PesticidRezistența la artropodele purtătoare de boli, importante pentru agricultură, știința veterinară și sănătatea publică, reprezintă o amenințare serioasă pentru programele globale de control al vectorilor. Studiile anterioare au arătat că vectorii artropode care sug sânge suferă o mortalitate ridicată atunci când ingerează sânge care conține inhibitori ai 4-hidroxifenilpiruvat dioxigenazei (HPPD, a doua enzimă din calea metabolică a tirozinei). Acest studiu a examinat eficacitatea inhibitorilor HPPD din erbicidele β-tricetone împotriva a trei specii majore de vectori de țânțari, inclusiv cei care transmit boli tradiționale, cum ar fi malaria, boli infecțioase emergente, cum ar fi febra dengue și virusul Zika, și amenințări virale emergente, cum ar fi virusul oropuche și virusul ursutu.Aceste specii includeau atât țânțari sensibili la piretroizi, cât și țânțari rezistenți la piretroizi.
Doar nitizidona (nu mesotriona, sulfadiazina sau tiametoxamul) a prezentat o activitate semnificativă de control al țânțarilor atunci când țânțarii care sug sânge au intrat în contact cu suprafețele tratate. Nu s-a constatat nicio diferență semnificativă în ceea ce privește susceptibilitatea la nitizidonă între țânțarii Anopheles gambiae sensibili la insecticide și tulpinile de țânțari cu mecanisme multiple de rezistență. Compusul a demonstrat o eficacitate constantă împotriva tuturor celor trei specii de țânțari testate, indicând o activitate cu spectru larg împotriva principalilor vectori ai bolilor.
Acest studiu demonstrează că nitizidona are un mecanism de acțiune nou, distinct de clasificările existente ale Comitetului de Acțiune pentru Rezistența la Insecticide (IRAC), care vizează procesul de digestie a sângelui. Eficacitatea nitizidonei împotriva tulpinilor rezistente și potențialul său de integrare cu măsurile existente de control al vectorilor, cum ar fi plasele de țânțari tratate și pulverizarea cu insecticide în interior, o fac un candidat ideal pentru extinderea strategiilor de prevenire și control al malariei, febrei dengue, bolii cu virusul Zika și altor boli virale emergente.
Interesant este că testele biologice standard ale Organizației Mondiale a Sănătății utilizează doar țânțari hrăniți cu zahăr pentru a testa concentrațiile discriminante de insecticide care pot fi neletale pentru țânțarii care sugă sânge.[38] Acest lucru subliniază importanța luării în considerare a potențialelor diferențe în dozele eficiente dintre țânțarii care sugă sânge și cei care nu sugă sânge, care pot influența eficacitatea reziduală și dezvoltarea rezistenței. Deși dozele discriminante (DD) sunt de obicei determinate pe baza valorilor DL99 pentru țânțarii care sugă sânge, diferențele de fiziologie a insectelor pot influența susceptibilitatea acestora și, prin urmare, testarea doar a țânțarilor care sugă sânge poate să nu reflecte pe deplin gama de niveluri de rezistență.
Acest studiu s-a concentrat pe eficacitatea a trei specii de țânțari - Anopheles gambiae, Aedes aegypti și Culex quinquefasciatus - într-un test de supt sânge, care simulează aterizarea țânțarului pe un perete și servește drept țintă pentru tratamentul în interior cu insecticide cu acțiune lungă (IRS). Toate țânțarii femele au fost uciși la contactul cu suprafețele acoperite cu nitizidonă, dar nu și cu alți inhibitori de β-tricetonă HPPD. Valorificarea absorbției inhibitorilor HPPD de către picioarele țânțarilor reprezintă o strategie promițătoare pentru depășirea rezistenței la insecticide și îmbunătățirea controlului vectorilor. Acest studiu susține necesitatea cercetării și dezvoltării suplimentare a nitizidonei pentru tratamentul în interior cu insecticide cu acțiune lungă, ca alternativă la spray-urile insecticide existente.
