|
Kháng hóa chất diệt côn trùng và lịch sử muỗi truyền bệnh sốt rét kháng hóa chất diệt côn trùng trên thế giới
Hiện nay,trở ngại lớn nhất để kiểm soát và loại bỏ bệnh sốt rét là không có vaccine phòng bệnh,sự lây lan ký sinh trùng kháng thuốc sốt rét và muỗi kháng với hóa chất diệt côn trùng. Kiểm soát muỗi là cơ sở quan trọng để giảm các bệnh do muỗi truyền. Đối với muỗi truyền bệnh sốt rét, có nhiều phương pháp khác nhau để kiểm soát nhưng hiện nay biện pháp tốt nhất để kiểm soát muỗi trưởng thành là sử dụng hóa chất diệt côn trùng. Có hai hình thức kiểm soát véc tơ sốt rét được áp dụng rộng rãi và hiệu quả nhất là sử hóa chất diệt côn trùng tẩm màn và phun tồn lưu trong nhà. Tuy nhiên, khi sử dụng rộng rãi hóa chất diệt côn trùng từ những năm 1950 đã dẫn đến các quần thể muỗi sốt rét phát triển tính kháng hóa chất mạnh mẽ trên toàn thế giới. Chính điều này đang đe dọa nghiêm trọng đến các biện pháp đáng kiểm soát véc tơ hiện tại.
Sốt rét là bệnh truyền nhiễm cấp tính rất nguy hiểm và ảnh hưởng đến hàng trăm triệu người trên thế giới chủ yếu sống ở các quốc gia có khí hậu nhiệt đới và á nhiết đới. Bệnh do ký sinh trùng sốt rét Plasmodium gây ra, trong đó có 4 loài ký sinh trùng phổ biến nhất và chỉ gây bệnh cho con người bao gồm Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale. Ký sinh trùng sốt rét lan truyền từ người này sang người khác chủ yếu thông qua muỗi Anopheles nhiễm ký sinh trùng đốt, muỗi Anopheles này được gọi là “véc tơ sốt rét”, chúng đốt chủ yếu vào tối và gần sáng. Mặc dù trong vài thập niên qua, thế giới đã đạt được nhiều thành công trong việc kiểm soát bệnh làm giảm tỷ lệ mắc và tỷ lệ tử vong, tuy nhiên hiện nay bệnh sốt rét vẫn còn là một gánh nặng lớn đối với sức khỏe cộng đồng. Theo ước tính của tổ chức y tế thế giới (WHO, 2013), có khoảng 219 triệu ca mắc sốt rét trong năm 2010 và 660.000 ca tử vong. Tỷ lệ tử vong do sốt rét giảm hơn 25% trên toàn cầu kể từ năm 2000 và giảm 33% ở khu vực châu Phi. Hầu hết các trường hợp tử vong xảy ra ở trẻ em châu Phi nơi mà mỗi phút có một trẻ em tử vong do sốt rét. Ước tính mức độ gánh nặng tử vong do sốt rét trong năm 2010 tập trung chủ yếu ở 14 quốc gia và 80% ca mắc sốt rét xảy ra ở 17 quốc gia. Cùng với đó, cộng hòa dân chủ Congo và Nigeria chiếm đến 40% tổng số ca tử vong ước tính trên toàn cầu. Khái niệm kháng hóa chất. Theo Tổ chức Y tế thế giới (TCYTTG), kháng hóa chất diệt côn trùng là khả năng côn trùng sống sót sau khi tiếp xúc với hóa chất diệt ở liều thông dụng trước đó mà côn trùng chết. Những cá thể kháng sống sót được tồn tại và phát triển bằng cách chọn lọc tự nhiên và đột biến. Định nghĩa này khác với định nghĩa được đưa ra bởi ủy ban hành động kháng hóa chất diệt côn trùng (Insecticide Resistance Action committee_IRAC), ủy ban này gồm các nhà khoa học độc lập và các chuyên gia thuộc các công ty hoá chất nông nghiệp đã định nghĩa, kháng hóa chất là sự thay đổi di truyền trong quần thể muỗi nhạy cảm được phản ánh bằng sự thất bại lặp đi lặp lại nhiều lần của một sản phẩm với mục tiêu là kiểm soát khi sử dụng theo hướng dẫn của nhà sản xuất đối với loài gây hại. Định nghĩa được đưa ra bởi IRAC, mặc dù thực tế nhưng ít "nhạy cảm" hơn do mục tiêu là thực hiện sớm chiến lược Quản lý kháng hóa chất diệt côn trùng (Insecticide Resistance Management - IMR). Tuy nhiên trong hai định nghĩa này, thì các công cụ thích hợp (sinh học, sinh hóa hoặc phân tử) là điều cần thiết để xác định các cơ chế liên quan và tiến hành giám sát ở cấp độ cá thể hoặc quần thể.
