Beurteilung der Anfälligkeit und Wirksamkeit traditioneller neurotoxischer (Pyrethroid) und neuer

Malaria Journal Band 22, Artikelnummer: 245 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Das Ziel dieser Studie bestand darin, die Anfälligkeit wilder Anopheles gambiae sensu lato (sl) aus Südbenin gegenüber den neuen Insektiziden (Chlorfenapyr (CFP), Pyriproxyfen (PPF) und Clothianidin (CTD)) zu bestimmen und die Wirksamkeit von Insektiziden zu bewerten. behandelte Moskitonetze (ITNs), die diese neuen Produkte enthalten.

Wild An. Gambiae aus den Benin-Gemeinden Allada, Ifangni, Akpro-Missérété und Porto-Novo wurden mit den WHO-Flaschentests auf ihre Anfälligkeit für CFP und PPF sowie mit WHO-Röhrchen auf Pyrethroide (Alpha-Cypermethrin, Deltamethrin und Permethrin) und CTD getestet Tests. WHO-Kegeltests wurden verwendet, um die Wirksamkeit von Interceptor® (das nur Alpha-Cypermethrin (ACM) enthält), Interceptor® G2 (CFP + ACM) und Royal Guard®-Netzen (PPF + ACM) zu bewerten. Die Eierstöcke von bluternährten An. Gambiae aus Ifangni, die einem neuen PPF-Netz ausgesetzt waren, wurden präpariert und der Eierentwicklungsstatus wurde anhand der Christopher-Stadien untersucht, um den Fruchtbarkeitsstatus der Mücken zu bestimmen. Unter Verwendung eines standardisierten Protokolls wurden die Eiablagerate und die Hemmrate der Eiablage aus lebend mit Blut gefütterten An berechnet. Gambiae wurden nach PPF-Exposition in Eiablagekammern platziert.

In allen vier Mückenpopulationen lag die Pyrethroid-Mortalität zwischen 5 und 80 %, während die Chlorfenapyr- und Clothianidin-Mortalität zwischen 98 und 100 % lag. In Ifangni waren alle Mücken, die Royal Guard®-Netzen ausgesetzt waren, unfruchtbar (100 %), während die Mehrheit (74,9 %) der Mücken, die Interceptor®-Netzen ausgesetzt waren, ihre Eier bis zum Christopher-Stadium V vollständig entwickelt hatten. Die Hemmungsrate der Eiablage nach der Exposition der Mücken zum PPF betrug 99 % für die Wildpopulation von An. gambiae sl und der anfällige Laborstamm An. Gambiae sensu stricto (Kisumu).

Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass Pyrethroid-resistentes An. Gambiae aus den ausgewählten Gemeinden im Süden Benins sind anfällig für Chlorfenapyr, Clothianidin und Pyriproxyfen. Basierend auf Bioassay-Ergebnissen waren außerdem neue und unbenutzte Interceptor® G2- und Royal Guard®-Netze wirksam gegen die Mückenpopulationen von Ifangni. Trotz der Verfügbarkeit neuer wirksamer Insektizide ist in Benin weiterhin Wachsamkeit geboten. Daher wird die Überwachung der Resistenz gegen diese Insektizide weiterhin in regelmäßigen Abständen die nationale Datenbank und den Managementplan für Insektizidresistenzen in Benin aktualisieren.

Langlebige insektizide Netze (LLINs) werden häufig als vorbeugende Maßnahme zur Bekämpfung von Malaria in Afrika südlich der Sahara (SSA) eingesetzt [1]. Ihre massive Ausweitung hat in vielen afrikanischen Ländern südlich der Sahara zu einer erheblichen Verringerung der Malariabelastung geführt [2, 3]. So begann im Jahr 2000 die Verteilung von mit Insektiziden behandelten Netzen (ITNs) in Benin. Die Umstellung auf LLINs als Kernmaßnahme zur Vektorbekämpfung, die an Zielgruppen verteilt wurde, erfolgte im Jahr 2005. Danach wurden seit 2011 alle drei Jahre Massenverteilungskampagnen durchgeführt. mit dem Ziel, für jeweils zwei Personen in einem Haushalt mindestens ein Netz bereitzustellen. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass im Jahr 2021 54 % der SSA-Bevölkerung Zugang zu einem LLIN haben und 47 % unter einem LLIN schlafen [4]. Die Eigentumsquote ist seit 2020 auf 65 % gestiegen. Die rasche Verbreitung pyrethroidresistenter Vektoren droht jedoch ernsthaft, die erzielten Gewinne zunichte zu machen [5,6,7]. Tatsächlich haben mehrere Studien gezeigt, dass LLINs bei der Abtötung von Mücken in Gebieten mit hoher Resistenz weniger wirksam sind als in Gebieten mit erhöhter Anfälligkeit [8, 9]. Es ist nicht klar, inwieweit Insektizidresistenzen zur Malariabelastung beigetragen haben, aber es ist erwähnenswert, dass die weltweiten Malariafälle weiter auf 232 Millionen im Jahr 2019, 245 Millionen im Jahr 2020 und 247 Millionen im Jahr 2021 anstiegen[4]. Daher unterstützt die WHO die Entwicklung alternativer Instrumente, die mehrere Insektizide kombinieren, um die Vektorkontrolle und das Insektizidresistenzmanagement zu verbessern [10].

Um die Wirksamkeit von Vektorkontrollmitteln aufrechtzuerhalten, sind Produkte mit neuen Insektiziden, darunter Chlorfenapyr (CFP), Clothianidin (CTD) und Pyriproxyfen (PPF), auf der WHO-Liste der präqualifizierten Vektorkontrollprodukte aufgeführt. Clothianidin, ein Neonicotinoid-Insektizid, ist ein relativ neues Insektizid, das beim Indoor Residual Spraying (IRS) mit neuen Produkten wie Fludora® Fusion, SumiShield® Klypson™ und 2GARD™ eingesetzt wird. Umgekehrt sind neue Netze mit dualen Wirkstoffen entstanden, wie etwa Interceptor® G2-Netze mit Alpha-Cypermethrin und Chlorfenapyr, einem Pyrrol-Insektizid, und Royal Guard®-Netze mit Alpha-Cypermethrin und Pyriproxyfen, einem Insektenwachstumsregulator.

Clothianidin wirkt als Agonist der nikotinergen Acetylcholinrezeptoren und führt bei Insekten zu Lähmungen und zum Tod [11, 12]. Chlorfenapyr stört die Energiebahnen von Insekten in ihren Mitochondrien, indem es die Bildung von Adenosintriphosphat (ATP) verhindert, was zum Zelltod und zur Insektensterblichkeit führt [13]. Pyriproxyfen verursacht bei erwachsenen Mücken insektenspezifische Veränderungen in der Physiologie und Morphogenese [14], indem es die Entwicklung der Eierstöcke, die Eiablage und das Schlüpfen stört [15, 16]. Clothianidin ist in Laborversuchen (17, 18), Halbfeldversuchen (19) und Feldversuchen (20, 21) sehr wirksam gegen Mückenvektoren. Chlorfenapyr- und Pyriproxyfen-Produkte haben in kleinen entomologischen Studien eine überlegene Wirksamkeit im Vergleich zum Standard-Pyrethroid-LLIN gezeigt und sich in Phase-I- und Phase-II-Studien in Westafrika als wirksam erwiesen [22,23,24,25,26]. Darüber hinaus laufen derzeit Studien in Benin [27, 28] und Tansania [29] zur Wirksamkeit von zwei langlebigen insektiziden Netzen mit zwei Wirkstoffen (Royal Guard® und Interceptor® G2) zur Bekämpfung von Malaria, die durch pyrethroidresistente Vektoren übertragen wird .

