物种组成、表型和基因型的阻力水平主要疟疾病媒的北部和南部都是都是Busia县县下肯尼亚西部

文摘

介绍。可拆卸的电阻(kdr)与拟除虫菊酯杀虫剂耐药性密切相关冈比亚疟蚊在非洲,这可能有重要意义的当前增加使用pyrethroid-treated蚊帐项目。这项研究的目的是确定物种组成,水平的杀虫剂耐药性,可拆卸的模式冈比亚疟蚊理智lato地区和地区没有杀虫剂耐药性在北部和南部都是都是县下,肯尼亚西部。材料和方法。谁漏洞测试,使用七星蚊子幼虫被取样,饲养到3-5-day-old雌蚊在100蚊杀虫剂(4944)被暴露于氯菊酯0.75%、0.05%溴氰菊酯,0.1%恶虫威使用谁管测定方法。物种鉴定和kdr东基因pcr也从集合上执行随机挑选的蚊子;包括成年蚊子(3448)使用标准的收集方法采样。结果。冈比亚疟蚊理智这篇被大多数的物种组成为78.9%。恶虫威造成100%的死亡率而溴氰菊酯的杀虫效果对雌蚊(77%)高于氯菊酯(71%)。易感Kengatunyi集群有更高比例的一个。arabiensis(20.9%)比耐Rwatama (10.7%)。Kengatunyi蚊溴氰菊酯KDT最高₅₀R为8.2。这两个冈比亚疟蚊美国这篇,按蚊arabiensis有平等的年代等位基因频率为0.84。休息室内的蚊子有100%死亡率自曝光后24 h。整体SS基因型频率在北方和南方都是县下都是79.4%对13.7%纯合基因型和杂合的LS基因型6.9%。有显著性差异( )在Kengatunyi S等位基因频率(0.61)和Rwatama (0.95)。蚊子样品收集在2013年S等位基因频率最高为0.87。讨论。最有可能的是,选择压力越高对室内杀虫网,较高的抗性等位基因。使用拟除虫菊酯浸渍蚊帐和农药可能造成雌蚊为拟除虫菊酯抗性选择。不同模式的行动和化学性质不同的拟除虫菊酯加剧了各种各样的土壤和气候因素可能造成不同程度的易感性在室内和室外向量拟除虫菊酯和氨基甲酸酯。物种的组成和数量在每个集合方法可能是受到杀虫剂耐药性的能力在不同的物种。结论和建议。表型和基因型杀虫剂耐药性水平已在北部和南部都是都是在肯尼亚西部县下。杀虫剂耐药性管理实践在肯尼亚应该与农业部门agrochemical-based快速跟踪和协调活动和立法,并可能切换到氨基甲酸酯使用为了缓解中可用的拟除虫菊酯杀虫剂选择压力网和室内残留喷洒由于人类的毒性较低。如此高的阻力位的含义在县下都是抵抗蚊子收集可能持续,甚至增加如果monomolecules氯菊酯和溴氰菊酯或继续被用于所有净和nonnet-based蚊虫控制目的。使用相辅相成的胡椒基丁醚(PBO)禁止特定酶至关重要的蚊子系统内的代谢活动,融入pyrethroid-LLINs创建pyrethroid-PBO网是一个非常可行的选择。

1。介绍

非洲撒哈拉以南的区域占88%的疟疾病例2015除了90%的死亡归因于疟疾(1]。15个国家在非洲很大程度上引发了2015年全球疟疾负担(2,3]。联合,这些国家记录估计全球80%的疟疾病例和78%的死亡。这些国家的进步减少疟疾事件在全球范围内高负担已经落后于其他国家。非洲国家疟疾地方社会经济负担除了人类的生命损失(3]。

四个疟原虫物种的人类疟原虫,间日疟原虫,p .那,P恶性,三日疟原虫在肯尼亚,(4]。疟疾的积极的幻灯片,96%的人恶性疟原虫而80%是纯粹的感染和16%是复合感染三日疟原虫或p .那在2010年KMIS或记录。另一个2%是纯粹的三日疟原虫传染性病原体和1%p .那。没有间日疟原虫是在这个调查中发现5]。最重要的疟疾病媒在肯尼亚的追随者一个。冈比亚按蚊复杂和一个。funestus复杂的(6]。

减少发病率,死亡率的厌恶,和社会经济损失通过增量改进和加强国家和当地疟疾干预措施的能力仍然是疟疾控制的基本目标。2005年,总统疟疾倡议(PMI)是由疟疾造成的死亡开始,目的是减少50%在15个高负担国家在非洲撒哈拉以南7]。迅速扩大的四个验证,极大地操作疟疾威慑和治疗方法是设想:室内残留喷洒(IRS),长期杀虫剂蚊帐(卫),精确恶性疟原虫检测和直接管理使用以青蒿素为基础的联合疗法(ACTs),和间歇性预防治疗的孕妇(期间)8,9]。疟疾的主要措施管理包括及时发现和及时管理,室内残留喷洒(IRS),使用长效杀虫蚊帐(卫)。遗憾的是,这些战略措施相当少的由于迅速演化和扩散阻力对广泛使用的杀虫剂和药物(10,11]。利用基因组序列的疟疾病媒和寄生虫可能最终导致新一代的杀虫剂和药物,即将到来的一个有效的疫苗或转基因蚊子的12- - - - - -14]。不幸的是,这些小说干预措施可能无法在接下来的十年。

