Bệnh leishmaniasis nội tạng (VL), còn được gọi là kala-azar ở tiểu lục địa Ấn Độ, là một bệnh ký sinh trùng do động vật nguyên sinh có roi Leishmania gây ra, có thể gây tử vong nếu không được điều trị kịp thời. Muỗi cát Phlebotomus argentipes là vật trung gian truyền bệnh VL duy nhất được xác nhận ở Đông Nam Á, nơi bệnh này được kiểm soát bằng phương pháp phun thuốc trừ sâu tồn lưu trong nhà (IRS), một loại thuốc trừ sâu tổng hợp. Việc sử dụng DDT trong các chương trình kiểm soát VL đã dẫn đến sự phát triển khả năng kháng thuốc ở muỗi cát, vì vậy DDT đã được thay thế bằng thuốc trừ sâu alpha-cypermethrin. Tuy nhiên, alpha-cypermethrin hoạt động tương tự như DDT, do đó nguy cơ kháng thuốc ở muỗi cát tăng lên khi bị căng thẳng do tiếp xúc lặp đi lặp lại với thuốc trừ sâu này. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đánh giá khả năng mẫn cảm của muỗi hoang dã và thế hệ F1 của chúng bằng phương pháp thử nghiệm sinh học trong chai CDC.
Chúng tôi đã thu thập muỗi từ 10 làng ở huyện Muzaffarpur, bang Bihar, Ấn Độ. Tám làng tiếp tục sử dụng thuốc diệt muỗi có hiệu lực cao.cypermethrinĐối với việc phun thuốc trong nhà, một làng đã ngừng sử dụng cypermethrin có hiệu lực cao để phun trong nhà, và một làng khác chưa bao giờ sử dụng cypermethrin có hiệu lực cao để phun trong nhà. Muỗi thu thập được đã được tiếp xúc với liều chẩn đoán xác định trước trong một khoảng thời gian xác định (3 μg/ml trong 40 phút), và tỷ lệ bị hạ gục và tỷ lệ tử vong được ghi nhận 24 giờ sau khi tiếp xúc.
Tỷ lệ tiêu diệt muỗi hoang dã dao động từ 91,19% đến 99,47%, và tỷ lệ tiêu diệt thế hệ F1 của chúng dao động từ 91,70% đến 98,89%. Hai mươi bốn giờ sau khi tiếp xúc, tỷ lệ tử vong của muỗi hoang dã dao động từ 89,34% đến 98,93%, và tỷ lệ tử vong của thế hệ F1 của chúng dao động từ 90,16% đến 98,33%.
Kết quả nghiên cứu này chỉ ra rằng khả năng kháng thuốc có thể phát triển ở P. argentipes, cho thấy cần tiếp tục theo dõi và cảnh giác để duy trì kiểm soát sau khi đã tiêu diệt hoàn toàn loài này.
Bệnh leishmaniasis nội tạng (VL), còn được gọi là kala-azar ở tiểu lục địa Ấn Độ, là một bệnh ký sinh trùng do động vật nguyên sinh có roi Leishmania gây ra và lây truyền qua vết cắn của ruồi cát cái bị nhiễm bệnh (Diptera: Myrmecophaga). Ruồi cát là vật trung gian truyền bệnh VL duy nhất được xác nhận ở Đông Nam Á. Ấn Độ đang tiến gần đến mục tiêu loại trừ VL. Tuy nhiên, để duy trì tỷ lệ mắc bệnh thấp sau khi xóa sổ, việc giảm số lượng vật trung gian truyền bệnh là rất quan trọng để ngăn ngừa khả năng lây truyền.
