Leishmaniasis visceral (VL), yang dikenal sebagai kala-azar di anak benua India, adalah penyakit parasit yang disebabkan oleh protozoa berflagela Leishmania yang dapat berakibat fatal jika tidak segera diobati. Lalat pasir Phlebotomus argentipes adalah satu-satunya vektor VL yang terkonfirmasi di Asia Tenggara, di mana penyakit ini dikendalikan dengan penyemprotan residu dalam ruangan (IRS), insektisida sintetis. Penggunaan DDT dalam program pengendalian VL telah mengakibatkan perkembangan resistensi pada lalat pasir, sehingga DDT telah digantikan oleh insektisida alfa-sipersmetrin. Namun, alfa-sipersmetrin bertindak serupa dengan DDT, sehingga risiko resistensi pada lalat pasir meningkat di bawah tekanan yang disebabkan oleh paparan berulang terhadap insektisida ini. Dalam penelitian ini, kami menilai kerentanan nyamuk liar dan keturunan F1-nya menggunakan bioassay botol CDC.
Kami mengumpulkan nyamuk dari 10 desa di distrik Muzaffarpur, Bihar, India. Delapan desa terus menggunakan insektisida berkekuatan tinggi.sipermetrinUntuk penyemprotan di dalam ruangan, satu desa berhenti menggunakan sipermetrin berpotensi tinggi untuk penyemprotan di dalam ruangan, dan satu desa lainnya tidak pernah menggunakan sipermetrin berpotensi tinggi untuk penyemprotan di dalam ruangan. Nyamuk yang dikumpulkan dipaparkan pada dosis diagnostik yang telah ditentukan sebelumnya untuk waktu yang ditentukan (3 μg/ml selama 40 menit), dan tingkat pingsan serta kematian dicatat 24 jam setelah paparan.
Tingkat pembunuhan nyamuk liar berkisar antara 91,19% hingga 99,47%, dan tingkat pembunuhan generasi F1 mereka berkisar antara 91,70% hingga 98,89%. Dua puluh empat jam setelah terpapar, mortalitas nyamuk liar berkisar antara 89,34% hingga 98,93%, dan mortalitas generasi F1 mereka berkisar antara 90,16% hingga 98,33%.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa resistensi dapat berkembang pada P. argentipes, yang mengindikasikan perlunya pemantauan dan kewaspadaan berkelanjutan untuk mempertahankan pengendalian setelah pemberantasan tercapai.
Leishmaniasis visceral (VL), yang dikenal sebagai kala-azar di anak benua India, adalah penyakit parasit yang disebabkan oleh protozoa berflagela Leishmania dan ditularkan melalui gigitan lalat pasir betina yang terinfeksi (Diptera: Myrmecophaga). Lalat pasir adalah satu-satunya vektor VL yang terkonfirmasi di Asia Tenggara. India hampir mencapai tujuan untuk memberantas VL. Namun, untuk mempertahankan angka kejadian yang rendah setelah pemberantasan, sangat penting untuk mengurangi populasi vektor guna mencegah potensi penularan.
Pengendalian nyamuk di Asia Tenggara dilakukan melalui penyemprotan residu dalam ruangan (IRS) menggunakan insektisida sintetis. Perilaku istirahat yang tersembunyi dari kutu kaki perak menjadikannya target yang cocok untuk pengendalian insektisida melalui penyemprotan residu dalam ruangan [1]. Penyemprotan residu dalam ruangan diklorodifeniltrichloroethane (DDT) di bawah Program Pengendalian Malaria Nasional di India telah memiliki efek limpahan yang signifikan dalam mengendalikan populasi nyamuk dan secara signifikan mengurangi kasus VL [2]. Pengendalian VL yang tidak terencana ini mendorong Program Pemberantasan VL India untuk mengadopsi penyemprotan residu dalam ruangan sebagai metode utama pengendalian kutu kaki perak. Pada tahun 2005, pemerintah India, Bangladesh, dan Nepal menandatangani nota kesepahaman dengan tujuan untuk memberantas VL pada tahun 2015 [3]. Upaya pemberantasan, yang melibatkan kombinasi pengendalian vektor dan diagnosis serta pengobatan cepat kasus manusia, bertujuan untuk memasuki fase konsolidasi pada tahun 2015, target yang kemudian direvisi menjadi tahun 2017 dan kemudian 2020.[4] Peta jalan global baru untuk menghilangkan penyakit tropis yang terabaikan mencakup penghapusan VL pada tahun 2030.[5]