有效措施抵抗监管的必要性变得紧迫更insecticide-resistant全球物种继续上升,而杀虫剂资源减少(15- - - - - -17]。等提出的预测方法改善了由于最近升级信息生态学、生物化学、分子遗传学、动力学、监控、和其他元素的电阻(18]。杀虫剂耐药性管理有三种基本的方法:首先,选择压力低,辅以强大的组件nonchemical措施(即适度管理);其次,消除无缺陷蚊子通过提高杀虫剂的选择优势吸收通过引诱剂的使用,或抑制解毒酶通过使用增效剂(即饱和管理);第三,多向选择通过混合物或旋转的应用无关的杀虫剂或使用的化学物质,多点行动(即管理由多个攻击)19]。一个赛季管理程序可以创建从每一个方面,因为这些方法是相互包容的。这些措施被认为在选择的基础必须是一个广泛的信息影响阻力。方法选择应该基于知识的阻力影响选择杀虫剂和生态学和生物学的蚊子而应用所有可能的nonchemical控制措施(20.,21]。

控制电阻是触手可及的可访问性更为敏感和用户友好的监测方法(22,23]。insecticide-based策略的综合使用各种noninsecticidal矢量控制方法通过向量和害虫综合管理应该是第一次尝试对阻力调节(21,24,25]。尽管大部分的实验,期间要进行控制的程序可以正常工作后,他们最终成为不切实际的长期干预计划的扩大。操作,电阻管理基于使用杀虫剂是最基本的,它可以采取许多形式(26]。

疟疾病媒控制选项在肯尼亚一直面对杀虫剂耐药性在主向量,因此主要关心疟疾病媒控制项目经理(27]。阻力的发展是一个不断发展的、复杂的和动态过程这是威胁要扭转疟疾控制收益。最常见的,当抗昆虫的频率在一个向量人口增加,功效的杀虫剂减少杀虫剂的地方,取而代之的是另一个(19]。当向量在或接近农作物品种,他们可能会暴露在相同或相似的杀虫化合物,将选择电阻(28]。此外,国内许多杀虫剂也广泛用于控制害虫,进一步发挥更多的杀虫剂选择压力。交叉耐药性导致媒介数量迅速产生耐药性新引入的杀虫剂(29日]。此外,杀虫剂耐药性管理(IRM)技术,如旋转和交叉耐药性的混合物可以破坏问题[30.]。insecticide-based矢量控制的有效性受到威胁疟疾蚊子对杀虫剂的抗性中使用长效杀虫蚊帐(卫)和室内残留喷洒(IRS) (31日]。当前的努力在全球疟疾控制严重依赖一个杀虫剂类:拟除虫菊酯(32]。因此杀虫剂耐药性发展和分布和强度增加。

蚊子和人类的习惯,如户外咬在深夜的人类活动,也可以减少暴露的向量处理过的蚊帐和喷洒墙壁33]。因为蚊帐和国税局扮演这样一个关键的角色在疟疾控制规划,这些生物的威胁可能会妥协的重要收益通过疟疾病媒控制,从而限制进一步的成功。由于拟除虫菊酯杀虫剂耐药性增加,有越来越多的担忧,卫所带来的好处可能完全失去了(30.]。目前迫切需要维护的疗效有限数量的有效可用的杀虫剂。新工具来解决蚊虫对杀虫剂的抗药性是主要是在开发的早期阶段和评估(34]。尽管在蚊帐上的巨大投入和国税局,许多国家不进行常规疟疾病媒监测,包括杀虫剂耐药性。监测、监控和评估和运筹学是至关重要的跟踪疟疾预防和控制活动的进展(35]。本研究调查物种组成、阻力和可拆卸的模式在北部和南部都是都是疟疾病媒县下在肯尼亚西部。

2。材料和方法

2.1。研究网站

都是北(由随机选择Rwatama Kengatunyi, Akiriamasit集群)、南(由随机选择Kaliwa和Odioi集群)县下Busia县行政区域在肯尼亚西部地区。人口的风险都是252884人。16.9%的人口年龄在0和4年,占领5到15年的年龄段40.5%和42.6%的人超过16年。县下和湖都是流行地区有88.1%的目标的全民覆盖。主要的疟疾病媒冈比亚疟蚊轮上。按蚊arabiensis,一个。funestus。该地区与全年传播疟疾地方的特性。主要的疟原虫恶性疟原虫。这是一个低地位于维多利亚湖流域的年降雨量在1700毫米和最小和最大平均气温约17°C和32°C,分别为(36,37]。社区主要实践自给农业和健康人口学特征包括高婴儿死亡率、新生儿死亡率及产后,粗死亡率(38,39]。

最近的报告从Busolwe Tororo在乌干达东部地区靠近肯尼亚边境的指示的高频kdr等位基因(1014年代),类似于Asembo研究中所观察到的站点,东南约150 - 200公里(Mawejje et al ., 2013)。然而,的频率一个。冈比亚按蚊在蚊子的集合远高于观察Asembo研究网站,有很强的迹象表明kdr等位基因赋予DDT和拟除虫菊酯抗性尤其是homozygous-resistant个人(40]。现在还不清楚这是ITN的差异的结果/卫所有权和使用或阻力水平是否提高在这一领域,导致控制失败。此外,农药对杀虫剂抗性的影响尚不清楚。更丰富的一个。冈比亚按蚊轮上。the high frequency of thekdr等位基因,表型耐药的证据在这个地区已经导致了研究网站的建立在肯尼亚边境都是县下的。鉴于当前的研究网站的近距离和地区在乌干达阻力已经观察到,这是有趣的调查kdr基因型和等位基因频率都是土地。研究集中在特征的物种组成、阻力和可拆卸的模式在北部和南部都是都是随机选择的集群。

