van de IRS bij het gebruik van dit insecticide [ 1 ].
Nederlands We ontdekten dat P. argentipes zeer gevoelig is voor pyrethroïden, en veldproeven in India, Bangladesh en Nepal lieten zien dat IRS een hoge entomologische werkzaamheid had bij gebruik in combinatie met cypermethrin of deltamethrin [19, 26, 27, 28, 29]. Onlangs rapporteerden Roy et al. [18] dat P. argentipes resistentie had ontwikkeld tegen pyrethroïden in Nepal. Ons veldgevoeligheidsonderzoek liet zien dat zilverpootzandvliegen verzameld uit dorpen die niet aan IRS waren blootgesteld, zeer vatbaar waren, maar vliegen verzameld uit dorpen met intermitterende/voormalige IRS en continue IRS (sterfte varieerde van 90% tot 97%, behalve voor zandvliegen uit Anandpur-Haruni die een sterfte van 89,34% had 24 uur na blootstelling) waren waarschijnlijk resistent tegen zeer effectieve cypermethrin [25]. Nederlands Een mogelijke reden voor de ontwikkeling van deze resistentie is de druk die wordt uitgeoefend door routinematig binnenshuis sproeien (IRS) en op gevallen gebaseerde lokale sproeiprogramma's, wat standaardprocedures zijn voor het beheersen van kala-azar-uitbraken in endemische gebieden/blokken/dorpen (Standard Operating Procedure for Outbreak Investigation and Management [30]. De resultaten van deze studie geven vroege aanwijzingen voor de ontwikkeling van selectieve druk tegen het zeer effectieve cypermethrin. Helaas zijn historische gevoeligheidsgegevens voor deze regio, verkregen met behulp van de CDC-flesbioassay, niet beschikbaar voor vergelijking; alle eerdere studies hebben de gevoeligheid van P. argentipes gemonitord met behulp van met insecticide geïmpregneerd papier van de WHO. De diagnostische doses insecticiden in de WHO-teststrips zijn de aanbevolen identificatieconcentraties van insecticiden voor gebruik tegen malariavectoren (Anopheles gambiae), en de operationele toepasbaarheid van deze concentraties op zandvliegen is onduidelijk omdat zandvliegen minder vaak vliegen dan muggen en meer tijd in contact doorbrengen met het substraat in de bioassay [23].
Synthetische pyrethroïden worden sinds 1992 gebruikt in VL-endemische gebieden van Nepal, afgewisseld met de SP's alfa-cypermethrin en lambda-cyhalothrin voor de bestrijding van zandvliegen [31], en deltamethrin wordt sinds 2012 ook in Bangladesh gebruikt [32]. Fenotypische resistentie is aangetroffen in wilde populaties van zilverpootzandvliegen in gebieden waar synthetische pyrethroïden al lange tijd worden gebruikt [18, 33, 34]. Een niet-synonieme mutatie (L1014F) is aangetroffen in wilde populaties van de Indische zandvlieg en is in verband gebracht met resistentie tegen DDT, wat suggereert dat pyrethroïde resistentie ontstaat op moleculair niveau, aangezien zowel DDT als het pyrethroïde (alfa-cypermethrin) op hetzelfde gen in het zenuwstelsel van insecten zijn gericht [17, 34]. Daarom zijn een systematische beoordeling van de gevoeligheid voor cypermethrine en het monitoren van de resistentie van muggen essentieel tijdens en na de uitroeiingsperiode.
Nederlands Een mogelijke beperking van deze studie is dat we de CDC-flesbioassay gebruikten om de gevoeligheid te meten, maar alle vergelijkingen gebruikten resultaten van eerdere studies met de WHO-bioassaykit. Resultaten van de twee bioassays zijn mogelijk niet direct vergelijkbaar omdat de CDC-flesbioassay de knockdown meet aan het einde van de diagnostische periode, terwijl de WHO-kitbioassay de mortaliteit meet 24 of 72 uur na blootstelling (het laatste voor langzaam werkende verbindingen) [35]. Een andere mogelijke beperking is het aantal IRS-dorpen in deze studie in vergelijking met één niet-IRS- en één niet-IRS/voormalig IRS-dorp. We kunnen niet aannemen dat het niveau van gevoeligheid voor muggenvectoren dat in individuele dorpen in één district is waargenomen, representatief is voor het niveau van gevoeligheid in andere dorpen en districten in Bihar. Nu India de post-eliminatiefase van het leukemievirus ingaat, is het absoluut noodzakelijk om significante ontwikkeling van resistentie te voorkomen. Snelle monitoring van resistentie in zandvliegpopulaties uit verschillende districten, blokken en geografische gebieden is vereist. De in dit onderzoek gepresenteerde gegevens zijn voorlopig en dienen te worden geverifieerd door vergelijking met de identificatieconcentraties die zijn gepubliceerd door de Wereldgezondheidsorganisatie [35] om een specifieker beeld te krijgen van de vatbaarheidsstatus van P. argentipes in deze gebieden voordat programma's voor vectorbestrijding worden aangepast om lage populaties zandvliegen te behouden en de eliminatie van het leukemievirus te ondersteunen.
De mug P. argentipes, de vector van het leukosevirus, kan vroege tekenen van resistentie tegen het zeer effectieve cypermethrine gaan vertonen. Regelmatige monitoring van de resistentie tegen insecticiden in wilde populaties van P. argentipes is noodzakelijk om de epidemiologische impact van interventies ter bestrijding van vectoren te behouden. Rotatie van insecticiden met verschillende werkingsmechanismen en/of evaluatie en registratie van nieuwe insecticiden is noodzakelijk en aanbevolen om de resistentie tegen insecticiden te beheersen en de eliminatie van het leukosevirus in India te ondersteunen.
Geplaatst op: 17-02-2025