Published July 7, 2017 | Version v1
Publication Open

Ivermectin susceptibility and sporontocidal effect in Greater Mekong Subregion Anopheles

Creators

  • 1. Armed Forces Research Institute of Medical Science
  • 2. Mahidol Oxford Tropical Medicine Research Unit
  • 3. Mahidol University
  • 4. Thammasat University
  • 5. Walter Reed Army Institute of Research

Description

Novel vector control methods that can directly target outdoor malaria transmission are urgently needed in the Greater Mekong Subregion (GMS) to accelerate malaria elimination and artemisinin resistance containment efforts. Ivermectin mass drug administration (MDA) to humans has been shown to effectively kill wild Anopheles and suppress malaria transmission in West Africa. Preliminary laboratory investigations were performed to determine ivermectin susceptibility and sporontocidal effect in GMS Anopheles malaria vectors coupled with pharmacokinetic models of ivermectin at escalating doses.A population-based pharmacokinetic model of ivermectin was developed using pre-existing data from a clinical trial conducted in Thai volunteers at the 200 µg/kg dose. To assess ivermectin susceptibility, various concentrations of ivermectin compound were mixed in human blood meals and blood-fed to Anopheles dirus, Anopheles minimus, Anopheles sawadwongporni, and Anopheles campestris. Mosquito survival was monitored daily for 7 days and a non-linear mixed effects model with probit analyses was used to calculate concentrations of ivermectin that killed 50% (LC50) of mosquitoes for each species. Blood samples were collected from Plasmodium vivax positive patients and offered to mosquitoes with or without ivermectin at the ivermectin LC25 or LC5 for An. dirus and An. minimus.The GMS Anopheles displayed a range of susceptibility to ivermectin with species listed from most to least susceptible being An. minimus (LC50 = 16.3 ng/ml) > An. campestris (LC50 = 26.4 ng/ml) = An. sawadwongporni (LC50 = 26.9 ng/ml) > An. dirus (LC50 = 55.6 ng/ml). Mosquito survivorship results, the pharmacokinetic model, and extensive safety data indicated that ivermectin 400 µg/kg is the ideal minimal dose for MDA in the GMS for malaria parasite transmission control. Ivermectin compound was sporontocidal to P. vivax in both An. dirus and An. minimus at the LC25 and LC5 concentrations.Ivermectin is lethal to dominant GMS Anopheles malaria vectors and inhibits sporogony of P. vivax at safe human relevant concentrations. The data suggest that ivermectin MDA has potential in the GMS as a vector and transmission blocking control tool to aid malaria elimination efforts.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هناك حاجة ملحة إلى طرق جديدة لمكافحة النواقل يمكن أن تستهدف مباشرة انتقال الملاريا في الهواء الطلق في منطقة ميكونغ الكبرى دون الإقليمية (GMS) لتسريع جهود القضاء على الملاريا واحتواء مقاومة الأرتيميسينين. ثبت أن إعطاء الإيفرمكتين (MDA) للبشر يقتل الأنوفيليس البري بشكل فعال ويقمع انتقال الملاريا في غرب إفريقيا. تم إجراء فحوصات مخبرية أولية لتحديد مدى حساسية الإيفرمكتين وتأثير المبيدات الحشرية في نواقل الملاريا GMS Anopheles إلى جانب نماذج الحرائك الدوائية للإيفرمكتين بجرعات متصاعدة. تم تطوير نموذج الحرائك الدوائية القائم على السكان للإيفرمكتين باستخدام بيانات موجودة مسبقًا من تجربة سريرية أجريت على متطوعين تايلانديين بجرعة 200 ميكروغرام/كجم. لتقييم حساسية الإيفرمكتين، تم خلط تركيزات مختلفة من مركب الإيفرمكتين في وجبات الدم البشري وتغذيته بالدم إلى فيروس الأنوفيليس، والأنوفيليس الصغرى، والأنوفيليس سوادوونغبورني، والأنوفيليس كامبستريس. تمت مراقبة بقاء البعوض يوميًا لمدة 7 أيام وتم استخدام نموذج تأثيرات مختلطة غير خطية مع تحليلات البروبيت لحساب تركيزات الإيفرمكتين التي قتلت 50 ٪ (LC50) من البعوض لكل نوع. تم جمع عينات الدم من المرضى الإيجابيين للمتصورة النشيطة وعرضها على البعوض مع أو بدون الإيفرمكتين في الإيفرمكتين LC25 أو LC5 لـ An. dirus و An. minimus. عرضت GMS Anopheles مجموعة من الحساسية للإيفرمكتين مع الأنواع المدرجة من الأكثر إلى الأقل عرضة لـ An. minimus (LC50 = 16.3 نانوغرام/مل) > An. campestris (LC50 = 26.4 نانوغرام/مل) = An. sawadwongporni (LC50 = 26.9 نانوغرام/مل) > An. dirus (LC50 = 55.6 نانوغرام/مل). أشارت نتائج نجاة البعوض، ونموذج الحرائك الدوائية، وبيانات السلامة الشاملة إلى أن الإيفرمكتين 400 ميكروغرام/كجم هو الجرعة الدنيا المثالية لـ MDA في GMS لمكافحة انتقال طفيليات الملاريا. كان مركب الإيفرمكتين مبيدًا للأبواغ إلى P. vivax في كل من An. dirus و An. minimus بتركيزات LC25 و LC5. يعتبر الإيفرمكتين مميتًا لناقلات الملاريا GMS Anopheles السائدة ويثبط تكوين الأبواغ من P. vivax بتركيزات آمنة ذات صلة بالإنسان. تشير البيانات إلى أن الإيفرمكتين MDA لديه إمكانات في GMS كأداة لمكافحة ناقلات الأمراض ومنع انتقالها للمساعدة في جهود القضاء على الملاريا.