2.2。研究设计

研究设计是一个集群复杂纵向探索性设计数据收集在几个不同的时间相同的情况下和变量。这项研究的目的是描述的模式物种组成的变化,阻力水平,和可拆卸的模式。在基线和两个后续调查,收集幼虫从生产领域和饲养₀一代接触谁管磁化率测试。Kdr基因和物种识别研究中暴露出来₀生成和收集到的成人使用标准的方法。

2.3。样本容量确定

样本大小是依赖分析需求,进行敏感性测试nonblood-fed女性,年龄不超过3-5-day帖子出现。一百五十只成年雌性被使用,其中100被暴露于杀虫剂(4复制每个约25蚊)。剩下的50个担任“控制”(即。,2replicates, each of around 25 mosquitoes). For positive control and negative control respectfully, 50 susceptible KISUMU Asembo strains of按蚊蚊子被暴露在与杀虫管论文和50名女性暴露与未经处理的论文谁管。家庭的抽样框架从县注册文件列表给我们家庭的总数在每个随机选择sublocation或集群,村庄,分别和复合。集群概率抽样的帮助下实现了计算机生成的随机数字表被用来选择sublocation,村庄,化合物,和家庭蚊子进行抽样。选择房子2公里半径内幼虫集合地点。获得的样本大小是96的房子,因此20每个集群或sublocation房屋。幼虫收集网站随机选择2 - 3公里半径内选择家庭。

2.4。蚊子的收集方法

幼虫和成年阶段的蚊子都收集了两年复一年一个敏感性基线调查。幼虫收集的自然繁殖场所使用标准的长柄勺,放入塑料容器,并运送到实验室饲养,物种识别、和敏感性测试。只有按蚊幼虫被保留在容器为筛选完成所有收集到的幼虫用形态学特征描述(41]。成年蚊子收集使用真空室内休息愿望,人类着陆,寡妇退出陷阱,除虫菊喷雾捕获方法,和户外锅集合。按蚊是认为形态一个。冈比亚按蚊的理智lato (s.l。)一个。funestus,其他按蚊,非按蚊(41],特点是gonotrophic占据一半(空,blood-fed、妊娠和妊娠雌蚊)。头部和胸腔被保存在drierite和存储用于孢子体ELISA。Blood-fed腹部被保存在冰箱保持在-18°C和存储用于血粉PCR。腿和翅膀都保存在drierite和存储使用kdr基因和物种鉴定。成年人抽样做最后的长(May-July)和短(Oct-Nov)从2012年到2014年降雨。

2.5。休息室内真空吸尘

真空吸引器,一个电动或手动使用口腔吸入压力。选择收集成年蚊子,把纸杯和冷却器盒子运到实验室。蔗糖溶液在中等泡棉羊毛放在纸杯净食品成年蚊子。

2.6。窗口退出陷阱(湿)

收集蚊子咬在室内但休息室外为了确定阻力的影响正常的运动和进食习惯的蚊子,窗口退出陷阱。在每个研究集群,总共五个房子被随机选中窗口陷阱;房子是随机选择的索引和额外的房子选择基于接近指数的房子。窗外陷阱被放置在卧室的窗户在下午6点。早上,被困收集蚊子的陷阱用嘴吸气器。窗口退出陷阱是最适合配件只有房间,密封性很好,几乎没有出口点蚊子。以外的其他机会的窗口的陷阱也安装了或阻塞与深色衣服或纸箱除了伊夫斯。通常,卧室被选中和陷阱安装窗口。部分窗口未被陷阱满是黑暗的布,纸箱或硬纸板。陷阱是安装在这样一种方式收集袖朝外。修复陷阱到位很重要在日落之前。 Mosquito collection was done the following morning just after sunrise. All按蚊收集蚊子通过陷阱的套筒用嘴吸气器。单独的纸杯被用来运输活和死蚊子收集从每个房子。家庭也进入了一个结构化的问卷数据。铅笔或钢笔的纸杯显然是标签至少有以下基本信息:位置、日期、出口陷阱,门牌号或户主代码,集合的时候,蚊子被发现死还是活着的陷阱,和收藏家的名称。

2.7。除虫菊喷雾捕捉(PSC)

获得休息室内的蚊子密度,除虫菊喷雾收集方法是在所有的房子,窗户做陷阱前一天晚上。收集发生在早上6点到8点之间。居民在众议院被要求在外面等,在过程。儿童和成年人的数量据报道前一天晚上睡在房子被记录和itn /卫记录。所有食物和饮酒器皿都从房子中删除。白色的床单被传播在地板上,在房屋内的家具。两个收藏家,在房子里面和外面,喷洒在屋檐胡椒基丁醚和0.025%除虫菊制剂0.1%煤油。收集器屋里然后喷洒屋顶和墙壁。收集器在房子外面喷在檐前的收集器喷洒在房子里面。房子被关闭了10分钟之后,死蚊子收集表和转移到实验室的培养皿内湿润滤纸。