Au fost comparate trei metode de evaluare a eficacității nitizidonei ca insecticid extern. Au fost analizate diferențele între testele care au utilizat aplicarea topică, aplicarea pe picioarele insectelor și aplicarea în flacon, precum și metoda de aplicare, metoda de administrare a insecticidului și timpul de expunere.
Totuși, în ciuda diferenței în ratele de mortalitate dintre New Orleans și Mukhza la cea mai mare doză, toate celelalte concentrații au fost mai eficiente în New Orleans (sensibile) decât în Mukhza (rezistente) după 24 de ore.
Pentru a explora strategii inovatoare de control al vectorilor, o abordare promițătoare pentru descoperirea de noi compuși insecticidi este extinderea cercetării dincolo de țintele tradiționale ale sistemului nervos și ale genelor de detoxifiere, pentru a include mecanismele de sugere a sângelui la insecte. Studiile anterioare au arătat că nitizidona este toxică după ingerarea de către insectele care sugerează sânge sau după absorbția epidermică în urma aplicării topice (folosind un solvent).
Integrarea datelor provenite din mai multe metode de detectare poate îmbunătăți fiabilitatea evaluărilor eficacității insecticidelor. Cu toate acestea, trebuie menționat că, dintre cele trei metode luate în considerare, metoda de aplicare topică este cea mai puțin reprezentativă pentru condițiile reale de teren. Aplicarea directă a insecticidelor pe toracele țânțarilor folosind o soluție apoasă nu imită expunerea tipică la Anopheles gambiae sl. [47], deși poate oferi o indicație aproximativă a sensibilității Anopheles la un anumit compus. Deși ambele metode, cea cu placă de sticlă și cea cu sticlă, măsoară bioactivitatea prin contactul cu picioarele, rezultatele lor nu sunt direct comparabile. Diferențele de timp de expunere și de acoperire a suprafeței pot influența semnificativ mortalitatea observată cu fiecare metodă de detectare; prin urmare, alegerea unei metode de detectare adecvate este esențială pentru evaluarea corectă a eficacității insecticidelor.
Pulverizarea cu insecticid cu efect rezidual (RIA) exploatează comportamentul de repaus post-hrănire al țânțarilor, determinându-i să ingereze insecticide la contactul cu suprafețele tratate. Degradarea insecticidului, acoperirea insuficientă a pulverizării și manipularea suprafețelor tratate (de exemplu, spălarea pereților după tratament) pot reduce semnificativ eficacitatea RIA. Aceste probleme duc la două dificultăți: (1) țânțarii pot supraviețui expunerii la doze neletale; și (2) deși rezistența este determinată în principal de selecția letală, expunerea repetată la doze subletale poate promova evoluția rezistenței, permițând unor indivizi rezistenți să supraviețuiască și menținând alelele asociate cu o susceptibilitate redusă [54]. Deoarece am folosit țânțari care se hrănesc cu sânge în loc de țânțari standard din industrie care se hrănesc cu zahăr, comparația directă cu datele publicate anterior nu a fost posibilă. Cu toate acestea, o comparație a dozei discriminante (DD) și a formei curbei doză-răspuns a nitizidonei cu datele pentru alți compuși [47] este încurajatoare. Doza discriminantă combină un timp de expunere fix și cantitatea de insecticid aplicată în flacon, cantitatea de compus adsorbit depinzând de timpul de contact real pe labă. Pe baza acestor rezultate, nitizidona este mai puternică decât tiametoxamul, spinosad-ul, mefenoxamul și dinotefuranul [47], ceea ce o face un candidat ideal pentru noi formulări de insecticide de interior care necesită optimizare suplimentară. Având în vedere panta curbei doză-răspuns (care a fost aproximată prin calcularea pantelor LC95 și LC50 din Figura 3), nitizidona a avut cea mai abruptă curbă, indicând eficacitatea sa ridicată. Acest lucru este în concordanță cu studiile anterioare privind nitizidona în testele de hrănire cu sânge și testele topice pe un alt vector dipteran, musca țețe (Glossina morsitans morsitans) [26]. Am testat pe scurt eficacitatea nitizidonei (folosind un test pe placă de sticlă) prin expunerea țânțarilor Kissou (Figura S1A) sau a țânțarilor New Orleans (Figura S1B) la nitizidonă înainte de hrănire. Nitizidona a rămas eficientă pe picioare, simulând scenariul în care țânțarii aterizează pe un perete tratat cu nitizidonă înainte de hrănire, ceea ce necesită investigații suplimentare. Eficacitatea nitizidonei (și a altor inhibitori HPPD) asupra picioarelor poate fi sporită prin combinarea cu adjuvanți precum esterul metilic de rapiță (RME), așa cum s-a descris pentru alte insecticide [44, 55]. Testând efectele RME asupra *Gnaphalium affine* înainte de hrănire (Figura S2), am constatat că, la o concentrație de 5 mg/m², combinarea cu adjuvanți precum RME a crescut semnificativ mortalitatea țânțarilor.
