Relación entre los perfiles de resistencia a insecticidas en Anopheles gambiae sensu lato y las prácticas agrícolas en Costa de Marfil

Parásitos y vectores volumen 16, número de artículo: 270 (2023) Citar este artículo

517 Accesos

2 altmétrico

Detalles de métricas

El control de los vectores de la malaria mediante insecticidas está cada vez más socavado debido al desarrollo de resistencia a los insecticidas en los mosquitos. La resistencia a los insecticidas puede estar parcialmente relacionada con el uso de pesticidas en la agricultura, mientras que el nivel y los mecanismos de resistencia pueden diferir entre las prácticas agrícolas. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar si la resistencia fenotípica a los insecticidas y los mecanismos de resistencia molecular asociados en Anopheles gambiae sensu lato difieren entre las prácticas agrícolas.

Recogimos un. gambiae sl en seis sitios con tres prácticas agrícolas diferentes, incluyendo cultivo de arroz, hortalizas y cacao. Luego expusimos a las hembras adultas emergentes a concentraciones selectivas de bendiocarb (0,1%), deltametrina (0,05%), DDT (4%) y malatión (5%) utilizando la prueba estándar de susceptibilidad a insecticidas de la Organización Mundial de la Salud. Para investigar los mecanismos moleculares subyacentes de resistencia, utilizamos ensayos multiplex TaqMan qPCR. Determinamos la frecuencia de mutaciones en el sitio objetivo, incluidas Vgsc-L995F/S y Vgsc-N1570Y, y Ace1-G280S. Además, medimos los niveles de expresión de genes previamente asociados con la resistencia a insecticidas en An. gambiae sl, incluidas las monooxigenasas dependientes del citocromo P450 CYP4G16, CYP6M2, CYP6P1, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 y CYP9K1, y la glutatión S-transferasa GSTe2.

El An. Las poblaciones de gambiae sl de los seis sitios agrícolas fueron resistentes al bendiocarb, deltametrina y DDT, mientras que las poblaciones de los dos sitios de cultivo de hortalizas fueron además resistentes al malatión. La mayoría de los mosquitos analizados portaban al menos un alelo mutante Vgsc-L995F que está asociado con la resistencia a los piretroides y al DDT. En los sitios de cultivo de cacao, observamos las frecuencias más altas de 995F (80–87%), incluida una mayoría de mutantes homocigotos y varios en coexistencia con la mutación Vgsc-N1570Y. Detectamos la mutación Ace1 con mayor frecuencia en sitios de cultivo de hortalizas (51–60%), con una frecuencia moderada en arroz (20–22%) y raramente en sitios de cultivo de cacao (3–4%). Por el contrario, CYP6M2, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 y CYP9K1, previamente asociados con la resistencia metabólica a los insecticidas, mostraron los niveles de expresión más altos en las poblaciones de sitios de cultivo de arroz en comparación con la cepa de referencia susceptible de Kisumu.

En nuestro estudio, observamos asociaciones intrigantes entre el tipo de prácticas agrícolas y ciertos perfiles de resistencia a los insecticidas en el vector de la malaria An. gambiae sl que puedan derivarse del uso de pesticidas utilizados para proteger los cultivos.

El control de vectores es la principal estrategia para controlar la malaria y ha tenido éxito en África durante muchos años. Lamentablemente, los vectores son cada vez más resistentes a los insecticidas utilizados en salud pública. Esto amenaza la eficacia de los mosquiteros insecticidas de larga duración (MTILD) y la fumigación residual en interiores (IRS), que son las principales herramientas para controlar los mosquitos de la malaria [1]. Los compuestos activos clásicos utilizados para estas herramientas son piretroides, organoclorados, organofosforados y carbamatos. Sin embargo, recientemente se han reutilizado otros ingredientes activos, incluidos los neonicotinoides y los pirroles [2]. Se ha informado de resistencia a los insecticidas de uso común en los vectores de la malaria en varios países del África subsahariana [3,4,5,6,7,8,9].

Además de los cambios de comportamiento, en la resistencia a los insecticidas intervienen diferentes mecanismos fisiológicos. Los más importantes descritos en los vectores africanos de la malaria son la resistencia al sitio objetivo que conduce a alteraciones de los sitios objetivo del insecticida, impidiendo la unión del insecticida [10]; resistencia metabólica, caracterizada por cambios en los sistemas enzimáticos de los insectos que conducen a una rápida desintoxicación o secuestro de insecticidas [11]; y resistencia cuticular que reduce la cantidad de insecticida que penetra en el insecto [12].

Las mutaciones del sitio objetivo en el canal de sodio dependiente de voltaje (Vgsc) están asociadas con la resistencia a los piretroides y al diclorodifeniltricloroetano (DDT) y también se conocen como mutaciones de resistencia a la caída (kdr) [6, 13, 14]. En Anopheles gambiae sensu lato, kdr se confiere predominantemente por dos mutaciones en la misma posición del codón Vgsc-L995F/S [15, 16]. Una mutación adicional, denominada 'super kdr' (Vgsc-N1570Y), coincide con el alelo L995F y aumenta aún más la resistencia [17]. En África occidental y particularmente en Costa de Marfil, kdr se encuentra entre los mecanismos de resistencia más comúnmente reportados, predominando el alelo Vgsc-995F [6, 18, 19, 20]. Otra mutación puntual en el gen de la acetilcolinesterasa que provoca una sustitución de glicina por serina (Ace1-G280S) y confiere resistencia a carbamatos y organofosforados [21] también se ha encontrado en Culex pipiens quinquefasciatus [22] y An. gambiae [23, 24] mosquitos de Costa de Marfil. Si bien las mutaciones en el sitio objetivo de kdr y Ace1 están involucradas en la resistencia a los insecticidas, por sí solas no explican los fenotipos altamente resistentes observados en los mosquitos [25].

El otro mecanismo fisiológico importante de la resistencia a los insecticidas en los mosquitos es la sobreexpresión de enzimas metabólicas que desintoxican o secuestran los insecticidas [11]. La resistencia metabólica incluye, entre otras, enzimas de tres familias principales de enzimas: las monooxigenasas dependientes del citocromo P450 (P450 o CYP), la carboxilesterasa y la glutatión S-transferasa (GST). Se ha detectado sobreexpresión de varios genes de desintoxicación relacionados con la resistencia a los insecticidas en poblaciones de mosquitos de campo en Costa de Marfil, principalmente en áreas de cultivo de arroz [14, 26, 27, 28]. En 2014, Edi et al. [27] demostraron que algunos genes pertenecientes a la familia CYP6 P450 metabolizan los piretroides y otros insecticidas en mosquitos de campo de Tiassalé, en el sur de Costa de Marfil. La participación de los P450 en la resistencia de los vectores de la malaria de la misma localidad se ha demostrado repetidamente en estudios posteriores utilizando bioensayos sinérgicos [25], reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) y secuenciación de ARN [14].

Aunque la resistencia a los insecticidas en los vectores de la malaria se atribuye al uso de insecticidas en la salud pública, un número cada vez mayor de estudios sugiere que el uso de pesticidas en la agricultura también contribuye a la selección de la resistencia a los insecticidas en los mosquitos [1, 18, 29, 30]. Las crecientes poblaciones humanas, particularmente en África, ejercen una presión cada vez mayor sobre la productividad agrícola, lo que lleva a un uso intensificado de pesticidas [31]. De hecho, las importaciones de pesticidas entre 2005 y 2015 casi se triplicaron en la región de África occidental, particularmente en los tres mayores mercados de pesticidas: Costa de Marfil, Ghana y Nigeria [32]. Además, el uso incontrolado e inadecuado de agroquímicos puede conducir al desarrollo de resistencia a los insecticidas en insectos no objetivo, incluidos los vectores de la malaria que se reproducen en áreas agrícolas, ya que los compuestos utilizados para controlar las plagas de los cultivos a menudo tienen los mismos ingredientes activos y objetivos moleculares que aquellos. utilizado en salud pública. [5]. Por lo tanto, el riego agrícola aumenta en gran medida el riesgo de malaria para las comunidades cercanas, así como el desarrollo de resistencia a los insecticidas por parte de los pesticidas destinados a controlar las plagas de los cultivos [33,34,35]. La resistencia cruzada de los mosquitos a los insecticidas de salud pública es ahora un obstáculo real para los actuales métodos de control de vectores adoptados por el Plan Global para la Gestión de la Resistencia a los Insecticidas (GPIRM) de la Organización Mundial de la Salud (OMS) [36]. Estos métodos se basan principalmente en IRS y MILD y requieren una mejor comprensión de la asociación entre las prácticas agrícolas y la resistencia a los insecticidas.

