인도 아대륙에서 칼라아자르(kala-azar)로 알려진 내장 리슈마니아증(VL)은 편모 원생동물 리슈마니아에 의해 발생하는 기생성 질병으로, 신속하게 치료하지 않으면 치명적일 수 있습니다. 모래파리(Phlebotomus argentipes)는 동남아시아에서 유일하게 확인된 VL 매개체이며, 합성 살충제인 실내 잔류 살포(IRS)를 통해 방제됩니다. VL 방제 프로그램에서 DDT를 사용하면서 모래파리의 내성이 생겨 DDT는 살충제 알파-시퍼메트린으로 대체되었습니다. 그러나 알파-시퍼메트린은 DDT와 유사하게 작용하기 때문에 이 살충제에 반복적으로 노출되어 스트레스를 받으면 모래파리의 내성 위험이 증가합니다. 본 연구에서는 CDC 병 생물 검정법을 사용하여 야생 모기와 그 F1 자손의 감수성을 평가했습니다.
인도 비하르주 무자파르푸르 지역의 10개 마을에서 모기를 수집했습니다. 8개 마을에서는 고효능 살충제를 계속 사용했습니다.시페르메트린실내 살포의 경우, 한 마을에서는 고효능 시퍼메트린의 실내 살포를 중단했고, 다른 마을에서는 고효능 시퍼메트린을 전혀 사용하지 않았습니다. 채집된 모기는 미리 정해진 진단 용량에 정해진 시간(3μg/ml, 40분) 동안 노출시켰고, 노출 24시간 후 녹다운율과 사망률을 기록했습니다.
야생 모기의 치사율은 91.19%에서 99.47% 사이였고, F1 세대의 치사율은 91.70%에서 98.89% 사이였습니다. 노출 24시간 후 야생 모기의 치사율은 89.34%에서 98.93% 사이였고, F1 세대의 치사율은 90.16%에서 98.33% 사이였습니다.
이 연구 결과에 따르면 P. argentipes에서 내성이 생길 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 이는 박멸이 달성된 후에도 통제를 유지하기 위해 지속적인 모니터링과 경계가 필요함을 시사합니다.
내장 리슈마니아증(VL)은 인도 아대륙에서 칼라아자르(kala-azar)로 알려져 있으며, 편모충류인 리슈마니아에 의해 발생하는 기생성 질병으로, 감염된 암컷 모래파리(쌍시목: Myrmecophaga)에 물려 전파됩니다. 모래파리는 동남아시아에서 유일하게 확인된 VL 매개체입니다. 인도는 VL 박멸 목표 달성에 근접했습니다. 그러나 박멸 후 낮은 발병률을 유지하려면 매개체 개체 수를 줄여 잠재적인 전파를 예방하는 것이 중요합니다.
동남아시아에서는 합성 살충제를 이용한 실내 잔류 살포(IRS)를 통해 모기 방제를 실시하고 있습니다. 은각시모기는 은밀한 휴식 행동을 보이기 때문에 실내 잔류 살포를 통한 살충제 방제에 적합한 대상입니다[1]. 인도의 국가 말라리아 방제 프로그램에 따른 디클로로디페닐트리클로로에탄(DDT)의 실내 잔류 살포는 모기 개체군을 방제하고 VL 발생 건수를 크게 감소시키는 데 상당한 파급 효과를 가져왔습니다[2]. 이러한 계획되지 않은 VL 방제로 인해 인도 VL 박멸 프로그램은 실내 잔류 살포를 은각시모기 방제의 주요 방법으로 채택하게 되었습니다. 2005년 인도, 방글라데시, 네팔 정부는 2015년까지 VL을 박멸한다는 목표로 양해각서에 서명했습니다[3]. 매개체 방제와 신속한 인간 감염 진단 및 치료를 병행하는 박멸 노력은 2015년까지 강화 단계에 진입하는 것을 목표로 했으며, 이후 목표는 2017년, 그리고 2020년으로 수정되었습니다.[4] 소홀히 다루어지는 열대병을 근절하기 위한 새로운 글로벌 로드맵에는 2030년까지 VL을 근절하는 내용이 포함되어 있습니다.[5]