Translated Description (French)

De nouvelles méthodes de lutte antivectorielle pouvant cibler directement la transmission extérieure du paludisme sont nécessaires de toute urgence dans la sous-région du Grand Mékong (GMS) pour accélérer l'élimination du paludisme et les efforts de confinement de la résistance à l'artémisinine. Il a été démontré que l'administration massive d'ivermectine (MDA) à l'homme tue efficacement les anophèles sauvages et supprime la transmission du paludisme en Afrique de l'Ouest. Des investigations préliminaires en laboratoire ont été effectuées pour déterminer la sensibilité à l'ivermectine et l'effet sporontocide chez les vecteurs du paludisme à Anopheles GMS couplés à des modèles pharmacocinétiques de l'ivermectine à des doses croissantes. Un modèle pharmacocinétique de l'ivermectine basé sur la population a été développé à l'aide de données préexistantes d'un essai clinique mené chez des volontaires thaïlandais à la dose de 200 µg/kg. Pour évaluer la sensibilité à l'ivermectine, diverses concentrations de composé d'ivermectine ont été mélangées dans des repas de sang humain et nourries par le sang à Anopheles dirus, Anopheles minimus, Anopheles sawadwongporni et Anopheles campestris. La survie des moustiques a été surveillée quotidiennement pendant 7 jours et un modèle à effets mixtes non linéaire avec analyses probit a été utilisé pour calculer les concentrations d'ivermectine qui ont tué 50% (CL50) des moustiques pour chaque espèce. Des échantillons de sang ont été prélevés chez des patients positifs à Plasmodium vivax et proposés aux moustiques avec ou sans ivermectine à la CL25 ou à la CL5 de l'ivermectine pour An. dirus et An. minimus. Les Anophèles GMS présentaient une gamme de sensibilité à l'ivermectine, les espèces les plus ou les moins sensibles étant An. minimus (CL50 = 16,3 ng/ml) > An. campestris (CL50 = 26,4 ng/ml) = An. sawadwongporni (CL50 = 26,9 ng/ml) > An. dirus (CL50 = 55,6 ng/ml). Les résultats de survie des moustiques, le modèle pharmacocinétique et de nombreuses données de sécurité ont indiqué que l'ivermectine 400 µg/kg est la dose minimale idéale pour la MDA dans le SMG pour le contrôle de la transmission du parasite du paludisme. Le composé d'ivermectine était sporontocide à P. vivax à la fois à An. dirus et à An. minimus aux concentrations LC25 et LC5. L'ivermectine est létale pour les vecteurs dominants du paludisme à Anopheles GMS et inhibe la sporogonie de P. vivax à des concentrations humaines sûres. Les données suggèrent que l'ivermectine MDA a un potentiel dans le SMG en tant qu'outil de contrôle du blocage des vecteurs et de la transmission pour aider les efforts d'élimination du paludisme.