Im Rahmen der routinemäßigen Überwachung der Insektizidresistenz in Benin wurde die Anfälligkeit gegenüber (1) Pyrethroid-Insektiziden, (2) CTD, (3) CFP und (4) PPF anhand der Insektizidresistenzprotokolle der WHO bewertet [30,31,32]. ,33,34]. Anopheles gambiae sl-Populationen (im Folgenden werden sie als An. gambiae bezeichnet, sofern nicht anders angegeben) mit hoher Pyrethroidresistenz, basierend auf WHO-Bioassays (35, 36) und molekularer Analyse der Häufigkeit des kdr-Gen-Allels L1014F (5, 37, 38). ] wurden in den entsprechenden Tests für die entsprechenden Insektizide verwendet. In Ifangni, An. Gambiae wurden außerdem den Netzen Royal Guard® und Interceptor® G2 ausgesetzt, um die Biowirksamkeit dieser Netze auf die Mückenpopulation zu beurteilen.

Das Ziel dieser Studie war es, die Anfälligkeit wilder pyrethroidresistenter An zu bestimmen. Gambiae aus dem Süden Benins auf diese Insektizide testen und die Wirksamkeit von mit Insektiziden behandelten Moskitonetzen (LLINs) bewerten, die diese neuen Produkte enthalten.

Diese Studie wurde im Süden Benins von Januar bis Juni 2022 in vier Gemeinden durchgeführt: Ifangni, Akpro-Missérété, Porto-Novo und Allada (Abb. 1). Die 4 ausgewählten Standorte zeichnen sich durch ihre Nähe zu Lagunen aus. Die Larvensammlung wurde in Ita-Soumba, einem Dorf in der Gemeinde Ifangni, durchgeführt; Akpro-Missérété, ein zentrales Arrondissement der Gemeinde Akpro-Missérété; Gbodjè, ein Viertel im vierten Arrondissement der Gemeinde Porto-Novo; und Allada das zentrale Arrondissement der Gemeinde Allada. Diese Gemeinden wurden aufgrund der gemeldeten Beißrate der Malariaüberträger in den Gebieten und ihrer weit verbreiteten Resistenz gegen Pyrethroide im Süden Benins ausgewählt (7, 39). Diese Standorte haben ein subäquatoriales Klima mit zwei Regenzeiten und zwei Trockenzeiten. Die Gemeinden Ifangni und Allada liegen in den Departements Plateau und Atlantic, Akpro-Missérété und Porto-Novo im Departement Ouémé. Ifangni ist eine ländliche Gemeinde, in der Landwirtschaft, Handwerk und Handel die Hauptaktivitäten sind. Die gesamte jährliche Niederschlagsmenge der Region beträgt 1217,1 mm. Es wird im Osten vom Fluss Igidi durchquert; Daher ist das Tal der Gemeinde von sumpfigen Wäldern bedeckt, die der Bevölkerung die Möglichkeit bieten, außerhalb der Saison Feldfrüchte anzubauen, einschließlich Gemüseanbau [40]. Die jährliche Niederschlagsmenge in der Gemeinde Akpro-Missérété liegt zwischen 1100 und 1300 mm, während die in Porto-Novo bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit (75 %) etwa 1200 mm beträgt. Akpro-Missérété verfügt über einige Flüsse, Sümpfe, Sümpfe und Untiefen, die den Einwohnern die Möglichkeit bieten, Aktivitäten wie Gemüseanbau und Fischzucht nachzugehen. In Porto-Novo sind Handel, Fischerei und Viehzucht die Hauptaktivitäten [41]. In Allada, der Stadt im Zentrum des Atlantik-Departements, beträgt die jährliche Niederschlagsmenge durchschnittlich 800 bis 1000 mm. Das hydrografische Netzwerk besteht aus dem Couffo-Fluss und dem Ahémé-See. Die Hauptaktivitäten sind Landwirtschaft, Viehzucht und Fischerei. Die im Rahmen von Massenkampagnen und im Rahmen von Routinekampagnen (an schwangere Frauen und Schulkinder) verteilten LLINs stellen das wichtigste Mittel zur Vorbeugung gegen Mückenstiche in diesen verschiedenen Orten dar.

Karte der Studienorte in Benin

Larven von An. Gambiae wurden in den vier Distrikten im Süden Benins (Allada, Ifangni, Akpro-Missérété, Porto-Novo) unter Verwendung von Standard-Tauchtechniken gesammelt (42). Die Larven wurden zur Aufzucht in das Insektarium des Centre for Research in Entomology of Cotonou (CREC) transportiert. Die gewonnenen Puppen wurden in verschiedenen Käfigen gruppiert und man ließ sie in erwachsene Mücken schlüpfen. Nach morphologischer Identifizierung mit dem Coetzee-Bestimmungsschlüssel [43] konnten nur Exemplare von An. Gambiae wurden zum Testen verwendet.

Exemplare von Weibchen An. Gambiae im Alter von 2–5 Tagen wurden für WHO-Röhrchen-Empfindlichkeitstests verwendet. Die Tests wurden durchgeführt, indem Gruppen von 20–25 weiblichen Mücken 60 Minuten lang Deltamethrin 0,05 %, Permethrin 0,75 % und Alpha-Cypermethrin 0,05 % ausgesetzt wurden, um die Anfälligkeit der gesammelten Mücken gegenüber diesen Insektiziden zu beurteilen. Bei allen durchgeführten Tests wurde alle 15 Minuten die Anzahl der Mücken aufgezeichnet, die durch das Insektizid niedergeschlagen wurden. Als Kontrollen dienten Gruppen von 20–25 Mücken, die nicht imprägnierten Papieren ausgesetzt waren. Nach der Exposition wurden die Mücken in die Beobachtungsröhrchen überführt, wo sie 24 Stunden lang mit einer 10 %igen Zuckerlösung gefüttert wurden. Die Sterblichkeitsraten wurden 24 Stunden nach dem Test ermittelt [4].

Es sollte die Fähigkeit einer kommerziellen Formulierung eines Insektizids beurteilt werden, eine lokale Population von im Feld gesammelten An zu töten. gambiae wurden die WHO-Empfindlichkeitstests mit dem Insektizid SumiShield® 50WG mit geringfügigen Änderungen an den Standardrichtlinien [33] verwendet. Whatman®-Filterpapiere mit den Maßen 12 cm x 15 cm wurden mit möglichen diagnostischen Dosen von SumiShield® 50WG (enthaltend 50 % CTD), verdünnt in destilliertem Wasser, behandelt. Eine Stammlösung wurde durch Verdünnen von 264 mg SumiShield® 50WG in 20 ml destilliertem Wasser hergestellt. Zwei Milliliter der gemischten Lösung wurden gleichmäßig auf jedes Filterpapier pipettiert und bis zur Verwendung bei 4 °C gelagert. Als Negativkontrolle wurde mit 2 ml destilliertem Wasser behandeltes Filterpapier verwendet. Die Belichtungszeit für CTD wurde auf 60 Minuten eingestellt. Nach der Exposition wurden die Mücken in mit unbehandeltem Papier ausgelegte Beobachtungsröhrchen (25 °C und 80 % Luftfeuchtigkeit) mit freiem Zugang zu einer 10 %igen Zuckerlösung überführt und täglich gewechselt. Der Niederschlag wurde nach 30 Minuten und 60 Minuten aufgezeichnet. Die Mortalität wurde 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 Tage nach der Exposition erfasst [44]. Diese Methode wurde vor den neu finalisierten WHO-Protokollen zum Testen von Clothianidin verwendet.