Việc kiểm soát muỗi ở Đông Nam Á được thực hiện thông qua phun thuốc tồn lưu trong nhà (IRS) bằng thuốc trừ sâu tổng hợp. Hành vi nghỉ ngơi kín đáo của muỗi chân bạc khiến chúng trở thành mục tiêu thích hợp để kiểm soát bằng thuốc trừ sâu thông qua phun thuốc tồn lưu trong nhà [1]. Việc phun thuốc tồn lưu trong nhà bằng dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) trong Chương trình Kiểm soát Sốt rét Quốc gia ở Ấn Độ đã có tác động lan tỏa đáng kể trong việc kiểm soát quần thể muỗi và giảm đáng kể các trường hợp VL [2]. Việc kiểm soát VL ngoài kế hoạch này đã thúc đẩy Chương trình Diệt trừ VL của Ấn Độ áp dụng phun thuốc tồn lưu trong nhà làm phương pháp chính để kiểm soát muỗi chân bạc. Năm 2005, chính phủ Ấn Độ, Bangladesh và Nepal đã ký một bản ghi nhớ với mục tiêu loại bỏ VL vào năm 2015 [3]. Các nỗ lực diệt trừ, bao gồm sự kết hợp giữa kiểm soát vật trung gian truyền bệnh và chẩn đoán và điều trị nhanh chóng các trường hợp ở người, nhằm mục đích bước vào giai đoạn củng cố vào năm 2015, một mục tiêu sau đó được sửa đổi thành năm 2017 và sau đó là năm 2020.[4] Lộ trình toàn cầu mới để loại bỏ các bệnh nhiệt đới bị bỏ quên bao gồm việc loại bỏ VL vào năm 2030.[5]
Khi Ấn Độ bước vào giai đoạn hậu diệt trừ BCVD, điều cần thiết là phải đảm bảo rằng tình trạng kháng thuốc beta-cypermethrin không phát triển đáng kể. Lý do của tình trạng kháng thuốc là cả DDT và cypermethrin đều có cùng cơ chế hoạt động, cụ thể là chúng nhắm mục tiêu vào protein VGSC[21]. Do đó, nguy cơ phát triển kháng thuốc ở ruồi cát có thể tăng lên do căng thẳng gây ra bởi việc tiếp xúc thường xuyên với cypermethrin có hiệu lực cao. Vì vậy, điều cần thiết là phải theo dõi và xác định các quần thể ruồi cát có khả năng kháng thuốc trừ sâu này. Trong bối cảnh này, mục tiêu của nghiên cứu này là theo dõi tình trạng nhạy cảm của ruồi cát hoang dã bằng cách sử dụng liều chẩn đoán và thời gian tiếp xúc được xác định bởi Chaubey et al. [20] đã nghiên cứu P. argentipes từ các làng khác nhau ở huyện Muzaffarpur, Bihar, Ấn Độ, nơi liên tục sử dụng hệ thống phun thuốc trong nhà được xử lý bằng cypermethrin (các làng IPS liên tục). Tình trạng mẫn cảm của loài P. argentipes hoang dã từ các làng đã ngừng sử dụng hệ thống phun thuốc trong nhà có xử lý cypermethrin (các làng IPS cũ) và các làng chưa từng sử dụng hệ thống phun thuốc trong nhà có xử lý cypermethrin (các làng không thuộc IPS) đã được so sánh bằng phương pháp thử nghiệm sinh học trong chai của CDC.
Mười làng được chọn tham gia nghiên cứu (Hình 1; Bảng 1), trong đó tám làng có tiền sử phun thuốc trừ sâu pyrethroid tổng hợp (hypermethrin) liên tục trong nhà (được gọi là các làng phun hypermethrin liên tục) và có các trường hợp mắc bệnh leishmaniasis nội tạng (ít nhất một trường hợp) trong 3 năm gần đây. Trong số hai làng còn lại tham gia nghiên cứu, một làng không thực hiện phun thuốc trừ sâu beta-cypermethrin trong nhà (làng không phun thuốc trong nhà) được chọn làm làng đối chứng và làng còn lại có phun thuốc trừ sâu beta-cypermethrin không liên tục trong nhà (làng phun thuốc trong nhà không liên tục/làng từng phun thuốc trong nhà) được chọn làm làng đối chứng. Việc lựa chọn các làng này dựa trên sự phối hợp với Sở Y tế và Đội Phun thuốc trong nhà, cũng như việc xác nhận Kế hoạch Hành động Vi mô Phun thuốc trong nhà tại huyện Muzaffarpur.
Bản đồ địa lý huyện Muzaffarpur thể hiện vị trí các làng tham gia nghiên cứu (1–10). Vị trí nghiên cứu: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Bản đồ được lập bằng phần mềm QGIS (phiên bản 3.30.3) và Open Assessment Shapefile.