Translated Description (Spanish)

Se necesitan con urgencia nuevos métodos de control de vectores que puedan atacar directamente la transmisión de la malaria al aire libre en la Subregión del Gran Mekong (GMS) para acelerar la eliminación de la malaria y los esfuerzos de contención de la resistencia a la artemisinina. Se ha demostrado que la administración masiva de medicamentos con ivermectina (MDA) a humanos mata eficazmente a los anófeles salvajes y suprime la transmisión de la malaria en África occidental. Se realizaron investigaciones preliminares de laboratorio para determinar la susceptibilidad a la ivermectina y el efecto esporontocida en vectores de malaria GMS Anopheles junto con modelos farmacocinéticos de ivermectina a dosis crecientes. Se desarrolló un modelo farmacocinético poblacional de ivermectina utilizando datos preexistentes de un ensayo clínico realizado en voluntarios tailandeses a la dosis de 200 µg/kg. Para evaluar la susceptibilidad a la ivermectina, se mezclaron varias concentraciones de compuesto de ivermectina en comidas de sangre humana y se alimentaron con sangre a Anopheles dirus, Anopheles minimus, Anopheles sawadwongporni y Anopheles campestris. La supervivencia de los mosquitos se monitoreó diariamente durante 7 días y se utilizó un modelo de efectos mixtos no lineal con análisis probit para calcular las concentraciones de ivermectina que mataron el 50% (LC50) de los mosquitos para cada especie. Se recolectaron muestras de sangre de pacientes positivos para Plasmodium vivax y se ofrecieron a mosquitos con o sin ivermectina en la ivermectina LC25 o LC5 para An. dirus y An. minimus. Los GMS Anopheles mostraron un rango de susceptibilidad a la ivermectina, siendo las especies enumeradas de más a menos susceptibles An. minimus (LC50 = 16.3 ng/ml) > An. campestris (LC50 = 26.4 ng/ml) = An. sawadwongporni (LC50 = 26.9 ng/ml) > An. dirus (LC50 = 55.6 ng/ml). Los resultados de supervivencia de mosquitos, el modelo farmacocinético y los amplios datos de seguridad indicaron que la ivermectina 400 µg/kg es la dosis mínima ideal para MDA en el GMS para el control de la transmisión del parásito de la malaria. El compuesto de ivermectina fue esporontocida para P. vivax tanto en An. dirus como en An. minimus a las concentraciones LC25 y LC5. La ivermectina es letal para los vectores dominantes de la malaria GMS Anopheles e inhibe la esporogonía de P. vivax a concentraciones humanas relevantes seguras. Los datos sugieren que la ivermectina MDA tiene potencial en el GMS como vector y herramienta de control de bloqueo de la transmisión para ayudar a los esfuerzos de eliminación de la malaria.

