إن مركب نيتيسيدون، الذي ينتمي إلى فئة بيتا-تريكيتون، قادر على قتل البعوض المقاوم للمبيدات الحشرية عن طريق الامتصاص من خلال البشرة.

   مبيد حشريتُشكل مقاومة المفصليات الناقلة للأمراض، ذات الأهمية في الزراعة والطب البيطري والصحة العامة، تهديدًا خطيرًا لبرامج مكافحة النواقل العالمية. وقد أظهرت دراسات سابقة أن المفصليات الناقلة للأمراض، التي تتغذى على الدم، تُعاني من معدلات وفيات عالية عند تناولها دمًا يحتوي على مثبطات إنزيم 4-هيدروكسي فينيل بيروفات ديوكسيجيناز (HPPD، وهو الإنزيم الثاني في مسار استقلاب التيروسين). فحصت هذه الدراسة فعالية مثبطات HPPD في مبيدات الأعشاب من نوع بيتا-ترايكيتون ضد ثلاثة أنواع رئيسية من نواقل البعوض، بما في ذلك تلك التي تنقل أمراضًا تقليدية مثل الملاريا، وأمراضًا معدية ناشئة مثل حمى الضنك وفيروس زيكا، وتهديدات فيروسية ناشئة مثل فيروس أوروبوشي وفيروس أورسوتو.وشملت هذه الأنواع كلاً من البعوض الحساس للبيرثرويد والبعوض المقاوم للبيرثرويد.

أظهر النيتيسيدون وحده (دون الميزوتريون أو السلفاديازين أو الثياميثوكسام) فعالية ملحوظة في مكافحة البعوض عند ملامسة البعوض الماص للدماء للأسطح المعالجة. ولم يُلاحظ فرق يُعتد به إحصائيًا في حساسية البعوض للنيتيسيدون بين بعوض الأنوفيلس الغامبي الحساس للمبيدات الحشرية وسلالات البعوض ذات آليات المقاومة المتعددة. وأظهر المركب فعالية ثابتة ضد جميع أنواع البعوض الثلاثة التي تم اختبارها، مما يشير إلى فعالية واسعة النطاق ضد نواقل الأمراض الرئيسية.
تُظهر هذه الدراسة أن النيتيسيدون يمتلك آلية عمل جديدة، تختلف عن تصنيفات لجنة العمل المعنية بمقاومة المبيدات الحشرية (IRAC) الحالية، حيث يستهدف عملية هضم الدم. إن فعالية النيتيسيدون ضد السلالات المقاومة وإمكانية دمجه مع تدابير مكافحة النواقل الحالية، مثل الناموسيات المعالجة ورش المبيدات الحشرية داخل المنازل، تجعله مرشحًا مثاليًا لتوسيع استراتيجيات الوقاية والمكافحة للملاريا وحمى الضنك ومرض فيروس زيكا وغيرها من الأمراض الفيروسية الناشئة.
من المثير للاهتمام أن الاختبارات البيولوجية القياسية لمنظمة الصحة العالمية تستخدم فقط البعوض المُغذّى بالسكر لاختبار تركيزات تمييزية من المبيدات الحشرية التي قد تكون غير قاتلة للبعوض الماص للدماء.[38] وهذا يُبرز أهمية مراعاة الاختلافات المحتملة في الجرعات الفعالة بين البعوض الماص للدماء وغير الماص للدماء، والتي قد تؤثر على الفعالية المتبقية وتطور المقاومة. على الرغم من أن الجرعات التمييزية (DDs) تُحدد عادةً بناءً على قيم LD99 للبعوض الماص للدماء، إلا أن الاختلافات في فسيولوجيا الحشرات قد تؤثر على قابليتها للتأثر، وبالتالي فإن اختبار البعوض الماص للدماء فقط قد لا يعكس بشكل كامل نطاق مستويات المقاومة.
ركزت هذه الدراسة على فعالية ثلاثة أنواع من البعوض - أنوفيلس غامبيا، وإيديس إيجيبتي، وكوليكس كوينكوفاسياتوس - في اختبار امتصاص الدم، الذي يحاكي هبوط البعوض على جدار ويُستخدم كهدف للمعالجة الداخلية بالمبيدات الحشرية طويلة المفعول. قُتلت جميع إناث البعوض عند ملامستها للأسطح المطلية بالنيتيسيدون، ولكن ليس مع مثبطات HPPD β-triketone الأخرى. يمثل استغلال امتصاص مثبطات HPPD بواسطة أرجل البعوض استراتيجية واعدة للتغلب على مقاومة المبيدات الحشرية وتحسين مكافحة نواقل الأمراض. تؤكد هذه الدراسة على ضرورة إجراء المزيد من البحوث والتطوير للنيتيسيدون للمعالجة الداخلية بالمبيدات الحشرية طويلة المفعول كبديل للرشات المبيدة للحشرات الحالية.
