भारत में विसराल लीशमैनियासिस के वाहक, फ्लेबोटोमस अर्जेंटीप्स की साइपरमेथ्रिन के प्रति संवेदनशीलता की निगरानी, ​​सीडीसी बोतल बायोएसे का उपयोग करके | कीट और वाहक

विसराल लीशमैनियासिस (वीएल), जिसे भारतीय उपमहाद्वीप में कालाजार के नाम से जाना जाता है, फ्लैगेलेटेड प्रोटोजोआ लीशमैनिया के कारण होने वाला एक परजीवी रोग है जो तुरंत इलाज न होने पर घातक हो सकता है। सैंडफ्लाई फ्लेबोटोमस अर्जेंटीप्स दक्षिण पूर्व एशिया में वीएल का एकमात्र पुष्ट वेक्टर है, जहां इसे सिंथेटिक कीटनाशक, इनडोर अवशिष्ट छिड़काव (आईआरएस) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। वीएल नियंत्रण कार्यक्रमों में डीडीटी के उपयोग के परिणामस्वरूप सैंडफ्लाई में प्रतिरोध विकसित हुआ है, इसलिए डीडीटी को कीटनाशक अल्फा-साइपरमेथ्रिन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। हालांकि, अल्फा-साइपरमेथ्रिन डीडीटी के समान कार्य करता है, इसलिए इस कीटनाशक के बार-बार संपर्क में आने से उत्पन्न तनाव में सैंडफ्लाई में प्रतिरोध का खतरा बढ़ जाता है।
हमने भारत के बिहार राज्य के मुजफ्फरपुर जिले के 10 गाँवों से मच्छर एकत्र किए। आठ गाँवों में उच्च क्षमता वाली दवा का प्रयोग जारी रहा।साइपरमेथ्रिनघर के अंदर छिड़काव के लिए, एक गाँव ने घर के अंदर छिड़काव के लिए उच्च-क्षमता वाले साइपरमेथ्रिन का उपयोग बंद कर दिया, और एक गाँव ने घर के अंदर छिड़काव के लिए उच्च-क्षमता वाले साइपरमेथ्रिन का उपयोग कभी नहीं किया। एकत्रित मच्छरों को एक पूर्व-निर्धारित नैदानिक ​​खुराक के संपर्क में एक निश्चित समय (40 मिनट के लिए 3 μg/ml) के लिए रखा गया, और संपर्क के 24 घंटे बाद नॉकडाउन दर और मृत्यु दर दर्ज की गई।
जंगली मच्छरों की मृत्यु दर 91.19% से 99.47% के बीच थी, और उनकी F1 पीढ़ी की मृत्यु दर 91.70% से 98.89% के बीच थी। संपर्क के चौबीस घंटे बाद, जंगली मच्छरों की मृत्यु दर 89.34% से 98.93% के बीच थी, और उनकी F1 पीढ़ी की मृत्यु दर 90.16% से 98.33% के बीच थी।
इस अध्ययन के परिणाम दर्शाते हैं कि पी. अर्जेन्टिप्स में प्रतिरोध विकसित हो सकता है, जिससे उन्मूलन प्राप्त होने के बाद नियंत्रण बनाए रखने के लिए निरंतर निगरानी और सतर्कता की आवश्यकता का संकेत मिलता है।
भारतीय उपमहाद्वीप में कालाजार के नाम से जाना जाने वाला विसरल लीशमैनियासिस (वीएल) एक परजीवी रोग है जो फ्लैगेलेटेड प्रोटोजोआ लीशमैनिया के कारण होता है और संक्रमित मादा सैंड फ्लाई (डिप्टेरा: मायर्मेकोफेगा) के काटने से फैलता है। दक्षिण-पूर्व एशिया में सैंड फ्लाई वीएल का एकमात्र पुष्ट रोगवाहक है। भारत वीएल को समाप्त करने के लक्ष्य के करीब है। हालाँकि, उन्मूलन के बाद कम प्रकोप दर बनाए रखने के लिए, संभावित संचरण को रोकने हेतु रोगवाहक आबादी को कम करना महत्वपूर्ण है।