Files

s12936-017-1923-8.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8ffd1c19b28c0e50fcbf58cc7b13598f
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حساسية الإيفرمكتين وتأثير مبيد الأبواغ في الأنوفيليس في منطقة الميكونغ الفرعية الكبرى
Translated title (French)
Sensibilité à l'ivermectine et effet sporontocide dans la sous-région du Grand Mékong Anophèles
Translated title (Spanish)
Susceptibilidad a la ivermectina y efecto esporontocida en Anopheles de la subregión del Gran Mekong

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2728221770
DOI
10.1186/s12936-017-1923-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4239439442 (Other)
https://openalex.org/W2969392661 (Other)
https://openalex.org/W2886427597 (Other)
https://openalex.org/W2784700003 (Other)
https://openalex.org/W2767884668 (Other)
https://openalex.org/W2560592171 (Other)
https://openalex.org/W2112227588 (Other)
https://openalex.org/W2104543391 (Other)
https://openalex.org/W2067933750 (Other)
https://openalex.org/W2031370719 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1498238503
  • https://openalex.org/W1522472582
  • https://openalex.org/W1792453644
  • https://openalex.org/W1840006763
  • https://openalex.org/W1963545969
  • https://openalex.org/W1965479467
  • https://openalex.org/W1965987183
  • https://openalex.org/W1968589823
  • https://openalex.org/W1975161822
  • https://openalex.org/W1978589301
  • https://openalex.org/W1979825995
  • https://openalex.org/W1982066874
  • https://openalex.org/W1988419562
  • https://openalex.org/W1991279333
  • https://openalex.org/W1993703217
  • https://openalex.org/W1998711609
  • https://openalex.org/W2000605841
  • https://openalex.org/W2011830580
  • https://openalex.org/W2012188043
  • https://openalex.org/W2012679050
  • https://openalex.org/W2017989202
  • https://openalex.org/W2030399005
  • https://openalex.org/W2034570252
  • https://openalex.org/W2036139039
  • https://openalex.org/W2056933910
  • https://openalex.org/W2060340253
  • https://openalex.org/W2065542323
  • https://openalex.org/W2065998061
  • https://openalex.org/W2066464642
  • https://openalex.org/W2067933750
  • https://openalex.org/W2070515113
  • https://openalex.org/W2072780759
  • https://openalex.org/W2074051909
  • https://openalex.org/W2076262945
  • https://openalex.org/W2087478209
  • https://openalex.org/W2089694174
  • https://openalex.org/W2091231396
  • https://openalex.org/W2094563618
  • https://openalex.org/W2094585035
  • https://openalex.org/W2096381319
  • https://openalex.org/W2096736440
  • https://openalex.org/W2097679611
  • https://openalex.org/W2100013463
  • https://openalex.org/W2101160092
  • https://openalex.org/W2110486035
  • https://openalex.org/W2110845648
  • https://openalex.org/W2110866136
  • https://openalex.org/W2112222406
  • https://openalex.org/W2112227588
  • https://openalex.org/W2120093614
  • https://openalex.org/W2120416054
  • https://openalex.org/W2122753628
  • https://openalex.org/W2123532107
  • https://openalex.org/W2123544837
  • https://openalex.org/W2125419822
  • https://openalex.org/W2127419661
  • https://openalex.org/W2135995652
  • https://openalex.org/W2137515784
  • https://openalex.org/W2137778108
  • https://openalex.org/W2141929131
  • https://openalex.org/W2146727819
  • https://openalex.org/W2149843007
  • https://openalex.org/W2155562609
  • https://openalex.org/W2155571654
  • https://openalex.org/W2162229077
  • https://openalex.org/W2180184651
  • https://openalex.org/W2196315167
  • https://openalex.org/W2299280135
  • https://openalex.org/W2403602325
  • https://openalex.org/W2407136423
  • https://openalex.org/W2416223570
  • https://openalex.org/W2430119292
  • https://openalex.org/W2474251492
  • https://openalex.org/W2553064235
  • https://openalex.org/W2554121772
  • https://openalex.org/W2560080836
  • https://openalex.org/W2561437219
  • https://openalex.org/W2564168054
  • https://openalex.org/W2616853028
  • https://openalex.org/W4243697740
  • https://openalex.org/W4253143966
  • https://openalex.org/W81477282