От Morutse Mphahlele, Nthatisi Molefe, Ana Tsotetsi-Khambule и Thekisoe Oriel

Изпратено: 11 март 2019 г. Преглед: 29 май 2019 г. Публикувано: 26 август 2019 г.

Резюме

Ключови думи

  • антихелминтна устойчивост
  • хелминти
  • добитък
  • бензимидазоли
  • имидазотиазоли
  • макроциклични лактони

информация за глава и автор

Автори

Моруце Мфахлеле

  • Отдел за екологични науки и управление, Северозападен университет, Южна Африка

  • Nthatisi Molefe

    • Отдел за екологични науки и управление, Северозападен университет, Южна Африка

  • Ана Цотеци-Камбуле

    • Департамент по битови и потребителски науки, Колеж по земеделие и науки за околната среда, Южноафрикански университет, Южна Африка

  • Thekisoe Oriel *

    • Отдел за екологични науки и управление, Северозападен университет, Южна Африка

    • * Адресирайте цялата кореспонденция на: [email protected]

    От редактирания том

    Редактиран от Omolade Olayinka Okwa

    1. Хелминти, заразяващи добитъка

    Добитъкът може да бъде заразен с различни хелминти на пасища, чрез поглъщане на ларвите на паразитите върху замърсената трева, най-честите от които са стомашно-чревни нематоди и метили [1]. От само себе си се разбира, че хелминти постоянно са били проблематични и без съмнение дългогодишен проблем, който заплашва животновъдната индустрия [2], като се има предвид, че тези паразити оказват отрицателно въздействие върху производителността и хуманното отношение към животните, като засягат, наред с другото, приема на фуражи, скоростта на растеж и млечност [3]. Паразитните червеи включват тении, кръгли червеи, белодробни червеи, чернодробни метили, пръстеновидни червеи, куки и бичове. Предаването на GIT паразити е доста директно в повечето случаи; инфекциозните яйца или ооцисти се предават с фекалиите, когато животното се дефекира, следващото животно ще бъде заразено, ако пасе в замърсените зони, а хората могат да бъдат заразени чрез поглъщане на замърсена храна и вода и/или чрез тясно взаимодействие на хората с заразените животни [4]. Годишните разходи, свързани с паразитни болести, се изчисляват на 1 милиард долара в Австралия [5], 7,11 милиарда долара в Бразилия [6] и се считат за десетки милиарди долари по света [5].

    2. Лечение и контрол

    2.1 Химиотерапия

    Контролът на червеите в повечето ферми се основава изключително на антихелминтни лечения, а не на управленски практики, които обхващат интегрирани стратегии. Наличните в момента антихелминти принадлежат към различни класове лекарства, т.е.макроциклични лактони (MLs), бензимидазоли (BZs), тетрахидропиримидини-имидазотиазоли, аминоацетонитрилни производни (AADs) и спироиндоли. Съединенията от тези класове лекарства са мощни срещу широк спектър от видове нематоди и освен това MLs са ефективни срещу много членестоноги паразити, докато BZs също и срещу някои видове плоски червеи [7]. Въпреки това, дори и при правилно администриране на лечението, цифрите посочват, че използването на противоглистни средства все още е скъп начин за контрол на паразитни заболявания [5].

    2.2 Начини на действие на различни антихелминтни класове

    антихелминтна

    Фигура 1.

    Схематично представяне на основно известни пътища на антихелминтна резистентност и тяхното значение за всеки от настоящите класове антихелминтни лекарства [8].

    Класовете на широкоспектърни антихелминтици варират от бензимидазоли, имидазотиазоли/тетрахидропиримидини и макроциклични лактони, но салициланилиди, фенолни заместители и органофосфати също са популярни [13]. Широкоспектърните антихелминтици се използват по-често при преживните животни, тъй като те са способни да елиминират голям брой паразити, освен че са лесни за приложение и безопасни за гостоприемниците [14].

    3. Антихелминтна устойчивост

    В продължение на десетилетия антихелминтиците се използват като основна мярка за контрол на паразитите от нематоди при овцете [15]. През годините обаче се наблюдава непрекъснато и значително развитие на AR от паразитните червеи, заразяващи добитъка. Антихелминтната резистентност може да се определи като способността на паразитите да преживяват дози лекарства, които обикновено убиват паразитите от същия вид и стадий. Той се наследява и избира, защото оцелелите от лечението предават гени за резистентност на своите потомци. Тези резистентни гени първоначално са редки в популацията или възникват като редки мутации, но с продължаването на селекцията техният дял в популацията се увеличава, както и делът на резистентните паразити [16].

    Очаква се да последва резистентност към двата по-нови класа, производни на аминоацетонитрил и производни на парахеркамид [27]. Все още има антихелминти, но много резистентни на лекарства щамове хелминти бързо се развиват и производителите и специалистите по здравеопазване на животните сега трябва да търсят алтернативни методи за лечение и профилактика [28]. По-долу са някои видни случаи на антихелминтна резистентност, съобщени в света (Таблица 1).