Saat India memasuki fase pasca-pemberantasan BCVD, sangat penting untuk memastikan bahwa resistensi yang signifikan terhadap beta-cypermethrin tidak berkembang. Alasan resistensi adalah karena DDT dan cypermethrin memiliki mekanisme kerja yang sama, yaitu, keduanya menargetkan protein VGSC[21]. Dengan demikian, risiko perkembangan resistensi pada lalat pasir dapat meningkat karena stres yang disebabkan oleh paparan rutin terhadap cypermethrin yang sangat ampuh. Oleh karena itu, sangat penting untuk memantau dan mengidentifikasi potensi populasi lalat pasir yang resistan terhadap insektisida ini. Dalam konteks ini, tujuan penelitian ini adalah untuk memantau status kerentanan lalat pasir liar menggunakan dosis diagnostik dan durasi paparan yang ditentukan oleh Chaubey et al. [20] yang mempelajari P. argentipes dari berbagai desa di distrik Muzaffarpur, Bihar, India, yang terus menerus menggunakan sistem penyemprotan dalam ruangan yang diberi perlakuan cypermethrin (desa IPS berkelanjutan). Status kerentanan P. argentipes liar dari desa-desa yang telah berhenti menggunakan sistem penyemprotan dalam ruangan yang diberi perlakuan sipermetrin (bekas desa IPS) dan desa-desa yang belum pernah menggunakan sistem penyemprotan dalam ruangan yang diberi perlakuan sipermetrin (desa non-IPS) dibandingkan menggunakan bioassay botol CDC.
Sepuluh desa dipilih untuk penelitian ini (Gambar 1; Tabel 1), delapan di antaranya memiliki riwayat penyemprotan dalam ruangan secara terus menerus dengan piretroid sintetis (hipermetrin; ditetapkan sebagai desa hipermetrin terus menerus) dan memiliki kasus VL (setidaknya satu kasus) dalam 3 tahun terakhir. Dari dua desa yang tersisa dalam penelitian ini, satu desa yang tidak menerapkan penyemprotan dalam ruangan dengan beta-sipersmetrin (desa tanpa penyemprotan dalam ruangan) dipilih sebagai desa kontrol dan desa lainnya yang melakukan penyemprotan dalam ruangan secara berkala dengan beta-sipersmetrin (desa penyemprotan dalam ruangan berkala/bekas desa penyemprotan dalam ruangan) dipilih sebagai desa kontrol. Pemilihan desa-desa ini didasarkan pada koordinasi dengan Dinas Kesehatan dan Tim Penyemprotan Dalam Ruangan serta validasi Rencana Aksi Mikro Penyemprotan Dalam Ruangan di Distrik Muzaffarpur.
Peta geografis distrik Muzaffarpur yang menunjukkan lokasi desa-desa yang termasuk dalam penelitian (1–10). Lokasi penelitian: 1, Manifulkaha; 2, Ramdas Majhauli; 3, Madhubani; 4, Anandpur Haruni; 5, Pandey; 6, Hirapur; 7, Madhopur Hazari; 8, Hamidpur; 9, Noonfara; 10, Simara. Peta ini dibuat menggunakan perangkat lunak QGIS (versi 3.30.3) dan Open Assessment Shapefile.
Botol untuk percobaan paparan disiapkan sesuai dengan metode Chaubey et al. [20] dan Denlinger et al. [22]. Singkatnya, botol kaca 500 mL disiapkan satu hari sebelum percobaan dan dinding bagian dalam botol dilapisi dengan insektisida yang ditunjukkan (dosis diagnostik α-cypermethrin adalah 3 μg/mL) dengan mengaplikasikan larutan aseton insektisida (2,0 mL) ke bagian bawah, dinding, dan tutup botol. Setiap botol kemudian dikeringkan pada rol mekanis selama 30 menit. Selama waktu ini, buka tutupnya perlahan untuk memungkinkan aseton menguap. Setelah 30 menit pengeringan, lepaskan tutupnya dan putar botol sampai semua aseton menguap. Botol kemudian dibiarkan terbuka untuk dikeringkan semalaman. Untuk setiap pengujian replikasi, satu botol, yang digunakan sebagai kontrol, dilapisi dengan 2,0 mL aseton. Semua botol digunakan kembali selama percobaan setelah dibersihkan dengan benar sesuai dengan prosedur yang dijelaskan oleh Denlinger et al. dan Organisasi Kesehatan Dunia [ 22 , 23 ].