Các chai dùng cho thí nghiệm phơi nhiễm được chuẩn bị theo phương pháp của Chaubey et al. [20] và Denlinger et al. [22]. Tóm lại, các chai thủy tinh 500 mL được chuẩn bị một ngày trước khi thí nghiệm và thành trong của chai được phủ thuốc trừ sâu đã chỉ định (liều chẩn đoán của α-cypermethrin là 3 μg/mL) bằng cách bôi dung dịch acetone của thuốc trừ sâu (2,0 mL) lên đáy, thành và nắp chai. Sau đó, mỗi chai được sấy khô trên con lăn cơ học trong 30 phút. Trong thời gian này, từ từ vặn nắp để acetone bay hơi. Sau 30 phút sấy khô, tháo nắp và xoay chai cho đến khi tất cả acetone bay hơi hết. Sau đó, các chai được để mở cho khô qua đêm. Đối với mỗi lần thử nghiệm lặp lại, một chai, được sử dụng làm đối chứng, được phủ 2,0 mL acetone. Tất cả các chai đều được tái sử dụng trong suốt các thí nghiệm sau khi được làm sạch đúng cách theo quy trình được mô tả bởi Denlinger et al. và Tổ chức Y tế Thế giới [22, 23].
Một ngày sau khi chuẩn bị thuốc trừ sâu, 30-40 con muỗi hoang dã (muỗi cái bị bỏ đói) được lấy ra khỏi lồng trong các lọ và thổi nhẹ vào từng lọ. Số lượng ruồi được sử dụng cho mỗi lọ tẩm thuốc trừ sâu xấp xỉ bằng nhau, bao gồm cả lọ đối chứng. Lặp lại quy trình này ít nhất năm đến sáu lần ở mỗi làng. Sau 40 phút tiếp xúc với thuốc trừ sâu, số lượng ruồi bị hạ gục được ghi lại. Tất cả ruồi được bắt bằng máy hút cơ học, đặt trong các hộp bìa cứng dung tích nửa lít được phủ lưới mịn và đặt trong một lồng ấp riêng biệt với cùng điều kiện độ ẩm và nhiệt độ, cùng nguồn thức ăn (bông gòn ngâm trong dung dịch đường 30%) như các đàn không được xử lý. Tỷ lệ tử vong được ghi nhận 24 giờ sau khi tiếp xúc với thuốc trừ sâu. Tất cả muỗi được mổ xẻ và kiểm tra để xác nhận loài. Quy trình tương tự được thực hiện với ruồi con F1. Tỷ lệ hạ gục và tỷ lệ tử vong được ghi nhận 24 giờ sau khi tiếp xúc. Nếu tỷ lệ tử vong trong các lọ đối chứng nhỏ hơn 5%, thì không cần hiệu chỉnh tỷ lệ tử vong trong các lần lặp lại. Nếu tỷ lệ tử vong trong chai kiểm soát là ≥ 5% và ≤ 20%, tỷ lệ tử vong trong các chai thử nghiệm của lần lặp lại đó được điều chỉnh bằng công thức của Abbott. Nếu tỷ lệ tử vong trong nhóm kiểm soát vượt quá 20%, toàn bộ nhóm thử nghiệm sẽ bị loại bỏ [24, 25, 26].
Tỷ lệ tử vong trung bình của muỗi P. argentipes bắt được trong tự nhiên. Các thanh lỗi biểu thị sai số chuẩn của giá trị trung bình. Giao điểm của hai đường ngang màu đỏ với biểu đồ (tỷ lệ tử vong lần lượt là 90% và 98%) cho biết khoảng thời gian tử vong mà trong đó khả năng kháng thuốc có thể phát triển.[25]
Tỷ lệ tử vong trung bình của thế hệ F1 của P. argentipes bắt được trong tự nhiên. Các thanh lỗi biểu thị sai số chuẩn của giá trị trung bình. Các đường cong giao nhau bởi hai đường ngang màu đỏ (tỷ lệ tử vong lần lượt là 90% và 98%) biểu thị phạm vi tỷ lệ tử vong mà khả năng kháng thuốc có thể phát triển[25].