दक्षिण पूर्व एशिया में मच्छर नियंत्रण सिंथेटिक कीटनाशकों का उपयोग करके इनडोर अवशिष्ट छिड़काव (आईआरएस) के माध्यम से पूरा किया जाता है। सिल्वरलेग्स का गुप्त आराम व्यवहार इसे इनडोर अवशिष्ट छिड़काव के माध्यम से कीटनाशक नियंत्रण के लिए एक उपयुक्त लक्ष्य बनाता है [1]। भारत में राष्ट्रीय मलेरिया नियंत्रण कार्यक्रम के तहत डाइक्लोरोडाइफेनिलट्राइक्लोरोइथेन (डीडीटी) के इनडोर अवशिष्ट छिड़काव से मच्छरों की आबादी को नियंत्रित करने और वीएल के मामलों को काफी कम करने में महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है [2]। वीएल के इस अनियोजित नियंत्रण ने भारतीय वीएल उन्मूलन कार्यक्रम को सिल्वरलेग्स नियंत्रण की प्राथमिक विधि के रूप में इनडोर अवशिष्ट छिड़काव को अपनाने के लिए प्रेरित किया। 2005 में, भारत, बांग्लादेश और नेपाल की सरकारों ने 2015 तक वीएल को खत्म करने के लक्ष्य के साथ एक समझौता ज्ञापन पर हस्ताक्षर किए [3] उपेक्षित उष्णकटिबंधीय रोगों को खत्म करने के लिए नए वैश्विक रोडमैप में 2030 तक वीएल का उन्मूलन शामिल है।[5]
चूंकि भारत बीसीवीडी के उन्मूलन के बाद के चरण में प्रवेश करता है, यह सुनिश्चित करना अनिवार्य है कि बीटा-साइपरमेथ्रिन के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध विकसित न हो। प्रतिरोध का कारण यह है कि डीडीटी और साइपरमेथ्रिन दोनों की क्रिया का एक ही तंत्र है, अर्थात, वे वीजीएससी प्रोटीन को लक्षित करते हैं [21]। इस प्रकार, अत्यधिक शक्तिशाली साइपरमेथ्रिन के नियमित संपर्क से उत्पन्न तनाव से सैंडफ्लाइज़ में प्रतिरोध विकास का जोखिम बढ़ सकता है। इसलिए इस कीटनाशक के प्रति प्रतिरोधी सैंडफ्लाई की संभावित आबादी की निगरानी और पहचान करना अनिवार्य है। इस संदर्भ में, इस अध्ययन का उद्देश्य चौबे एट अल द्वारा निर्धारित नैदानिक ​​खुराक और जोखिम अवधि का उपयोग करके जंगली सैंडफ्लाइज़ की संवेदनशीलता की स्थिति की निगरानी करना था। [20] ने भारत के बिहार के मुजफ्फरपुर जिले के विभिन्न गाँवों से पी. अर्जेंटीप्स का अध्ययन किया जिन गांवों ने साइपरमेथ्रिन-उपचारित इनडोर छिड़काव प्रणालियों (पूर्व आईपीएस गांवों) का उपयोग करना बंद कर दिया था और जिन गांवों ने कभी भी साइपरमेथ्रिन-उपचारित इनडोर छिड़काव प्रणालियों (गैर-आईपीएस गांवों) का उपयोग नहीं किया था, उनमें जंगली पी. अर्जेंटीप्स की संवेदनशीलता की स्थिति की तुलना सीडीसी बोतल बायोएसे का उपयोग करके की गई।
अध्ययन के लिए दस गांवों का चयन किया गया (चित्र 1; तालिका 1), जिनमें से आठ में सिंथेटिक पाइरेथ्रोइड्स (हाइपरमेथ्रिन; निरंतर हाइपरमेथ्रिन गांवों के रूप में नामित) के निरंतर इनडोर छिड़काव का इतिहास था और पिछले 3 वर्षों में वीएल के मामले (कम से कम एक मामला) थे। अध्ययन में शेष दो गांवों में से, एक गांव जिसने बीटा-साइपरमेथ्रिन (गैर-इनडोर छिड़काव गांव) के इनडोर छिड़काव को लागू नहीं किया था, को नियंत्रण गांव के रूप में चुना गया था और दूसरा गांव जिसने बीटा-साइपरमेथ्रिन (इंटरमिटिंग इनडोर स्प्रेइंग गांव / पूर्व इनडोर स्प्रेइंग गांव) के आंतरायिक इनडोर छिड़काव किया था, को नियंत्रण गांव के रूप में चुना गया था। इन गांवों का चयन स्वास्थ्य विभाग और इनडोर स्प्रेइंग टीम के साथ समन्वय और मुजफ्फरपुर जिले में इनडोर स्प्रेइंग माइक्रो एक्शन प्लान के सत्यापन पर आधारित था।