Sehari setelah persiapan insektisida, 30–40 nyamuk liar (betina yang kelaparan) dikeluarkan dari kandang dalam tabung dan ditiup perlahan ke dalam setiap tabung. Kira-kira jumlah lalat yang sama digunakan untuk setiap botol yang dilapisi insektisida, termasuk kontrol. Ulangi ini setidaknya lima hingga enam kali di setiap desa. Setelah 40 menit terpapar insektisida, jumlah lalat yang pingsan dicatat. Semua lalat ditangkap dengan aspirator mekanis, ditempatkan dalam wadah kardus berukuran satu pint yang ditutup dengan jaring halus, dan ditempatkan dalam inkubator terpisah dengan kondisi kelembaban dan suhu yang sama serta sumber makanan yang sama (bola kapas yang direndam dalam larutan gula 30%) seperti koloni yang tidak diobati. Angka kematian dicatat 24 jam setelah terpapar insektisida. Semua nyamuk dibedah dan diperiksa untuk memastikan identitas spesies. Prosedur yang sama dilakukan dengan lalat keturunan F1. Tingkat pingsan dan kematian dicatat 24 jam setelah terpapar. Jika angka kematian dalam botol kontrol < 5%, tidak dilakukan koreksi kematian pada replikasi. Jika mortalitas pada botol kontrol ≥ 5% dan ≤ 20%, mortalitas pada botol uji replikasi tersebut dikoreksi menggunakan rumus Abbott. Jika mortalitas pada kelompok kontrol melebihi 20%, seluruh kelompok uji dibuang [24, 25, 26].
Angka kematian rata-rata nyamuk P. argentipes yang ditangkap di alam liar. Batas kesalahan menunjukkan kesalahan standar rata-rata. Perpotongan dua garis horizontal merah dengan grafik (masing-masing 90% dan 98% kematian) menunjukkan jendela kematian di mana resistensi dapat berkembang.[25]
Mortalitas rata-rata keturunan F1 dari P. argentipes yang ditangkap di alam liar. Batang kesalahan mewakili kesalahan standar rata-rata. Kurva yang dipotong oleh dua garis horizontal merah (mortalitas 90% dan 98%, masing-masing) mewakili kisaran mortalitas di mana resistensi dapat berkembang[25].
Nyamuk di desa kontrol/non-IRS (Manifulkaha) ditemukan sangat sensitif terhadap insektisida. Rata-rata mortalitas (±SE) nyamuk yang ditangkap di alam liar 24 jam setelah pingsan dan terpapar insektisida masing-masing adalah 99,47 ± 0,52% dan 98,93 ± 0,65%, dan rata-rata mortalitas keturunan F1 masing-masing adalah 98,89 ± 1,11% dan 98,33 ± 1,11% (Tabel 2, 3).
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa lalat pasir berkaki perak dapat mengembangkan resistensi terhadap piretroid sintetik (SP) α-sipersmetrin di desa-desa tempat piretroid (SP) α-sipersmetrin digunakan secara rutin. Sebaliknya, lalat pasir berkaki perak yang dikumpulkan dari desa-desa yang tidak tercakup oleh program IRS/pengendalian ditemukan sangat rentan. Pemantauan kerentanan populasi lalat pasir liar penting untuk memantau efektivitas insektisida yang digunakan, karena informasi ini dapat membantu dalam mengelola resistensi insektisida. Tingkat resistensi DDT yang tinggi telah dilaporkan secara teratur pada lalat pasir dari daerah endemik Bihar karena tekanan seleksi historis dari IRS menggunakan insektisida ini [ 1 ].
Kami menemukan bahwa P. argentipes sangat sensitif terhadap piretroid, dan uji coba lapangan di India, Bangladesh, dan Nepal menunjukkan bahwa IRS memiliki kemanjuran entomologis yang tinggi bila digunakan dalam kombinasi dengan sipermetrin atau deltametrin [19, 26, 27, 28, 29]. Baru-baru ini, Roy et al. [18] melaporkan bahwa P. argentipes telah mengembangkan resistensi terhadap piretroid di Nepal. Studi kerentanan lapangan kami menunjukkan bahwa lalat pasir berkaki perak yang dikumpulkan dari desa-desa yang tidak terpapar IRS sangat rentan, tetapi lalat yang dikumpulkan dari desa-desa yang terpapar IRS secara berkala/mantan dan desa-desa yang terpapar IRS terus-menerus (kematian berkisar antara 90% hingga 97% kecuali lalat pasir dari Anandpur-Haruni yang memiliki kematian 89,34% pada 24 jam setelah terpapar) kemungkinan resisten terhadap sipermetrin yang sangat efektif [25]. Salah satu kemungkinan alasan perkembangan resistensi ini adalah tekanan yang diberikan oleh penyemprotan rutin dalam ruangan (IRS) dan program penyemprotan lokal berbasis kasus, yang merupakan prosedur standar untuk mengelola wabah kala-azar di daerah/blok/desa endemik (Prosedur Operasi Standar untuk Investigasi dan Manajemen Wabah [30]. Hasil penelitian ini memberikan indikasi awal perkembangan tekanan selektif terhadap sipermetrin yang sangat efektif. Sayangnya, data kerentanan historis untuk wilayah ini, yang diperoleh menggunakan bioassay botol CDC, tidak tersedia untuk perbandingan; semua penelitian sebelumnya telah memantau kerentanan P. argentipes menggunakan kertas yang diresapi insektisida WHO. Dosis diagnostik insektisida dalam strip uji WHO adalah konsentrasi identifikasi insektisida yang direkomendasikan untuk digunakan terhadap vektor malaria (Anopheles gambiae), dan penerapan operasional konsentrasi ini pada lalat pasir tidak jelas karena lalat pasir terbang lebih jarang daripada nyamuk, dan menghabiskan lebih banyak waktu kontak dengan substrat dalam bioassay [23].