تمت مقارنة ثلاث طرق لتقييم فعالية النيتيسيدون كمبيد حشري خارجي. وتم تحليل الاختلافات بين الاختبارات التي استخدمت التطبيق الموضعي، والتطبيق على أرجل الحشرات، والتطبيق في الزجاجة، بالإضافة إلى طريقة التطبيق، وطريقة توصيل المبيد الحشري، ومدة التعرض.
ومع ذلك، وعلى الرغم من اختلاف معدلات الوفيات بين نيو أورليانز ومخزنة عند أعلى جرعة، كانت جميع التركيزات الأخرى أكثر فعالية في نيو أورليانز (الحساسة) مقارنة بمخزنة (المقاومة) بعد 24 ساعة.
لاستكشاف استراتيجيات مبتكرة لمكافحة نواقل الأمراض، يتمثل أحد الأساليب الواعدة لاكتشاف مركبات مبيدة للحشرات في توسيع نطاق البحث ليشمل آليات امتصاص الدم لدى الحشرات، متجاوزًا الأهداف التقليدية للجهاز العصبي وجينات إزالة السموم. وقد أظهرت دراسات سابقة أن مادة النيتيسيدون سامة عند تناولها من قبل الحشرات الماصة للدماء، أو بعد امتصاصها عبر الجلد عقب تطبيقها موضعيًا (باستخدام مذيب).
يمكن أن يُحسّن دمج البيانات من طرق الكشف المتعددة موثوقية تقييمات فعالية المبيدات الحشرية. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن طريقة التطبيق الموضعي، من بين الطرق الثلاث المدروسة، هي الأقل تمثيلاً لظروف الحقل الحقيقية. فالتطبيق المباشر للمبيدات الحشرية على صدر البعوض باستخدام محلول مائي لا يُحاكي التعرض النموذجي لبعوضة الأنوفيلة الغامبية [47]، على الرغم من أنه قد يُعطي مؤشرًا تقريبيًا على حساسية الأنوفيلة لمركب معين. ورغم أن كلتا الطريقتين، طريقة اللوح الزجاجي وطريقة الزجاجة، تقيسان النشاط الحيوي من خلال ملامسة الأرجل، إلا أن نتائجهما غير قابلة للمقارنة المباشرة. إذ يُمكن أن تؤثر الاختلافات في مدة التعرض ومساحة التغطية بشكل كبير على معدل النفوق المُلاحظ مع كل طريقة كشف؛ لذا، يُعد اختيار طريقة الكشف المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتقييم فعالية المبيدات الحشرية بدقة.
يستغل رش المبيدات الحشرية ذات التأثير المتبقي (RIA) سلوك الراحة لدى البعوض بعد التغذية، مما يدفعه إلى ابتلاع المبيدات عند ملامستها للأسطح المعالجة. ويمكن أن يؤدي تحلل المبيد، وعدم كفاية تغطية الرش، والتعامل مع الأسطح المعالجة (مثل غسل الجدران بعد المعالجة) إلى تقليل فعالية الرش بشكل كبير. وتؤدي هذه المشكلات إلى صعوبتين: (1) قدرة البعوض على البقاء بعد التعرض لجرعات غير قاتلة؛ و(2) على الرغم من أن المقاومة مدفوعة في المقام الأول بالانتقاء المميت، إلا أن التعرض المتكرر لجرعات دون قاتلة يمكن أن يعزز تطور المقاومة من خلال السماح لبعض الأفراد المقاومين بالبقاء والحفاظ على الأليلات المرتبطة بانخفاض القابلية للإصابة [54]. ولأننا استخدمنا بعوضًا يتغذى على الدم بدلًا من البعوض القياسي المستخدم في الصناعة والذي يتغذى على السكر، لم يكن من الممكن إجراء مقارنة مباشرة مع البيانات المنشورة سابقًا. ومع ذلك، فإن مقارنة الجرعة المميزة (DD) وشكل منحنى استجابة الجرعة للنيتيسيدون مع بيانات مركبات أخرى [47] أمر مشجع. تجمع الجرعة التمييزية بين مدة تعرض ثابتة وكمية المبيد الحشري المطبقة على القارورة، مع اعتماد كمية المركب الممتص على مدة التلامس الفعلية مع الكف. وبناءً على هذه النتائج، يُعد النيتيسيدون أكثر فعالية من الثياميثوكسام، والسبينوساد، والميفينوكسام، والدينوتيفوران [47]، مما يجعله مرشحًا مثاليًا لتركيبات المبيدات الحشرية الداخلية الجديدة التي تتطلب مزيدًا من التحسين. وبالنظر إلى ميل منحنى استجابة الجرعة (الذي تم تقريبه بحساب ميلي LC95 وLC50 في الشكل 3)، كان للنيتيسيدون المنحنى الأكثر انحدارًا، مما يشير إلى فعاليته العالية. ويتوافق هذا مع الدراسات السابقة للنيتيسيدون في اختبارات التغذية على الدم والاختبارات الموضعية على ناقل ثنائي الأجنحة آخر، وهو ذبابة التسي تسي (Glossina morsitans morsitans) [26]. اختبرنا لفترة وجيزة فعالية النيتيسيدون (باستخدام اختبار اللوح الزجاجي) بتعريض بعوض كيسو (الشكل S1A) أو بعوض نيو أورليانز (الشكل S1B) للنيتيسيدون قبل التغذية. بقي النيتيسيدون فعالاً على الأرجل، محاكياً بذلك سيناريو هبوط البعوض على جدار معالج بالنيتيسيدون قبل التغذية، وهو ما يتطلب مزيداً من البحث. يمكن تعزيز فعالية النيتيسيدون (ومثبطات HPPD الأخرى) على الأرجل بدمجه مع مواد مساعدة مثل إستر ميثيل بذور اللفت (RME)، كما هو موضح لمبيدات حشرية أخرى [44، 55]. باختبار تأثيرات RME على *Gnaphalium affine* قبل التغذية (الشكل S2)، وجدنا أنه عند تركيز 5 ملغم/م²، أدى دمجه مع مواد مساعدة مثل RME إلى زيادة ملحوظة في معدل وفيات البعوض.