Có hơn 500 loài côn trùng trên thế giới đã kháng với hóa chất diệt côn trùng, trong đó có hơn 50 loài muỗi Anopheles (Diptera: Culicidae) có vai trò quan trọng trong việc lan truyền ký sinh trùng sốt rét cho con người. Kháng là đặc tính có thể kế thừa dựa trên cơ sở di truyền. Kháng là kết quả của quá trình chọn lọc sự thay đổi di truyền ở một hoặc một số gen xảy ra do sự di chuyển hoặc đột biến. Ví dụ, khi một số lượng muỗi được tiếp xúc với một loại hóa chất diệt côn trùng A, các cá thể có gen kháng hóa chất diệt côn trùng này sẽ tồn tại và sinh sản cho đến khi alen kháng trở nên ổn định. Việc sử dụng hóa chất diệt côn trùng trong nông nghiệp và gần đây hơn là sử dụng trong y tế cộng đồng đã góp phần quan trọng trong việc chọn lọc kháng ở các véc tơ sốt rét. Kháng có thể liên quan đến một số thay đổi về sinh lý và tập tính.Những thay đổi vị trí đích của hóa chất diệt côn trùng làm giảm khả năng liên kết với hóa chất diệt côn trùng (kháng hóa chất do thay đổi vị trí đích – target site resistance) là cơ chế kháng được hiểu rõ nhất và chẩn đoán phân tử để phát hiện cơ chế kháng này đều tích hợp vào các chiến lược giám sát kháng hóa chất diệt côn trùng trong chương trình kiểm sót sốt rét. Tăng cường chuyển hóa hóa chất diệt côn trùng làm giảm số lượng hóa chất diệt côn trùng đến vị trí đích (kháng hóa chất do chuyển hóa) là phức tạp hơn nhưng những tiến bộ gần đây đã xác định được các enzyme chính có chức năng khử độc tố của hóa chất diệt côn trùng, mở đường cho phát triển các chỉ thị phân tử đối với cơ chế kháng này. Thay đổi sinh lý (ví dụ như giảm thẩm thấu thông qua thay đổi lớp biểu bì) hoặcthay đổi tập tính trong quần thể muỗi sốt rét đã được xác định nhưng tác động của chúng đến hiệu quả của hóa chất diệt côn trùng vẫn còn chưa được hiểu rõ.
Gia tăng chuyển hóa và thay đổi vị trí đích liên quan đến tình trạng kháng hóa chất diệt côn trùng ở mức cao đối với các véc tơ sốt rét. Cho đến nay, các véc tơ sốt rétđã phát triển tínhkháng hóa chất chủ yếu ở nhóm hóa chất sử dụng trong y tế cộng đồng (ví dụ như pyrethroid,DDT, carbamate và lân hưu cơ (organophosphates)) và xuất hiện kháng chéo và đa kháng điều này đe dọa nghiêm trọng đến việc đạt được các Mục tiêu Phát triển Thiên niên kỷ (the Millennium Development Goals) để kiểm soát bệnh bệnh sốt rét (tức là giảm 75% các trường hợp mắc sốt rét trên toàn cầu vào năm 2015). Chiến lược theo dõi và giám sát thường xuyênđể đánh giá mức độ và cơ chế kháng hóa chất là điều rất cần thiết để giúp Chương trình kiểm soát bệnh sốt rét (MCP) xây dựngcác chiến lược kiểm soát véc tơ hiệu quả và bền vững hơn.