Estudios anteriores han informado del uso generalizado de pesticidas en diferentes tipos de agricultura y han demostrado que la resistencia de los vectores a los insecticidas varía de un sitio a otro en Costa de Marfil [18]. Aunque tanto la resistencia al sitio objetivo como la regulación positiva de los genes P450 se han descrito en An. gambiae sl en el país no se ha estudiado la asociación entre diferentes prácticas agrícolas y la resistencia a insecticidas. Por lo tanto, evaluar el estado actual de la resistencia del vector de la malaria a partir de diferentes prácticas agrícolas se convierte en una necesidad para facilitar una planificación más eficaz de las estrategias de control basadas en el tipo de agricultura. Aquí, evaluamos la resistencia fenotípica a concentraciones selectivas de insecticidas utilizando la prueba estándar de susceptibilidad a insecticidas de la OMS en An. gambiae sl recolectada en áreas de cultivo de arroz, hortalizas y cacao en el oeste de Costa de Marfil. Además, medimos la frecuencia de los alelos de resistencia del sitio objetivo y caracterizamos los niveles de expresión de genes metabólicos previamente asociados con la resistencia a los insecticidas en el país.

Se llevaron a cabo recolecciones de larvas en seis sitios de estudio en Costa de Marfil con tres prácticas agrícolas diferentes, incluido el cultivo de cacao, arroz y hortalizas. Cada tipo de cultivo incluyó dos sitios en el estudio. Los sitios con cultivo de arroz de regadío estaban en Agboville (latitud: 5,935496°, longitud: −4,223084°) y Tiassalé (latitud: 5,904263°, longitud: −4,826142°), ubicados en las zonas forestales de Costa de Marfil. Los sitios vegetales fueron Azaguié (latitud: 5.633333°, longitud: −4.083333°) y Dabou (latitud: 5.316667°, longitud −4.383333°), también ubicados en la zona forestal, mientras que los sitios de cacao fueron Issia (latitud: 6.487614°, longitud: −6,583677°) y Soubré (latitud: 5,786623°, longitud: −6,589017°), que se caracterizan por bosques siempre verdes (Fig. 1).

Mapa de los sitios de recolección de larvas de mosquitos en Costa de Marfil. En Agbovile y Tiassalé, las larvas se recogieron en los arrozales, mientras que en Azaguié y Dabou se recogieron en los campos de hortalizas. En la parte occidental, se recogieron larvas de mosquitos en los campos de cacao de Issia y Soubré. El mapa fue creado con QGIS (2022, Sistema de Información Geográfica QGIS. Asociación QGIS.ORG; http://www.qgis.org). Fuente del mapa base: Sentinel-2 sin nubes (https://s2maps.eu) de EOX IT Services GmbH (contiene datos modificados de Copernicus Sentinel 2020)

El clima en las áreas de estudio es húmedo y ecuatorial [37], caracterizado por cuatro estaciones: (i) una larga temporada de lluvias que trae fuertes lluvias de mayo a junio; (ii) una corta temporada de lluvias con lluvias de agosto a septiembre en la parte sur y de agosto a octubre en la parte más occidental; (iii) una corta estación seca de octubre a noviembre; y (iv) una estación seca principal de diciembre a abril. La temperatura promedio varía entre 21 °C y 33 °C.

Para controlar los insectos dípteros y lepidópteros que dañan los cultivos, se utilizan principalmente piretroides y neonicotinoides en los arrozales de Agboville y Tiassalé y en los campos de hortalizas de Azaguié y Dabou [29]. Ambas prácticas agrícolas se llevan a cabo durante todo el año en Costa de Marfil. Issia y Soubré están situadas en la mayor región productora de cacao de Costa de Marfil. La producción de cacao es la principal actividad económica en la parte occidental del país y uno de los principales pilares de la economía de Costa de Marfil. En las zonas productoras de cacao, los neonicotinoides combinados con piretroides son los insecticidas que se utilizan predominantemente para proteger los campos de cacao contra las infestaciones de míridos, que se consideran el problema de plagas más importante en el cultivo del cacao [18, 38]. En nuestros sitios de estudio, los MILD distribuidos en las áreas irrigadas de arroz y vegetales contienen deltametrina, mientras que los distribuidos en el área del cacao contienen alfa-cipermetrina [39].

Recogimos un. gambiae sl en el sur de Costa de Marfil (es decir, Agboville, Azaguié, Dabou y Tiassalé) de junio a julio de 2018 y en el oeste de Costa de Marfil (es decir, Issia, Soubré) en junio de 2019. En Agboville y Tiassalé, recolectamos las larvas en arrozales irrigados, mientras que en Dabou y Azaguié fueron recolectadas en pozos de agua en los campos de hortalizas. En Soubré e Issia hicimos colectas en charcos de agua en campos de cacao (Fig. 1). Una vez de regreso a Abidjan, criamos las larvas hasta la etapa adulta en el insectario del Centre Suisse de Recherches Scientifiques en Côte d'Ivoire (CSRS) en condiciones estándar de 26 ± 2 °C, 75 ± 10% de humedad relativa y 12 h/12 h fotoperiodo luz/oscuridad. Las larvas de cada sitio se criaron por separado y se alimentaron cada mañana con 0,075 g de alimento para peces en polvo TetraMin® (Tetra, Melle, Alemania). Los adultos emergentes tuvieron acceso a una solución de miel al 10%.

Para determinar la susceptibilidad fenotípica a los insecticidas a las cuatro clases de insecticidas clásicos comúnmente utilizados en salud pública, realizamos la prueba estándar de susceptibilidad a los insecticidas de la OMS [40] con mosquitos hembra adultos de 2 a 5 días de edad, no alimentados con sangre, que habían emergido. de las larvas recolectadas en el campo. Probamos su susceptibilidad frente a las concentraciones discriminantes de la OMS de bendiocarb (0,1%), deltametrina (0,05%), DDT (4%) y malatión (5%) en papeles de filtro tratados procedentes de la OMS. Para determinar la tasa de eliminación, realizamos bioensayos con adultos extraídos de un insecticida An susceptible. gambiae en sentido estricto. colonia de Kisumu y los expuso a deltametrina (0,05%) y DDT (4%). Para cada combinación de insecticida y sitio de campo, expusimos seis lotes de 20 a 25 hembras, incluidos cuatro lotes expuestos a papeles de filtro impregnados con insecticida y dos lotes que sirvieron como controles negativos y expuestos a papeles de control que contenían solo el aceite portador del insecticida. Durante el tiempo de exposición de 1 h, registramos cuántos mosquitos fueron derribados en intervalos de 5 minutos. Después de una hora de exposición, transferimos los mosquitos nuevamente a los tubos de retención y les permitimos alimentarse con una solución de miel al 10% ad libitum, mientras que la mortalidad retrasada se registró 24 h después de la exposición.