Piretroid sintetis telah digunakan di daerah endemik VL di Nepal sejak tahun 1992, bergantian dengan SP alfa-sipersmetrin dan lambda-sihalotrin untuk pengendalian lalat pasir [31], dan deltametrin juga telah digunakan di Bangladesh sejak tahun 2012 [32]. Resistensi fenotipik telah terdeteksi pada populasi liar lalat pasir berkaki perak di daerah di mana piretroid sintetis telah digunakan dalam waktu lama [ 18 , 33 , 34 ]. Mutasi non-sinonim (L1014F) telah terdeteksi pada populasi liar lalat pasir India dan telah dikaitkan dengan resistensi terhadap DDT, menunjukkan bahwa resistensi piretroid muncul pada tingkat molekuler, karena baik DDT maupun piretroid (alfa-sipersmetrin) menargetkan gen yang sama dalam sistem saraf serangga [17, 34]. Oleh karena itu, penilaian sistematis terhadap kerentanan terhadap sipermetrin dan pemantauan resistensi nyamuk sangat penting selama periode pemberantasan dan pasca-pemberantasan.
Salah satu keterbatasan potensial dari penelitian ini adalah kami menggunakan bioassay vial CDC untuk mengukur kerentanan, tetapi semua perbandingan menggunakan hasil dari penelitian sebelumnya yang menggunakan kit bioassay WHO. Hasil dari kedua bioassay tersebut mungkin tidak dapat dibandingkan secara langsung karena bioassay vial CDC mengukur penurunan pada akhir periode diagnostik, sedangkan bioassay kit WHO mengukur mortalitas pada 24 atau 72 jam pasca paparan (yang terakhir untuk senyawa yang bekerja lambat) [35]. Keterbatasan potensial lainnya adalah jumlah desa IRS dalam penelitian ini dibandingkan dengan satu desa non-IRS dan satu desa non-IRS/mantan desa IRS. Kita tidak dapat berasumsi bahwa tingkat kerentanan vektor nyamuk yang diamati di masing-masing desa di satu distrik mewakili tingkat kerentanan di desa dan distrik lain di Bihar. Saat India memasuki fase pasca-eliminasi virus leukemia, sangat penting untuk mencegah perkembangan resistensi yang signifikan. Pemantauan resistensi yang cepat pada populasi lalat pasir dari berbagai distrik, blok, dan wilayah geografis diperlukan. Data yang disajikan dalam penelitian ini bersifat pendahuluan dan harus diverifikasi dengan membandingkannya dengan konsentrasi identifikasi yang dipublikasikan oleh Organisasi Kesehatan Dunia [35] untuk mendapatkan gambaran yang lebih spesifik mengenai status kerentanan P. argentipes di daerah ini sebelum memodifikasi program pengendalian vektor untuk menjaga populasi lalat pasir tetap rendah dan mendukung eliminasi virus leukemia.
Nyamuk P. argentipes, vektor virus leukosis, mungkin mulai menunjukkan tanda-tanda awal resistensi terhadap cypermethrin yang sangat efektif. Pemantauan rutin terhadap resistensi insektisida pada populasi liar P. argentipes diperlukan untuk mempertahankan dampak epidemiologis dari intervensi pengendalian vektor. Rotasi insektisida dengan cara kerja yang berbeda dan/atau evaluasi dan registrasi insektisida baru diperlukan dan direkomendasikan untuk mengelola resistensi insektisida dan mendukung eliminasi virus leukosis di India.
Waktu posting: 17 Februari 2025