Lịch sử kháng hóa chất diệt côn trùng sử dụng trong y tế cộng đồng Từ khi con người sử dụng hóa chất để bảo vệ mùa màng và phòng chống bệnh do véc tơ truyền thì các trường hợp kháng cũng đã được báo cáo. Các loại hóa chất sử dụng trong chương trình kiểm soát véc tơ sốt rét bao gồm các nhóm clo hữu cơ (organochlorine), lân hữu cơ (organophosphorus), carbamate và pyrethroid. Ngày nay các nhóm hóa chất này được sử dụng rộng rãi cho các chương trình phun tồn lưu trong nhà và tẩm màn tồn lưu lâu (Long Lasting Insecticidal mosquito Nets - LLINs). Kháng hóa chất có xu hướng phát triển tự nhiên theo việc sử dụng và thay đổi các loại hóa chất này.
Cơ chế côn trùng kháng với các nhóm hóa chất chính sử dụng trong y tế cộng đồng Trong lịch sử sử dụng hóa chất để kiểm soát véc tơ sốt rét thì DDT là hóa chất đầu tiên được sử dụngcho chương trình kiểm soát muỗi và loại trừ bệnh sốt rétvào năm 1946. Trường hợp kháng DDT đầu tiên đã được báo cáo ở loài muỗi An. sacharovi tại Hy Lạp vào năm 1953 và tiếp theo là kháng dieldrin vào năm 1954. Tình trạng kháng hóa chất mạnh mẽ đã bắt đầu và được đánh dấu bằng sự suy giảm trong kiểm soát bệnh sốt rét, thế nhưng hóa chất vẫn tiếp tục sử dụng kéo dài trong hơn 30 năm đã dẫn đến nhiều vụ dịch sốt rét xảy ra. Kháng hóa chất ở loài muỗi An. sacharovi sau đó đã được báo cáo ở Bulgaria, Lebanon, Iran, Iraq và Syria. Tiếp theo kháng DDT được thông báo xuất hiện ở loài muỗi An. stephensi tại các nước như Iran và Iraq khi chương trình phun hóa chất trong nhà trên quy mô lớn đã được bắt đầu vào năm 1957 và kháng dieldrin xuất hiện ba năm sau đó. Ở Ấn Độ, sử dụng loại hóa chất DDT và Lindane (HCH) để phun trong nhà theo chương trình y tế cộng đồng đã được giới thiệu vào những năm 1950. Loài muỗi An. culicifacies là véc tơ sốt rét chính đã phát triển kháng với dieldrin vào năm 1958 và có khả năng kháng với DDT vào năm 1959. Tuy nhiên, chương trình phòng chống sốt rét vẫn tiếp tục sử dụng cho đến năm 1965 – 1966 khi cả hai loại hóa chất DDT và HCH thất bại và không kiểm soát được các vụ dịch sốt rét. Kết quả malathion đã được đưa vào sử dụng ở một số khu vực trong năm 1969 với một vài thành công nhất định nhưng loài muỗi An. culicifacies sau đó nhanh chóng phát triển tính kháng hóa chất vào năm 1973. Muỗi kháng với malathion dẫn đến các vụ dịch sốt rét lớn và nghiêm trọng xảy ra vào năm 1975 với 4 triệu trường hợp được báo cáo so