인도가 BCVD의 근절 후 단계에 접어들면서 베타-시퍼메트린에 대한 상당한 내성이 생기지 않도록 하는 것이 필수적입니다. 내성의 이유는 DDT와 시퍼메트린이 모두 동일한 작용 기전을 가지고 있기 때문입니다. 즉, VGSC 단백질을 표적으로 삼습니다[21]. 따라서 모래파리에서 내성 발생 위험은 고효능 시퍼메트린에 정기적으로 노출되어 발생하는 스트레스로 인해 증가할 수 있습니다. 따라서 이 살충제에 내성이 있는 잠재적인 모래파리 개체군을 모니터링하고 식별하는 것이 필수적입니다. 이러한 맥락에서 이 연구의 목적은 Chaubey et al.[20]이 결정한 진단 용량과 노출 기간을 사용하여 야생 모래파리의 감수성 상태를 모니터링하는 것이었습니다. 시퍼메트린으로 처리한 실내 분무 시스템(연속 IPS 마을)을 지속적으로 사용하는 인도 비하르주 무자파르푸르 지역의 여러 마을에서 P. argentipes를 연구했습니다. CDC 병 생물 검정법을 사용하여 시페르메트린 처리 실내 분무 시스템 사용을 중단한 마을(이전 IPS 마을)의 야생 P. argentipes의 감수성 상태와 시페르메트린 처리 실내 분무 시스템을 사용한 적이 없는 마을(비 IPS 마을)의 야생 P. argentipes의 감수성 상태를 비교했습니다.
연구를 위해 10개 마을이 선정되었고(그림 1; 표 1), 그 중 8개 마을은 합성 피레트로이드(하이퍼메트린; 연속 하이퍼메트린 마을로 지정)의 지속적인 실내 살포의 병력이 있었고 지난 3년 동안 VL 사례(최소 1건)가 있었습니다. 연구에 포함된 나머지 2개 마을 중 베타-시퍼메트린의 실내 살포를 시행하지 않은 한 마을(비실내 살포 마을)이 대조군 마을로 선정되었고 베타-시퍼메트린의 간헐적 실내 살포를 시행한 다른 마을(간헐적 실내 살포 마을/이전 실내 살포 마을)이 대조군 마을로 선정되었습니다. 이러한 마을의 선정은 보건부 및 실내 살포 팀과의 협력과 무자파르푸르 지구의 실내 살포 미세 조치 계획의 검증을 기반으로 했습니다.
연구에 포함된 마을들의 위치를 보여주는 무자파르푸르 지역의 지리 지도(1~10). 연구 지역: 1, 마니풀카하, 2, 람다스 마자울리, 3, 마두바니, 4, 아난드푸르 하루니, 5, 판데이, 6, 히라푸르, 7, 마도푸르 하자리, 8, 하미드푸르, 9, 눈파라, 10, 시마라. 이 지도는 QGIS 소프트웨어(버전 3.30.3)와 Open Assessment Shapefile을 사용하여 제작되었습니다.
노출 실험을 위한 병은 Chaubey et al. [20] 및 Denlinger et al. [22]의 방법에 따라 준비했습니다.간단히 말해서, 500mL 유리 병을 실험 하루 전에 준비하고 병의 내벽을 표시된 살충제로 코팅했습니다(α-cypermethrin의 진단 용량은 3μg/mL).살충제의 아세톤 용액(2.0mL)을 병의 바닥, 벽 및 뚜껑에 적용했습니다.각 병을 기계식 롤러에서 30분 동안 건조했습니다.이 시간 동안 천천히 뚜껑을 풀어 아세톤이 증발하도록 했습니다.30분 동안 건조 후 뚜껑을 제거하고 아세톤이 모두 증발할 때까지 병을 돌렸습니다.그런 다음 병을 열어서 밤새 건조했습니다.각 반복 테스트에서 대조군으로 사용된 한 병을 아세톤 2.0mL로 코팅했습니다.모든 병은 Denlinger et al.에서 설명한 절차에 따라 적절히 세척한 후 실험 내내 재사용했습니다. 그리고 세계보건기구[22, 23].