Zur Herstellung der CFP-Lösung zum Beschichten von Flaschen wurde die Stammlösung mit Aceton verdünnt. Wheaton-Glasflaschen (250 ml) und ihre Verschlüsse wurden mit 1 ml 100 μg/ml CFP beschichtet. Parallel dazu wurde eine Kontrollflasche mit 1 ml Aceton beschichtet, anschließend wurden alle Flaschen mit einer Folie abgedeckt und 24 Stunden im Dunkeln trocknen gelassen. Mücken wurden 60 Minuten lang CFP ausgesetzt. Nach der Exposition gegenüber dem Insektizid wurden die Mücken in einen mit unbehandeltem Netz bedeckten Pappbecher überführt, mit leicht angefeuchteter Watte mit 10 %iger Zuckerlösung (täglich gewechselt) versehen und nach 24, 48 und 72 Stunden überwacht. Die Knockdown-Rate wurde 60 Minuten und die Mortalität 24, 48 und 72 Stunden nach der Exposition aufgezeichnet. Eine Stunde nach der Einwirkung des Insektizids wurden tote Mücken später auf RNA konserviert und in einem Gefrierschrank bei −80 °C gelagert. Nach 24, 48 und 72 Stunden tote Mücken wurden gesammelt und in 1,5 Eppendorf-Röhrchen mit Baumwolle und Kieselgel konserviert [31]. Der gleiche Test wurde mit einem anfälligen An-Stamm durchgeführt. Gambiae sensu stricto (ss) (Kisumu), aufgezogen in einem Insektarium. Der anfällige Stamm wurde mit den Wildmücken verglichen. Der Testzeitraum und die dreitägige Nachexpositionstemperatur (24–26 °C) wurden mithilfe einer Klimaanlage kontrolliert. Die relative Luftfeuchtigkeit im Raum betrug 78 % ± 10 %. Diese Methode wurde vor den neu finalisierten WHO-Protokollen zum Testen von Chlorfenapyr verwendet.

Quantifizierung der Hemmung der Eiablage von weiblichen An. Für Gambiae sind 200 im Feld gesammelte Mücken und 200 Mücken aus einer anfälligen Laborkolonie erforderlich [32]. Zur Durchführung des Tests sollten 16 Wheaton® 250-ml-Flaschen mit Deckel verwendet werden, davon 8 Flaschen pro Mückenstamm. Für jeden Mückenstamm wurden 4 Flaschen mit 1 ml Aceton (für Kontrollflaschen) und 4 weitere mit 1 ml PPF-Lösung einer Konzentration von 100 µg nach Verdünnung der Stammlösung mit Aceton bedeckt [32]. Jedes Fläschchen und sein Deckel wurden beschriftet (Name, Insektizidkonzentration, Datum), in Aluminiumfolie eingewickelt und offen 2 Stunden lang in einem klimatisierten Raum mit einer Temperatur zwischen 20 °C und 23 °C trocknen gelassen. Weibliche Mücken wurden eine Woche lang mit männlichen Männchen in einem Käfig gelassen, um eine gute Befruchtung zu fördern. Weibliche Mücken wurden einmal am Abend ihres siebten Tages und ein zweites Mal 48 Stunden nach der ersten Blutmahlzeit mit Blut gefüttert. Spätestens 12 Stunden nach der zweiten Blutmahlzeit wurden die Mücken in 25er-Chargen in die Kontroll- und Testfläschchen für eine einstündige Exposition eingebracht. Anschließend wurden sie in 25er-Chargen zurück in beschriftete 440-ml-Pappbecher überführt, mit 10 %iger Zuckerlösung gefüttert und 72 Stunden lang bei 27 °C ± 2 °C und 75 % ± 10 % Luftfeuchtigkeit gehalten, wobei die Anzahl der lebenden Tiere sank Die Anzahl der toten Mücken wurde alle 24 Stunden erfasst. Nach der Haltezeit wurden lebende Mücken (Kontrollen und Tests beider Stämme) (1) einzeln in 100-ml-Pappbecher (Ovipositionskammern) überführt, die mit einem Stück Moskitonetz bedeckt waren, (2) mit 10 %iger Glucoselösung versehen und (3) 4 Tage lang unter Beobachtung der Eiablage gestellt, wobei die Sterblichkeit sowie positive (mit Eiern) und negative (ohne Eier) Eiablagekammern zur Berechnung der Eiablagerate und der Hemmrate der Eiablage aufgezeichnet wurden. Diese Methode wurde vor den neu finalisierten WHO-Protokollen zum Testen von Pyriproxyfen verwendet.

WHO-Kegel-Bioassay von ungewaschenen Royal Guard®-Netzen zur Bestimmung der Niederschlags- und Sterblichkeitsrate von Wildpopulationen von An. Gambiae aus Allada, Akpro-Missérété, Ifangni und Porto-Novo.

Vier Populationen wilder Populationen von An. Gambiae aus Südbenin (Ifangni, Akpro-Missérété, Porto-Novo und Allada) und ein anfälliger Laborstamm von An. gambiae ss (Kisumu) wurden verwendet, um die Biowirksamkeit von PPF-LLIN (Royal Guard®) gemäß dem I2I-SOP-002-Protokoll [45] zu bewerten, das die Verwendung von 40 Mücken pro Netz vorsieht (für 4 Muster). gleiches Netz). In der vorliegenden Studie wurden 5 Muster von 30 cm × 30 cm von jeder Seite ungewaschener Royal Guard ® LLINs getestet. Insgesamt wurden 50 Mücken jeder Sorte verwendet. An jedem der Netzmuster wurden zwei Standardkegel mit einer Kunststoffplatte befestigt. Fünf ungefütterte An. Gambiae-Weibchen im Alter von 2–5 Tagen wurden 3 Minuten lang in jeden Kegel eingeführt. Nach der Exposition werden die Mücken vorsichtig entfernt, in neutrale Becher überführt, mit Zuckerlösung gefüttert und 72 Stunden lang beobachtet. Der Knockdown-Effekt wurde nach 60-minütiger Beobachtung und die Mortalität alle 24 Stunden bis 72 Stunden abgelesen. Bioassays wurden bei 25 ± 2 °C und 70 ± 10 % Luftfeuchtigkeit durchgeführt.

Die Wirksamkeit von drei Arten von Netzen, ungewaschenem PPF-LLIN (Royal Guard®), ungewaschenem Alpha-Cypermethrin-LLIN (Interceptor®) und Negativkontrolle (ungewaschenes unbehandeltes Netz), wurde mithilfe des WHO-Kegel-Bioassays bewertet. Der Test wurde nur an erwachsenen weiblichen Anopheles gambiae sl aus dem Distrikt Ifangni durchgeführt, da die Verfügbarkeit von Mücken aus den Larvenstandorten von Akpro-Missérété, Allada und Porto-Novo unzureichend war. Sechs bis zwölf Stunden nach ihrer zweiten Blutmahlzeit wurden Gruppen von fünf gut genährten Mücken drei Minuten lang Proben mit zwei Replikaten jedes Netztyps ausgesetzt. Pro Netz wurden insgesamt 80 Mücken eingesetzt. Nach der Exposition wurden die Mücken in verschleierte Becher überführt und gefüttert (Zuckerlösung) und mit der Netzproben-ID und der Position (Dach oder Seite) beschriftet. Bioassays wurden bei 25 ± 2 °C und 70 ± 10 % Luftfeuchtigkeit durchgeführt. Die Mortalität wurde 24, 48 und 72 Stunden nach der Exposition aufgezeichnet. Mücken, die 72 Stunden nach der Zerlegung jedes Netztyps überlebten, und Daten zum Eientwicklungsstatus in den Eierstöcken jeder Mücke entsprechend Christophers Stadien wurden gemeldet. Fruchtbare, unfruchtbare und nicht schlüssige Mücken wurden auf einem Datenaufzeichnungsblatt erfasst und mit einer Digitalkamera, die durch die Augenlinse blickte, Fotos der Eierstöcke gemacht (siehe das konzeptionelle Diagramm der Studie, Abb. 2).