Muỗi ở làng đối chứng/không phun thuốc diệt côn trùng trong nhà (Manifulkaha) được phát hiện rất nhạy cảm với thuốc trừ sâu. Tỷ lệ tử vong trung bình (±SE) của muỗi bắt được trong tự nhiên sau 24 giờ kể từ khi bị hạ gục và tiếp xúc với thuốc lần lượt là 99,47 ± 0,52% và 98,93 ± 0,65%, và tỷ lệ tử vong trung bình của thế hệ con F1 lần lượt là 98,89 ± 1,11% và 98,33 ± 1,11% (Bảng 2, 3).
Kết quả của nghiên cứu này chỉ ra rằng ruồi cát chân bạc có thể phát triển khả năng kháng thuốc trừ sâu pyrethroid tổng hợp (SP) α-cypermethrin ở những làng sử dụng pyrethroid (SP) α-cypermethrin thường xuyên. Ngược lại, ruồi cát chân bạc thu thập từ các làng không thuộc chương trình phun thuốc diệt côn trùng trong nhà/kiểm soát lại rất nhạy cảm. Việc theo dõi khả năng nhạy cảm của quần thể ruồi cát hoang dã rất quan trọng để theo dõi hiệu quả của thuốc trừ sâu được sử dụng, vì thông tin này có thể giúp quản lý tình trạng kháng thuốc trừ sâu. Mức độ kháng DDT cao thường xuyên được báo cáo ở ruồi cát từ các khu vực đặc hữu của Bihar do áp lực chọn lọc trong quá khứ từ chương trình phun thuốc diệt côn trùng trong nhà sử dụng thuốc trừ sâu này [ 1 ].
Chúng tôi nhận thấy P. argentipes rất nhạy cảm với pyrethroid, và các thử nghiệm thực địa ở Ấn Độ, Bangladesh và Nepal cho thấy IRS có hiệu quả diệt côn trùng cao khi được sử dụng kết hợp với cypermethrin hoặc deltamethrin [19, 26, 27, 28, 29]. Gần đây, Roy et al. [18] đã báo cáo rằng P. argentipes đã phát triển khả năng kháng pyrethroid ở Nepal. Nghiên cứu về tính nhạy cảm thực địa của chúng tôi cho thấy ruồi cát chân bạc được thu thập từ các làng không tiếp xúc với IRS rất nhạy cảm, nhưng ruồi được thu thập từ các làng IRS gián đoạn/trước đây và IRS liên tục (tỷ lệ tử vong dao động từ 90% đến 97% ngoại trừ ruồi cát từ Anandpur-Haruni có tỷ lệ tử vong 89,34% sau 24 giờ tiếp xúc) có khả năng kháng cypermethrin hiệu quả cao [25]. Một lý do có thể dẫn đến sự phát triển của khả năng kháng thuốc này là áp lực do việc phun thuốc diệt côn trùng định kỳ trong nhà (IRS) và các chương trình phun thuốc tại địa phương theo từng trường hợp, vốn là các thủ tục tiêu chuẩn để quản lý các đợt bùng phát bệnh kala-azar ở các khu vực/khối/làng đặc hữu (Quy trình hoạt động tiêu chuẩn để điều tra và quản lý dịch bệnh [30]. Kết quả của nghiên cứu này cung cấp những dấu hiệu ban đầu về sự phát triển của áp lực chọn lọc chống lại cypermethrin có hiệu quả cao. Thật không may, dữ liệu về độ nhạy cảm trong quá khứ đối với khu vực này, thu được bằng cách sử dụng thử nghiệm sinh học chai CDC, không có sẵn để so sánh; tất cả các nghiên cứu trước đây đã theo dõi độ nhạy cảm của P. argentipes bằng cách sử dụng giấy tẩm thuốc trừ sâu của WHO. Liều lượng chẩn đoán của thuốc trừ sâu trong các dải thử nghiệm của WHO là nồng độ nhận dạng được khuyến nghị của thuốc trừ sâu để sử dụng chống lại các vectơ sốt rét (Anopheles gambiae), và khả năng áp dụng thực tế của các nồng độ này đối với ruồi cát vẫn chưa rõ ràng vì ruồi cát bay ít thường xuyên hơn muỗi và dành nhiều thời gian hơn để tiếp xúc với chất nền trong thử nghiệm sinh học [23].
