Paludisme urbain : La montée des moustiques résistants
Une étude révèle une résistance croissante chez les moustiques porteurs de malaria dans les environnements urbains.
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Table des matières
Le paludisme est une maladie grave qui touche beaucoup de gens en Afrique subsaharienne. Pour lutter contre le paludisme, on utilise des méthodes comme les moustiquaires imprégnées d'insecticide à longue durée (LLINs) et les pulvérisations intérieures d'Insecticides. Ces stratégies ont aidé à réduire les maladies et les décès liés au paludisme. Cependant, les moustiques qui transmettent la maladie deviennent de plus en plus durs à tuer car ils développent une résistance aux produits chimiques utilisés dans ces méthodes. Cette résistance croissante, associée à des changements dans le comportement des moustiques, rend le contrôle du paludisme plus compliqué.
Les zones urbaines deviennent de plus en plus importantes pour étudier le paludisme, car beaucoup de gens quittent les zones rurales pour s'installer en ville. Dans les villes, les moustiques trouvent de nouveaux endroits pour se reproduire, souvent dans des eaux polluées. C'est préoccupant parce qu'on sait que les populations de moustiques en ville sont généralement plus faibles que dans les zones rurales, mais les conditions urbaines peuvent aider les moustiques à s'adapter et à survivre.
Le Défi de la Résistance des Moustiques
Malgré l'utilisation d'insecticides, les moustiques survivent et continuent de propager le paludisme. C'est en partie parce qu'ils deviennent résistants aux insecticides courants comme les Pyréthrinoïdes. La résistance signifie que les insecticides qui fonctionnaient avant ne tuent plus les moustiques aussi efficacement. Deux raisons principales expliquent cette résistance : les changements dans les gènes des moustiques et leur capacité à décomposer les insecticides dans leur corps.
La recherche s'est surtout concentrée sur les zones rurales, qui ont été le principal axe de contrôle du paludisme. Mais maintenant, avec la croissance des zones urbaines, il est nécessaire de prêter attention à la façon dont les moustiques se comportent et résistent aux insecticides dans ces environnements. Les milieux Urbains ont souvent des conditions différentes des zones rurales, comme plus de Pollution et moins de sites de reproduction naturels pour les moustiques.
Zones d'Étude
Cette recherche a eu lieu dans le comté de Kisumu, qui inclut des régions urbaines, périurbaines (zones à la périphérie des villes) et rurales. La ville de Kisumu, située près du lac Victoria, a un climat humide avec deux saisons des pluies principales. La ville a connu beaucoup de croissance et des changements d'utilisation des terres, ce qui a affecté les lieux où les moustiques vivent et se reproduisent.
Treize sites ont été choisis pour cette étude, dont cinq dans la ville animée, quatre dans des zones périurbaines et quatre dans des zones rurales. Cette large gamme de lieux a permis une bonne comparaison entre différents environnements.
Collecte de Moustiques
Pour comprendre comment les moustiques porteurs de paludisme survivent aux insecticides, les chercheurs ont collecté des larves de moustiques dans les différentes zones d'étude. Ces larves ont été cultivées dans des conditions contrôlées pour devenir des moustiques adultes. L'étude a également impliqué de demander aux habitants locaux les types de pesticides qu'ils utilisent sur leurs fermes, car cela peut influencer la résistance des moustiques.
Test de Résistance des Moustiques
Pour voir à quel point les moustiques étaient résistants à divers insecticides, les chercheurs ont réalisé des tests en utilisant des procédures standard. Les moustiques adultes ont été exposés à des surfaces traitées avec différents insecticides. Les résultats ont montré des niveaux variés de résistance entre les populations urbaines, périurbaines et rurales.
Dans les zones urbaines, certains moustiques ont montré une résistance aux organophosphates et aux carbamates. Cependant, les moustiques des zones périurbaines et rurales étaient encore sensibles à ces produits chimiques. En ce qui concerne les pyréthrinoïdes comme le deltaméthrine et la perméthrine, les moustiques urbains faisaient face à une résistance plus élevée, avec un nombre significatif survivant à l'exposition.