Konzeptdiagramm der Fruchtbarkeitsstudie

Tunneltests [46] wurden aufgrund der Verfügbarkeit von Mücken nur in Allada und Akpro-Missérété durchgeführt. Nicht mit Blut gefütterte, 5 bis 8 Tage alte weibliche Anopheles-Mücken wurden in einen 60 cm großen quadratischen Tunnel (25 cm × 25 cm quadratischer Querschnitt) freigelassen. An jedem Ende des Tunnels ist ein 25 cm² großer Käfig installiert, der mit einem Polyesternetz bedeckt ist. Die ungewaschene CFP-LLIN-Probe wurde auf einem Drittel des Glastunnels platziert. Den Mücken stand eine Fläche von 400 cm2 (20 cm × 20 cm) des Netzes zur Verfügung. Neun äquidistante Löcher mit einem Durchmesser von 1 cm wurden in das CFP-LLIN geschnitten. Im kürzesten Teil des Tunnels wurde den Mücken ein immobilisiertes Meerschweinchen zur Verfügung gestellt. Am Ende des längsten Abschnitts des Tunnels wurden einhundert (100) weibliche Mücken in den Käfig eingeführt. Als Negativkontrolle wurde ein separater Tunnel mit einem unbehandelten Netz verwendet. Nach 12 bis 15 Stunden Exposition wurden die Mücken aus jedem Abschnitt des Tunnels entfernt. Sterblichkeit und Blutentnahmeraten wurden aufgezeichnet. Die Hemmung der Blutfütterung wurde durch Vergleich des Anteils der mit Blut gefütterten Weibchen (lebend oder tot) in behandelten und Kontrolltunneln beurteilt. Die Gesamtsterblichkeit wurde durch Zusammenfassen der Sterblichkeitsraten der Mücken aus beiden Tunnelabschnitten gemessen. Während der Tests werden Tunnel und Käfige nachts bei völliger Dunkelheit bei 27 ± 2 °C und 75 % ± 10 % relativer Luftfeuchtigkeit gehalten.

Da die Mücken eine Resistenz gegen Pyrethroide zeigten, wurde eine Teilprobe toter und lebender Mücken, die nach Exposition gegenüber Deltamethrin 1 ×, Alphacypermethrin 1 × und Permethrin 1 × erhalten wurden, mittels PCR analysiert, um die molekulare Spezies [47] und das Vorhandensein von kdr zu bestimmen L1014F-Mutation [48] und das Vorhandensein der G119S-Ace-1-Mutation.

Die 24 Stunden nach der Exposition von Mückenpopulationen gegenüber der diagnostischen Dosis der verschiedenen Insektizide aufgezeichneten Sterblichkeitsraten wurden gemäß WHO-Kriterien interpretiert [30]:

Eine Sterblichkeitsrate von ≥ 98 % weist darauf hin, dass die getestete Mückenpopulation anfällig ist.

Eine Sterblichkeitsrate zwischen 90 und 97 % weist auf das mögliche Auftreten einer Insektizidresistenz hin und bedarf weiterer Untersuchungen.

Eine Sterblichkeitsrate ≤ 90 % weist auf eine Insektizidresistenz in der getesteten Population hin.

Die Allelfrequenzen der kdr-L1014F-Mutation wurden nach der folgenden Formel bestimmt:

Dabei ist RR die Anzahl homozygoter Mücken, RS die Anzahl heterozygoter resistenter Mücken und SS die Anzahl homozygoter Mücken.

Der binomiale exakte Test wurde verwendet, um die Häufigkeit der kdr-L1014F-Mutation zu testen und Konfidenzintervalle für Sterblichkeitsraten zu berechnen. Der Mann-Whitney-U-Test wurde verwendet, um die metabolische Enzymaktivität zwischen dem im Labor anfälligen Stamm (Kisumu) und den in den verschiedenen Gebieten gesammelten Stämmen zu vergleichen. Alle statistischen Analysen wurden mit dem R durchgeführt.

Daten zur Biowirksamkeit von Netzen, die mit Kisumu- und Wildstämmen getestet wurden, wurden gemäß WHO-Kriterien mit den Variablen Knockdown (KD) nach 60 Minuten und Sterblichkeitsrate nach 24 Stunden analysiert.

Anfälligkeit von Anopheles gambiae gegenüber 100 µg PPF.

Zur Bestimmung der Anfälligkeit von An wurde das WHO-Protokoll verwendet. gambiae auf 100 µg PPF nach der Exposition [32].

Damit Tests als gültig angesehen werden konnten, mussten die folgenden Bedingungen erfüllt sein.

Die Sterblichkeit der Kontrollmücken des Laborstamms oder des Wildstamms liegt 72 Stunden nach der Exposition bei > 20 %.

Die Eiablagerate der Kontrollmücken des Laborstamms oder Wildstamms beträgt ≥ 30 % am Ende des 7. Tages nach 1 Stunde Pyriproxyfen-Exposition.

Die Hemmung der Eiablage des anfälligen Laborstamms beträgt am Ende des siebten Tages nach einstündiger Pyriproxyfen-Exposition ≥ 98 %.

Die Interpretation der Testergebnisse war wie folgt:

Bestätigte Resistenz: Eine wilde Vektorpopulation gilt als resistent gegen PPF, wenn die Hemmung der Eiablage am Ende des siebten Tages nach 1-stündiger Exposition gegenüber der diskriminierenden Konzentration des Insektenwachstumsregulators < 90 % beträgt und wenn die Hemmung der Eiablage beim anfälligen Mückenstamm (getestet) vorliegt parallel) ist ≥ 98 %.

Mögliche Resistenz: Wenn die Hemmung der Eiablage ≥ 90 %, aber < 98 % am Ende des siebten Tages nach 1-stündiger Exposition gegenüber der diskriminierenden Konzentration beträgt und die Hemmung der Eiablage beim anfälligen Mückenstamm (parallel getestet) > 98 % beträgt, liegt eine Resistenz im vor Wildstamm ist möglich, aber nicht bestätigt. Die Testergebnisse sollten durch Wiederholung des Tests mit einer neuen Probe aus derselben Wildpopulation bestätigt werden.

Anfälligkeit: Eine wilde Vektorpopulation gilt als anfällig für PPF, wenn die Hemmung der Eiablage nach einstündiger Exposition gegenüber der diskriminierenden Konzentration am Ende von Tag 7 ≥ 98 % beträgt und die Hemmung der Eiablage beim anfälligen Labormückenstamm (parallel getestet) ≥ 98 beträgt %.

Die folgenden Indikatoren wurden zur Beschreibung der Eiablagerate verwendet.