Cinetica uciderii țânțarilor de către nitizidonă neformulată în diferite tulpini rezistente este de interes. Mortalitatea mai lentă a tulpinii VK7 2014 se poate datora epidermei îngroșate, consumului redus de sânge sau digestiei accelerate a sângelui - factori pe care nu i-am investigat. Nitisidona a demonstrat o toxicitate scăzută la tulpina rezistentă de țânțar Culex muheza, sugerând necesitatea unor studii suplimentare la concentrații mai mari (25 până la 125 mg/m²). În plus, similar cu Culex, țânțarii Aedes sunt mai puțin sensibili la nitizidonă decât Anopheles, ceea ce poate indica diferențe fiziologice între cele două specii în ceea ce privește consumul de sânge și rata de digestie [27]. Aceste diferențe subliniază importanța înțelegerii caracteristicilor specifice speciei atunci când se evaluează insecticidele activate prin sânge. În ciuda acțiunii sale dependente de sânge și întârziate, nitizidona poate avea valoare practică, deoarece poate acționa înainte ca țânțarii să depună ouă sau poate reduce fecunditatea lor generală. Datorită mecanismului său unic de acțiune, care vizează calea de degradare a tirozinei prin inhibarea 4-hidroxifenilpiruvat dioxigenazei (HPPD), nitizidona este promițătoare ca parte a unei strategii cuprinzătoare de control al vectorilor. Cu toate acestea, trebuie luată în considerare posibilitatea dezvoltării rezistenței la medicamente din cauza mutațiilor la locul țintă sau a adaptărilor metabolice, iar în prezent sunt în curs de desfășurare cercetări suplimentare pentru a explora aceste mecanisme.
Rezultatele noastre demonstrează că nitizidona ucide țânțarii care sug sânge prin contactul cu picioarele, un mecanism care nu a fost observat în cazul mesotrionei, sulfadiazinei și tiametoxamului. Acest efect de ucidere nu face diferența între tulpinile de țânțari sensibile sau foarte rezistente la alte clase de insecticide, inclusiv piretroide, organocloruri și potențiali carbamați. În plus, eficiența absorbției epidermice a nitizidonei nu se limitează la speciile de Anopheles; acest lucru este confirmat de eficacitatea sa împotriva Culex pipiens pallens și Aedes aegypti. Datele noastre susțin necesitatea unor cercetări suplimentare pentru a optimiza absorbția nitizidonei, de exemplu, prin creșterea chimică a absorbției epidermice sau prin utilizarea de adjuvanți. Prin mecanismul său unic de acțiune, nitizidona exploatează eficient comportamentul de supt sânge al țânțarilor femele. Acest lucru o face un candidat ideal pentru spray-uri insecticide inovatoare de interior și plase de țânțari cu acțiune insecticidă de lungă durată, în special în zonele în care metodele tradiționale de control al țânțarilor sunt slăbite de răspândirea rapidă a rezistenței la piretroizi.
Data publicării: 23 decembrie 2025