Matamos a los mosquitos que todavía estaban vivos 24 h después de la exposición en etanol absoluto y luego eliminamos el exceso de etanol con una toalla de papel. Luego transfirimos suavemente los mosquitos en lotes de 10 a 100 individuos a tubos de microcentrífuga de 1,5 ml que contenían entre 0,7 y 1,4 ml de RNAlater® (Ambion, Inc., Austin, TX, EE. UU.), dependiendo de la cantidad de mosquitos. Mantuvimos los tubos de RNAlater con mosquitos durante la noche a 4 ° C para permitir una penetración completa del tejido. Al día siguiente, se eliminó el exceso de RNAlater® y los tubos se almacenaron a -20 °C hasta su procesamiento posterior para la extracción de ADN y ARN.

Para la extracción de ARN y ADN totales, seleccionamos al azar 50 individuos conservados con RNAlater® de los controles que no habían estado expuestos a insecticidas en los bioensayos y los procesamos utilizando el kit de perlas magnéticas MagnaMedics (MagnaMedics GmbH, Aquisgrán, Alemania). . Molimos los mosquitos individualmente en tubos de microcentrífuga de 1,5 ml agregando 200 µl de tampón TE (clorhidrato de tris (hidroximetil) aminometano [Tris-HCl] 10 mM, ácido etilendiaminotetraacético [EDTA] 1 mM, pH 8,0) por tubo y usando una mano de mortero. impulsado por un triturador de pañuelos de mano. Luego, agregamos 150 µl de tampón de lisis, mezclamos todo mediante agitación durante 15 segundos e incubamos la mezcla durante 10 minutos a temperatura ambiente mientras agitamos los tubos cada 2 minutos durante 15 segundos. Después de la incubación, centrifugamos los restos de mosquitos no lisados a 16.000 xg durante 2 minutos. A continuación, transferimos el sobrenadante transparente a un nuevo tubo de 1,5 ml, agregamos 20 µl de perlas magnéticas y 440 µl de tampón de unión y agitamos la mezcla durante 15 s. Incubamos la mezcla nuevamente durante 10 minutos a temperatura ambiente mientras agitamos los tubos en el medio como se describe anteriormente para el paso de lisis. Los tubos se colocaron en una rejilla magnética durante 2 minutos, permitiendo que las perlas magnéticas sedimentaran, y luego se descartó el sobrenadante. Lavamos las perlas restantes dos veces agregando 200 µl de tampón de lavado, agitamos los tubos y dejamos que la mezcla se incubara durante 1 minuto a temperatura ambiente antes de colocarla durante 2 minutos nuevamente en la rejilla magnética y desechar el sobrenadante. Finalmente, extrajimos los ácidos nucleicos agregando 180 µl de tampón de elución, agitamos los tubos e incubamos la mezcla durante 10 minutos en un baño de agua a 50 °C y agitamos en el medio como se indicó anteriormente. Después de retirar los tubos del baño de agua, los agitamos nuevamente, los giramos hacia abajo y colocamos los tubos en la rejilla magnética durante 2 minutos. Finalmente, recogimos el sobrenadante que ahora contenía el ADN y el ARN purificados, transfirimos la solución a nuevos tubos de 1,5 ml y los almacenamos a -80 °C.

Identificar las especies hermanas de An. gambiae sl complex, realizamos dos ensayos de qPCR multiplex TaqMan® [41, 42] con modificaciones a los protocolos originales como se describe en Wipf et al. [14]. En resumen, el primer ensayo diferencia Anopheles coluzzii y An. gambiae ss como grupo (Ag+) de Anopheles bwambae, Anopheles melas, Anopheles merus y Anopheles quadriannulatus (Aq+) y de Anopheles arabiensis (Aa+). El segundo ensayo distingue entre An. coluzzii (antigua forma M molecular) y An. gambiae ss (antigua forma S molecular) basada en el locus SINE 200 X6.1 que está fijado en An. coluzzii y ausente en An. gambiae ss Utilizamos los cebadores comunes diseñados por Santolamazza et al. [42] y las sondas descritas en Wipf et al. [14]. Realizamos el segundo ensayo con el ADN de las muestras que resultaron ser Ag+ en el primer ensayo.

Además de los ensayos de identificación de especies, aplicamos ensayos de diagnóstico qPCR TaqMan® para detectar las mutaciones kdr del sitio objetivo del canal de sodio dependiente de voltaje (es decir, Vgsc-L995F/S y Vgsc-N1570Y) y la mutación de la acetilcolinesterasa Ace1-G280S. siguiendo el protocolo de Bass et al. [43] con las adaptaciones descritas en Mavridis et al. [44].

Además de las qPCR de diagnóstico para la identificación de especies y la detección de mutaciones en el sitio objetivo, medimos los niveles de expresión de genes que previamente se han asociado con la resistencia a insecticidas en An. gambiae sl, incluidas las monooxigenasas dependientes del citocromo P450 CYP4G16, CYP6M2, CYP6P1, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 y CYP9K1, y la glutatión S-transferasa GSTe2. Como referencia para la expresión genética general, medimos adicionalmente los niveles de expresión del gen constitutivo que codifica la proteína ribosómica S7 (RPS7). Nuevamente, utilizamos una serie de qPCR de transcripción inversa TaqMan® (RT-qPCR) específicas de ARN mensajero (ARNm) que fueron desarrolladas por Mavridis et al. [45]. En lugar de combinar ARN o ADN, medimos los niveles de expresión genética por separado para cada individuo con 50 individuos por sitio de campo y 50 individuos de An, susceptible a insecticidas. colonia gambiae ss Kisumu. Esta cepa susceptible de Kenia se mantiene en el insectario como control para los bioensayos de susceptibilidad a los insecticidas.

Realizamos las reacciones de qPCR en volúmenes de 10 µl, que contenían 1 µl de extracto de ácido nucleico plantilla y 9 µl de mezcla maestra que comprende cebadores y sondas en concentraciones finales como se publicó anteriormente [14]. Los reactivos de la mezcla maestra fueron suministrados por Fast-Track Diagnostics (FTD, Esch-sur-Alzette, Luxemburgo). Todas las reacciones se realizaron en un sistema de PCR en tiempo real C1000 Touch/CFX96™ (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, EE. UU.) en placas de 96 pocillos (Sarstedt, Nümbrecht, Alemania; número de catálogo: 72.1980.202). Los parámetros del ciclo térmico fueron 15 min para la transcripción inversa a 50 °C, inactivación de RTasa y desnaturalización inicial a 95 °C durante 3 min, seguido de 40 ciclos de desnaturalización a 95 °C durante 3 s y pasos de recocido/extensión a 60 °. C durante 30 s.

Para el ensayo de susceptibilidad a insecticidas, calificamos tanto la eliminación inmediata a intervalos de 5 minutos hasta 1 h como las tasas de mortalidad retardada a las 24 h después de la exposición. Se realizó un análisis de supervivencia para visualizar el tiempo de eliminación de los piretroides y el DDT, comparando el efecto de eliminación en las poblaciones de mosquitos de campo con el de la colonia de Kisumu susceptible a los insecticidas. Para la interpretación de las tasas de mortalidad en términos del estado de resistencia fenotípica, seguimos los criterios de la OMS [40]: una tasa de mortalidad inferior al 90% indica resistencia; una tasa de mortalidad igual o superior al 98% indica susceptibilidad; y una tasa de mortalidad entre el 90 y el 97% sugiere una posible resistencia que debe ser confirmada.

Los niveles de expresión de los genes de interés en relación con el control interno (RPS7) se calcularon utilizando el método del ciclo de umbral comparativo (CT), también conocido como método 2-ΔCT, donde ΔCT = gen CT de interés-control interno CT. 46]. Para evaluar si los niveles de expresión genética difieren entre las poblaciones de mosquitos, ejecutamos un modelo de regresión lineal para cada gen con 2 − ΔCT como variable dependiente. Utilizamos la cepa Kisumu susceptible como referencia. Establecimos el nivel de significancia en α = 0,05 y ajustamos los valores de P para pruebas múltiples utilizando el método de ajuste de Bonferroni [47].