Die Eiablagerate (Eiablagerate) ist der Anteil der Weibchen, die nach der 72-stündigen Wartezeit Eier legen, an der Gesamtzahl der Weibchen, die in der Kammer untergebracht sind:

\(Oviposition\,(\% )\, = \frac{Anzahl\,der\,Weibchen\,die\,gelegt wurden}{{Gesamt\,Anzahl\,der\,Weibchen\,ursprünglich\,gekammert}} \ mal 100\)

Die Verringerung der Eiablagerate (Hemmungsrate der Eiablage) wird berechnet, indem die prozentuale Verringerung der Eiablagerate bei den behandelten Weibchen durch die prozentuale Verringerung der Eiablagerate bei den Kontrollweibchen dividiert wird:

\(Oviposition{\mkern 1mu} \,in\,hibition\,{\mkern 1mu} (\% ){\mkern 1mu} = {\mkern 1mu} \left[ {1 - \left( {\frac{{ Eiablage\,{\mkern 1mu} \%\, {\mkern 1mu} in\,{\mkern 1mu} Behandlung}}{{Oviposition{\mkern 1mu} \% \,in{\mkern 1mu} Kontrolle}}} \right)} \right] \times 100\)

Die Stadien der Mückeneier wurden unter dem Mikroskop wie folgt klassifiziert:

Fruchtbar: Eier von An. Gambiae-Weibchen haben sich vollständig bis zum Christopher-Stadium V entwickelt (normale, boot-/wurstförmige Eier mit Schwimmern)

Unfruchtbar: die Eier von An. Gambiae-Weibchen sind noch nicht vollständig entwickelt und verbleiben in den Christopher-Stadien I bis IV (weniger längliche, runde Eier ohne Schwimmkörper).

Nicht schlüssig: Wenn beide Stadien IV und V beobachtet werden, sind sie nicht schlüssig [49].

Zur Bestimmung der Wirksamkeit der in Tests verwendeten ITNs wurde der WHO-Kegel-Bioassay mit Royal Guard LLIN® oder der Tunneltest mit Interceptor® G2 ITNs verwendet. Unter Verwendung von Phase-I-Studienprotokollen [50] zur Bewertung von LLINs wurden Netze als wirksam gegen die An angesehen. Gambiae-Populationen hatten eine Mortalität von ≥ 80 % oder eine Hemmung der Bluternährung, wenn die Mücken aus Bioassays ≥ 80 % Mortalität oder ≥ 95 % Knockdown aufwiesen, oder Mücken im Tunneltest eine Mortalität von ≥ 80 % oder eine Hemmung der Bluternährung aufwiesen.

Molekulare Artenidentifizierung der An. Der Gambiae-Komplex aus den 4 Standorten identifizierte vorwiegend Anopheles coluzzii in Allada (100 %), Ifangni (68,3 %) und in Porto-Novo (66,1 %), während An. gambiae ss wurde überwiegend in Akpro-Missérété identifiziert (86 %). Ein relativ kleiner Anteil von Anopheles arabiensis (10,7 %) wurde nur in Porto-Novo identifiziert (Abb. 3).

Prozentuale (%) Artenzusammensetzung von Anopheles gambiae in Allada Ifangni, Akpro-Missérété und Porto-Novo

Die Überwachung der Vektorresistenz gegen Insektizide wurde in Lagunengebieten in vier Bezirken im Süden Benins (Porto-Novo, Akpro-Missérété, Allada und Ifangni) mit drei Pyrethroiden (Deltamethrin, Permethrin und Alpha-Cypermethrin) gemäß dem WHO-Röhrentest durchgeführt (Abb. 4a). Der Zweck dieser Überwachung bestand darin, den Resistenzstatus der vier Populationen von An zu beurteilen. Gambiae zu Pyrethroiden. Die Sterblichkeitsraten lagen bei allen Insektiziden und Standorten unter 80 %, was auf eine hohe Resistenz gegen diese Insektizide hindeutet.

Sterblichkeitsrate von Anopheles gambiae aus den Lagunengebieten in Ifangni, Allada, Akpro-Missérété und Porto-Novo nach Exposition gegenüber Permethrin, Deltamethrin und Alpha-Cypermethrin unter Verwendung des WHO-Röhrchentests; b Clothianidin unter Verwendung des WHO-Röhrchentests mit imprägnierten Papieren mit SumiShield®; und c-Chlorfenapyr unter Verwendung des WHO-Flaschen-Bioassays

Die Häufigkeit des L1014F-Allels des kdr-Gens war an allen Stellen hoch (> 0,70), während die Häufigkeit des G119S-Allels des ace-1R-Gens sehr niedrig war (< 0,03). Statistische Analysen ergaben, dass es keinen signifikanten Unterschied zwischen der Häufigkeit der kdr- und ace-1-Resistenzgene an den verschiedenen Untersuchungsorten gab.

Unter Verwendung von mit SumiShield® imprägnierten Filterpapieren lagen die beobachteten Sterblichkeitsraten 24 Stunden nach der CTD-Exposition in allen Distrikten unter 80 %: 77 % in Ifangni und 69 % in Akpro-Missérété, Porto-Novo und Allada. Die Sterblichkeitsrate stieg schrittweise an und erreichte in Ifangni nach 48 Stunden 95 %, während sie in den anderen Distrikten unter 90 % blieb. Die Empfindlichkeitsschwelle wurde nach 72 Stunden in Allada (98 %) und nach 96 Stunden in Porto-Novo (99 %) und Ifangni (100 %) erreicht. Die Gesamtanfälligkeit (100 %) wurde am fünften Tag in Ifangni, Allada und Porto-Novo und am sechsten Tag in Akpro-Missérété beobachtet (Abb. 4b).

Die vier Populationen von An. Gambiae (Ifangni, Akpro-Missérété, Porto-Novo, Allada) waren alle anfällig für CFP. 24 Stunden nach dem Test betrugen die beobachteten Sterblichkeitsraten 100 % in Porto-Novo und Allada, 99 % in Ifangni und 97 % in Akpro -Missérété. Nach 48 Stunden stieg die Sterblichkeitsrate an allen getesteten Orten auf 100 %. (Abb. 4c).

Die Sterblichkeitsrate der verschiedenen Stämme von An. Gambiae (Wildpopulation und Kisumu-anfälliger Stamm), die PPF und Aceton ausgesetzt waren, wurden 72 Stunden lang überwacht. Bei keinem der Stämme lag diese Rate über 20 %. Für die getestete Wildpopulation betrug die Sterblichkeitsrate 4,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 1,1–10,2] mit PPF und 11,34 % [95 %-Konfidenzintervall: 5,8–19,4] mit Aceton. Für den anfälligen Laborstamm Kisumu betrug die Sterblichkeitsrate 10,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 4,9–17,6] mit PPF und 2,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,3–7,5] mit Aceton (Tabelle 1).

Tabelle 2 zeigt die Eiablagerate und die Hemmrate der Eiablage des Wildstamms Ifangni und des anfälligen Stamms von An. Gambiae nach Exposition gegenüber PPF und Aceton. Die Eiablagerate des Wildstamms Ifangni betrug nach 4 Tagen 1,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,03–5,8] nach Exposition gegenüber PPF und 79,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 69,0–87,1] nach Exposition gegenüber Aceton. Die Eiablagerate des anfälligen Stammes (Kisumu) betrug 1,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,03–6,04] nach PPF-Exposition und 98,9 % [95 %-Konfidenzintervall: 94,1–100] nach Aceton-Exposition. Die aus den Eiablageraten berechnete Hemmungsrate der Eiablage zeigte, dass die Wildpopulation von An. Gambiae aus Ifangni betrug 98,7 % [95 %-Konfidenzintervall: 93,1–100] und der anfällige Kisumu-Stamm betrug 99,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 94,4–100]; beide erreichten die Schwelle der Anfälligkeit für PPF.

Der Knockdown-Prozentsatz und die Sterblichkeitsrate, die 24 Stunden nach der Exposition des Kisumu-Stammes gegenüber dem ungewaschenen PPF-LLIN beobachtet wurde, betrugen 100 %. Für die Wildpopulationen von An. In Gambiae lagen die Knockdown-Raten zwischen ca. 41 % in Porto-Novo und ca. 59 % in Akpro-Missérété und die Sterblichkeitsraten zwischen ca. 34 % in Allada und ca. 62 % in Ifangni (Abb. 5).