2.8。人类着陆捕捉(HLC)

雌蚊吸引了人类的血餐。蚊子咬的数量或降落在人类疟疾传播的主要决定因素。晚上集合选择的合适的位置以这样一种方式,他们在该地区靠近病媒滋生地点。直接收集蚊子咬在夜间进行疟疾病媒活跃时因为他们在夜里带血。整晚计划,每小时集合了整个期间从17:00 h 07: 00 h,因此从黄昏到黎明。是一个非常艰苦的活动,两个小组的收藏家们使用;每个团队工作的一半;室内和室外。在户外的情况下集合,下雨的时间,是不可能收集也记录下来。HLC完成每月连续两个晚上,和方法涉及一个同意的成年人坐下来与腿暴露和等待蚊子饲料在收集器上他或她用嘴吸气器收集血液的雌性,放在了纸杯中央上部孔被棉花堵住了。 Alupe Sub-District Hospital in the Teso South and Moding Health Centre in the Teso North subcounties provided medical supervision for all the collectors as for the other members of the community.

2.9。户外锅收集(OPC)

陶罐通常用于存储饮用水研究区域的房屋。陶罐局部设计,,并放置户外从18:00 06:00 h在约5米的房子42,43]。每个锅大约20升能力,开放的20厘米宽,圆底,最大宽度45厘米。有个2厘米直径孔在制造基地的中心。锅的洞无用的成立,因此限制了盗窃的可能性。收集蚊子从锅早上一旦06:00 09:00 h将从标准的成年蚊子笼布网在开放和安全的描述(43]。的两个采样然后把锅暴露内部的开放光和煽动蚊子,和吹到底部的小洞,使锅内的蚊子飞行和进入笼子被第二次取样器举行到位。布网被移除,在锅中剩余的蚊子恢复吸引器和转移到笼子里,完成收集。

2.10。调查问卷管理

家庭户主的信息收集每个房屋的室内休息,除虫菊喷雾,和人类着陆赶上了。数据的数量的人睡在前一天晚上,类型的屋檐,类型的墙,类型和所有权的净,净治疗的频率,室内残留喷洒收集每个房子的随机选择。

2.11。物种DNA提取和识别

DNA提取的腿和翅膀一个。冈比亚按蚊s.l.和一个。funestus复合物用乙醇沉淀方法(44]。传统的聚合酶链反应(PCR)被用来区分的两个兄弟物种一个。冈比亚按蚊肯尼亚西部本土s.l.种类复杂,一个。冈比亚按蚊轮和一个。arabiensis(45]。

2.12。谁敏感性分析

蚊子幼虫样本饲养和暴露于敏感性工具与0.75%氯菊酯浸渍,恶虫威杀虫剂溴氰菊酯,0.05%和0.1%。协议是用于测试对二氯苯醚菊酯、溴氰菊酯和恶虫威杀虫剂。对待试卷与世界卫生组织诊断剂量由世卫组织合作中心在肯尼亚。群25雌蚊暴露在不同的杀虫剂的温度 和70 - 80%的相对湿度标准后,世界卫生组织(世卫组织)管测试协议(7]。正面和负面的控制暴露在未经处理和治疗过滤器文件1 h,分别。可拆卸的时间被记录每10分钟后在60分钟的曝光。1 h曝光后,蚊子被转移到恢复管和保持在6%蔗糖溶液为24小时。死亡率记录24 h后恢复期。蚊子后被撞倒了1 h曝光和1 h曝光后那些还活着,仍然存活24 h后单独收集和储存在95%的酒精对后续的分子分析。

2.13。多用于Kdr突变

DNA提取的成年人一个。冈比亚按蚊和一个。arabiensis蚊子在早些时候描述(45]。实时PCR用于量化基因型在氨基酸位置1014电压门控钠离子通道的方法后低音et al ., 2007年修改的Mathias et al ., 2011。样本基因分型的野生型等位基因使用探针5(敏感) - - - - - -CTTACGACTAAATTTC-3和1014年代kdr等位基因使用探针5 - - - - - -ACGACTGAATTTC-3 。实时(RT) pcr反应是通过使用Strategene MxPro 3000机使用96 -格式。

2.14。数据收集、管理和分析

磁化率标准如下:死亡率在98%和100%之间显示完整的敏感性;死亡率在90%和97%之间需要进一步调查 ,人口被认为是抗杀虫剂进行测试。意味着在实验集群比较意味着之间的积极的和消极的控制以及集群。死亡率百分比值修正控制死亡率使用雅培的配方46]。KD的₅₀和KD_95年确定每个集群和杀虫剂使用概率元分析。所有分析SAS 9.4版本(SAS研究所、卡里、数控)47]。抗性基因型和等位基因的频率计算使用哈迪温伯格平衡测试kdr基因型和kdr等位基因。

3所示。结果

3.1。物种组成

冈比亚疟蚊理智这篇被大多数的物种组成都是北和南县下也都是在所有集群(表中随机选出的1)。最高的比例冈比亚疟蚊美国这篇,一个。arabiensis分别被发现在Rwatama和Akiriamasit集群。只有都是北县下的痕迹按蚊。总的来说,主要的冈比亚疟蚊由78.9%的雌性蚊子在县下都是采样。最高的比例冈比亚疟蚊轮收集使用除虫菊喷雾方法虽然大多数按蚊arabiensis使用窗口退出方法收集。只有户外锅能够样本收集方法按蚊。