Realizamos todos los análisis de datos en R versión 4.0.3 [48] usando RStudio versión 1.3.1093 [49]. Utilizamos el paquete R 'tidyverse' para ordenar y visualizar datos [50]. Los paquetes R 'survival' y 'survminer' [51] se utilizaron para trazar las curvas de supervivencia y calcular las estimaciones de Kaplan-Meier [52].

Las tasas de eliminación de DDT y deltametrina variaron significativamente entre los sitios (DDT: valor P < 0,001; deltametrina: valor P < 0,0001), pero fueron sustancialmente más bajas en todas las poblaciones de campo en comparación con la colonia de Kisumu susceptible a los insecticidas (valor P < 0,0001) (Fig. 2), lo que confirma la resistencia a los insecticidas observada en las tasas de mortalidad retrasadas de 24 h (Fig. 3). La exposición a la deltametrina derribó a los mosquitos de todas las poblaciones analizadas en el campo y en el laboratorio más rápidamente que el DDT (Fig. 2). Entre las poblaciones de campo, la población del sitio de hortalizas de Dabou mostró la tasa de eliminación más rápida y más alta tanto con deltametrina como con DDT, aunque las tasas de eliminación finales 1 h después de la exposición no superaron el 25% y el 12%, respectivamente. La tasa de caída más baja con deltametrina se observó en la población del campo de cacao de Issia. Por el contrario, la mayoría de los mosquitos de Kisumu ya fueron derribados después de 10 minutos de exposición a la deltametrina y todos después de 40 minutos (Fig. 2). La probabilidad de caída con DDT fue la más baja (0%) en las poblaciones de campos de cacao de Soubré y la más alta (12%) en las poblaciones de campos de hortalizas de Dabou (valor P <0,0001) (Fig. 2). En comparación, la mitad de los mosquitos Kisumu susceptibles fueron derribados por DDT después de 25 minutos y todos después de 50 minutos de exposición (Fig. 2).

Curvas de "supervivencia" de Kaplan-Meier que muestran la caída acumulada durante los 60 minutos de exposición a concentraciones diagnósticas de deltametrina (0,05%) y DDT (4%) en el ensayo de susceptibilidad a insecticidas de la OMS. La prueba de rango logarítmico utilizada para la prueba de Kaplan-Meier mostró valores de P <0,0001 entre Kisumu y los sitios de arroz, hortalizas y cacao, respectivamente.

Tasas de mortalidad en 24 h frente a las concentraciones diagnósticas de bendiocarb (0,1%), DDT (4%), deltametrina (0,05%) y malatión (5%). Las tasas de mortalidad superiores al 98% (línea roja) indican susceptibilidad según los criterios de resistencia fenotípica de la OMS. Las barras de error indican intervalos de confianza del 95%

Todas las poblaciones de mosquitos de las tres prácticas agrícolas fueron resistentes a deltametrina, DDT y bendiocarb. Sin embargo, las poblaciones de los sitios de arroz y cacao todavía eran susceptibles al malatión (Fig. 3). La colonia de referencia de Kisumu era totalmente susceptible al DDT y la deltametrina. Las tasas de mortalidad de 24 h en los grupos de control no expuestos fueron inferiores al 5% en cada bioensayo y, por lo tanto, no corregimos las mortalidades de control.

En todos los sitios, los ensayos de qPCR confirmaron la presencia de An. gambiae ss y An. coluzzii con un 96% de predominio de An. coluzzii (n = 295). Todos los mosquitos de los arrozales de Agboville y Tiassalé, así como los de las granjas de hortalizas de Azaguié y Dabou, fueron identificados como An. coluzzii, excepto un An. coluzzii/An. gambiae ss híbrido de Azaguié. Mientras que An. coluzzii fue la especie predominante en los cacaotales de Issia y Soubré, identificamos el 12% y el 10% de los ejemplares como An. gambiae ss, respectivamente.

Identificamos varias mutaciones en el sitio objetivo, incluidos los loci kdr Vgsc-L995F y Vgsc-N1570Y y la mutación de la acetilcolinesterasa Ace1-G280S, mientras que la frecuencia alélica varió según el sitio y la práctica agrícola (Fig. 4). Por el contrario, no detectamos el alelo mutante Vgsc-L995S. La mutación Vgsc-L995F que está asociada con la resistencia a los piretroides y al DDT fue el alelo más frecuente en todos los sitios (Fig. 4). Detectamos frecuencias alélicas altas de Vgsc-L995F en los sitios de cultivo de cacao de Issia y Soubré, mientras que encontramos frecuencias moderadas en los sitios de hortalizas y arroz. La mutación Vgsc-N1570Y estuvo presente en bajas frecuencias en Azaguié, Issia, Soubré y Tiassalé y no fue detectada en Agboville y Dabou (Fig. 4). Las frecuencias más altas se encontraron en ambos sitios de cultivo de cacao.

Frecuencia alélica de las mutaciones de resistencia al sitio objetivo Vgsc-L995F, Vgsc-N1570Y y Ace1-G280S. Los porcentajes indican la frecuencia de los alelos de resistencia, mientras que las barras muestran los números reales.

Encontramos la mutación Ace1-G280S asociada con la resistencia a carbamatos y organofosforados en las frecuencias alélicas más altas tanto en los sitios de cultivo de hortalizas de Dabou (60%) como en Azaguié (51%), pero principalmente en Dabou, mientras que estaba por debajo del 25% en el arroz. poblaciones de campo de Agboville y Tiassalé, y menos del 5% en los campos de cacao de Issia y Soubré (Fig. 4).

Las monooxigenasas CYP4G16, CYP6M2, CYP6P1, CYP6P3, CYP6P4, CYP6Z1 y CYP9K1 dependientes del citocromo P450 se sobreexpresaron significativamente en comparación con Kisumu con variaciones entre los diferentes sitios agrícolas (Figs. 5 y 6). Los sitios de cultivo de cacao mostraron niveles de expresión bajos en general, mientras que los sitios de cultivo de arroz tuvieron niveles de expresión aumentados y los sitios de cultivo de hortalizas mostraron una imagen mixta (Fig. 6). Los tres P450, CYP9K1, CYP6Z1 y CYP6M2, se sobreexpresaron significativamente en los seis sitios de campo, mientras que se sobreexpresaron más notablemente en los sitios de cultivo de arroz de Agboville y Tiassalé, seguidos por el sitio de hortalizas de Dabou (Fig. 6). Los mayores cambios se detectaron para CYP9K1 en Agboville (5,3 veces más) y Dabou (5,2 veces más). Curiosamente, mientras que CYP4G16 estaba regulado positivamente en Dabou, el mismo gen no se expresó de manera significativamente diferencial en el otro sitio de cultivo de hortalizas, Azaguié, y en el sitio de cultivo de cacao, Issia.

Niveles de expresión génica de enzimas desintoxicantes en Anopheles gambiae sl de las seis poblaciones de campo con tres prácticas agrícolas diferentes y en la cepa susceptible Kisumu. Los cuadros indican los cuartiles del 25 al 75%. Los bigotes muestran el rango del 5 al 95 % y los puntos representan valores atípicos

Niveles de expresión diferencial para genes desintoxicantes putativos medidos en poblaciones de campo. Los cambios en veces dan el cambio en el nivel de expresión de una población frente a la cepa de referencia susceptible Kisumu en la escala log2. Los cambios en veces se estimaron utilizando modelos de regresión lineal generalizados para cada gen. ns no significativo; * P < 0,05; ** P < 0,01; *** P < 0,001

Independientemente de la práctica agrícola predominante, An. Las poblaciones de gambiae sl de los seis sitios de Costa de Marfil fueron resistentes a la deltametrina, el DDT y el bendiocarb, mientras que sólo las poblaciones de las zonas de cultivo de hortalizas fueron además resistentes al malatión. Si bien las mutaciones kdr que alteran el sitio objetivo de piretroides y organoclorados aparecieron como el mecanismo impulsor de resistencia a los insecticidas en los sitios de cacao, identificamos altos niveles de expresión de las enzimas P450 que metabolizan los insecticidas en los sitios de arroz irrigados. En los dos sitios vegetales, encontramos mutaciones en el sitio objetivo de kdr y Ace1 asociadas con resistencia fenotípica, pero los sitios mostraron patrones de expresión contrastantes de genes metabólicos.