    CountryAnthelmintic (клас) Нематодни родовеГодина AR докладваРеференции
    Южна АфрикаЛевамизол, морантелTrich/Tel spp.1990 г.[29]
    Южна АфрикаБензимидазол, фенбендазол, рафоксинид, левамизол (BZ, SCL, IMID)Haemonchus spp.1992–1996[30]
    Южна АфрикаАлбендазол, клозантел, ивермектин, левамизол (BZ, SCL, AVM, IMID)Haemonchus spp., Trich/Tel spp. и Oesophagostomum spp.2003 и 2013 г.[31, 32]
    ЗимбабвеФенбендазол, албендазол, оксфендазол, левамизол (BZ, IMID)Haemonchus spp., Cooperia spp.1997 и 2003 г.[33, 34]
    ЗимбабвеФенбендазол, левамизол, рафоксанид (BZ, IMID, SCL)Haemonchus spp.1997 г.[35]
    ЗамбияИвермектин, албендазол (AVM, BZ)Haemonchus spp.2001 г.[36]
    КенияИвермектин, фенбендазол (AVM, BZ)Haemonchus spp., Trich/Tel spp. и Oesophagostomum spp.1995 г.[37]
    ГерманияЛевамизол, ивермектин (IMID, AVM)Trich/Tel spp.2012 г.[38]
    НорвегияАлбендазол (BZ)Trich/Tel spp.2012 г.[39]
    Северна ИрландияБензимидазол, моксидектин, авермектин, левамизол (BZ, MLB, AVM, IMID)Trich/Tel spp., Cooperia spp.2013[40]
    ШвейцарияАвермектин (AVM)Haemonchus spp., Trich/Tel spp.2007 г.[41]
    БразилияИвермектин (AVM)Haemonchus spp.2013[42]
    ИндияФенбендазол, бензимидазол, тиабендазол, тетрамизол (BZ, IMID)Haemonchus spp., Trich/Tel spp.2013, 2011[43], [44]

    маса 1.

    Някои случаи на антихелминтна резистентност.

    BZ, бензимидазоли; ML, макроциклични лактони (AVM, авермектини или MLB, милбемицин); никотинови агонисти (IMID, имидазотиазоли или TETR, тетрахидропиримидини); AAD, производни на аминоацетонитрил; SCL, салициланилиди; Тел, Теладорсагия; Trich, Trichostrongylus

    За съжаление, антихелминтната резистентност сега се счита за статуквото в повечето страни, които произвеждат овце по света [45], а многократните проучвания в напречно сечение в Европа и Южна Америка показват влошаване на ситуацията, както с резистентност към различни лекарства, така и с много видове често срещан [46, 47]. Въпреки че не е широко разпространен, устойчивостта вече се е развила към две нови активни съставки, монепантел и деркуантел. Това беше въпреки, че спироиндолът - дерквантел - се предлага на пазара като комбиниран продукт, за да забави развитието на резистентност [48]. Всички те подчертават спешната необходимост от идентифициране на рискови фактори, свързани с развитието на AR, за информиране на бъдещи препоръки за устойчив контрол на паразитите [49].

    4. Рискови фактори за развитие на AR

    5. Проследяване на антихелминтната устойчивост

    5.1 Тест за намаляване на броя на фекалните яйца

    Тестът за намаляване на броя на фекалните яйца е основният метод за откриване на антихелминтна резистентност при нематоди с ветеринарно значение [55]. В FECRT популациите на стомашно-чревни нематоди от овце се считат за податливи, когато ефикасността на лекарството надвишава 95% (намаляване на FECRT). Обратно, съпротивлението е налице, когато ефикасността е E = яйца + L 1 - L 1 яйца + L 1 × 100 E1

    Във втората версия се извършва тест за развитие на ларви на микро-агар (MALDT), както е описано от Coles et al. [57]. Този тест се провежда и върху 96-микротитърни ямки. Основните разтвори на тиабендазол/левамизол се приготвят чрез предварително разтваряне на лекарствата в диметилсулфоксид (DMSO) с последващо разреждане в дестилирана вода (1: 4). Яйцата на нематоди, получени от фекални проби, се инкубират в продължение на 7 дни при 27 ° С в 96-ямкови микротитърни плаки с лекарствения разтвор. Обикновено плочите ще имат хранителна среда (екстракт от дрожди с балансиран солен разтвор на Earle и физиологичен разтвор на сол) във воден разтвор с различни концентрации на тиабендазол/левамизол и определения дял на яйца от нематоди във всяка ямка. След 7 дни броят на излюпените яйца и ларвите L1 – L3 във всяка ямка се преброяват под обърнат микроскоп. След това се използва скоростта на развитие на L3 в различаващата доза (0,02 и 0,5 μg/ml за тиабендазол и левамизол) в сравнение с контролата, за да се определи дали има резистентност; по този начин броят на ларвите, развиващи се от L1 до L3 стадий в различителната доза от 0,02 μg/ml тиабендазол и 0,5 μg/ml левамизол, е ясен показател за резистентност.

