Lo sviluppo di metodi affidabili e standardizzati per testare la suscettibilità degli sciami di zanzare agli insetticidi è fondamentale per comprendere l'efficacia di nuovi principi attivi o formulazioni. I metodi per testare la suscettibilità degli sciami di zanzare agli insetticidi o ai prodotti per contatto (come quelli promossi nei programmi di salute pubblica) sono ben consolidati e standardizzati. Tuttavia, i metodi di test per gli insetticidi volatili o aerosol utilizzati nei prodotti per la casa sono difficili da implementare efficacemente. Basandoci sulle raccomandazioni dell'Organizzazione Mondiale della Sanità per gli insetticidi per uso domestico, abbiamo sviluppato un metodo standardizzato e ad alta produttività per testare i prodotti aerosol utilizzando zanzare in gabbia e un metodo di disinfezione efficace condotto in una camera di prova Peet-Grady (camera di prova PG). Abbiamo convalidato l'efficacia di questo nuovo metodo utilizzando popolazioni di zanzare Aedes e Anopheles resistenti e sensibili agli insetticidi. Una caratteristica innovativa di questo metodo è l'inclusione di una camera direzionata verso le gabbie delle zanzare, che consente una valutazione quantitativa in tempo reale dei tassi di uccisione delle zanzare dopo l'esposizione all'insetticida. La disinfezione con tampone rimuove efficacemente l'olio aerosol contenente piretroidi residuo dalla superficie della camera di prova, con tassi di mortalità inferiori al 2% per le zanzare sensibili testate direttamente sulla superficie della camera. Non è stata osservata alcuna eterogeneità spaziale nei tassi di uccisione o mortalità tra le zanzare in gabbia nella camera PG. Il nostro metodo a doppia gabbia offre una produttività otto volte superiore rispetto al metodo a volo libero, consentendo il test simultaneo di diversi ceppi di zanzare e un'efficace discriminazione tra popolazioni di zanzare sensibili e resistenti testate in parallelo.
Ad oggi, gli insetticidi aerosol sono stati utilizzati principalmente in ambito domestico per la protezione personale, con un impiego limitato nei programmi di sanità pubblica. Tuttavia, studi recenti hanno evidenziato un uso diffuso di insetticidi domestici in aree in cui le malattie trasmesse da vettori sono prevalenti. Che la motivazione sia la repellenza alle zanzare o la prevenzione delle malattie, è urgente disporre di metodi standardizzati e di facile utilizzo per lo screening delle popolazioni endemiche di zanzare al fine di valutarne la suscettibilità agli insetticidi domestici. Ciò è fondamentale per prevedere l'efficacia degli insetticidi contro i vettori locali e per comprendere come l'uso di insetticidi domestici influenzi la selezione evolutiva della resistenza agli insetticidi.
Il Metodo supplementare 1 fornisce istruzioni dettagliate passo passo per condurre il nostro programma di test sugli insetticidi aerosol.
Sebbene le linee guida dell'OMS raccomandino l'uso di nebulizzatori automatici, non forniscono specifiche tecniche specifiche. L'uso di nebulizzatori automatici è fondamentale, poiché la nebulizzazione manuale in una camera di glicole propilenico non solo richiede molto lavoro, ma può anche causare incongruenze spaziali e variazioni nella durata della nebulizzazione.
La camera di reazione deve essere sterilizzata dopo ogni test, ma il metodo di pulizia interna raccomandato dalle linee guida dell'OMS prevede l'utilizzo di acqua tramite un tubo flessibile. Nel nostro lavoro quotidiano, questo metodo rappresenta la fase più laboriosa nell'utilizzo delle apparecchiature bioanalitiche, pertanto abbiamo sviluppato e testato una procedura di sterilizzazione basata sull'uso di tamponi.
Le parti rimovibili della ventola vengono trattate come descritto in precedenza, mentre le pale e la struttura della ventola vengono pulite con una spugna imbevuta in una soluzione al 5% di Decon 90.
Sulla base della relazione tra durata dello spruzzo e velocità di erogazione del prodotto, il nostro erogatore aerosol ha dimostrato anche una buona accuratezza nel controllo del rapporto di dosaggio dell'aerosol, almeno nell'intervallo testato da 1 a 4 volte. Come mostrato in Fig. 3b, questa caratteristica è particolarmente importante per caratterizzare la relazione dose-risposta di nuove formulazioni aerosol o per determinare la dose di identificazione per rilevare la resistenza agli insetticidi.