تُعدّ دراسة حركية قتل البعوض بواسطة النيتيسيدون غير المُصاغ في سلالات مقاومة مختلفة ذات أهمية. قد يُعزى انخفاض معدل الوفيات في سلالة VK7 2014 إلى زيادة سُمك البشرة، أو انخفاض استهلاك الدم، أو تسارع هضم الدم - وهي عوامل لم ندرسها. أظهر النيتيسيدون سمية منخفضة لسلالة البعوض المقاومة من نوع Culex muheza، مما يُشير إلى الحاجة لمزيد من الدراسات بتركيزات أعلى (من 25 إلى 125 ملغم/م²). علاوة على ذلك، وكما هو الحال مع Culex، فإن بعوض Aedes أقل حساسية للنيتيسيدون من بعوض Anopheles، مما قد يُشير إلى اختلافات فسيولوجية بين النوعين من حيث استهلاك الدم ومعدل الهضم [27]. تُبرز هذه الاختلافات أهمية فهم الخصائص النوعية عند تقييم المبيدات الحشرية التي يتم تنشيطها عن طريق الدم. على الرغم من اعتماد تأثيره على الدم وتأخره، قد يكون للنيتيسيدون قيمة عملية لأنه يُمكن أن يعمل قبل أن تضع البعوض بيضها أو يُقلل من خصوبتها الإجمالية. بفضل آلية عمله الفريدة، التي تستهدف مسار تحلل التيروسين عن طريق تثبيط إنزيم 4-هيدروكسي فينيل بيروفات ديوكسيجيناز (HPPD)، يُعدّ النيتيسيدون واعدًا كجزء من استراتيجية شاملة لمكافحة النواقل. مع ذلك، يجب أخذ احتمالية ظهور مقاومة للدواء في الاعتبار نتيجةً لطفرات في الموقع المستهدف أو تكيفات أيضية، وتُجرى حاليًا أبحاث إضافية لاستكشاف هذه الآليات.
تُظهر نتائجنا أن النيتيسيدون يقضي على البعوض الماص للدماء عن طريق ملامسة الأرجل، وهي آلية لم تُلاحظ مع الميسوتريون والسلفاديازين والثياميثوكسام. ولا يُميّز هذا التأثير القاتل بين سلالات البعوض الحساسة أو شديدة المقاومة لأنواع أخرى من المبيدات الحشرية، بما في ذلك البيرثرويدات والمركبات العضوية الكلورية والكربامات المحتملة. علاوة على ذلك، لا تقتصر فعالية امتصاص النيتيسيدون عبر البشرة على أنواع الأنوفيلس؛ ويتأكد ذلك من خلال فعاليته ضد بعوضة الكيولكس بيبينز بالينز وبعوضة الزاعجة المصرية. وتؤكد بياناتنا على ضرورة إجراء المزيد من البحوث لتحسين امتصاص النيتيسيدون، على سبيل المثال، عن طريق تعزيز امتصاصه عبر البشرة كيميائيًا أو باستخدام مواد مساعدة. ومن خلال آلية عمله الفريدة، يستغل النيتيسيدون بفعالية سلوك امتصاص الدم لدى إناث البعوض. وهذا يجعلها مرشحًا مثاليًا لرش المبيدات الحشرية الداخلية المبتكرة والناموسيات ذات التأثير المبيد للحشرات طويل الأمد، خاصة في المناطق التي تضعف فيها طرق مكافحة البعوض التقليدية بسبب الانتشار السريع لمقاومة البيريثرويد.