Niederschlags- und Sterblichkeitsrate von Anopheles gambiae aus Lagunengebieten in Ifangni, Allada, Akpro-Missérété und Porto-Novo nach Exposition gegenüber einem Royal Guard®-Netz unter Verwendung des WHO-Kegel-Bioassays an Netzen

Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Fruchtbarkeit der Weibchen von An. Gambiae-Mücken aus Ifangni wurden drei Arten von Netzen ausgesetzt: ungewaschenem Royal Guard, ungewaschenem Interceptor® (Positivkontrolle) und einem ungewaschenen, unbehandelten Netz (Negativkontrolle). Alle Mücken, die den Netzen der Royal Guard ausgesetzt waren, waren unfruchtbar, und kein Eifollikel erreichte das Christopher-Stadium IV oder V), während 74,2 % [95 %-Konfidenzintervall: 55,4–88,1] von An. Gambiae, die dem Interceptor®-Netz ausgesetzt waren, und 73,8 % [95 %-Konfidenzintervall: 58,0–86,1], die dem unbehandelten Netz ausgesetzt waren, hatten vollständig entwickelte Eifollikel (dh Christopher-Stadium V). Schließlich erzielten 3,2 Prozent [95 %-Konfidenzintervall: 0,1–16,7] der Mücken, die dem Interceptor®-Netz ausgesetzt waren, und 21,4 % [95 %-Konfidenzintervall: 10,3–36,8] der Mücken, die dem unbehandelten Netz ausgesetzt waren, keine eindeutigen Ergebnisse.

Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse des Tunneltests nach Exposition wilder An-Populationen. Gambiae in Allada und Akpro-Missérété an ein IG2-Netz. Die Mortalität nach 15-stündiger Exposition betrug 3 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,6–8,5] bzw. 75 % [95 %-Konfidenzintervall: 65,3–83,1] für das Kontrollnetz und das IG2-Netz in Allada; 1 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,03–5,4) bzw. 65 % [95 %-Konfidenzintervall: 54,8–74,3] für das Kontrollnetz und das IG2-Netz in Akpro-Missérété. Die Penetrationsrate betrug 43,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 33,1–53,3] und 14,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 7,9–22,4] für das Kontrollnetz bzw. IG2-Netz in Allada; 27,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 18,6–36,8] und 18,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 11,0–26,9] für das Kontrollnetz bzw. IG2-Netz in Akpro-Missérété. Die Blutfütterungsrate betrug 42 % [95 %-Konfidenzintervall: 32,2–52,3] für das Kontrollnetz und 4 % [95 %-Konfidenzintervall: 1,1–9,9] für das IG2-Netz in Allada; und 25 % [95 %-Konfidenzintervall: 16,9–34,7] und 2 % [95 %-Konfidenzintervall: 0,2–7,0] in Akpro-Missérété. Die Hemmungsrate der Bluternährung von 90,1 % [95 %-Konfidenzintervall: 77,4–97,3] bei Allada und 92,0 % [95 %-Konfidenzintervall: 73,9–99,0] bei Akpro-Missérété erreichte in den Phase-1-Studien den Schwellenwert für die Nettowirksamkeit.

Die potenzielle Wirksamkeit von Clothianidin, Chlorfenapyr und Pyriproxyfen wurde gegen wildes Pyrethroid-resistentes An bewertet. Gambiae-Populationen aus vier südlichen Gebieten Benins (Allada, Akpro-Missérété, Ifangni und Porto-Novo). Diese Studie zeigt, dass Pyrethroid-resistentes An. Gambiae aus ausgewählten Gemeinden im Süden Benins waren vollständig anfällig für Clothianidin und Chlorfenapyr (≥ 98 % Sterblichkeit), und Pyriproxyfen hemmte wirksam die Eiablage dieser Pyrethroid-resistenten An. Gambiae (≥ 98 % Hemmung der Eiablage) unter Verwendung des WHO-Flaschen-Bioassays. Diese Studie zeigt auch, dass neue ungewaschene Interceptor® G2-Netze die Blutsaugung um ≥ 90 % hemmen konnten und neue ungewaschene Royal Guard®-Netze den wilden, pyrethroidresistenten An vollständig sterilisieren konnten. Gambiae. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass WHO-Flaschen-Bioassays mit Pyriproxyfen, WHO-Kegel-Bioassays mit Royal Guard®-Netzen und WHO-Tunneltests mit Interceptor® G2-Netzen aufgrund der begrenzten Anzahl möglicher Mücken nicht mit Mücken von allen vier Standorten durchgeführt wurden die verschiedenen Assays. Dennoch liefern diese Ergebnisse Einblicke in die möglichen Auswirkungen dieser Insektizide und Netze an ausgewählten Standorten im Süden Benins. Darüber hinaus stellt die begrenzte geografische Abdeckung (nur 4 untersuchte Standorte im Süden Benins) eine Einschränkung für die vorliegende Studie dar.

Die vier Populationen von An. Gambiae (Ifangni, Akpro-Missérété, Allada, Porto-Novo) erwiesen sich als vollständig anfällig für 2 % CTD. In einer in Indien durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass das Besprühen von Innenräumen mit CTD bis zu 6 Monate lang wirksam, betriebsdurchführbar, sicher und wirksam ist [21]. Ein ähnliches Ergebnis wurde in einer kürzlich in Benin durchgeführten Studie gefunden, die zeigt, dass CTD, das in einer Sprühkampagne eingesetzt wird, das Potenzial hat, die durch pyrethroidresistente Mückenpopulationen übertragene Malaria über einen Zeitraum von bis zu 8–9 Monaten unter Kontrolle zu bringen [18]. Während einer Kampagne zum Sprühen von Innenrückständen mit SumiShield 50WG (CTD 300 CS) in Alibori und Donga (Nordbenin) haben Odjo et al. (2021) zeigten einen Rückgang der entomologischen Inokulationsrate (EIR) von An. Gambiae (unveröffentlicht). Während dieses Versuchs wurden Bioassays mit einem Laborstamm anfälliger An. Gambiae SS (Kisumu) zeigte, dass SumiShield® 50 WG fünf Monate nach dem Sprühdatum und nach 24-stündiger Beobachtung mit einer Sterblichkeitsrate von über 80 % auf behandelten Wänden und 75 % auf dem Wildfeldstamm wirksam bleibt. Ein Jahr zuvor haben Biotests an behandelten Wänden, die in derselben Region mit Fludora® Fusion (Mischung aus Clothianidin und Deltamethrin) durchgeführt wurden, gezeigt, dass diese Formulierung bei einer Sterblichkeitsrate von über 90 % beim anfälligen Stamm Kisumu 4 Monate nach dem Sprühdatum wirksam bleibt (Odjo et al. 2020, unveröffentlicht). Während dieser Phase der Bioeffizienz von Fludora® Fusion beobachteten die Autoren eine starke Verringerung einiger Indikatoren wie der Ruhedichte in Innenräumen, des Sporozoitenindex und der EIR sowie eine starke Exophagie von An. Gambiae in den meisten behandelten Bezirken im Vergleich zu Kontrollgebieten.

