Relazione tra i profili di resistenza agli insetticidi nell'Anopheles gambiae sensu lato e le pratiche agricole in Costa d'Avorio

Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 270 (2023) Citare questo articolo

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Il controllo dei vettori della malaria basato sugli insetticidi è sempre più compromesso a causa dello sviluppo della resistenza agli insetticidi nelle zanzare. La resistenza agli insetticidi può essere parzialmente correlata all’uso di pesticidi in agricoltura, mentre il livello e i meccanismi di resistenza potrebbero differire tra le pratiche agricole. Il presente studio mirava a valutare se la resistenza fenotipica agli insetticidi e i meccanismi di resistenza molecolare associati nell’Anopheles gambiae sensu lato differiscono tra le pratiche agricole.

Abbiamo raccolto An. gambiae sl in sei siti con tre diverse pratiche agricole, tra cui la coltivazione del riso, degli ortaggi e del cacao. Abbiamo quindi esposto le femmine adulte emergenti a concentrazioni discriminanti di bendiocarb (0,1%), deltametrina (0,05%), DDT (4%) e malathion (5%) utilizzando il test standard di sensibilità agli insetticidi dell'Organizzazione Mondiale della Sanità. Per studiare i meccanismi molecolari sottostanti di resistenza, abbiamo utilizzato test multiplex TaqMan qPCR. Abbiamo determinato la frequenza delle mutazioni del sito target, tra cui Vgsc-L995F/S e Vgsc-N1570Y e Ace1-G280S. Inoltre, abbiamo misurato i livelli di espressione di geni precedentemente associati alla resistenza agli insetticidi in An. gambiae sl, comprese le monoossigenasi dipendenti dal citocromo P450 CYP4G16, CYP6M2, CYP6P1, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 e CYP9K1, e la glutatione S-transferasi GSTe2.

L'An. Le popolazioni di gambiae sl provenienti da tutti e sei i siti agricoli erano resistenti al bendiocarb, alla deltametrina e al DDT, mentre le popolazioni dei due siti di coltivazione di ortaggi erano inoltre resistenti al malathion. La maggior parte delle zanzare testate portava almeno un allele mutante Vgsc-L995F associato alla resistenza ai piretroidi e al DDT. Nei siti di coltivazione del cacao, abbiamo osservato le frequenze 995F più elevate (80-87%), inclusa la maggioranza di mutanti omozigoti e diversi in concomitanza con la mutazione Vgsc-N1570Y. Abbiamo rilevato la mutazione Ace1 più frequentemente nei siti di coltivazione di ortaggi (51–60%), con una frequenza moderata nel riso (20–22%) e raramente nei siti di coltivazione del cacao (3–4%). Al contrario, CYP6M2, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 e CYP9K1, precedentemente associati alla resistenza metabolica agli insetticidi, hanno mostrato i livelli di espressione più alti nelle popolazioni provenienti da siti di coltivazione del riso rispetto al ceppo di riferimento sensibile Kisumu.

Nel nostro studio, abbiamo osservato associazioni interessanti tra il tipo di pratiche agricole e alcuni profili di resistenza agli insetticidi nel vettore della malaria An. gambiae sl che potrebbero derivare dall’uso di pesticidi impiegati per proteggere le colture.

Il controllo dei vettori è la strategia principale per controllare la malaria e ha dimostrato di avere successo in Africa per molti anni. Sfortunatamente, i vettori stanno diventando sempre più resistenti agli insetticidi utilizzati nella sanità pubblica. Ciò minaccia l’efficacia delle reti insetticide a lunga durata (LLIN) e dell’irrorazione residua interna (IRS), che sono gli strumenti principali per il controllo delle zanzare della malaria [1]. I classici composti attivi utilizzati per questi strumenti sono piretroidi, organoclorurati, organofosfati e carbammati. Tuttavia, altri principi attivi sono stati recentemente riproposti, inclusi neonicotinoidi e pirroli [2]. La resistenza agli insetticidi comunemente usati è stata segnalata nei vettori della malaria in diversi paesi dell’Africa sub-sahariana [3,4,5,6,7,8,9].

Oltre ai cambiamenti comportamentali, nella resistenza agli insetticidi sono coinvolti diversi meccanismi fisiologici. Quelli più importanti descritti nei vettori della malaria africana sono la resistenza del sito bersaglio che porta ad alterazioni dei siti bersaglio dell'insetticida, impedendo il legame dell'insetticida [10]; resistenza metabolica, caratterizzata da cambiamenti nei sistemi enzimatici degli insetti che portano ad una rapida disintossicazione o sequestro di insetticidi [11]; e resistenza cuticolare che riduce la quantità di insetticida che penetra nell'insetto [12].