Aperçus de l'Étude
L'étude a révélé que les moustiques urbains avaient développé une certaine résistance à la fois aux pyréthrinoïdes et à d'autres classes d'insecticides comme les organophosphates et les carbamates. Cette résistance était liée à la présence de mutations spécifiques dans leurs gènes. De plus, l'environnement urbain semble favoriser la capacité des moustiques à survivre à l'exposition à ces produits chimiques.
Des enzymes de détoxification, qui aident les moustiques à décomposer les produits chimiques, ont été trouvées actives dans les populations urbaines. Cela suggère que ces moustiques se sont adaptés pour faire face aux produits chimiques dans leur environnement. Fait intéressant, les moustiques des zones urbaines montraient aussi différentes compositions d'espèces. Anopheles arabiensis, un vecteur commun du paludisme, était plus présent dans les milieux urbains par rapport à Anopheles gambiae, qui était plus courant dans les zones rurales humides.
Le Rôle de la Pollution Urbaine
La pollution due aux activités humaines crée de nouveaux habitats pour les moustiques. Les environnements urbains ont souvent plus de sources d'eau contaminée, ce qui peut aider les moustiques à survivre et à se reproduire. Cela met en évidence un changement dans la façon dont ces nuisibles s'adaptent à leurs environnements. L'étude a observé qu'Anopheles gambiae a commencé à se reproduire dans des eaux plus polluées, montrant un changement comportemental significatif.
À mesure que les populations urbaines de moustiques augmentent, il y a une inquiétude croissante quant à leur capacité à résister aux insecticides. Les résultats suggèrent que les pesticides utilisés en agriculture pourraient contribuer à cette situation, car les mêmes produits chimiques sont souvent utilisés pour l'agriculture et le contrôle des moustiques.
Importance de l'Étude
Cette recherche éclaire l'état actuel des vecteurs de paludisme dans les zones urbaines du comté de Kisumu, montrant que les populations de moustiques changent et s'adaptent en réponse à leurs environnements. La preuve d'une haute résistance aux insecticides dans les milieux urbains est alarmante et indique que les stratégies doivent être mises à jour.
Étant donné la présence de moustiquaires traitées et de pulvérisations d'insecticides à l'intérieur, ces méthodes à elles seules ne suffisent peut-être pas à contrôler efficacement le paludisme urbain. Les caractéristiques d'An. arabiensis, qui prospère dans des conditions plus sèches et plus polluées par rapport à An. gambiae, indiquent que des méthodes de contrôle adaptées sont indispensables.
Directions Futures
Les résultats soulignent le besoin de nouvelles stratégies dans le contrôle des moustiques qui vont au-delà des méthodes traditionnelles. Cela inclut la prise en compte des comportements spécifiques et des conditions environnementales des moustiques urbains. Il peut être nécessaire d'incorporer des approches plus intégrées, comme la gestion des sites de reproduction et l'utilisation de différentes classes d'insecticides auxquels les moustiques n'ont pas encore développé de résistance.
La recherche met en avant que les zones urbaines pourraient nécessiter des tactiques de contrôle des nuisibles différentes de celles des zones rurales. À mesure que les villes continuent de croître et d'évoluer, comprendre comment les moustiques s'adaptent sera crucial pour développer des stratégies efficaces de prévention du paludisme.
Conclusion
L'étude a révélé que les populations urbaines du vecteur du paludisme Anopheles arabiensis montrent une résistance significative aux insecticides couramment utilisés. Cette résistance est étroitement liée à la pollution urbaine et aux activités humaines. À mesure que les environnements urbains changent, les moustiques qui y habitent le font aussi. Ce paysage évolutif exige des stratégies de contrôle des vecteurs mises à jour et plus intégrées pour gérer efficacement le paludisme dans les milieux urbains. Plus de recherches sont nécessaires pour comprendre les implications complètes de ces changements et pour garantir des mesures de contrôle du paludisme efficaces à l'avenir.