In dieser Studie entsprachen die Ergebnisse des WHO-Flaschen-Bioassays mit CFP denen anderer Studien [18, 23, 47, 51, 52, 53, 54], die eine starke Wirksamkeit gegen wildes Pyrethroid-resistentes An gezeigt haben. Gambiae. Die Ergebnisse des WHO-Tunnelexperiments mit Interceptor® G2-Netzen in dieser Studie stimmen auch mit anderen Studien überein, die gezeigt haben, dass Interceptor® G2 einen signifikanten Einfluss auf Mortalität, Penetration (d. h. LLIN-Vermeidung) und Blutfütterungserfolg hat. Ngufor et al. [18] zeigten in einer in Covè (Süd-Benin) durchgeführten Studie, dass das Besprühen von Innenräumen mit CFP in Haushalten mit Standard-LLINs ein zusätzliches Maß an Übertragungskontrolle und persönlichem Schutz bietet, was das Potenzial von CFP zur Bewältigung der Pyrethroidresistenz im Kontext von zeigt eine expandierende LLIN/IRS-Strategie. Kürzlich gab es zwei Studien, eine in Benin [55] und eine in Tansania [29], die eine starke Verringerung der Malariaindikatoren beim Menschen im Interceptor® G2-Netzarm im Vergleich zum Standard-Netzarm nur mit Pyrethroid in randomisierten Studien gezeigt haben Kontrollversuche nach zweijähriger Nutzung. Alle diese Studien liefern weiterhin Belege für die potenzielle Wirksamkeit von Produkten auf Chlorfenapyr-Basis zur Vektorkontrolle. Allerdings lagen die Penetrations- und Fressraten der Mücken in den unbehandelten Kontrollnetzen unter der in den Tunneltests der WHO geforderten Mindestschwelle von 50 % [50]. Dies könnte damit erklärt werden, dass Meerschweinchen für wilde Mücken weniger attraktiv waren. Dies stellt eine Einschränkung für die Studie dar.

Die Ergebnisse mehrerer Studien haben die Fähigkeit von Pyriproxyfen wirksam gezeigt, die Entwicklung von An zu hemmen. Gambiae-Larven [14, 56,57,58]. Der Einsatz von Pyriproxyfen wurde auf erwachsene weibliche An ausgeweitet. Gambiae und beeinträchtigt die Fortpflanzung erheblich [15, 59]. In dieser Studie wurde die Hemmungsrate der Eiablage (98,6 %) für die Wildpopulation von An. Gambiae aus (Ifangni) hatten die WHO-Grenzwertdefinition für die Anfälligkeit für PPF erreicht. Darüber hinaus ist die sterilisierende Wirkung weiblicher An. Gambiae, die PPF ausgesetzt waren, wurden beobachtet, wobei alle Mücken, die dem Royal Guard®-Netz ausgesetzt waren, unfruchtbar waren und keine Eier das Christopher-Stadium V erreichten, während die meisten Eier von An. Gambiae, die den Kontrollnetzen ausgesetzt waren, hatten ihre Eier vollständig bis zum Christopher-Stadium V entwickelt. Während diese Studienergebnisse darauf hindeuten, dass Royal Guard® oder andere Pyriproxyfen-basierte Produkte möglicherweise zu einer signifikanten Verringerung der Malariaübertragung führen könnten, wurden Studien in randomisierten Kontrollversuchen in Tansania durchgeführt [29] und Benin [55] haben gezeigt, dass Royal Guard® LLINs keinen größeren Einfluss auf epidemiologische Indikatoren haben als Standard-Pyrethroid-LLINs.

Die Entfernung zwischen Ifangni und den Untersuchungsorten in der randomisierten Kontrollstudie in Benin (Gemeinden Covè, Zagnanado und Ouinhi) [55] liegt zwischen etwa 75 und etwa 100 km. Die Primärvektoren An. coluzzii und An. Gambiae SS weisen in diesen Gebieten eine hohe Intensität der Pyrethroidresistenz auf [28, 60]. Insektizidresistenztests nach der Intervention aus der randomisierten Kontrollstudie in Benin zeigten außerdem, dass die Exposition von An gambiae aus dem Untersuchungsgebiet gegenüber Pyriproxyfen in den zwei Jahren nach der Nettoverteilung im Vergleich zu einer starken Verringerung der Fruchtbarkeitsrate (über 70 %) führte gegenüber unbelichteten Kontrollmücken [55]. In dieser Studie wurde die Hemmungsrate der Eiablage von An. gambiae aus Ifangni nach Pyriproxyfen-Exposition betrug 98,7 %, was auf einen größeren Einfluss von Pyriproxyfen-LLINs in diesem Bereich hinweisen könnte. Es ist nicht klar, ob geografische Unterschiede in der Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit nach Laborexposition gegenüber Pyriproxyfen zu unterschiedlichen entomologischen und epidemiologischen Ergebnissen nach dem Einsatz von Pyriproxyfen-LLINs führen würden. Um dies festzustellen, wären weitere Untersuchungen erforderlich.

Es wurde vermutet, dass Pyriproxyfen zwar die entomologischen Indikatoren der Malariaübertragung zu verringern scheint, diese Verringerung jedoch möglicherweise nicht groß genug ist, um zu einer Verringerung der epidemiologischen Indikatoren der Malariaübertragung beim Menschen zu führen [29, 55]. Angesichts dieser Ergebnisse ist nicht klar, welche Rolle Pyriproxyfen bei der Vektorkontrolle spielen sollte. Vielleicht sollte Pyriproxyfen mit alternativen Insektizidklassen gekoppelt werden, da wilde erwachsene Populationen von An. Gambiae hat eine weit verbreitete Resistenz gegen Pyrethroide entwickelt. Vielmehr könnte es wirksamer sein, Pyriproxyfen mit Chlorfenapyr oder anderen neuen LLIN-Insektiziden zu koppeln, um entweder die Wirksamkeit zu erhöhen oder den Beginn der Insektizidresistenz in Wildmückenpopulationen zu verlangsamen. Es wäre jedoch wichtig, (1) festzustellen, ob die chemischen Insektizide kompatibel sind, um auf LLINs zu verbleiben; (2) feststellen, ob das Insektizid synergistisch zusammenarbeiten kann, um entweder die Vektorkapazität zu verringern, die Insektizidresistenz gegen eines der Insektizide zu verlangsamen oder beides; und (3) festzustellen, ob die Kombination dieser beiden Insektizide wirksamer ist als andere duale AI-Kombinationen, die Pyrethroide enthalten. Angesichts der ursprünglichen Verwendung von Pyriproxyfen als Larvizid sind LLINs möglicherweise nicht optimal als KI-Verabreichungsmethode zur Tötung von Mücken geeignet.