अध्ययन में शामिल गाँवों (1-10) के स्थानों को दर्शाता मुज़फ़्फ़रपुर ज़िले का भौगोलिक मानचित्र। अध्ययन स्थल: 1, मनिफुलकाहा; 2, रामदास मझौली; 3, मधुबनी; 4, आनंदपुर हरुनी; 5, पांडे; 6, हीरापुर; 7, माधोपुर हज़ारी; 8, हमीदपुर; 9, नूनफ़ारा; 10, सिमारा। यह मानचित्र QGIS सॉफ़्टवेयर (संस्करण 3.30.3) और ओपन असेसमेंट शेपफ़ाइल का उपयोग करके तैयार किया गया है।
एक्सपोज़र प्रयोगों के लिए बोतलें चौबे एट अल [20] और डेनलिंगर एट अल [22] की विधियों के अनुसार तैयार की गई थीं। संक्षेप में, प्रयोग से एक दिन पहले 500 एमएल कांच की बोतलें तैयार की गईं और बोतलों की भीतरी दीवार को संकेतित कीटनाशक (α-साइपरमेथ्रिन की नैदानिक ​​खुराक 3 μg/mL) के साथ लेपित किया गया था, बोतलों के नीचे, दीवारों और ढक्कन पर कीटनाशक (2.0 एमएल) का एसीटोन घोल लगाकर। फिर प्रत्येक बोतल को 30 मिनट के लिए एक मैकेनिकल रोलर पर सुखाया गया। इस समय के दौरान, एसीटोन को वाष्पित करने की अनुमति देने के लिए धीरे-धीरे ढक्कन को खोलें। 30 मिनट सुखाने के बाद, ढक्कन को हटा दें और बोतल को घुमाएं जब तक कि सभी एसीटोन वाष्पित न हो जाए। फिर बोतलों को रात भर सूखने के लिए खुला छोड़ दिया गया डेनलिंगर एट अल और विश्व स्वास्थ्य संगठन [ 22 , 23 ] द्वारा वर्णित प्रक्रिया के अनुसार उचित सफाई के बाद प्रयोगों के दौरान सभी बोतलों का पुन: उपयोग किया गया।
कीटनाशक तैयार करने के अगले दिन, 30-40 जंगली पकड़े गए मच्छरों (भूखे मादा) को पिंजरों से शीशियों में निकाला गया और धीरे से प्रत्येक शीशी में फूँका गया। नियंत्रण सहित प्रत्येक कीटनाशक-लेपित बोतल के लिए लगभग समान संख्या में मक्खियों का उपयोग किया गया था। प्रत्येक गांव में इसे कम से कम पांच से छह बार दोहराएं। कीटनाशक के संपर्क में आने के 40 मिनट बाद, गिरी हुई मक्खियों की संख्या दर्ज की गई। सभी मक्खियों को एक यांत्रिक एस्पिरेटर से पकड़ा गया, महीन जाली से ढके पिंट कार्डबोर्ड कंटेनरों में रखा गया, और एक ही आर्द्रता और तापमान की स्थिति में एक अलग इनक्यूबेटर में उसी भोजन स्रोत (30% चीनी के घोल में भिगोए हुए कपास के गोले) के साथ रखा गया, जैसा कि अनुपचारित कॉलोनियों में था। कीटनाशक के संपर्क में आने के 24 घंटे बाद मृत्यु दर दर्ज की गई। यदि नियंत्रण बोतलों में मृत्यु दर <5% थी, तो प्रतिकृतियों में कोई मृत्यु दर सुधार नहीं किया गया। यदि नियंत्रण बोतलों में मृत्यु दर ≥5% और ≤20% थी, तो उस प्रतिकृति की परीक्षण बोतलों में मृत्यु दर को एबॉट के सूत्र का उपयोग करके सुधारा गया। यदि नियंत्रण समूह में मृत्यु दर 20% से अधिक थी, तो पूरे परीक्षण समूह को हटा दिया गया [24, 25, 26]।
जंगली पी. अर्जेंटीप्स मच्छरों की औसत मृत्यु दर। त्रुटि पट्टियाँ औसत की मानक त्रुटियों को दर्शाती हैं। ग्राफ़ के साथ दो लाल क्षैतिज रेखाओं का प्रतिच्छेदन (क्रमशः 90% और 98% मृत्यु दर) उस मृत्यु दर अवधि को दर्शाता है जिसमें प्रतिरोध विकसित हो सकता है।[25]
जंगली रूप से पकड़े गए पी. अर्जेंटीप्स की F1 संतानों की औसत मृत्यु दर। त्रुटि पट्टियाँ औसत की मानक त्रुटियों को दर्शाती हैं। दो लाल क्षैतिज रेखाओं (क्रमशः 90% और 98% मृत्यु दर) द्वारा प्रतिच्छेदित वक्र मृत्यु दर की उस सीमा को दर्शाते हैं जिसके भीतर प्रतिरोध विकसित हो सकता है[25]।