Titre: Insecticide resistance and its intensity in urban Anopheles arabiensis in Kisumu City, Western Kenya: Implications for malaria control in urban areas
Résumé: BackgroundThe rise of insecticide resistance poses a growing challenge to the effectiveness of vector control tools, particularly in rural areas. However, the urban setting has received comparatively less focus despite its significance in attracting rural to urban migration. Unplanned urbanization, often overlooked, exacerbates insecticide resistance as Anopheles mosquitoes adapt to the polluted environments of rapidly expanding cities. This study aimed to assess the insecticide susceptibility status of malaria vectors and identify potential underlying mechanisms across three distinct ecological settings characterized by differing levels of urbanization in Kisumu County, Kenya. MethodsField-derived An. gambiae (s.l.) larvae collected from a long stretch of urban-to-rural continuum were phenotyped as either resistant or susceptible to six different insecticides using the World Health Organization (WHO) susceptibility test. Polymerase chain reaction (PCR) techniques were used to identify the species of the An. gambiae complex and screened for mutations at voltage-gated sodium channels (Vgsc-1014F, Vgsc-1014S, Vgsc-1575Y) and acetylcholinesterase Ace1-119S. Metabolic enzymes activities (non-specific {beta}-esterases and monooxygenases) were evaluated in mosquitoes not exposed to insecticides using microplate assays. Additionally, during larval sampling, a retrospective questionnaire survey was conducted to determine pesticide usage by the local inhabitants. ResultsAnopheles arabiensis dominated in urban (96.2%) and peri-urban (96.8%) areas, while An. gambiae (s.s.) was abundant in rural settings (82.7%). Urban mosquito populations showed high resistance intensity to deltamethrin (Mortality rate: 85.2% at 10x) and suspected resistance to Pirimiphos-methyl and bendiocarb while peri-urban and rural populations exhibited moderate resistance intensity to deltamethrin (mortality rate >98% at 10x). Preexposure of mosquitoes to a synergist piperonyl butoxide (PBO) significantly increased mortality rates: from 40.7% to 88.5% in urban, 51.9% to 90.3% in peri-urban, and 55.4% to 87.6% in rural populations for deltamethrin, and from 41.4% to 78.8% in urban, 43.7% to 90.7% in peri-urban, and 35% to 84.2% in rural populations for permethrin. In contrast, 100% mortality to chlorfenapyr and clothianidin was observed in all the populations tested. The prevalence of L1014F mutation was notably higher in urban An. arabiensis (0.22) unlike the peri-urban (0.11) and rural (0.14) populations while the L1014S mutation was more prevalent in rural An. gambiae (0.93). Additionally, urban An. arabiensis exhibited elevated levels of mixed function oxidases (0.8/mg protein) and non-specific esterases (2.12/mg protein) compared to peri-urban (0.57/mg protein and 1.5/mg protein, respectively) and rural populations (0.6/mg protein and 1.8/mg protein, respectively). Pyrethroids, apart from their use in public health through LLINs, were being highly used for agricultural purposes across all ecological settings (urban 38%, peri-urban 36% and rural 37%) followed by amidine group, with organophosphates, neonicotinoids and carbamates being of secondary importance. ConclusionThese findings show high resistance of An. arabiensis to insecticides commonly used for vector control, linked with increased levels of detoxification enzymes. The observed intensity of resistance underscores the pressing issue of insecticide resistance in urban areas, potentially compromising the effectiveness of vector control measures, especially pyrethroid-treated LLINs. Given the species unique behavior and ecology compared to An. gambiae, tailored vector control strategies are needed to address this concern in urban settings.
Auteurs: Maxwell G Machani, I. Nzioki, S. Onyango, B. Onyango, J. Githure, H. Atieli, C. Wang, M.-C. Lee, A. Githeko, Y. Afrane, E. Ochomo, G. Yan
Dernière mise à jour: 2024-05-08 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.592663
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.592663.full.pdf
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