Thuốc trừ sâu pyrethroid tổng hợp đã được sử dụng ở các khu vực lưu hành bệnh VL ở Nepal từ năm 1992, xen kẽ với các SP alpha-cypermethrin và lambda-cyhalothrin để kiểm soát ruồi cát [31], và deltamethrin cũng đã được sử dụng ở Bangladesh từ năm 2012 [32]. Khả năng kháng thuốc theo kiểu hình đã được phát hiện ở quần thể ruồi cát chân bạc hoang dã ở những khu vực đã sử dụng thuốc trừ sâu pyrethroid tổng hợp trong thời gian dài [18, 33, 34]. Một đột biến không đồng nghĩa (L1014F) đã được phát hiện ở quần thể ruồi cát Ấn Độ hoang dã và có liên quan đến khả năng kháng DDT, cho thấy rằng khả năng kháng pyrethroid phát sinh ở cấp độ phân tử, vì cả DDT và pyrethroid (alpha-cypermethrin) đều nhắm mục tiêu vào cùng một gen trong hệ thần kinh của côn trùng [17, 34]. Do đó, việc đánh giá có hệ thống về độ nhạy cảm với cypermethrin và theo dõi tình trạng kháng thuốc của muỗi là rất cần thiết trong suốt và sau giai đoạn diệt trừ.
Một hạn chế tiềm tàng của nghiên cứu này là chúng tôi đã sử dụng xét nghiệm sinh học lọ CDC để đo độ nhạy cảm, nhưng tất cả các so sánh đều sử dụng kết quả từ các nghiên cứu trước đây sử dụng bộ xét nghiệm sinh học của WHO. Kết quả từ hai xét nghiệm sinh học có thể không thể so sánh trực tiếp vì xét nghiệm sinh học lọ CDC đo lường sự suy giảm vào cuối giai đoạn chẩn đoán, trong khi xét nghiệm sinh học bộ dụng cụ WHO đo lường tỷ lệ tử vong sau 24 hoặc 72 giờ sau khi tiếp xúc (thời gian sau dành cho các hợp chất tác dụng chậm) [35]. Một hạn chế tiềm tàng khác là số lượng làng IRS trong nghiên cứu này so với một làng không IRS và một làng không IRS/trước đây IRS. Chúng tôi không thể giả định rằng mức độ nhạy cảm của muỗi truyền bệnh được quan sát thấy ở từng làng riêng lẻ trong một huyện là đại diện cho mức độ nhạy cảm ở các làng và huyện khác ở Bihar. Khi Ấn Độ bước vào giai đoạn hậu loại trừ virus gây bệnh bạch cầu, việc ngăn chặn sự phát triển đáng kể của tình trạng kháng thuốc là điều bắt buộc. Cần phải theo dõi nhanh chóng tình trạng kháng thuốc ở quần thể ruồi cát từ các huyện, khối và khu vực địa lý khác nhau. Dữ liệu được trình bày trong nghiên cứu này là sơ bộ và cần được xác minh bằng cách so sánh với nồng độ nhận dạng được công bố bởi Tổ chức Y tế Thế giới [35] để có được ý tưởng cụ thể hơn về tình trạng nhạy cảm của P. argentipes ở những khu vực này trước khi sửa đổi các chương trình kiểm soát vectơ để duy trì quần thể ruồi cát thấp và hỗ trợ loại bỏ virus gây bệnh bạch cầu.
Muỗi P. argentipes, vật trung gian truyền virus gây bệnh bạch cầu, có thể bắt đầu xuất hiện những dấu hiệu kháng thuốc sớm đối với thuốc trừ sâu cypermethrin có hiệu quả cao. Việc giám sát thường xuyên tình trạng kháng thuốc trừ sâu ở quần thể muỗi P. argentipes hoang dã là cần thiết để duy trì tác động dịch tễ học của các biện pháp kiểm soát vật trung gian truyền bệnh. Việc luân phiên sử dụng các loại thuốc trừ sâu có cơ chế tác động khác nhau và/hoặc đánh giá và đăng ký các loại thuốc trừ sâu mới là cần thiết và được khuyến nghị để quản lý tình trạng kháng thuốc trừ sâu và hỗ trợ loại trừ virus gây bệnh bạch cầu ở Ấn Độ.
Thời gian đăng bài: 17/02/2025