Investigation of the Insecticide Resistance Pattern in Anopheles gambiae s.l. Mosquitoes in Selected Local Government Areas in Ekiti State, South West, Nigeria

Technischer Zusammenfassungsbericht: Untersuchung von Insektizidresistenzmustern bei Anopheles gambiae s.l. im Bundesstaat Ekiti, Nigeria

Problemstellung
Malaria bleibt eine kritische öffentliche Gesundheitsbelastung in Nigeria, wo 97 % der Bevölkerung gefährdet sind und jährlich Zehntausende von Fällen gemeldet werden. Die primäre Strategie zur Vektorkontrolle stützt sich schwer auf Langzeitinsektizid-imprägnierte Netze (LLINs) und Innenraum-Besprühungen (IRS), die beide maßgeblich von Pyrethroiden und anderen von der WHO empfohlenen Insektizidklassen abhängen. Die Wirksamkeit dieser Interventionen wird jedoch zunehmend durch die Entwicklung von Insektizidresistenz in den Anopheles-Mückenvektoren beeinträchtigt. Während molekulare Studien und Untersuchungen der Larvenhabitate bereits im Bundesstaat Ekiti, Südwest-Nigeria, durchgeführt wurden, mangelte es an berichteten Daten bezüglich des Empfindlichkeitsstatus lokaler Anopheles gambiae s.l. Populationen gegenüber Standardinsektiziden. Diese Studie adressiert diese Lücke durch die Bewertung der Resistenzmuster von An. gambiae s.l. gegen mehrere Insektizidklassen in sechs Local Government Areas (LGAs) des Bundesstaates Ekiti.

Methodik
Die Studie wurde zwischen April 2022 und Juni 2023 in sechs ausgewählten LGAs durchgeführt: Ado, Ise-Orun, Ido-Osi, Oye-Ekiti, Efon-Alaye und Ikere-Ekiti.

• Probenentnahme: Mückenlarven wurden aus verschiedenen Brutstätten (sowohl natürlich als auch künstlich) unter Verwendung von Standard-Dipping-Techniken gesammelt. Die Larven wurden zur Entomologie-Einheit der Federal University Oye-Ekiti transportiert, dort unter kontrollierten Bedingungen (27 °C, 82 % relative Luftfeuchtigkeit) bis zum adulten Stadium gezüchtet und mit Hefe gefütet.
• Empfindlichkeitstests: Weibliche adulte Mücken wurden WHO-Standard-Bioassays unterzogen. Die Studie nutzte mit Insektiziden imprägnierte Testpapiere für fünf Insektizide aus verschiedenen Klassen:
  • Pyrethroide: Deltamethrin (0,05 %).
  • Organochloride: DDT (4 %).
  • Carbamate: Bendiocarb (0,1 %) und Propoxur (0,1 %).
  • Organophosphate: Pirimiphos-methyl (0,25 %).
• Verfahren: Für jedes Insektizid wurden drei Replikate durchgeführt. Die Mücken wurden einer Stunde lang exponiert, wobei der Knockdown in 10-Minuten-Intervallen (10–60 Minuten) aufgezeichnet wurde. Die Mortalität wurde 24 Stunden nach der Exposition bewertet. Die Kontrollmortalität blieb unter 5 %, wodurch eine Abbott-Korrektur nicht erforderlich war.
• Datenanalyse: Die Mortalitätsraten wurden im Vergleich zu WHO-Kriterien analysiert (Suszeptibel/Empfindlich: 98–100 %; Mögliche Resistenz: 90–97 %; Resistent: <90 %). Knockdown-Zeiten (KDT50 und KDT95) sowie Raten wurden mittels SPSS Version 23 berechnet.