    5.4 Използване на молекулярни техники за наблюдение на AR

    В днешно време традиционните паразитологични диагностични техники, включващи предимно микроскопия, са допълнени с множество нови техники и инструменти, предимно молекулярни по природа. Към днешна дата традиционните методи все още се използват рутинно, въпреки факта, че те могат да бъдат трудоемки и интензивни за изпълнение [25]. Доказано е, че процедурите, базирани на PCR, имат по-голяма чувствителност и специфичност от „конвенционалните“ диагностични подходи, разчитащи на микроскопия и/или имунно откриване [65]. Изследвания с други модели на резистентност към ксенобиотици демонстрират, че миграцията играе фундаментална роля в такива неща като диспергирането на резистентни на инсектициди гени в комари [66] и на антибиотична резистентност сред някои видове бактерии [67]. Има проучвания за произхода на BZ-устойчивите алели в популациите от червеи. Например, използвайки RFLP проучвания върху изотип 1-тубулинов ген, беше установено, че има различни BZ-резистентни алели в различни резистентни популации на H. contortus [68]. Използвайки същия подход за две BZ-резистентни популации, беше установено също, че BZ-резистентните алели вероятно вече са присъствали в две популации на H. contortus, преди този клас лекарства дори да е разработен [69].

    Тъй като устойчивостта на нематоди сега присъства и в трите широкоспектърни антихелминтни класа (бензимидазоли, левамизол и макроциклични лактони), използвани върху преживни животни [52], стратегиите за контрол, насочени към поддържане на ефективен паразитен контрол, са от ключово значение. Методологиите, предназначени за поддържане на рефугия, които са с размера на неизбрания дял от популацията на нематоди, могат да помогнат за намаляване на натрупването на резистентност чрез запазване на възприемчиви генотипове на нематоди, което помага за разреждане на честотата на алелните резистентности и поддържане на антихелминтна ефективност [70].

    Една стратегия, която има за цел да постигне това, е целенасочено селективно лечение (TST), което включва лечение на избрани индивиди, които се нуждаят от лечение, за разлика от лечението на цялата група [71]. Обикновено хората се идентифицират като нуждаещи се от лечение въз основа на тяхното ниво на паразитизъм [3]. Въпреки че стратегиите за TST са разработени и се прилагат успешно при овце, има значително по-малко проучвания върху говеда, като първите прозрения в приложението на TST са настъпили сравнително наскоро [72]. Тъй като съществуват важни разлики във взаимодействията гостоприемник и паразити и епидемиологията на паразитите между говеда и овце, могат да се очакват разлики в методологията и приложението на TST при говеда. Въпреки че TST стратегиите при овцете се оказаха полезни за намаляване на селекцията за антихелминтна резистентност [72], трудно е да се разбере коя от различните стратегии би била най-ефективна при различни сценарии. Понастоящем няма пряко сравнение на стратегиите за TST при говеда, отчасти поради трудности, произтичащи от объркващи променливи [72].

    7. Холистична стратегия за контрол за контрол на противоглистната резистентност

    Фигура 2.

    Холистична стратегия за превенция на AR, която включва годишни образователни кампании за всички видове фермери и прилагане на различни диагностични техники, които след това диктуват необходимото антихелминтно лечение.

    Директни антихелминтни ефекти са демонстрирани при in vitro анализи, които показват, че инкубацията в сурови кондензирани екстракти от танин намалява развитието, жизнеспособността, подвижността и миграционната способност на ларвите на паразитите [73]. Въпреки че ще има непрекъснато развитие на синтетични съединения, които ще се използват като антихелминтици, има нужда от засилени научни проучвания за конверсия и приемане на естествени съединения, извлечени от лечебни растения, тъй като значителен брой от тях съобщава, че съдържат антихелминтна активност [74 ]. Бъдещите изследвания също трябва да се съсредоточат върху възможното третиране на пасищата с органични съединения от лечебни растения в опит да се контролират ларвните стадии на хелминти.

    8. Перспектива (бъдещи методи за контрол и превенция, необходими изследвания)

    Благодарности

    Първият автор е подкрепен от стипендия на притежател на безвъзмездна помощ за съвместно следдипломно обучение на Националната изследователска фондация (NRF) на Южна Африка (GUN: 105271), предоставена на OMMT.

    Конфликт на интереси

    Авторите заявяват, че нямат финансови или лични отношения, които може да са им повлияли неподходящо при написването на тази глава от книгата.

    Декларации

    Авторите заявяват, че цялата литература и източници, използвани при написването на тази глава от книгата, са били правилно цитирани в текста и в справочния раздел.