En Costa de Marfil, como en otros países africanos, se ha sugerido que el uso de pesticidas en la agricultura es una de las causas indirectamente relacionadas con la resistencia a los insecticidas en los vectores de la malaria, aunque pocos estudios se han centrado en la relación entre la agricultura y la resistencia a los insecticidas. [29, 30, 53, 54]. La mayoría de los estudios previos realizados en Costa de Marfil han demostrado una tendencia muy alta de resistencia a los piretroides y al DDT y también la resistencia a los carbamatos y organofosforados está aumentando progresivamente [27, 28, 55]. En un estudio de seguimiento se descubrió que los piretroides predominan entre los insecticidas utilizados en los campos de hortalizas, arroz y cacao, mientras que los vectores de estas prácticas agrícolas mostraron resistencia al DDT, la deltametrina y el bendiocarb [18]. En 2016, Chouaïbou et al. [29] detectaron resistencia al malatión en vectores de malaria recolectados en campos de hortalizas en Dabou y descubrieron que los organofosforados representaban el 9% de los insecticidas utilizados en este sitio, en comparación con sólo el 2% en los campos de arroz de Tiassalé, donde los mosquitos eran susceptibles al malatión, como en nuestro estudio. Por lo tanto, los pesticidas agrícolas en hábitats de reproducción de mosquitos pueden favorecer la selección de resistencia a los insecticidas en An. mosquitos gambiae sl contra compuestos que no se utilizaron en intervenciones de control de vectores.

En la búsqueda de los mecanismos causantes de la resistencia fenotípica observada, encontramos una frecuencia alélica muy alta de la mutación Vgsc-L995F asociada a resistencia a piretroides y DDT en áreas cacaoteras. De hecho, siendo Costa de Marfil el primer productor mundial de cacao, su parte occidental está en proceso de convertirse en la nueva zona de alta producción de cacao del país [37]. Por lo tanto, pesticidas como los piretroides se aplican intensivamente en el cultivo del cacao para protegerlo contra las plagas de los cultivos [38]. Estas actividades y el despliegue de mosquiteros tratados con alfa-cipermetrina durante las intervenciones del programa nacional de control de la malaria en esta región [39] probablemente ejercieron una enorme presión de selección, lo que llevó al desarrollo de resistencia a los piretroides en los vectores. Además, detectamos con frecuencia moderada la presencia del alelo Vgsc-1570Y que amplifica los efectos de la mutación Vgsc-L995F. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se detecta la mutación Vgsc-N1570Y en los campos de cacao de Issia y Soubré. Los hallazgos de este estudio muestran que la resistencia fenotípica observada en la región del cacao probablemente esté asociada con la alta frecuencia de las mutaciones Vgsc-L995F y Vgsc-N1570Y, lo que probablemente confirma el papel crucial de la mutación kdr en conferir resistencia a los piretroides y al DDT.

Observamos resistencia a los insecticidas carbamatos y organofosforados en An. Poblaciones de gambiae sl procedentes de campos de hortalizas de Dabou y Azaguié. Esto puede ser indicativo de un uso intensivo de carbamatos y organofosforados, que pueden contaminar los criaderos de mosquitos en el entorno cultivado. Esta hipótesis está respaldada por el estudio de Chouaïbou et al. [29] que encontraron residuos de carbamato y organofosforados en los criaderos de mosquitos y en el suelo de los campos de hortalizas de Dabou, así como resistencia fenotípica en An. gambiae sl a bendiocarb y malatión. De manera tranquilizadora, encontramos las frecuencias más altas del gen insensible de la acetilcolinesterasa Ace1-G280S en mosquitos de áreas vegetales, lo que confirma la resistencia cruzada observada entre los insecticidas carbamatos y organofosforados. En 2016, Chouaïbou et al. [29] detectaron resistencia al malatión en vectores de malaria recolectados en campos de hortalizas en Dabou y descubrieron que los organofosforados representaban el 9% de los insecticidas utilizados en este sitio, en comparación con sólo el 2% en los campos de arroz de Tiassalé, donde los mosquitos eran susceptibles al malatión como en nuestro caso. estudiar. Por lo tanto, la presencia de la mutación Ace1 que confiere resistencia cruzada a estos insecticidas representa una amenaza importante para las estrategias de control de vectores basadas en carbamatos y organofosforados. Se necesita urgentemente el uso de insecticidas recientemente desarrollados con diferentes modos de acción y su combinación con clases más antiguas en intervenciones a gran escala para controlar la resistencia a los insecticidas.

Finalmente, el análisis de la expresión genética reveló que varios P450 estaban sobreexpresados en los campos de arroz en relación con Kisumu. Descubrimos que los P450 CYP9K1, CYP6M2, CYP6Z1, CYP6P4 y CYP6P3 fueron los más regulados entre los genes detectados en sitios de cultivo de arroz y vegetales. De hecho, la exposición frecuente de las larvas a contaminantes agrícolas y varios xenobióticos en el agua de los campos de arroz y hortalizas podría inducir estrés metabólico y provocar la desintoxicación de los insecticidas en el insecto. Estudios recientes han demostrado que la exposición recurrente a An. Gambiae sl y Aedes aegypti a los agroquímicos indujeron una tolerancia significativa a los insecticidas debido a la estimulación de múltiples genes responsables de la resistencia al sitio objetivo y la resistencia metabólica, incluidos los genes P450 [56, 57]. Así, la práctica del cultivo de arroz y hortalizas varias veces al año y el uso intensivo de insecticidas en estos cultivos, así como los xenobióticos presentes en los pozos de agua de los cultivos que favorecen la expresión de genes metabólicos, pueden ser la razón por la que los mecanismos P450 se seleccionan con mayor fuerza en sitios de cultivo de arroz y en el sitio de cultivo de hortalizas de Dabou que los sitios de cultivo de cacao. La sobreexpresión de varios P450 revelada tanto en los sitios de cultivo de arroz como en los de Dabou, junto con las mutaciones en el sitio objetivo, puede explicar las bajas mortalidades observadas por DDT, deltametrina y bendiocarb. Encontramos que CYP6M2 estaba regulado positivamente en todos los sitios, pero el gen estaba sobreexpresado principalmente en Tiassalé en comparación con Kisumu. De hecho, se encontró que los mosquitos de campo Tiassalé eran resistentes a la deltametrina, mientras que todavía eran susceptibles al malatión a pesar de la presencia de mutaciones Ace1, lo que podría ser una indicación de resistencia cruzada negativa como se analiza en Wipf et al. [14]. La evidencia de que las enzimas P450 (CYP6M2) pueden conferir resistencia cruzada negativa también ha sido proporcionada directamente en un estudio in vivo con vectores africanos de malaria realizado por Adolfi et al. [58]. Esta mayor susceptibilidad al malatión puede tener un impacto positivo en el manejo de la resistencia a los insecticidas, especialmente para la mejora de las herramientas de control de los vectores de la malaria [59].