với 125.000 trường hợp mắc trong năm 1965. Kháng DDT cũng xảy ra ở Pakistan vào năm 1963. Vai tro quan trọng của kháng hóa chất diệt côn trùng không được chú ý cho đến khi bệnh sốt rét bắt đầu bùng phát vào năm 1969 và cả hai loại hóa chất gồm DDT và HCH đều không có hiệu quả để kiểm soát muỗi. Đến năm 1975, số trường hợp mắc bệnh sốt rét được báo cáo ở Pakistan lên đến 100 triệu trường hợp so với 9.500 trường hợp mắc trong năm 1961. Kháng DDT ở loài muỗi An. culicifacies đã được báo cáo tại Sri Lanka vào năm 1968, kết quả dẫn đến một đại dịch bệnh sốt rét nghiêm trọng. Loài muỗi này hiện nay cũng đã kháng với DDT, dieldrin, lân hữu cơ (organophosphates), carbamates và pyrethroids. Xu hướng tương tự cũng được ghi nhận ở Trung Mỹ và vùng Caribbean. Phun hóa chất Dieldrin để chống lại loài muỗi An. albimanus được bắt đầu vào năm 1956 và tình trạng kháng hóa chất lan rộng xuất hiện vào năm 1958. Việc sử dụng DDT trở lại đã làm cho kháng hóa chất mở rộng đến năm 1960. Hóa chất propoxur thuộc nhóm carbamate đã được sử dụng ở El Salvador, Guatemala, Honduras và Nicaragua vào năm 1970 và phát triển tính kháng hóa chất vào năm 1974. Bây giờ loài muỗi An. albimanus biểu hiện đa kháng với DDT, dieldrin, lindane và các hóa chất khác được sử dụng gần đây trong y tế cộng đồng. Có rất ít thông tin về các véc tơ sốt rét kháng với hóa chất diệt côn trùng ở khu vực Đông Nam Á, có lẽ nguyên nhân do giám sát kháng hóa chất không được thực hiện thường xuyên trước những năm 80. Ở Việt Nam, kháng DDT được phát hiện vào năm 1989 ở loài An. epiroticus của phức hợp Sundaicus và nó vẫn đang xảy ra. Từ năm 1990 đến năm 2000, kháng pyrethroid hầu như không phát hiện ở tất cả các loài muỗi kiểm tra ngoại trừ một vài quần thể An. vagus và An. minimus s.l. Ở Thái Lan, trước năm 1985 không có bằng chứng về kháng hóa chất diệt côn trùng ở các véc tơ sốt rét. Nhưng đến năm 1986, phát triển kháng sinh lý với DDT đã được phát hiện ở loài muỗi An. aconitus từ phía bắc nơi DDT thường được sử dụng để kiểm soát bệnh sốt rét. Một năm sau, kháng DDT đã được tìm thấy ở loài muỗi An. philippinenis, An . nivipes và An. aconitus thu thập ngoài thực địa ở phía bắc. Từ năm 1990 đến năm 1997, kháng DDT đã được phát hiện ở 3 véc tơ sốt rét chính gồm An. dirus s.l., An. minimus s.l. và An. maculatus s.l. và kháng permethrin đã được ghi nhận ở quần thể muỗi An. minimus s.l. từ phía bắc Thái Lan.