살충제를 조제하고 다음 날, 야생에서 포획한 모기 30~40마리(굶긴 암컷)를 병에 담긴 케이지에서 꺼내 각 병에 살살 불어 넣었습니다. 대조군을 포함하여 살충제로 코팅된 각 병에 거의 같은 수의 파리를 사용했습니다. 각 마을에서 이 과정을 최소 5~6회 반복했습니다. 살충제에 노출된 후 40분 후, 쓰러진 파리의 수를 기록했습니다. 모든 파리는 기계식 흡인기로 포획하여 미세한 망사로 덮인 1파인트 골판지 용기에 넣고, 처리하지 않은 군집과 동일한 습도 및 온도 조건에서 동일한 먹이원(30% 설탕 용액에 적신 솜뭉치)을 제공하는 별도의 인큐베이터에 두었습니다. 살충제에 노출된 후 24시간에 사망률을 기록했습니다. 모든 모기를 해부하고 종 동일성을 확인하기 위해 검사했습니다. F1 자손 파리에도 동일한 절차를 수행했습니다. 쓰러짐률과 사망률은 노출 후 24시간에 기록했습니다. 대조군의 사망률이 5% 미만인 경우, 반복실험에서 사망률 보정을 하지 않았다. 대조군의 사망률이 5% 이상 20% 이하인 경우, 해당 반복실험의 시험병의 사망률을 애보트 공식을 사용하여 보정했다. 대조군의 사망률이 20%를 초과하는 경우, 시험군 전체를 제외했다[24, 25, 26].
야생에서 포획된 P. argentipes 모기의 평균 사망률. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. 그래프와 두 개의 빨간색 수평선이 교차하는 지점(각각 90%와 98% 사망률)은 내성이 발생할 수 있는 사망률 범위를 나타냅니다.[25]
야생 포획된 P. argentipes의 F1 자손의 평균 사망률. 오차 막대는 평균의 표준 오차를 나타냅니다. 두 개의 빨간색 수평선(각각 90% 및 98% 사망률)이 교차하는 곡선은 내성이 발생할 수 있는 사망률 범위를 나타냅니다[25].
대조군/비IRS 마을(마니풀카하)의 모기는 살충제에 매우 민감한 것으로 나타났습니다. 야생에서 포획한 모기의 녹다운 24시간 후와 노출 24시간 후 평균 사망률(±SE)은 각각 99.47±0.52%와 98.93±0.65%였고, F1 자손의 평균 사망률은 각각 98.89±1.11%와 98.33±1.11%였습니다(표 2, 3).
이 연구의 결과는 피레트로이드(SP) α-시페르메트린이 일상적으로 사용된 마을에서 은다리모래파리가 합성 피레트로이드(SP) α-시페르메트린에 대한 내성을 개발할 수 있음을 나타냅니다. 반면, IRS/통제 프로그램의 적용을 받지 않는 마을에서 수집한 은다리모래파리는 매우 민감한 것으로 나타났습니다. 야생 모래파리 개체군의 감수성을 모니터링하는 것은 사용된 살충제의 효과를 모니터링하는 데 중요합니다. 이 정보는 살충제 내성을 관리하는 데 도움이 될 수 있기 때문입니다. IRS가 이 살충제를 사용하여 역사적으로 선택 압력을 가했기 때문에 비하르의 풍토병 지역에서 모래파리에서 높은 수준의 DDT 내성이 정기적으로 보고되었습니다[ 1 ].
우리는 P. argentipes가 피레트로이드에 매우 민감한 것으로 발견했고, 인도, 방글라데시, 네팔에서 실시한 현장 시험에서 IRS가 시페르메트린이나 델타메트린과 병용하여 사용되었을 때 높은 곤충학적 효능이 있는 것으로 나타났습니다[19, 26, 27, 28, 29]. 최근 Roy et al.[18]은 P. argentipes가 네팔에서 피레트로이드에 대한 내성을 개발했다고 보고했습니다. 우리의 현장 감수성 연구에서는 IRS에 노출되지 않은 마을에서 수집한 은다리모래파리가 매우 감수성이 높았지만, 간헐적/이전 IRS 및 연속 IRS 마을에서 수집한 파리(사망률 90%~97%, 아난드푸르-하루니의 모래파리는 노출 24시간 후 사망률 89.34%)는 매우 효과적인 시페르메트린에 내성이 있는 것으로 나타났습니다[25]. 이러한 저항성이 발달한 한 가지 가능한 이유는 실내 일상 분무(IRS)와 사례 기반 지역 분무 프로그램이 가하는 압력입니다. 이는 풍토병 지역/블록/마을에서 칼라아자르 발병을 관리하는 표준 절차입니다(발병 조사 및 관리를 위한 표준 운영 절차[30]). 이 연구의 결과는 매우 효과적인 시페르메트린에 대한 선택적 압력 발달의 초기 징후를 제공합니다. 불행히도 CDC 병 생물 검정을 사용하여 얻은 이 지역의 과거 감수성 데이터는 비교할 수 없습니다. 이전의 모든 연구에서는 WHO 살충제가 함침된 종이를 사용하여 P. argentipes 감수성을 모니터링했습니다. WHO 시험 스트립의 살충제 진단 용량은 말라리아 매개체(Anopheles gambiae)에 대해 사용하기 위한 살충제의 권장 식별 농도이며, 모래파리에 대한 이러한 농도의 운영적 적용 가능성은 모래파리가 모기보다 덜 자주 날고 생물 검정에서 기질과 접촉하는 시간이 더 많기 때문에 불분명합니다. [23].