Aunque observamos algunas asociaciones entre los mecanismos de resistencia a los insecticidas y la práctica agrícola, reconocemos que varios otros factores pueden haber influido en el resultado estudiado. Una advertencia importante es que la mayoría de nuestros sitios de campo con el mismo tipo agrícola estaban geográficamente más cerca unos de otros que aquellos de otro tipo. Además, las recolecciones de larvas en las zonas productoras de cacao se realizaron un año más tarde que en las zonas productoras de arroz y hortalizas. Ambas limitaciones anteriores pueden haber llevado a que factores ambientales similares (además de los derivados de la agricultura) influyan en la selección de resistencia en los vectores de la malaria. Por ejemplo, los MILD distribuidos en las diferentes zonas geográficas fueron tratados con diferentes insecticidas piretroides [60]. Sería muy beneficioso para futuros estudios medir la fuerza de la resistencia a diferentes insecticidas utilizando bioensayos de intensidad o dosis-respuesta e incluyendo los nuevos insecticidas precalificados por la OMS: broflanilida, clorfenapir y clotianidina [61].

Aunque estudios recientes han demostrado una sobreexpresión de genes de desintoxicación en algunos de nuestros sitios de estudio, pero principalmente en muestras combinadas de mosquitos, este estudio fue un paso más allá al medir los niveles de expresión genética de cada individuo por separado, fortaleciendo nuestros resultados y proporcionando datos de referencia entomológicos para el arroz. , zonas productoras de hortalizas y cacao.

La resistencia a los insecticidas observada en todas las zonas de cultivo constituiría un obstáculo para las diversas estrategias de control que se basan esencialmente en los MILD y el RRI si no se hace nada para revertir la situación actual. Es necesario investigar a fondo la participación de otros factores ambientales, como contaminantes particulares y desechos de industrias establecidas alrededor de áreas de cultivo, para determinar si estos factores contribuyen a la presión de selección del mecanismo metabólico y de resistencia del sitio objetivo en los vectores de malaria alrededor de las granjas. En conclusión, el presente estudio reveló asociaciones intrigantes entre la práctica agrícola y el tipo de mecanismos de resistencia en los vectores de la malaria que merecen una mayor exploración. Por lo tanto, se sugiere que los programas nacionales de control de la malaria colaboren más estrechamente con el sector agrícola para desarrollar conjuntamente estrategias integradas de gestión de riesgos y control de vectores que involucren a los agricultores.

Todos los datos relevantes están incluidos en el documento. Los datos brutos están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

acetilcolinesterasa

Anofeles gambiae

Anopheles gambiae en sentido amplio

Anopheles gambiae en sentido estricto

Centro Suizo de Investigaciones Científicas en Costa de Marfil

ciclo de umbral

Diclorodifeniltricloroetano

Ácido etilendiaminotetraacético

Plan Mundial para la Gestión de la Resistencia a los Insecticidas

Glutatión S-transferasa

Pulverización residual en interiores

Resistencia al derribo

Mosquiteras insecticidas de larga duración

Monooxigenasas dependientes del citocromo P450

Reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (o en tiempo real) con transcripción inversa

Clorhidrato de tris(hidroximetil)aminometano

Canal de sodio dependiente de voltaje

Organización Mundial de la Salud

Hemingway J. El papel del control de vectores para detener la transmisión de la malaria: amenazas y oportunidades. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2014;369:20130431.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

OMS. Directrices de la OMS para la malaria. Ginebra: Organización Mundial de la Salud; 2023.

Google Académico

Antonio-Nkondjio C, Poupardin R, Tene BF, Kopya E, Costantini C, Awono-Ambene P, et al. Investigación de mecanismos de resistencia al bendiocarb en poblaciones de Anopheles gambiae de la ciudad de Yaundé, Camerún. Malar J. 2016;15:424.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Escuela Chouaibou. Aumento de la susceptibilidad a los insecticidas con el envejecimiento de los mosquitos silvestres Anopheles gambiae de Costa de Marfil. Enfermedad infecciosa de BMC. 2012. https://doi.org/10.1186/1471-2334-12-214.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Diabate A, Baldet T, Chandre F, Akoobeto M, Guiguemde TR, Darriet F, et al. El papel del uso agrícola de insecticidas en la resistencia a los piretroides en Anopheles gambiae sl en Burkina Faso. Soy J Trop Med Hyg. 2002;67:617–22.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Edi CA, Koudou BG, Bellai L, Adja AM, Chouaibou M, Bonfoh B, et al. Tendencias a largo plazo en la resistencia a los insecticidas de Anopheles gambiae en Costa de Marfil. Vectores de parásitos. 2014;7:500.

PubMed PubMed Central Google Académico

Elanga-Ndille E, Nouage L, Ndo C, Binyang A, Assatse T, Nguiffo-Nguete D, et al. La mutación del sitio objetivo de la acetilcolinesterasa (Ace-1) G119S confiere resistencia a los carbamatos en el principal vector de la malaria, Anopheles gambiae, de Camerún: un desafío para la próxima implementación del IRS. Genes. 2019;10:790.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ngufor C, Fongnikin A, Rowland M, N'Guessan R. La fumigación residual de interiores con una mezcla de clotianidina (un insecticida neonicotinoide) y deltametrina proporciona un control mejorado y una actividad residual prolongada contra Anopheles gambiae sl resistente a los piretroides en el sur de Benin. Más uno. 2017;12:e0189575.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Oxborough RM, N'Guessan R, Jones R, Kitau J, Ngufor C, Malone D, et al. La actividad del insecticida pirrol clorfenapir en bioensayos de mosquitos: hacia una prueba y detección más racionales de insecticidas no neurotóxicos para el control de vectores de la malaria. Malar J. 2015;14:124.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Liu N. Resistencia a los insecticidas en mosquitos: impacto, mecanismos y direcciones de investigación. Annu Rev Entomol. 2015;60:537–59.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Poupardin R, Reynaud S, Strode C, Ranson H, Vontas J, David JP. Inducción cruzada de genes de desintoxicación por xenobióticos e insecticidas ambientales en el mosquito Aedes aegypti: impacto en la tolerancia de las larvas a los insecticidas químicos. Insecto Biochem Mol Biol. 2008;38:540–51.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Balabanidou V, Kampouraki A, MacLean M, Blomquist GJ, Tittiger C, Juárez MP, et al. El citocromo P450 asociado con la resistencia a los insecticidas cataliza la producción de hidrocarburos cuticulares en Anopheles gambiae. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos. 2016;113:9268–73.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chandre F, Darriet F, Manguin S, Brengues C, Carnevale P, Guillet P. Espectro de resistencia cruzada a piretroides entre poblaciones de Anopheles gambiae ss de Costa de Marfil. Asociación de Control de la Mezquita J Am. 1999;15:53–9.

