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

Technische Samenvatting: Onderzoek naar patronen van insecticidenresistentie bij Anopheles gambiae s.l. in de staat Ekiti, Nigeria

Probleemstelling
Malaria blijft een kritieke publieke gezondheidsbelasting in Nigeria, waarbij 97% van de bevolking een risico loopt en jaarlijs tientallen miljoenen gevallen worden gerapporteerd. De primaire strategie voor vectorbestrijding steunt zwaar op langdurig werkende insecticiden-netten (LLINs) en binnenshuis residu-spuiten (IRS), die beide sterk afhankelijk zijn van pyrethroïden en andere door de WHO aanbevolen klassen insecticiden. De effectiviteit van deze interventies wordt echter steeds vaker aangetast door de ontwikkeling van resistentie tegen insecticiden in Anopheles-muggenvectoren. Hoewel er moleculaire studies en inventarisaties van larvale habitats zijn uitgevoerd in de staat Ekiti, Zuidwest-Nigeria, was er een gebrek aan gerapporteerde gegevens over de gevoeligheidsstatus van lokale An. gambiae s.l.-populaties voor standaard insecticiden. Deze studie adresseert dit gat door de resistentiepatronen van An. gambiae s.l. tegen meerdere klassen insecticiden te evalueren in zes Local Government Areas (LGA's) in de staat Ekiti.

Methodologie
De studie werd uitgevoerd tussen april 2022 en juni 2023 in zes geselecteerde LGA's: Ado, Ise-Orun, Ido-Osi, Oye-Ekiti, Efon-Alaye en Ikere-Ekiti.

• Monstername: Muggenlarven werden verzameld uit diverse broedplaatsen (zowel natuurlijk als kunstmatig) met behulp van standaard scheptechnieken. Larven werden getransporteerd naar de entomologie-unit van de Federal University Oye-Ekiti, daar tot volwassenheid gekweekt onder gecontroleerde omstandigheden (27°C, 82% relatieve vochtigheid) en gevoed met gist.
• Gevoeligheidstesten: Volwassen vrouwtjesmuggen werden onderworpen aan WHO-standaard bioassays. De studie maakte gebruik van geïmpregneerde testpapier voor vijf insecticiden die verschillende klassen vertegenwoordigen:
  • Pyrethroïden: Deltamethrine (0,05%).
  • Organochloorverbindingen: DDT (4%).
  • Carbamaten: Bendiocarb (0,1%) en Propoxur (0,1%).
  • Organofosfaten: Pirimiphos-methyl (0,25%).
• Procedure: Er werden drie replicates uitgevoerd voor elk insecticide. Muggen werden één uur blootgesteld, waarbij de knockdown werd geregistreerd met intervallen van 10 minuten (10–60 minuten). De mortaliteit werd 24 uur na blootstelling beoordeeld. De controle-mortaliteit bleef onder de 5%, waardoor Abbott's correctie niet nodig was.
• Data-analyse: Mortaliteitspercentages werden vergeleken met de WHO-criteria (Gevoelig: 98–100%; Mogelijke resistentie: 90–97%; Resistent: <90%). Knockdown-tijden (KDT50 en KDT95) en ratio's werden berekend met behulp van SPSS versie 23.

Belangrijkste Resultaten
De studie onthulde een heterogeen maar zorgwekkend patroon van resistentie over de zes LGA's:

• Wijdverspreide resistentie tegen pyrethroïden en organochloorverbindingen: Resistentie tegen Deltamethrine en DDT werd waargenomen in alle zes de LGA's. De mortaliteitspercentages voor Deltamethrine varieerden van 50,67% (Ise-Orun) tot 98,7% (Oye Ekiti en Efon Alaye), waarbij verschillende gebieden duidelijke resistentie vertoonden (<90%). DDT-resistentie was bijzonder ernstig, met mortaliteitspercentages zo laag als 29,33% in Ado-Ekiti.
• Variabele respons op carbamaten: Gevoeligheid voor Bendiocarb werd geregistreerd in twee LGA's (Ikere-Ekiti en Ido-Osi), terwijl resistentie in andere gebieden werd waargenomen. Propoxur toonde gevoeligheid in Ikere-Ekiti en Ido-Osi, maar resistentie in Oye-Ekiti en Efon-Alaye.
• Opkomende resistentie tegen organofosfaten: Pirimiphos-methyl vertoonde "mogelijke resistentie" (90–97% mortaliteit) in verschillende LGA's, met bevestigde resistentie in Ikere-Ekiti (80,0%) en Ado-Ekiti (73,33%).
• Knockdown-dynamiek: Significante ruimtelijke variaties in de snelheid van de knockdown werden opgemerkt. Bendiocarb vertoonde consistent het snelste knockdown-effect (KDT50 = 25,70 minuten totaal), gevolgd door Propoxur. Deltamethrine vertoonde de traagste knockdown (KDT50 = 77,67 minuten), met name in Ado-Ekiti. De populaties in Ido-Osi en Ikere-Ekiti vertoonden over het algemeen snellere knockdown-reacties vergeleken met Ado-Ekiti.

Belangrijkste Bijdragen

• Baselinesgegevens voor de staat Ekiti: Dit onderzoek levert de eerste gedocumenteerde rapportage over de insecticidengevoeligheidspatronen van An. gambiae s.l. in de staat Ekiti, waarmee een cruciaal datagat in de vectorbestrijdingsplanning van de regio wordt opgevuld.
• Ruimtelijke resolutie: Door zes verschillende LGA's te analyseren, benadrukt de studie dat resistentie niet uniform is, waarbij specifieke gebieden (bijv. Ado-Ekiti) meer ernstige resistentieprofielen vertonen dan andere.
• Vergelijkende effectiviteit: De studie kwantificeert de differentiële prestaties van vijf belangrijke insecticidenklassen, waarbij Bendiocarb en Propoxur worden geïdentificeerd als momenteel effectievere opties in specifieke locaties vergeleken met de zwaar aangetaste Deltamethrine en DDT.

Betekenis en Claims
De auteurs stellen dat de wijdverspreide resistentie tegen veelgebruikte insecticiden, met name pyrethroïden (Deltamethrine) en organochloorverbindingen (DDT), een ernstige bedreiging vormt voor de malaria bestrijdingsinspanningen in de staat Ekiti. De studie claimt dat de waargenomen resistentiepatronen waarschijnlijk worden gedreven door de selectieve druk van het overmatig gebruik van landbouwbestrijdingsmiddelen, herbiciden en huishoudelijke insecticiden, wat de evolutie van resistentiemechanismen in lokale muggenpopulaties mogelijk heeft versneld.

Het artikel concludeert dat de huidige afhankelijkheid van insecticiden uit een enkele klasse niet duurzaam is. Het pleit voor de implementatie van insecticiderotatie, regio-specifiek resistentiebeheer en Integrated Vector Management (IVM) strategieën. Specifiek suggereren de auteurs het combineren van insecticiden met verschillende werkingsmechanismen om resistente vectoren te beheersen. De bevindingen zijn bedoeld om lokale gezondheidsautoriteiten en programma's voor vectorbestrijding te informeren om hun strategieën aan te passen aan de specifieke resistentieprofielen die per LGA zijn geïdentificeerd, teneinde de effectiviteit van malaria-interventies te waarborgen.