3.2。表型耐药水平

恶虫威在24小时后引起100%的死亡率暴露在杀虫剂(表2)。溴氰菊酯比氯菊酯更有效。Kengatunyi集群蚊子也撞倒了氯菊酯和溴氰菊酯。死亡率由氯菊酯和溴氰菊酯相比2012年更高,但推翻了2013年和2014年。向量都是耐氯菊酯和溴氰菊酯,但容易恶虫威。

3.3。基因型的抗性水平

Rwatama集群有显著( )更高比例的SS基因型和S等位基因的频率比Kengatunyi集群(表3)。都是南这有点远离Kenya-Ugandan边境有一个S等位基因频率高于都是北乌干达接壤。所有雌性蚊子样品收集通过除虫菊切除卵巢方法和测试Kdr基因有100% SS基因型的频率。等位基因频率之间没有显著差异冈比亚疟蚊轮和按蚊arabiensis。蚊子样品收集在2013年S等位基因频率最高。

最高的党卫军,LS,会发现基因型的频率冈比亚疟蚊理智这篇收集在2014年从耐Rwatama集群,从易感Kengatunyi 2012,和2012年从易感Kengatunyi分别(表4)。所有按蚊arabiensis收集从耐Rwatama 100% SS基因型的频率。这两个一个。冈比亚按蚊美国这篇,一个。arabiensis收集从2013年的南县下都有同样的SS基因型的频率。

3.4。可拆卸的模式

可拆卸的模式依赖于阻力位在蚊子和集群,下雨或干燥季节,杀虫剂(图的类型1)。溴氰菊酯撞倒前面雌蚊比氯菊酯和更快。在旱季,蚊子蚊子相比不一样容易撞倒了雨季期间收集的样本。

的基苏姆Asembo冈比亚疟蚊应变完全容易三个杀虫剂(表5)。(KDT击倒时间50%₅₀)采样的蚊子都是北部和南部都是县下24至47分钟接触氯菊酯,22日与溴氰菊酯和36分钟,并与恶虫威20到25分钟。三种杀虫剂,KDT_95年不到190分钟在不到86%的暴露蚊子死在24 h后暴露于氯菊酯和溴氰菊酯。蚊子接触恶虫威24 h后曝光后经历了100%的死亡率。易感Kengatunyi蚊溴氰菊酯KDT最高₅₀R为8.2。

3.5。图形对比表型和基因型的阻力水平

Rwatama得分最高水平的纯合子SS基因型在93.9%,而阻力Kengatuny水平最低的SS基因型为57.6%(图2)。亦然,Kengatuny显示易感性的等位基因纯合会的最高水平35.3%。所有集群注册超过50%党卫军的等位基因的纯合子。Akiriamasit最高水平的基因杂合的过渡LS等位基因在13.9%。抗性等位基因之间有显著的基因型差异在Rwatama和Kengatunyi ( )。

整体水平的homozygous-resistant、heterozygous-resistant homozygous-susceptible基因型频率分别为79.4,6.9,分别为和13.7%(图3)。过渡LS基因型比例最少。

4所示。讨论

冈比亚疟蚊主要疟疾病媒在北部和南部都是都是县下和几项研究表明,非常独特按蚊arabiensis主要的疟蚊在维多利亚湖流域(48]。这些疟疾病媒滋生在各种环境中从短期雨水池塘水体是永久性的。冈比亚疟蚊品种在临时新鲜浅最近将水池和蹄印,用清水洗净。研究表明,按蚊和按蚊arabiensis原来小恶性疟原虫在县下都是向量。

除了易杀虫物质环境,人为事业等许多因素,例如,开发项目也在东非控制向量物种的分布。此外,与气候相关的大气状况,主要降雨以及温度、被认为是作为住处的依赖,因此向量之间的分布和丰富高和低海拔地区。向量的分布和寄生虫也一直通过运动和迁移的人从高到低的土地49]。此外,向量在所有地区的密度和分布在很大程度上是受地形的影响。因此,熟练的密度和分布向量造成的热心的使用密集的干预和控制工具在次区域,因此后续的选择压力。

等位基因来自更高的阻力一个。冈比亚按蚊而不是一个。arabiensis和一个。funestus由于受到Kengatunyi集群的比例较高一个。arabiensis比耐Rwatama集群。基因选择的速度nonvulnerability杀虫化学成分取决于物种有罪在给定区域。一个。冈比亚按蚊是休息和在室内饲养,因此更大的敞口长效杀虫蚊帐有拟除虫菊酯。大多数一个。arabiensis和一个。funestus在休息室外,从而最小接触杀虫剂浸泡蚊帐。但仍然exophillic一个。arabiensis和一个。funestus有抗性基因的痕迹可能是因为杀虫空气来自空气流的剩余效应阻碍pyrethroid-treated网或从agropesticides和国内化学品含有杀虫剂活性成分。因为它的蒸汽压力( 25°C),溴氰菊酯低挥发能力很低,因此可能选择压力比氯菊酯( 在25°C)。这可能会解释为什么雌蚊更容易溴氰菊酯比氯菊酯后24小时后曝光。(17),迫使exophily报道说还为时过早逃脱从小屋的蚊子,威慑,击倒pyrethroid-treated蚊帐。取决于所使用的类型的杀虫剂蚊帐和蚊子,影响范围从减少房子条目,减少血喂养成功的可能性更大房子退出(50,51]。