Während diese Studie die Wissensbasis über Insektizidresistenz in Benin erweitert, werden einige Einschränkungen festgestellt. Es ist wichtig zu beachten, dass Abweichungen von den aktuellen WHO-Richtlinien und SOPs darauf zurückzuführen sind, dass dies vor den Veröffentlichungsaktualisierungen für die Insektizide Clothianidin und Chlorfenapyr sowie den Biowirksamkeitstests erfolgt ist. In dieser Studie wurde das Protokoll [31] mit Clothianidin oder Chlorfenapyr mit Methylester von Rapsöl (MERO) nicht verwendet; Zum Zeitpunkt der Studie stand MERO dem Autor nicht zur Verwendung im Test zur Verfügung. SumiShield® wurde auf Filterpapier imprägniert und als Quelle für Clothianidin im WHO-Röhrchentest [33] verwendet, mit der Begründung, dass es sich um ein stabiles Produkt handele, das so formuliert sei, dass es auf Oberflächen verbleibe und eine direkte Beurteilung der Reaktion wilder Mücken auf ein formuliertes Mittel ermöglichen würde kommerzielles Produkt. Flaschenbioassays wurden mit Chlorfenapyr ohne MERO beschichtet. Es wird derzeit nicht empfohlen, WHO-Kegel-Bioassays für duale AI-LLINs zu verwenden. Es ist nicht klar, wie sich diese Testabweichungen auf die Messung der Insektizidresistenz ausgewirkt haben könnten. Obwohl diese Ergebnisse immer noch auf die Anfälligkeit dieser vier Populationen gegenüber den Insektiziden schließen lassen, ist es wichtig, die Tests mit Clothianidin und Chlorfenapyr unter Verwendung der entsprechenden Protokolle zu wiederholen. In dieser Studie wurden im WHO-Kegel-Bioassay und im WHO-Tunneltest nur neue ungewaschene LLINs verwendet. Andere Studien haben berichtet, dass gewaschene und ungewaschene Netze im Bioassay ähnlich sind [22]. Daher ist diese Studie immer noch nützlich, um die Reaktion von An zu verstehen. Gambiae bis hin zu neuen Insektiziden und LLINs. In den WHO-Flaschen-Bioassays zur Beurteilung der Hemmungsraten der Eiablage wurde eine Pyrethroid-Expositionsgruppe zum Vergleich nicht in den Assay einbezogen. Schließlich wurde nur Ifangni auf Eiablage und Fruchtbarkeitshemmung untersucht, und nur Allada und Akpro-Missérété wurden mit Interceptor® G2-LLINs untersucht. Obwohl die Einbeziehung einer Pyrethroid-Gruppe zum Vergleich nützlich gewesen wäre, bestand das Hauptziel dieses Tests darin, die Anfälligkeit der Mücken gegenüber Pyriproxyfen zu beurteilen. Es war eine Herausforderung, für jeden Test genügend Mücken von allen Standorten zu beschaffen. Dies ist ein typisches Problem, wenn versucht wird, mehrere Tests mit wild gefangenem Material durchzuführen. Dennoch liefert diese Studie weiterhin nützliche Informationen, um den Wert dieser Instrumente für die Malariakontrolle in den ausgewählten Studienstandorten im Süden Benins zu verstehen.

Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen die entomologische Wirksamkeit von CFP, CTD und PPF gegen wilde Pyrethroid-resistente An. Gambiae in Benin, wo festgestellt wurde, dass Mückenpopulationen aus den vier Lagunengebieten im Süden Benins anfällig für diese Insektizide sind. Darüber hinaus weisen Netze, die mit einer Kombination aus CFP (Interceptor® G2) oder PPF (Royal Guard®) und ACM behandelt wurden, ebenfalls eine gute Wirksamkeit gegen diese Populationen auf, wobei mit PPF behandelte Netze die Sterilität in wilden An-Populationen erheblich induzieren. Gambiae- und CFP-behandelte Netze führen zu einer erheblichen Hemmung der Bluternährung. Diese Studie zeigt zusammen mit anderen Studien, dass Chlorfenapyr und Pyriproxyfen unter Laborbedingungen wirksame Insektizide gegen Pyrethroid-resistente Mücken sein können. Beobachtungsstudien zur entomologischen Überwachung, die entomologische und epidemiologische Indikatoren nach dem Einsatz dieser LLINs untersuchen, könnten zu einem besseren Verständnis der Wirksamkeit dieser Produkte führen. Dennoch ist in Benin trotz der Verfügbarkeit neuer wirksamer Insektizide weiterhin Wachsamkeit durch routinemäßige Überwachung der Insektizidresistenz erforderlich, um die nationale Datenbank und den Managementplan für Insektizidresistenzen in Benin regelmäßig zu aktualisieren.

Die in dieser Studie verwendeten und/oder analysierten Daten sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Acetylcholinesterase-1

Wirkstoff

Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention

Chlorfenapyr

Entomologisches Forschungszentrum Cotonou

Clothianidin

Interceptor G2® IRS: Restsprühen im Innenbereich

Mit Insektiziden behandeltes Netz; kdr: Knockdown-Widerstand

Methylester von Rapsöl

Nationales Malariakontrollprogramm

Polymerase Kettenreaktion

Malaria-Initiative des US-Präsidenten

Der Sommer macht Sinn

Begrenzt

Pyriproxyfen

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Wir möchten der Malaria-Initiative des Präsidenten danken, die diese Studie finanziell unterstützt hat. Wir danken auch den Polizei- und Verwaltungsbehörden der Gemeinden Ifangni, Porto-Novo, Akpro-Missereté und Allada, die die Sammlung von Malaria-Überträgerlarven in ihren Gemeinden erleichtert haben. Wir danken Daniel Impoinvil von den US Centers for Disease Control and Prevention für die technische Unterstützung und das Korrekturlesen des Manuskripts.

Diese Studie wurde von der Malaria-Initiative des US-Präsidenten durch die US-amerikanische Agentur für internationale Entwicklung (USAID) und die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten unterstützt.

Centre de Recherche Entomologique de Cotonou (CREC), 06 BP 2604, Cotonou, Benin

David Mahouton Zoungbedji, Germain Gil Padonou, Alphonse Keller Konkon, Steve Hougbe, Hermann Sagbohan, Casimir Kpanou, Albert Sourou Salako, Razaki Ossè, Aboubakar Sidick, Bruno Akinro, Said Chitou und Martin Akogbeto

Fakultät für Naturwissenschaften und Technologie, Universität Abomey-Calavi, Godomey, Benin

David Mahouton Zoungbedji, Germain Gil Padonou, Alphonse Keller Konkon & Hermann Sagbohan

Nationales Malariakontrollprogramm, Cotonou, Benin

Rock Aïkpon & Cyriaque Afoukou

Malaria-Initiative des US-Präsidenten, US-Agentur für internationale Entwicklung, Cotonou, Benin

Virgile Gnanguénon & Patrick Eigentumswohnung

Malaria-Initiative des US-Präsidenten, US-Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention, Cotonou, Benin

Ahmed Saadani Hassani

Malaria-Initiative des US-Präsidenten, US Centers for Disease Control and Prevention, Atlanta, USA

Daniel Impoinvil

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MCA, DMZ und GGP haben die Studie konzipiert. MCA, DMZ, AKK und GGP waren an der Gestaltung der Studie beteiligt. Entomologische Daten wurden von DMZ, SH, AKK, CK, HS, ASS gesammelt und die Laboranalyse wurde von DMZ, AS, RO durchgeführt. DMZ, AKK und MCA haben das Manuskript verfasst. Die statistische Datenanalyse wurde von DMZ, BA, SC durchgeführt. DMZ, MCA, DEI, VG, PC, ASH, RA, CA und GGP haben das Manuskript hinsichtlich seines intellektuellen Inhalts kritisch überarbeitet. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit David Mahouton Zoungbedji.

Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen in diesem Manuskript stammen von den Autoren und geben nicht unbedingt die offiziellen Ansichten der US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC), der US-amerikanischen Agentur für internationale Entwicklung (USAID) oder der Vereinigten Staaten wieder Malaria-Initiative (PMI) des Präsidenten der Vereinigten Staaten. Die Verwendung von Handelsnamen dient nur der Identifizierung und stellt keine Billigung durch die CDC, USAID, PMI oder das US-Gesundheitsministerium dar.

Unzutreffend.

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Zoungbédji, DM, Padonou, GG, Konkon, AK et al. Bewertung der Anfälligkeit und Wirksamkeit traditioneller neurotoxischer (Pyrethroid) und Insektizide der neuen Generation (Chlorfenapyr, Clothianidin und Pyriproxyfen) an wilden pyrethroidresistenten Populationen von Anopheles gambiae aus Südbenin. Malar J 22, 245 (2023). https://doi.org/10.1186/s12936-023-04664-6

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Eingegangen: 01. April 2023

Angenommen: 07. August 2023

Veröffentlicht: 26. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12936-023-04664-6

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