합성 피레트로이드는 1992년부터 네팔의 VL 풍토병 지역에서 모래파리 방제를 위해 SP인 알파-시퍼메트린 및 람다-시할로트린과 번갈아 사용되었으며[31], 델타메트린도 2012년부터 방글라데시에서 사용되었습니다[32]. 합성 피레트로이드가 오랫동안 사용된 지역의 은다리모래파리 야생 개체군에서 표현형 저항성이 감지되었습니다[18, 33, 34]. 인도모래파리 야생 개체군에서 비동의 돌연변이(L1014F)가 감지되었고 DDT 저항성과 관련이 있는 것으로 나타났으며, DDT와 피레트로이드(알파-시퍼메트린)가 모두 곤충 신경계의 동일한 유전자를 표적으로 삼기 때문에 피레트로이드 저항성은 분자 수준에서 발생한다는 것을 시사합니다[17, 34]. 따라서 모기 방제 기간과 방제 후 기간 동안 시페르메트린 감수성을 체계적으로 평가하고 모기 저항성을 모니터링하는 것이 필수적입니다.
이 연구의 잠재적 한계는 감수성을 측정하기 위해 CDC 바이알 생물 검정을 사용했지만 모든 비교는 WHO 생물 검정 키트를 사용한 이전 연구의 결과를 사용했다는 것입니다. 두 생물 검정의 결과는 CDC 바이알 생물 검정이 진단 기간이 끝날 때의 녹다운을 측정하는 반면 WHO 키트 생물 검정은 노출 후 24시간 또는 72시간에 사망률을 측정하기 때문에(후자는 느리게 작용하는 화합물의 경우) 직접 비교할 수 없습니다. 또 다른 잠재적 한계는 이 연구에서 IRS 마을의 수가 IRS가 아닌 마을 하나와 IRS가 아닌/이전 IRS 마을 하나와 비교한 것입니다. 한 지역의 개별 마을에서 관찰된 모기 매개체 감수성 수준이 비하르의 다른 마을과 지역의 감수성 수준을 대표한다고 가정할 수 없습니다. 인도가 백혈병 바이러스의 퇴치 후 단계에 접어들면서 상당한 내성 발달을 예방하는 것이 필수적입니다. 다양한 지역, 블록 및 지리적 영역의 모래파리 개체군에 대한 내성을 신속하게 모니터링해야 합니다. 본 연구에 제시된 데이터는 예비적인 자료이며, 모래파리 개체군을 낮추고 백혈병 바이러스 박멸을 지원하기 위한 매개체 방제 프로그램을 수정하기 전에 해당 지역의 P. argentipes 감수성 상태를 더욱 구체적으로 파악하기 위해 세계보건기구[35]에서 발표한 동정 농도와 비교하여 검증해야 합니다.
백혈병 바이러스의 매개체인 모기(P. argentipes)는 매우 효과적인 시퍼메트린에 대한 초기 내성 징후를 보일 수 있습니다. 매개체 방제 개입의 역학적 효과를 유지하기 위해서는 야생 P. argentipes 개체군의 살충제 내성을 정기적으로 모니터링하는 것이 필수적입니다. 살충제 내성을 관리하고 인도에서 백혈병 바이러스 박멸을 지원하기 위해서는 작용 기전이 다른 살충제 순환 및/또는 새로운 살충제의 평가 및 등록이 필요하며, 이를 권장합니다.
게시 시간: 2025년 2월 17일