溴氰菊酯在推倒杀伤力更强、更快的雌蚊比氯菊酯。氯菊酯和溴氰菊酯可用于长效杀虫蚊帐而只能利用屋里溴氰菊酯残留喷射半衰期较长的室内。拟除虫菊酯制成的人造生物复合材料菊花花,被广泛用作商业和家庭杀虫代理。自从chrysanthemic pyrethroic和ketoalcoholic酯酸是亲脂性的,他们通过简单的杀虫成分占渗透到昆虫的身体和中毒的感应。除虫菊素包含主动杀虫提取物和粉尘,大约30%的活性成分。Pyrethrin-I除虫菊素和pyrethrin-II最知名的类型。除虫菊酯进一步拥有四个不同的活跃元素,jasmolin I和II和瓜叶除虫菊酯I和II。除虫菊酯元素的主要用途是杀死蟑螂、人类的虱子,甲虫,蚊子、苍蝇和其他。几个“除虫菊酯粉尘”,用于调节昆虫园艺农业,仅仅是利用-0.5%除虫菊素和0.3%的比例多达50磅/英亩(52]。使用其他除虫菊酯的化学制剂的目的是杀死跳蚤和大米在家禽笔,猫和狗,在储存粮食仓库象鼻虫和甲虫。

天然除虫菊酯毒素迅速渗透到昆虫的神经系统无论何时接触(52]。杀虫剂已经应用了,几分钟后,一些昆虫不能飞走或移动因此击倒的剂量。然而,一个“可拆卸的剂量”未必杀虫解毒天然除虫菊酯酶迅速。一些害虫恢复结果。氨基甲酸盐、有机磷酸酯类或增效剂如胡椒基丁醚(PBO)结合除虫菊酯作为推迟酶作用的方法,因此,致死量是确定53]。

尽管柔韧性,无常,可塑性谁管试验的敏感性,结果表明,廉价的利率在氯菊酯和溴氰菊酯不同。收集的样本中,廉价的利率在旱季也显著不同的雨季期间收集的。拟除虫菊酯在神经细胞膜通过延迟生效的刺激门在关闭的钠离子通道。II型拟除虫菊酯,以及溴氰菊酯α含氰基的组织,提示“持久”阻塞的钠通道激活门。这导致延长穿透性神经元的钠和生成一个循环链神经信号在感觉神经,感觉器官和肌肉。据研究,研究人员发现溴氰菊酯和其他II型拟除虫菊酯也会影响离子通道在神经系统除了钠通道,可能是因为他们的磷酸化性质(30.,54]。溴氰菊酯对昆虫的通过直接接触和摄入。溴氰菊酯的工作原理被认为是主要的中央,或者至少发起的大脑。一旦毒物持续几个小时在昆虫体内,神经系统遭受的损害是不可逆的,因此导致死亡的昆虫。

生理功能障碍或细胞损伤是放大自由基浓度的直接影响昆虫的身体。两个来源的活性氧(ROS)和活性氮物种(RNS)自由胚根包括内生资源(吞噬细胞内质网,线粒体,过氧化物酶体,等等)和外源性来源(重金属、污染、工业溶剂、酒精、烟草烟雾,过渡金属、农药、某些药物如扑热息痛,氟烷,和辐射)。自由基可以影响许多重要的生物分子,如蛋白质,核酸,脂质,因此改变增强氧化应激的标准氧化还原排名结果。内生的主要来源是活性氧(ROS)以及有机自由基,主要通过bioactivation和外源性物质的代谢(如致癌物质,药物,或农药)或现有的母体化合物的反应。许多化合物包括杀虫剂和农药已确定导致自由基的生产和有能力促进这类损伤。破坏蛋白、膜脂质和DNA是生物标志物的终止点的杀虫剂和农药氧化压力的后果。因此,大量的膜脂质和蛋白质进而可能由气候模式和或土壤因素影响极低的利率以及任何杀虫代理模式。除虫菊酯、丙烯菊酯是有毒的;溴氰菊酯是最水生和陆生生物毒性;氰戊菊酯、氯菊酯和氯氰菊酯中介是致命的拟除虫菊酯(15,52,55]。暴露在戒烟产品不是问题因为溴氰菊酯是化学稳定。它有一个低蒸气压( 或 在25°C),被认为是明显非易失性;呼吸危险因此将最小。这是亲脂性的(5.43日志Po / w)和不溶于水但容易溶于有机溶剂;因此,它是更多的预兆在雨季时脂质和蛋白质含量在昆虫可能高于干旱。

氯菊酯是化学公式3-phenoxybenzyl (1 rs, 3 rs; 1 rs, 3 sr) 3 - (2, 2-dichlorovinyl) 2, 2-dimethyl -)。氯菊酯债券坚定地土壤和不仅是分解主要是由微生物也被光解。氯菊酯的百分之六十仍然是一个室内表面上与一个窗口和日光,经过20天的接触(8]。在水柱,氯菊酯的半衰期范围通常是大约19-27小时。然而,氯菊酯吸附时可以持续一年多的沉积物。氯菊酯影响昆虫的神经系统使其hypersensitized励磁的感觉器官的神经裸露的二氯苯醚菊酯发送一系列的冲动。这刺激的发展由于钠离子被二氯苯醚菊酯从外到内的部分神经细胞。它阻碍钠离子通道疾病神经元的作用,引起肌肉收缩,以瘫痪和死亡。氯菊酯的作用机理是通过摄入或接触,仍然可以作为一个轻微排斥由于其较高的蒸汽压力(52]。