Ở châu Phi, kháng hóa chất diệt côn trùng lần đầu tiên được tìm thấy ở loài muỗi An. gambiae tại Bobo Dioulasso năm 1967 (Burkina Faso) và khoảng 7 năm sau đó DDT không còn được sử dụng để kiểm soát bệnh sốt rét. Kháng DDT cũng được tìm thấy ở các nước láng giềng như Bờ Biển Ngà, Nigeria và Mali và sau đó kháng DDT được báo cáo ở hầu hết các nước Trung và Đông Phi. Có một mối quan hệ chắc chẽ giữa mức độ kháng DDT ở các véc tơ sốt rét với số lượng sử dụng DDT trong chương trình phòng chống véc tơ sốt rét. Đối với hóa chất BHC/dieldrin, các trường hợp kháng đầu tiên được báo cáo tại Nigeria vào năm 1954 sau vài tháng đưa vào sử dụng để kiểm soát bệnh sốt rét. Lúc đầu được tìm thấy ở một số khu vực hạn chế, sau đó kháng dieldrin đã lan rộng ra các khu vực chưa sử dụng hóa chất diệt côn trùng. Vài năm sau đó, kháng hóa chất đã được báo cáo ở Bobo-Dioulasso và Cote d'Ivoire. Ngày nay, kháng BHC/dieldrin vẫn còn phổ biến trong quần thể muỗi Anopheles hoang dại, mặc dù nó không còn được sử dụng trong y tế cộng đồng trong nhiều thập kỷ qua. Đối với kháng DDT, dieldri ở các véc tơ sốt rét xuất hiện và kéo dài từ khi tăng liều sử dụng hóa chất cho các hoạt động nông nghiệp và được sử dụng ở một vài nơi cho các chương trình y tế cộng đồng.
Sau những năm 80, DDT đã được loài bỏ hoàn toàn hoặc được sử dụng một ít trên thế giới và được thay thế bằng lân hữu cơ (organophosphate- OP), pyrethroid và ở mức độ sử dụng ít hơn như carbamate. Tuy nhiên, kháng hóa chất diệt côn trùng tiếp tục là một vấn đề và các hoạt động kiểm soát véc tơ đã bị ảnh hưởng, đặc biệt là ở Ấn Độ, Châu Phi và Châu Mỹ La Tinh do sự dụng rộng rãi hóa chất diệt côn trùng trong nông nghiệp. Kháng OP, hoặc cả hình thức kháng OP phổ rộng hoặc kháng đặc hiệu malathion đã được tìm thấy ở các loài véc tơ sốt rét chính trên thế giới. Pyrethroid được đưa vào sử dụng cuối những năm 70 trong y tế cộng đồng và gia tăng sử dụng trong những năm 90. Tuy nhiên, các trường hợp kháng được báo cáo nhanh chóng ở các véc tơ sốt rét chính trên toàn thế giới bao gồm An. albimanus, An. darlingi, An. culicifacies, An . stephensi, An . gambiae, An. funestus và An minimus. Mặc dù sử dụng không thường xuyên (so với DDT và pyrethroid) nhưng kháng với nhóm hóa chất carbamate đã được báo cáo sớm hơn ở một số loài muỗi như An. albimanus, An. atroparvus, An. sacharovi và An. gambiae. Hiện nay, kháng carbamate đã lan rộng ra các vec tơ sốt rét đặc biệt là ở Tây Phi, nơi nó đã được báo cáo kháng với carbamate tại Cote d' Ivoire, Burkina Faso, Benin và Nigeria. Gia tăng mức độ kháng nhóm hóa chất carbamate ở các quần thể muỗi sốt rét châu Phi là rất đáng lo ngại đối với chương trình kiểm soát bệnh sốt rét vì những hóa chất này đang ngày càng được sử dụng để thay thế pyrethroids cho mục đích phun tồn lưu trong nhà (Indoor Residual Spraying - IRS).
Hiện nay, kháng hóa chất diệt côn trùng ở các véc tơ sốt rét là rất rõ ràng và đang có xu hướng gia tăng trên toàn thế giới. Nguyên nhân là do có mặt của các chất trong nông nghiệp, đô thị và hộ gia đình đã làm tăng áp lực chọn lọc của quần thể muỗi. Điều tra nghiên cứu cắt ngang và nghiên cứu theo chiều dọc (theo dõi thời gian dài) là rất cần thiết để xác định những thay đổi kháng hóa chất theo không gian và thời gian. Điều này làm cơ sở cho việc thiết kế các chiến lược thích hợp để kiểm soát quần thể muỗi sốt rét kháng trên toàn thế giới hiệu quả hơn.
|
TRANG CHỦ