Dimostriamo che il nostro protocollo rivisto per la valutazione degli insetticidi aerosol domestici, che utilizza la disinfezione con tamponi, doppie gabbie, spruzzatori controllati a distanza e registrazione biometrica da action camera, è un'alternativa più efficace e fattibile rispetto a quella attualeCHIraccomandazioni. Il metodo di disinfezione con tampone, che richiede solo 20 minuti, consente un notevole risparmio di tempo rispetto al protocollo esistente (che in genere richiede un'ora per camera di prova). Riduce inoltre il tempo che gli operatori trascorrono indossando dispositivi di protezione individuale completi (ad esempio, caschi respiratori e indumenti da lavoro antistatici). Inoltre, questo metodo genera meno liquido e indumenti contaminati da trattare rispetto a una pulizia completa della camera di prova, minimizzando così il potenziale di contaminazione della stanza che ospita la camera di prova. Il metodo di disinfezione con tampone è adatto anche per la disinfezione di camere di prova semipermanenti che richiedonominimoDisposizione dei mobili in diverse configurazioni di stanze.
Una questione chiave esplorata in questo e in altri studi è la standardizzazione delle dosi di esposizione degli insetticidi applicati nell'ambiente attraverso diversi protocolli di test. Come mostrato in Figura 2b, nonostante una durata di nebulizzazione fissa, il volume di nebulizzazione variava a seconda del tipo di bomboletta aerosol, riflettendo potenzialmente differenze nei processi di produzione (ad esempio, pressione interna, uso del propellente, struttura dell'ugello, ecc.). Inoltre, l'attuale mancanza di dispositivi di nebulizzazione a distanza disponibili in commercio con la necessaria flessibilità nella durata di nebulizzazione ne limita l'utilizzo nella valutazione della relazione dose-risposta per il controllo delle zanzare. La nebulizzazione manuale attraverso portelli di prova o portelli di accesso (se disponibili) può comportare variazioni nelle dosi di esposizione. Infatti, i nostri risultati evidenziano la necessità e l'importanza di ridurre queste fonti di variazione. Per le popolazioni resistenti di Aedes aegypti, abbiamo osservato una correlazione tra la dose di nebulizzazione e la determinazione finale di suscettibilità o resistenza (Figura 3b). Idealmente, le dosi di nebulizzazione dovrebbero essere standardizzate in grammi di sostanza nebulizzata piuttosto che in durata di nebulizzazione per facilitare il confronto tra diversi studi.
RCAD offre un approccio alternativo per la ricerca futura che minimizza l'impatto delle variazioni di processo. Sebbene abbiamo riscontrato che la standardizzazione degli spruzzi di aerosol non è fattibile, abbiamo dimostrato che la massa di aerosol erogata attraverso diverse bombolette aerosol può essere stimata in modo riproducibile calibrando la lunghezza dello spruzzo (Figure 2b, 3a). Tale standardizzazione della concentrazione di aerosol in qualsiasi camera di prova è fondamentale per migliorare la riproducibilità dei risultati.
In base alla nostra esperienza e a quella di altri gruppi di ricerca, le raccomandazioni contenute nelle attuali Linee guida sull'uso di metodi di rilevamento tramite aerosol per il test delle zanzare in volo libero presentano notevoli difficoltà logistiche per gli studi di laboratorio e semi-campo. Ad esempio, i metodi di rilevamento delle zanzare in volo libero hanno una produttività molto bassa (compresa la ricattura, che richiede un notevole impiego di manodopera, delle zanzare sopravvissute) e soffrono di una serie di limitazioni tecniche, come la difficoltà nel determinare i tassi di mortalità in tempo reale.
Sebbene il nostro esperimento validato con doppia gabbia affronti il problema delle limitazioni di flusso e rappresenti un metodo fattibile per lo screening della suscettibilità delle zanzare agli insetticidi aerosol, va notato che i tassi di mortalità delle zanzare delle Isole Cayman sono risultati significativamente inferiori nell'esperimento in gabbia rispetto all'esperimento in volo libero (Fig. 5c, Tabella 1). Questa differenza potrebbe riflettere una riduzione della dose di insetticida all'interno della gabbia, poiché un minor numero di goccioline di aerosol penetra la rete ed entra nella gabbia. Studi futuri potrebbero utilizzare tessuti a maglia più larga e gabbie con portate d'aria del ventilatore più elevate (ad esempio, gabbie cilindriche) per convalidare ulteriormente i risultati ottenuti con i diversi metodi sperimentali.
Data di pubblicazione: 02-02-2026