恶虫威,氨基甲酸酯造成100%的死亡率甚至在一小时之前杀虫的论文,结束了。它不利于一个广泛的各种各样的刺激昆虫的生长和疾病的向量。它杀死了黄蜂,蚊子、蠹虫、跳蚤、苍蝇、蟑螂、蚂蚁,蜱虫,和其他害虫的家庭,商业公司,和食品商店。在农业、有效对抗各种昆虫,特别是那些居住在土壤。恶虫威是用于治疗玉米种子和甜菜和蛞蝓和蜗牛。农用化学品有恶虫威准备超低容量喷雾,粉尘,可与水混合的粉末,颗粒。恶虫威极其有毒的如果它穿透皮肤或如果它是吸收。工业级恶虫威是一个不锈的,无味、白色结晶固体物质。最危险的人暴露在环境条件下的高湿度和温度,因为这种情况下提高快速通过皮肤渗透的恶虫威,因此更高的昆虫杀戮和选择压力代理在炎热和潮湿的时期。恶虫威中断的一般运作模式昆虫的神经系统,可能会导致中毒后摄入或联系56]。化学神经递质乙酰胆碱是神经系统排放将警报在神经突触连接。一旦释放到结神经递质,它由乙酰胆碱酯酶酶分解,对神经正常运转至关重要(56]。乙酰胆碱建立每当有酶的抑制,导致hypersensitization神经系统(56]。通过添加氨基甲酰一半的乙酰胆碱酯酶酶的活性点恶虫威能阻断神经系统。因此,它阻碍了乙酰胆碱到达活动地点,因此酶的失活。然而,自发水解氨基甲酰集团负责释放,因此逆转中断和恢复神经协调活动恢复正常(56]。胆碱酯酶,一个至关重要的神经系统酶,通常是禁止恶虫威,一个反应可以逆转。

在所有杀虫剂,拟除虫菊酯是唯一被用来治疗蚊帐,由于其低毒性的特性给人类。但所有类型的杀虫化学物质如organochlorides、氨基甲酸盐,有机磷、拟除虫菊酯在国税局通常是有效的。由于环境问题和大量的疟疾病媒有耐药性organochlorides特别是滴滴涕,大部分的东部非洲国家已经禁止这群杀虫剂(31日]。Nonvulnerability蚊子的不同组的杀虫剂可以归因于几个因素(17,31日,57]。首先,遗传决定因素包括昆虫抗性等位基因的频率和数量的人口,健身成本和相对优势的字符。其次,生物因素包括昆虫生活史参数、初始人口规模,纯合子的健身费用,heterozygous-resistant表型。第三,生殖因素包括人口规模的增长和波动率的蚊子。第四,操作前注意事项包括分类与其他杀虫剂,应用技术的化学杀虫剂成分、比例的人口暴露于选择性剂量,剂量的杀虫剂被昆虫实验下,吸收和采样蚊子的年龄31日]。

适当的立法和制定适当的法律法规需要切换从一个国家农药或公共卫生化学物质到另一个地方。Nonvulnerability杀虫剂,昆虫并不是一个奇怪的发生。这种遗传特征可以升级的向量社区由于nonvulnerability选择压力加剧,一个属性,可以迅速扩散。氯菊酯死亡率水平更高的死亡率在吃水溴氰菊酯同期水平低。这意味着气象司机如风力、降雨、温度、大气压力和湿度和土壤因素,即排水、父母的岩石材料、土壤类型、土壤质地、地形,影响活性化合物的保留能力,杀虫活动,最终选择压力强度力量在蚊子52,58]。解剖柔软和调整可以使成年雌蚊年龄介于3和5天(从田间幼虫饲养)采样在旱季无缺陷,更对溴氰菊酯的主要原因破坏生物自由基和活性氧(ROS)是自发的,而不是可分配的任何附加或生态因素。减少钢化外骨骼的渗透速度可以通过溴氰菊酯造成减速击倒。从水中溴氰菊酯有更高能力蒸发由于亨利定律常数 在25°C,相比之下,其他拟除虫菊酯。但氯菊酯的刺激神经系统的兴奋和hypersensitisation感觉器官没有更大程度上受到生理可塑性或外骨骼增厚的影响。含氰基的集团溴氰菊酯膜使其长时间的耐力,而氯菊酯很容易穿透脂质双分子层的亲脂性的质量很容易进入细胞,如内质网(ER)膜立地适应cyp450,铁源有用在DNA氧化羟基原子团的形成。因此,电压门控钠离子通道的疏水性和亲水性倾向和质膜以及在溴氰菊酯和氯菊酯的化学物质可能有轴承的选择压力作用,极低的利率,以及阻力位在雌蚊采样在干燥或潮湿的季节。化学物质是稳定的气候和生态条件和intraextracellular环境选择压力可能减少在昆虫。杀虫剂的选择杀虫剂耐药性管理项目也应考虑适当的杀虫剂对当时的气候和生态条件,因为降价率变化在不同的杀虫剂和不同降雨季节。