CAS PubMed Google Académico

Wipf NC, Duchemin W, Kouadio FA, Fodjo BK, Sadia CG, Mouhamadou CS, et al. Los vectores de malaria resistentes a múltiples insecticidas en el campo siguen siendo susceptibles al malatión, a pesar de la presencia de mutaciones puntuales Ace1. PLoS Genet. 2022;18:e1009963.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Martínez-Torres D, Chandre F, Williamson MS, Darriet F, Bergé JB, Devonshire AL, et al. Caracterización molecular de la resistencia a la caída de piretroides (kdr) en el principal vector de la malaria, Anopheles gambiae ss Insect Mol Biol. 1998;7:179–84.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Ranson H, Jensen B, Vulule JM, Wang X, Hemingway J, Collins FH. Identificación de una mutación puntual en el gen del canal de sodio dependiente de voltaje del Anopheles gambiae de Kenia asociado con la resistencia al DDT y los piretroides. Insecto Mol Biol. 2000;9:491–7.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Jones CM, Liyanapathirana M, Agossa FR, Weetman D, Ranson H, Donnelly MJ, et al. Huellas de selección positiva asociadas con una mutación (N1575Y) en el canal de sodio dependiente de voltaje de Anopheles gambiae. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos. 2012;109:6614–9.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fodjo BK, Koudou BG, Tia E, Saric J, N'Dri PB, Zoh MG, et al. Estado de resistencia a los insecticidas de An gambiae en áreas de diverso uso de agroquímicos en Costa de Marfil. Biomed Res Int. 2018. https://doi.org/10.1155/2018/2874160.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Edi cerebrovascular, N'Dri BP, Chouaibou M, Kouadio FB, Pignatelli P, Raso G, et al. Primera detección de la mutación N1575Y en Anopheles gambiae resistente a piretroides en el sur de Costa de Marfil. Bienvenido Open Res. 2017;2:7

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Koffi AA, Alou LP, Adja MA, Koné M, Chandre F, N'Guessan R. Actualización sobre el estado de resistencia de Anopheles gambiae ss a los insecticidas convencionales en un sitio de campo anterior de WHOPES, “Yaokoffikro”, 6 años después de la crisis política en Costa de Marfil. Vectores parásitos. 2012. https://doi.org/10.1186/1756-3305-5-68.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Weill M, Lutfalla G, Mogensen K, Chandre F, Berthomieu A, Berticat C, et al. Genómica comparada: resistencia a insecticidas en mosquitos vectores. Naturaleza. 2003;423:136–7.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Chandre F, Darriet F, Doannio JM, Rivière F, Pasteur N, Guillet P. Distribución de la resistencia a organofosforados y carbamatos en Culex pipiens quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) en África occidental. J Med Entomol. 1997;34:664–71.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Edi CV, Koudou BG, Jones CM, Weetman D, Ranson H. Resistencia a múltiples insecticidas en mosquitos Anopheles gambiae en el sur de Costa de Marfil. Enfermedad infecciosa emergente. 2012;18:1508–11.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ngufor C, Chouaïbou M, Tchicaya E, Loukou B, Kesse N, N'Guessan R, et al. La combinación de revestimientos de paredes tratados con organofosforados y mosquiteros insecticidas de larga duración no logra proporcionar un control adicional sobre los mosquiteros insecticidas de larga duración solos contra múltiples Anopheles gambiae resistentes a insecticidas en Costa de Marfil: un ensayo experimental en cabañas. Malar J. 2014;13:396.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Machani MG, Ochomo E, Zhong D, Zhou G, Wang X, Githeko AK, et al. Cambios fenotípicos, genotípicos y bioquímicos durante la selección de resistencia a piretroides en mosquitos Anopheles gambiae. Representante de ciencia 2020;10:19063.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chouaibou M, Zivanovic GB, Knox TB, Jamet HP, Bonfoh B. Bioensayos sinérgicos: un método simple para la investigación inicial de la resistencia metabólica de poblaciones de campo de Anopheles gambiae sl. Acta Trop. 2014;130:108–11.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Edi CV, Djogbenou L, Jenkins AM, Regna K, Muskavitch MA, Poupardin R, et al. Las enzimas CYP6 P450 y la duplicación de ACE-1 producen una resistencia extrema y múltiple a los insecticidas en el mosquito de la malaria Anopheles gambiae. PLoS Genet. 2014;10:e1004236.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Oumbouke WA, Pignatelli P, Barreaux AMG, Tia IZ, Koffi AA, Ahoua Alou LP, et al. Investigación espacial a pequeña escala de la resistencia a múltiples insecticidas y los mecanismos metabólicos y del sitio objetivo subyacente en Anopheles gambiae en el centro de Costa de Marfil. Representante de ciencia ficción 2020;10:15066.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chouaibou MS, Fodjo BK, Fokou G, Allassane OF, Koudou BG, David JP, et al. Influencia de los agroquímicos utilizados en el cultivo de arroz y hortalizas sobre la resistencia a los insecticidas en los vectores de la malaria en el sur de Costa de Marfil. Malar J. 2016;15:426.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Nkya TE, Poupardin R, Laporte F, Akhouayri I, Mosha F, Magesa S, et al. Impacto de la agricultura en la selección de resistencia a insecticidas en el vector de la malaria Anopheles gambiae: un estudio multigeneracional en condiciones controladas. Vectores parásitos. 2014;7:480.

PubMed PubMed Central Google Académico

FIDA. Informe de desarrollo rural 2016. Roma: FIDA; 2016.

Google Académico

Haggblade S, Diarra A, Traoré A. Regulación de la intensificación agrícola: lecciones de los mercados de pesticidas en rápido crecimiento de África occidental. Desarrollar política Rev. 2022;40:e12545.

Artículo de Google Scholar

Chouaibou MS, Chabi J, Bingham GV, Knox TB, N'Dri L, Kesse NB, et al. Aumento de la susceptibilidad a los insecticidas con el envejecimiento de los mosquitos silvestres Anopheles gambiae de Costa de Marfil. Enfermedad infecciosa de BMC. 2012;12:214.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Koudou BG, Adja AM, Matthys B, Doumbia M, Cissé G, Koné M, et al. Actividades agrícolas y transmisión de malaria en dos entornos ecoepidemiológicos en el centro de Costa de Marfil. Bull Soc Pathol Exot. 2007;100:124–6.

CAS PubMed Google Académico

Chan K, Tusting LS, Bottomley C, Saito K, Djouaka R, Lines J. Transmisión y prevalencia de la malaria en aldeas productoras de arroz versus no productoras de arroz en África: una revisión sistemática y un metanálisis. Lancet Planeta Salud. 2022;6:e257–69.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

OMS. Plan global para el manejo de la resistencia a los insecticidas. Ginebra: Organización Mundial de la Salud; 2012.

Google Académico

Yao Sadaiou Sabas B, Gislain Danmo K, Akoua Tamia Madeleine K, Jan B. Producción de cacao y dinámica forestal en Costa de Marfil de 1985 a 2019. Tierra. 2020;9:524.

Artículo de Google Scholar

Wouter V, Luc ANGT, Alexandre K. Evaluación de las prácticas de control de los míridos del cacao (Distantiella theobroma Dist. y Sahlbergella singularis Hagl.) en Costa de Marfil. Africano J Agric Res. 2019;14:2006–16.

Artículo de Google Scholar

PNMC. Malaria en Costa de Marfil 2020 http://www.pnlpcotedivoire.org/paludisme-en-cote-d-ivoire/.

OMS. Procedimientos de prueba de resistencia a insecticidas de la OMS. Ginebra: Organización Mundial de la Salud; 2016.

Google Académico

Bajo C, Williamson MS, Campo LM. Desarrollo de un ensayo de PCR multiplex en tiempo real para la identificación de miembros del complejo de especies Anopheles gambiae. Acta Trop. 2008;107:50–3.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Santolamazza F, Mancini E, Simard F, Qi Y, Tu Z, Della Torre A. Polimorfismos de inserción de retrotransposones SINE200 dentro de islas de especiación de formas moleculares de Anopheles gambiae. Malar J. 2008;7:163.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Bass C, Nikou D, Donnelly MJ, Williamson MS, Ranson H, Ball A, et al. Detección de mutaciones de resistencia a la caída (kdr) en Anopheles gambiae: una comparación de dos nuevos ensayos de alto rendimiento con métodos existentes. Malar J. 2007;6:111.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Mavridis K, Wipf N, Muller P, Traore MM, Muller G, Vontas J. Detección y seguimiento de mutaciones de resistencia a insecticidas en Anopheles gambiae: muestras individuales frente a muestras agrupadas. Genes. 2018;9:479.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Mavridis K, Wipf N, Medves S, Erquiaga I, Muller P, Vontas J. Ensayos rápidos de expresión genética múltiple para monitorear la resistencia metabólica en el principal vector de la malaria, Anopheles gambiae. Vectores parásitos. 2019;12:9.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Schmittgen TD, Livak KJ. Análisis de datos de PCR en tiempo real mediante el método comparativo C(T). Protocolo Nacional. 2008;3:1101–8.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Jafari M, Ansari-Pour N. ¿Por qué, cuándo y cómo ajustar los valores de P? Celda J. 2019;20:604–7.