नियंत्रित/गैर-आईआरएस गाँव (मनिफुलकाहा) के मच्छर कीटनाशकों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील पाए गए। नॉकडाउन और एक्सपोज़र के 24 घंटे बाद जंगली पकड़े गए मच्छरों की औसत मृत्यु दर (±SE) क्रमशः 99.47 ± 0.52% और 98.93 ± 0.65% थी, और F1 संतानों की औसत मृत्यु दर क्रमशः 98.89 ± 1.11% और 98.33 ± 1.11% थी (सारणी 2, 3)।
इस अध्ययन के परिणाम दर्शाते हैं कि सिल्वर-लेग्ड सैंड फ्लाई उन गांवों में सिंथेटिक पाइरेथ्रोइड (एसपी) α-साइपरमेथ्रिन के प्रति प्रतिरोध विकसित कर सकती है जहां पाइरेथ्रोइड (एसपी) α-साइपरमेथ्रिन का नियमित रूप से उपयोग किया जाता था। इसके विपरीत, आईआरएस/नियंत्रण कार्यक्रम द्वारा कवर नहीं किए गए गांवों से एकत्रित सिल्वर-लेग्ड सैंड फ्लाई अत्यधिक संवेदनशील पाई गईं। जंगली सैंड फ्लाई आबादी की संवेदनशीलता की निगरानी, ​​इस्तेमाल किए जाने वाले कीटनाशकों की प्रभावशीलता की निगरानी के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह जानकारी कीटनाशक प्रतिरोध के प्रबंधन में मदद कर सकती है। इस कीटनाशक का उपयोग करने वाले आईआरएस के ऐतिहासिक चयन दबाव के कारण बिहार के स्थानिक क्षेत्रों से सैंड फ्लाई में डीडीटी प्रतिरोध के उच्च स्तर की नियमित रूप से रिपोर्ट की गई है [1]।
हमने पाया कि पी. अर्जेंटीप्स पाइरेथ्रोइड्स के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हैं और भारत, बांग्लादेश और नेपाल में क्षेत्रीय परीक्षणों से पता चला है कि साइपरमेथ्रिन या डेल्टामेथ्रिन के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने पर आईआरएस की उच्च कीटविज्ञान संबंधी प्रभावकारिता थी [19, 26, 27, 28, 29]। हाल ही में, रॉय एट अल. [18] ने बताया कि पी. अर्जेंटीप्स ने नेपाल में पाइरेथ्रोइड्स के प्रति प्रतिरोध विकसित कर लिया है। हमारे क्षेत्रीय संवेदनशीलता अध्ययन से पता चला है कि गैर-आईआरएस उजागर गांवों से एकत्र की गई सिल्वरलेग्ड सैंड मक्खियां अतिसंवेदनशील थीं, लेकिन आंतरायिक/पूर्व आईआरएस और निरंतर आईआरएस गांवों से एकत्र की गई मक्खियां (आनंदपुर-हरुनी की सैंड मक्खियों को छोड़कर मृत्यु दर 90% से 97% तक थी, इस प्रतिरोध के विकास का एक संभावित कारण इनडोर नियमित छिड़काव (आईआरएस) और केस-आधारित स्थानीय छिड़काव कार्यक्रमों द्वारा डाला गया दबाव है, जो स्थानिक क्षेत्रों/ब्लॉकों/गांवों में कालाजार के प्रकोप के प्रबंधन के लिए मानक प्रक्रियाएं हैं (प्रकोप जांच और प्रबंधन के लिए मानक संचालन प्रक्रिया [30]। इस अध्ययन के परिणाम अत्यधिक प्रभावी साइपरमेथ्रिन के खिलाफ चयनात्मक दबाव के विकास के शुरुआती संकेत प्रदान करते हैं। दुर्भाग्य से, सीडीसी बोतल बायोएसे का उपयोग करके प्राप्त इस क्षेत्र के लिए ऐतिहासिक संवेदनशीलता डेटा तुलना के लिए उपलब्ध नहीं है; पिछले सभी अध्ययनों ने डब्ल्यूएचओ कीटनाशक-संसेचित कागज का उपयोग करके पी. अर्जेंटीप्स संवेदनशीलता की निगरानी की है। डब्ल्यूएचओ परीक्षण स्ट्रिप्स में कीटनाशकों की नैदानिक ​​खुराक मलेरिया वेक्टर (एनोफिलीज गाम्बिया) के खिलाफ उपयोग के लिए कीटनाशकों की अनुशंसित पहचान सांद्रता
