Free Content Can piperonyl butoxide enhance the efficacy of pyrethroids against pyrethroid-resistant Aedes aegypti?

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Abstract:

Summary Background  Pyrethroid resistance can be considered the main threat to the continued control of many mosquito vectors of disease. Piperonyl butoxide (PBO) has been used as a synergist to help increase the efficacy of certain insecticides. This enhancement stems from its ability to inhibit two major metabolic enzyme systems, P450s and non-specific esterases, and to enhance cuticular penetration of the insecticide. Objective  To compare the mortality of a characterized resistant strain, Nha Trang, from Vietnam and the susceptible laboratory strain Bora Bora on netting with the pyrethroid deltamethrin (DM) alone and in combination with PBO. Methods  Resistance mechanisms were characterized using molecular and bioassay techniques; standard PCR was used to test for the target site mutation. Potential genes conferring metabolic resistance to DM were identified with microarray analysis using the ‘detox chip’. These data were analysed alongside results from WHO susceptibility tests. P450, was significantly overexpressed in the DM-resistant strain compared with the susceptible Bora Bora strain. Another five genes involved with oxidative stress responses in mosquitoes were also significantly overexpressed. The Nha Trang strain was homozygous for two mutations. WHO cone bioassays were used to investigate mortality with incorporated DM-treated nets with and without PBO. PBO used in combination with DM resulted in higher mortality than DM alone. Conclusion  Synergists may have an important role to play in the future design of vector control products in an era when alternatives to pyrethroids are scarce.

French
Le butoxyde de pipéronyl peut-il améliorer l’efficacité des pyréthroïdes contre Aedes aegypti résistant aux pyréthroïdes? Contexte: 

La résistance aux pyréthroïdes peut être considérée comme la principale menace pour le maintien du contrôle de nombreux moustiques vecteurs de maladies. Le butoxyde de pipéronyl (BP) a été utilisé comme synergiste pour aider à accroître l’efficacité de certains insecticides. Cette amélioration découle de sa capacitéà inhiber deux systèmes enzymatiques métaboliques majeurs: P450s et des estérases non spécifiques, et d’accroître la pénétration de l’insecticide via la cuticule. Objectif: 

Comparer la mortalité d’une souche d’Aedes aegypti‘Nha Trang’ caractérisée résistante, provenant du Vietnam et d’une souche de laboratoire sensible ‘Bora Bora’, sur des moustiquaires imprégnées du pyréthroïde deltaméthrine seul et en combinaison avec du BP. Méthodes: 

Les mécanismes de résistance ont été caractérisés par des techniques moléculaires et des tests biologiques; la PCR standard a été utilisée pour détecter la mutation kdr site cible. Des gènes capables de conférer une résistance métabolique au deltaméthrine ont été identifiés à l’aide de l’analyse par microarray en utilisant la «puce detox» d’Ae. aegypti. Ces données ont été analysées en parallèle avec les résultats des tests de sensibilité de l’OMS. CYP9J32 de P450 était significativement surexprimé chez la souche résistante au deltaméthrine par rapport à la souche sensible ‘Bora Bora’. Cinq autres gènes impliqués dans les réponses au stress oxydatif chez les moustiques ont également été significativement surexprimés. La souche ‘Nha Trang’était homozygote pour deux mutations kdr. Les tests biologiques de l’OMS ont été utilisés pour étudier la mortalité avec les moustiquaires traitées au deltaméthrine avec et sans BP. Le BP utilisé en combinaison avec le deltaméthrine a entraîné une mortalité plus élevée qu’avec le deltaméthrine seule. Conclusion: 

Les synergistes peuvent avoir un rôle important à jouer dans la conception future de produits de lutte antivectorielle à une époque où les alternatives aux pyréthroïdes sont rares.

Keywords: Aedes aegypti; Insecticidas; Resistencia a piretroides; insecticides; pyrethroid resistance; résistance aux pyréthroïdes

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2010.02717.x

Affiliations: 1:  Innovation Centre, Vestergaard Frandsen, Lausanne, Switzerland 2:  Vector Group, Liverpool School of Tropical Medicine, Liverpool, UK 3:  National Institute of Malaria, Parasitology and Entomology, Hanoi, Vietnam

Publication date: April 1, 2011

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