PubMed Google Académico

Equipo central de R. R: Un lenguaje y entorno para la informática estadística. Austria: Fundación R para la Computación Estadística; 2020.

Google Académico

Equipo RStudio. RStudio: Entorno de desarrollo integrado para R. PBC, Boston, MA: RStudio; 2020.

Google Académico

Wickham H, Averick M, Bryan J, Chang W, McGowan L, François R, et al. Bienvenido al Tidyverso. J Software de código abierto. 2019;4:1686.

Artículo de Google Scholar

Alboukadel Kassambara [aut c, Marcin Kosinski [aut], Przemyslaw Biecek [aut], Scheipl Fabian [ctb]. Dibujar curvas de supervivencia usando 'ggplot2'. 2021.

Stalpers LJA, Kaplan EL, Edward L. Kaplan y la curva de supervivencia de Kaplan-Meier. Boletín BSHM: J British Soc Hist Mathemat. 2018;33:109–35.

Artículo de Google Scholar

Antonio-Nkondjio C, Fossog BT, Ndo C, Djantio BM, Togouet SZ, Awono-Ambene P, et al. Distribución de Anopheles gambiae y resistencia a insecticidas en las ciudades de Douala y Yaundé (Camerún): influencia de la agricultura urbana y la contaminación. Malar J. 2011;10:154.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Nwane P, Etang J, Chouaїbou M, Toto JC, Koffi A, Mimpfoundi R, et al. Múltiples mecanismos de resistencia a insecticidas en poblaciones de Anopheles gambiae sl de Camerún, África Central. Vectores de parásitos. 2013;6:41.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Sadia CG, Kouadio F-PA, Fodjo BK, Oyou SK, Beatrice A-GA, Koudou BG, et al. Efecto inductor de resistencia metabólica a corto plazo de diferentes grupos agroquímicos en mosquitos Anopheles gambiae. Bienvenido Open Res. 2021;6:147.

Artículo de Google Scholar

Nkya TE, Akhouayri I, Poupardin R, Batengana B, Mosha F, Magesa S, et al. Mecanismos de resistencia a insecticidas asociados con diferentes ambientes en el vector de la malaria Anopheles gambiae: un estudio de caso en Tanzania. Malar J. 2014;13:28.

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Riaz MA, Poupardin R, Reynaud S, Strode C, Ranson H, David JP. Impacto del glifosato y el benzo[a]pireno en la tolerancia de las larvas de mosquitos a los insecticidas químicos. Papel de los genes de desintoxicación en respuesta a los xenobióticos. Agua Toxicol. 2009;93:61–9.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Adolfi A, Poulton B, Anthousi A, Macilwee S, Ranson H, Lycett GJ. Validación genética funcional de genes clave que confieren resistencia a los insecticidas en el principal vector africano de la malaria, Anopheles gambiae. Proc Natl Acad Sci Estados Unidos. 2019;116:25764–72.

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wanjala CL, Mbugi JP, Ototo E, Gesuge M, Afrane YA, Atieli HE, et al. Resistencia a los piretroides y al DDT y susceptibilidad a los organofosforados entre Anopheles spp. Mosquitos. Enfermedades infecciosas emergentes en el oeste de Kenia. 2015;21:2178–81.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

PNMC. Malaria en Côte d'Ivoire: Programa Nacional de Control de la Malaria; 2020 https://www.pnlpcotedivoire.org/paludisme-en-cote-d-ivoire/.

OMS. Productos precalificados para el control de vectores: Organización Mundial de la Salud; 2023 https://extranet.who.int/pqweb/vector-control-products/prequalified-product-list.

Descargar referencias

Agradecemos a todos los agricultores de Agboville, Tiassalé, Azaguié, Dabou, Issia y Soubré que nos dieron permiso para recolectar larvas en sus campos. Agradecemos a Laura Vavassori de Swiss TPH y Zoh Marius de CSRS por brindar críticas relevantes sobre la primera versión del manuscrito. Nuestro reconocimiento a Sébastien Oyou Kere y Williams Adienin por ayudar con las colecciones de larvas. Agradecemos a Dobri Laurent Didier, Akoupo Alain Sylvain y al fallecido Nestor Kesse por su asistencia técnica en el insectario del CSRS.

Este proyecto fue financiado por el Programa Marco Horizonte 2020 de la Unión Europea (Acuerdo de subvención n.° 688207-DMC-MALVEC) y Wellcome Trust [103995].

Centro Suizo de Investigaciones Científicas en Costa de Marfil, 01 BP 1303 Abidjan 01, Abidjan, Costa de Marfil

Francia-Paraudie A. Kouadio, Behi K. Fodjo, Christabelle G. Sadia y Chouaïbou S. Mouhamadou

Universidad Nangui Abrogoua, Abiyán, Costa de Marfil

Francia-Paraudie A. Kouadio, Angele S. Nygble, Behi K. Fodjo y Christabelle G. Sadia

Instituto Suizo de Salud Pública y Tropical, Kreuzstrasse 2, CH-4123, Allschwil, Suiza

Francia-Paraudie A. Kouadio, Nadja C. Wipf y Pie Müller

Universidad de Basilea, Petersplatz 1, PO Box, CH-4001, Basilea, Suiza

Francia-Paraudie A. Kouadio, Nadja C. Wipf y Pie Müller

Instituto de Biología Molecular y Biotecnología, Fundación para la Investigación y la Tecnología-Hellas, 70013, Heraklion, Grecia

John Vontas y Konstantinos Mavridis

Laboratorio de Ciencias de Pesticidas, Departamento de Ciencias de Cultivos, Universidad Agrícola de Atenas, 11855, Atenas, Grecia

John Vontas

También puedes buscar este autor en PubMed Google Scholar.

CM y FP diseñaron el estudio. CM, KM, PM y JV obtuvieron la financiación. FP, BK, NW y CS realizaron la recolección de larvas de mosquitos y su cría en el insectario del CSRS. FP y NW realizaron la extracción de ADN y ARN y ejecutaron las qPCR TaqMan dúplex y triplex, que fueron validadas por KM. NW y KM ayudaron en la visualización y la interpretación de datos de qPCR. PM y FP realizaron análisis estadísticos. CM y AN supervisaron y brindaron asistencia. FP escribió el primer borrador del manuscrito. BF, NW, PM, KM, JV y CM revisaron y editaron el manuscrito. Todos los autores han leído y aprobado la versión final del manuscrito.

Correspondencia a France-Paraudie A. Kouadio.

No aplica.

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado al autor(es) original(es) y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. La exención de dedicación de dominio público de Creative Commons (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) se aplica a los datos disponibles en este artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito a los datos.

Reimpresiones y permisos

Kouadio, FP.A., Wipf, NC, Nygble, AS et al. Relación entre los perfiles de resistencia a insecticidas en Anopheles gambiae sensu lato y las prácticas agrícolas en Costa de Marfil. Vectores de parásitos 16, 270 (2023). https://doi.org/10.1186/s13071-023-05876-0

Descargar cita

Recibido: 09 de mayo de 2023

Aceptado: 06 de julio de 2023

Publicado: 09 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-023-05876-0

Cualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:

Lo sentimos, actualmente no hay un enlace para compartir disponible para este artículo.

Proporcionado por la iniciativa de intercambio de contenidos Springer Nature SharedIt

Blog

Relación entre los perfiles de resistencia a insecticidas en Anopheles gambiae sensu lato y las prácticas agrícolas en Costa de Marfil