Malária Urbana: A Ascensão dos Mosquitos Resistentes
Estudo revela resistência crescente em mosquitos transmissores de malária em ambientes urbanos.
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Índice
A malária é uma doença séria que afeta muita gente na África Subsaariana. Pra combater a malária, métodos como mosquiteiros tratados com Inseticidas que duram (LLINs) e a pulverização interna com inseticidas têm sido usados. Essas estratégias ajudaram a reduzir as doenças e mortes ligadas à malária. Porém, os mosquitos que espalham a malária estão se tornando mais difíceis de matar porque estão desenvolvendo resistência aos produtos químicos usados nesses métodos. Essa resistência crescente, junto com mudanças no comportamento dos mosquitos, torna o controle da malária mais complicado.
As áreas urbanas estão se tornando lugares importantes para estudar a malária porque muita gente está se mudando do campo para as cidades. Nas cidades, os mosquitos estão encontrando novos locais pra se reproduzir, muitas vezes em água poluída. Isso é preocupante porque, embora a gente saiba que as populações de mosquitos nas cidades são geralmente menores que nas áreas rurais, as condições nas cidades podem ajudar os mosquitos a se adaptar e sobreviver.
O Desafio da Resistência dos Mosquitos
Apesar do uso de inseticidas, os mosquitos ainda estão sobrevivendo e espalhando a malária. Isso é em parte porque eles estão se tornando resistentes a inseticidas comuns como os piretróides. Resistência significa que os inseticidas que antes funcionavam não matam mais os mosquitos tão eficazmente. Duas principais razões pra isso são mudanças nos genes dos mosquitos e a capacidade deles de quebrar os inseticidas em seus corpos.
A pesquisa se concentrou principalmente em áreas rurais, que têm sido o foco principal do controle da malária. Mas agora, com o crescimento das áreas urbanas, é preciso prestar atenção em como os mosquitos se comportam e resistem a inseticidas nesses ambientes. Os ambientes Urbanos muitas vezes têm condições diferentes em comparação com as áreas rurais, como mais Poluição e menos locais naturais de reprodução para os mosquitos.
Áreas de Estudo
Essa pesquisa ocorreu no Condado de Kisumu, que inclui regiões urbanas, peri-urbanas (áreas na borda das cidades) e rurais. A cidade de Kisumu fica ao lado do Lago Vitória e tem um clima úmido com duas principais temporadas de chuva. A cidade passou por muito crescimento e mudanças no uso da terra, o que afetou onde os mosquitos vivem e se reproduzem.
Treze locais foram escolhidos pra esse estudo, incluindo cinco na cidade movimentada, quatro em áreas peri-urbanas e quatro em áreas rurais. Essa ampla variedade de locais permitiu uma boa comparação entre diferentes ambientes.
Coletando Mosquitos
Pra entender como os mosquitos que carregam a malária sobrevivem aos inseticidas, os pesquisadores coletaram larvas de mosquito das diferentes áreas de estudo. Essas larvas foram criadas em condições controladas pra se tornarem mosquitos adultos. O estudo também envolveu perguntar pros moradores locais sobre os tipos de pesticidas que eles usam nas fazendas, já que isso pode impactar a resistência dos mosquitos.
Testando a Resistência dos Mosquitos
Pra ver quão resistentes os mosquitos eram a vários inseticidas, os pesquisadores realizaram testes usando procedimentos padrão. Os mosquitos adultos foram expostos a superfícies tratadas com diferentes inseticidas. Os resultados mostraram níveis variados de resistência entre as populações urbanas, peri-urbanas e rurais.
Nas áreas urbanas, alguns mosquitos mostraram resistência a organofosforados e carbamatos. No entanto, os mosquitos das áreas peri-urbanas e rurais ainda eram suscetíveis a esses químicos. Em relação aos piretróides como deltametrina e permetrina, os mosquitos urbanos enfrentaram maior resistência, com um número significativo sobrevivendo à exposição.