不同的集群显示不同的杀虫剂抗性等位基因频率。这些变化可能与流动有关的突变基因的蚊子焦点选择压力。土壤类型、地形、排水模式,地形、气候因素发挥作用,减少或增加半衰期的杀虫剂和农药活性成分因此减少或增加了选择压力,分别。类型的物种和物种休息和进食行为的强度确定暴露在杀虫基因选择的代理。删除或插入重复的数量在一个给定的基因组在蚊子种群可能也解释了地理阻力水平的变化。抵抗这一事实之前被发现在邻国Tororo区在乌干达不一定意味着变异基因起源于那里。只有系统发生的研究可以解决耐药基因频率的起源问题。蚊子样本的收集以及制备技术被发现影响杀虫剂脆弱性生物测定结果。从现场收集的成年女性的死亡率大于10到15%₁成年人在饲养的昆虫的卵培育field-collected blood-fed女性(59]。

5。结论和建议

表型和基因型杀虫剂耐药性水平已在北部和南部都是都是在肯尼亚西部县下。Insecticide-resistant水平在不同的集群在不同季节气候显著不同,类型的杀虫剂,包括物种组成和传输参数。杀虫剂耐药性管理实践在肯尼亚应该与农业部门agrochemical-based快速跟踪和协调活动和立法和氨基甲酸可能切换到使用为了缓解中可用的拟除虫菊酯杀虫剂选择压力网和室内残留喷洒由于人类的毒性较低。如此高的阻力位的含义在县下都是抵抗蚊子收集可能持续,甚至增加如果monomolecules氯菊酯和溴氰菊酯或继续被用于所有净和nonnet-based蚊虫控制目的。使用相辅相成的胡椒基丁醚(PBO)禁止特定酶至关重要的蚊子系统内的代谢活动,融入pyrethroid-LLINs创建pyrethroid-PBO网是一个非常可行的选择。昆虫的监测和监控应该做定期在一个可预测的时间表。进一步的研究应该做选择分子标记的抗疟疾病媒和来源的选择压力。

缩写

行为:	以青蒿素为基础的联合疗法
基于“增大化现实”技术:	按蚊arabiensis
DDT:	滴滴涕
背景:	脱氧核糖核酸
ELISA:	酶联免疫吸附试验
遗传算法:	冈比亚疟蚊
HLC:	人类抓着陆
期间:	在怀孕间歇性预防治疗
IRM:	杀虫剂耐药性管理
国税局:	室内残留喷洒
ITN:	经杀虫剂处理网
JH:	保幼激素
Kdr:	可拆卸的耐药基因
噢,	纯合隐性或敏感
目标:	长效杀虫净
LS:	抗杂合的
OPC:	户外锅集合
恶唑:	胡椒基丁醚
聚合酶链反应:	聚合酶链反应
采购经理人指数:	总统疟疾倡议
PSC:	除虫菊喷雾抓
ROS:	活性氧
SS:	纯合子的耐
联合国:	通用引物
湿:	窗口退出陷阱
人:	世界卫生组织。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

伦理批准

研究协议得到以及科学的伦理批准和伦理审查单位SSC没有:2560:杀虫剂耐药性测定及其对疟疾传播的影响可能主要向量在肯尼亚西部地区都是版本2.1(日期为31^圣2013年10月)。这项研究也是一个嵌套在一个更广泛的研究在肯尼亚西部:杀虫剂耐药性(SSC没有:1677)。额外的批准后由县和subcounty-level卫生当局提供他们适当介绍了这项研究。

同意

在家庭层面上,个人同意从家庭的头。

信息披露

投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,也在准备手稿。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

LWI心电图,并通过CMM,电解锰参与后期的发展研究设计的协议和草案手稿。ROA、BJK和米高梅参与样本收集和实验室分析。PNM、转基因和AKW进行了统计分析。CMM提供总体科学指导和一些实验室试剂。所有作者参与的解释结果,并阅读和批准最后的手稿。

确认

我们感谢斯蒂芬博士Munga地理和人类研究中心的主张以及基苏姆Kisian昆虫学实验室进行实验室分析。多谢去实地工作者,北部和南部都是都是县下的健康管理团队和当地政府协助社区和家庭条目在样本收集。特别要感谢理查德Amito负责该领域的工作团队以及布里吉特木质负责的团队开展实验室工作。约翰Vulule和弗朗西斯Atieli末末在这项研究的成功关键就一般,领域,实验室工作计划和物流而言。我们真诚感谢教授查尔斯•Mbogo杀虫剂耐药性项目的首席研究员肯尼亚,世界卫生组织(IR-WHO),向我们提供一些工具和分子标记。很多谢谢你去找我的博士导师,即露西Irungu教授(时续订/ Machakos大学),教授保罗Ndegwa(时续订)和已故的Evan Mathenge博士(亚特兰大)。最后,我们要感谢肯尼亚政府通过国家委员会科学,技术和创新(NACOSTI),以及内部研究拨款资助这项工作。本文发表的许可导演,以及。金融支持肯尼亚政府提供的这项研究是通过国家委员会科学、技术和创新(NACOSTI)财政年度2011/12 # NCST / 5/003/3rd呼叫博士/ 110和以及内部科研补助金2014/15 #尾声时/ 157/5。

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