नेपाल के वीएल स्थानिक क्षेत्रों में 1992 से सिंथेटिक पाइरेथ्रोइड का उपयोग किया जा रहा है, सैंडफ्लाई नियंत्रण के लिए एसपी अल्फा-साइपरमेथ्रिन और लैम्ब्डा-साइहलोथ्रिन के साथ बारी-बारी से [31], और डेल्टामेथ्रिन का उपयोग बांग्लादेश में 2012 से भी किया जा रहा है [32]। उन क्षेत्रों में सिल्वरलेग्ड सैंडफ्लाई की जंगली आबादी में फेनोटाइपिक प्रतिरोध का पता चला है जहां सिंथेटिक पाइरेथ्रोइड का उपयोग लंबे समय से किया जा रहा है [18, 33, 34]। भारतीय सैंडफ्लाई की जंगली आबादी में एक गैर-समानार्थी उत्परिवर्तन (L1014F) का पता चला है और इसे डीडीटी के प्रतिरोध से जोड़ा गया है, जो बताता है कि पाइरेथ्रोइड प्रतिरोध आणविक स्तर पर उत्पन्न होता है इसलिए, उन्मूलन और उन्मूलन के बाद की अवधि के दौरान साइपरमेथ्रिन संवेदनशीलता का व्यवस्थित मूल्यांकन और मच्छर प्रतिरोध की निगरानी आवश्यक है।
इस अध्ययन की एक संभावित सीमा यह है कि हमने संवेदनशीलता को मापने के लिए सीडीसी शीशी बायोएसे का इस्तेमाल किया, लेकिन सभी तुलनाओं में डब्ल्यूएचओ बायोएसे किट का उपयोग करके पिछले अध्ययनों के परिणामों का इस्तेमाल किया गया। दोनों बायोएसे के परिणाम सीधे तुलनीय नहीं हो सकते हैं क्योंकि सीडीसी शीशी बायोएसे डायग्नोस्टिक अवधि के अंत में नॉकडाउन को मापता है, जबकि डब्ल्यूएचओ किट बायोएसे एक्सपोजर के 24 या 72 घंटे बाद मृत्यु दर को मापता है (बाद वाला धीमी गति से काम करने वाले यौगिकों के लिए) [35]। एक और संभावित सीमा इस अध्ययन में एक गैर-आईआरएस और एक गैर-आईआरएस/पूर्व आईआरएस गांव की तुलना में आईआरएस गांवों की संख्या है। हम यह नहीं मान सकते कि एक जिले के अलग-अलग गांवों में देखी गई मच्छर वेक्टर संवेदनशीलता का स्तर बिहार के अन्य गांवों और जिलों में संवेदनशीलता के स्तर का प्रतिनिधि है। इस अध्ययन में प्रस्तुत डेटा प्रारंभिक हैं और इन्हें विश्व स्वास्थ्य संगठन [35] द्वारा प्रकाशित पहचान सांद्रता के साथ तुलना करके सत्यापित किया जाना चाहिए ताकि कम सैंडफ्लाई आबादी को बनाए रखने और ल्यूकेमिया वायरस उन्मूलन का समर्थन करने के लिए वेक्टर नियंत्रण कार्यक्रमों को संशोधित करने से पहले इन क्षेत्रों में पी. अर्जेंटीप्स की संवेदनशीलता की स्थिति का अधिक विशिष्ट विचार प्राप्त किया जा सके।
ल्यूकोसिस वायरस का वाहक, पी. अर्जेंटीप्स नामक मच्छर, अत्यधिक प्रभावी साइपरमेथ्रिन के प्रति प्रतिरोध के प्रारंभिक लक्षण दिखा सकता है। पी. अर्जेंटीप्स की जंगली आबादी में कीटनाशक प्रतिरोध की नियमित निगरानी, ​​रोगवाहक नियंत्रण उपायों के महामारी विज्ञान संबंधी प्रभाव को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। विभिन्न क्रियाविधियों वाले कीटनाशकों का चक्रीकरण और/या नए कीटनाशकों का मूल्यांकन एवं पंजीकरण आवश्यक है और भारत में कीटनाशक प्रतिरोध को प्रबंधित करने और ल्यूकोसिस वायरस के उन्मूलन में सहायता के लिए अनुशंसित है।