Insights do Estudo
O estudo descobriu que os mosquitos urbanos desenvolveram certa resistência tanto aos piretróides quanto a outras classes de inseticidas, como organofosforados e carbamatos. Essa resistência estava ligada à presença de mutações específicas em seus genes. Além disso, o ambiente urbano provavelmente está promovendo a capacidade dos mosquitos de sobreviver à exposição a esses químicos.
Enzimas de desintoxicação, que ajudam os mosquitos a quebrar produtos químicos, estavam ativas nas populações urbanas. Isso sugere que esses mosquitos se adaptaram para lidar com os químicos em seu ambiente. Curiosamente, os mosquitos em áreas urbanas também mostraram composições de espécies diferentes. Anopheles arabiensis, um vetor comum da malária, era mais prevalente em ambientes urbanos em comparação com Anopheles gambiae, que era mais comum em áreas rurais mais úmidas.
O Papel da Poluição Urbana
A poluição proveniente das atividades humanas cria novos habitats para os mosquitos. Os ambientes urbanos geralmente têm mais fontes de água contaminada, o que pode ajudar os mosquitos a sobreviver e se reproduzir. Isso destaca uma mudança em como esses pestes estão se adaptando aos seus ambientes. O estudo observou que Anopheles gambiae começou a se reproduzir em água mais poluída, mostrando uma mudança significativa no comportamento.
À medida que as populações urbanas de mosquitos crescem, há uma preocupação crescente sobre sua capacidade de resistir a inseticidas. Os achados sugerem que os pesticidas usados na agricultura podem estar contribuindo para essa situação, já que os mesmos químicos são frequentemente usados tanto para a agricultura quanto para o controle de mosquitos.
Importância do Estudo
Essa pesquisa traz à tona o estado atual dos vetores da malária nas áreas urbanas de Kisumu, mostrando que as populações de mosquitos estão mudando e se adaptando em resposta aos seus ambientes. As evidências de alta resistência a inseticidas em ambientes urbanos são alarmantes e sugerem que as estratégias precisam ser atualizadas.
Considerando a presença de mosquiteiros tratados e a pulverização interna com inseticidas, esses métodos sozinhos podem não ser suficientes pra controlar a malária urbana de forma eficaz. As características de An. arabiensis, que se dá melhor em condições mais secas e poluídas em comparação com An. gambiae, indicam que métodos de controle personalizados são essenciais.
Direções Futuras
Os resultados ressaltam a necessidade de novas estratégias no controle de mosquitos que vão além dos métodos tradicionais. Isso inclui considerar os comportamentos específicos e as condições ambientais dos mosquitos urbanos. Pode ser necessário incorporar abordagens mais integradas, como gerenciar locais de reprodução e usar diferentes classes de inseticidas aos quais os mosquitos ainda não desenvolveram resistência.
A pesquisa destaca que as áreas urbanas podem precisar de táticas diferentes para controle de pragas do que as áreas rurais. À medida que as cidades continuam a crescer e evoluir, entender como os mosquitos se adaptam será crucial pra desenvolver estratégias eficazes de prevenção da malária.
Conclusão
O estudo constatou que as populações urbanas do vetor da malária Anopheles arabiensis estão apresentando resistência significativa a inseticidas comumente usados. Essa resistência está intimamente ligada à poluição urbana e à atividade humana. À medida que os ambientes urbanos mudam, os mosquitos que habitam esses locais também mudam. Esse cenário em mudança pede por estratégias de controle de vetores mais atualizadas e integradas pra gerenciar a malária em ambientes urbanos. Mais pesquisas são necessárias pra entender as implicações completas dessas mudanças e garantir medidas eficazes de controle da malária no futuro.
Título: Insecticide resistance and its intensity in urban Anopheles arabiensis in Kisumu City, Western Kenya: Implications for malaria control in urban areas
Resumo: 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.
Autores: 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
Última atualização: 2024-05-08 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.592663
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.06.592663.full.pdf
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