Zentrale Ergebnisse
Die Studie ergab ein heterogenes, aber besorgniserregendes Resistenzmuster über die sechs LGAs hinweg:

• Weit verbreitete Resistenz gegen Pyrethroide und Organochloride: Eine Resistenz gegen Deltamethrin und DDT wurde in allen sechs LGAs beobachtet. Die Mortalitätsraten für Deltamethrin reichten von 50,67 % (Ise-Orun) bis 98,7 % (Oye Ekiti und Efon Alaye), wobei mehrere Gebiete eine klare Resistenz (<90 %) zeigten. Die DDT-Resistenz war besonders schwerwiegend, mit Mortalitätsraten von nur 29,33 % in Ado-Ekiti.
• Variable Reaktion auf Carbamate: Eine Suszeptibilität gegenüber Bendiocarb wurde in zwei LGAs (Ikere-Ekiti und Ido-Osi) festgestellt, während in anderen Gebieten Resistenzen beobachtet wurden. Propoxur zeigte Suszeptibilität in Ikere-Ekiti und Ido-Osi, aber Resistenz in Oye-Ekiti und Efon-Alaye.
• Aufkommende Resistenz gegen Organophosphate: Pirimiphos-methyl zeigte in mehreren LGAs eine „mögliche Resistenz“ (90–97 % Mortalität), mit bestätigter Resistenz in Ikere-Ekiti (80,0 %) und Ado-Ekiti (73,33 %).
• Knockdown-Dynamik: Es wurden signifikante räumliche Variationen in der Geschwindigkeit des Knockdowns festgestellt. Bendiocarb wies konsistent den schnellsten Knockdown-Effekt auf (KDT50 = 25,70 Minuten insgesamt), gefolgt von Propoxur. Deltamethrin zeigte den langsamsten Knockdown (KDT50 = 77,67 Minuten), insbesondere in Ado-Ekiti. Die Populationen in Ido-Osi und Ikere-Ekiti zeigten im Allgemeinen schnellere Knockdown-Reaktionen im Vergleich zu Ado-Ekiti.

Zentrale Beiträge

• Basisdaten für den Bundesstaat Ekiti: Diese Forschung liefert den ersten dokumentierten Bericht über die Insektizid-Empfindlichkeitsmuster von An. gambiae s.l. im Bundesstaat Ekiti und schließt damit eine kritische Datenlücke in der regionalen Vektorkontrollplanung.
• Räumliche Auflösung: Durch die Analyse von sechs verschiedenen LGAs verdeutlicht die Studie, dass die Resistenz nicht einheitlich ist, wobei bestimmte Gebiete (z. B. Ado-Ekiti) schwerwiegendere Resistenzprofile aufweisen als andere.
• Vergleichende Wirksamkeit: Die Studie quantifiziert die differenzielle Leistung von fünf wichtigen Insektizidklassen und identifiziert Bendiocarb und Propoxur als derzeit effektivere Optionen in spezifischen Standorten im Vergleich zu den stark beeinträchtigten Wirkstoffen Deltamethrin und DDT.

Bedeutung und Behauptungen
Die Autoren behaupten, dass die weit verbreitete Resistenz gegen häufig verwendete Insektizide, insbesondere Pyrethroide (Deltamethrin) und Organochloride (DDT), eine ernsthafte Bedrohung für die Malariakontrollbemühungen in Ekiti darstellt. Die Studie behauptet, dass die beobachteten Resistenzmuster wahrscheinlich durch den selektiven Druck aus dem Übergebrauch von landwirtschaftlichen Pestiziden, Herbiziden und Haushaltsinsektiziden getrieben werden, was die Evolution von Resistenzmechanismen in den lokalen Mückenpopulationen beschleunigt haben könnte.

Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass die derzeitige Abhängigkeit von Insektiziden einer einzelnen Klasse nicht nachhaltig ist. Sie plädiert für die Implementierung von Insektizidrotation, regionsspezifischem Resistenzmanagement und Strategien des Integrierten Vektormanagements (IVM). Insbesondere schlagen die Autoren vor, Insektizide mit unterschiedlichen Wirkmechanismen zu kombinieren, um resistente Vektoren zu kontrollieren. Die Ergebnisse sollen lokale Gesundheitsbehörden und Vektorkontrollprogramme dazu befähigen, ihre Strategien an die spezifischen Resistenzprofile der jeweiligen LGAs anzupassen, um die Wirksamkeit der Malariakontrollmaßnahmen dauerhaft zu gewährleisten.