Published March 30, 2023
| Version v1
Publication
Open
First report on kdr mutations in wild populations of Aedes aegypti from Argentina determined by a novel multiplex high resolution melting PCR method
Creators
- 1. Universidad Nacional de La Plata
- 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- 3. Faculdades Oswaldo Cruz
- 4. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud
Description
Abstract Background: Aedes aegypti is an urban mosquito vector of dengue and other arboviruses. During epidemic periods, pyrethroid insecticides are used for the control of adult mosquitoes; the worldwide distributed resistance to these insecticides is a cause of failures in vector control campaigns. The primary target of pyrethroids is the voltage-gated sodium channel; point mutations on this channel, called kdr mutations, are associated with pyrethroid resistance. Two kdr mutations, called V1016I and F1534C, augmented in frequency in natural populations of Ae. aegypti from the Americas in the last decade; their association with pyrethroid resistance has been largely demonstrated in field populations throughout the country, and in in vitro assays. The diagnostic of kdr polymorphisms allows an early detection of insecticide resistance spreading, which is critical for timely decisions on vector management. Given the relevance of resistance management, high-throughput methods for kdr genotyping are valuable tools for resistance monitoring programs. These methods should also be cost-effective, to allow regional-scale surveys. Despite the extended presence of Ae. aegypti and the incidence of dengue in Argentina, the presence, abundance and distribution of kdr mutations were not reported in this country up to date. Methods: Aedes aegypti samples were collected from Metropolitan Area of Buenos Aires, and northern localities of Tartagal (Salta province) and Calilegua (Jujuy province). A high resolution melting assay was developed for the simultaneous detection of V1016I and F1534C kdr mutations. Results: We demonstrate the presence of kdr mutations in Argentina in regions under different selection pressure with pyrethroids. We also report a multiplex high-throughput assay based in high resolution melting PCR for the simultaneous genotyping of V1016I and F1534C kdr mutations. Conclusions: We report for the first time the presence of kdr mutations in distant populations from Argentina, with different epidemiological situations and different history of mosquito control efforts. We have developed a high-throughput method for the genotyping of kdr mutations in Ae. aegypti from the American continent. Given its convenient cost and running time, this method can be incorporated in control campaigns for monitoring the presence and spreading of kdr alleles.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نبذة مختصرة: الزاعجة المصرية هي ناقل للبعوض في المناطق الحضرية لحمى الضنك والفيروسات الشجرية الأخرى. خلال الفترات الوبائية، تستخدم المبيدات الحشرية البيريثرويدية للسيطرة على البعوض البالغ ؛ المقاومة الموزعة في جميع أنحاء العالم لهذه المبيدات الحشرية هي سبب الفشل في حملات مكافحة ناقلات الأمراض. الهدف الرئيسي للبيريثرويدات هو قناة الصوديوم ذات بوابات الجهد ؛ ترتبط طفرات النقاط على هذه القناة، والتي تسمى طفرات KDR، بمقاومة البيريثرويدات. تم زيادة تواتر اثنين من طفرات KDR، تسمى V1016I و F1534C، في التجمعات الطبيعية لـ Ae. aegypti من الأمريكتين في العقد الماضي ؛ وقد ثبت ارتباطها بمقاومة البيرثرويد إلى حد كبير في تجمعات الحقول في جميع أنحاء البلاد، وفي الاختبارات المختبرية. يسمح تشخيص تعدد أشكال KDR بالكشف المبكر عن انتشار مقاومة المبيدات الحشرية، وهو أمر بالغ الأهمية لاتخاذ القرارات في الوقت المناسب بشأن إدارة ناقلات الأمراض. نظرًا لأهمية إدارة المقاومة، فإن الأساليب عالية الإنتاجية للتنميط الجيني KDR هي أدوات قيمة لبرامج مراقبة المقاومة. كما ينبغي أن تكون هذه الأساليب فعالة من حيث التكلفة، للسماح بإجراء دراسات استقصائية على المستوى الإقليمي. على الرغم من الوجود الممتد لـ Ae. aegypti وحدوث حمى الضنك في الأرجنتين، لم يتم الإبلاغ عن وجود طفرات kdr ووفرتها وتوزيعها في هذا البلد حتى الآن. الطرق: تم جمع عينات الزاعجة المصرية من منطقة العاصمة بوينس آيرس، والمواقع الشمالية في تارتاغال (مقاطعة سالتا) وكاليليغوا (مقاطعة خوخوي). تم تطوير اختبار ذوبان عالي الدقة للكشف المتزامن عن طفرات V1016I و F1534C kdr. النتائج: نوضح وجود طفرات KDR في الأرجنتين في المناطق الخاضعة لضغط اختيار مختلف مع البيريثرويدات. نبلغ أيضًا عن اختبار متعدد عالي الإنتاجية يعتمد على تفاعل البوليميراز المتسلسل عالي الدقة للذوبان للتنميط الجيني المتزامن لطفرات V1016I و F1534C kdr. الاستنتاجات: نبلغ لأول مرة عن وجود طفرات KDR في مجموعات سكانية بعيدة من الأرجنتين، مع حالات وبائية مختلفة وتاريخ مختلف لجهود مكافحة البعوض. لقد طورنا طريقة عالية الإنتاجية للتنميط الجيني لطفرات KDR في Ae. aegypti من القارة الأمريكية. نظرًا لتكلفتها المريحة ووقت التشغيل، يمكن دمج هذه الطريقة في حملات التحكم لمراقبة وجود أليلات KDR وانتشارها.Translated Description (French)
Résumé Contexte : Aedes aegypti est un moustique vecteur urbain de la dengue et d'autres arbovirus. Pendant les périodes épidémiques, les insecticides pyréthrinoïdes sont utilisés pour le contrôle des moustiques adultes ; la résistance distribuée dans le monde entier à ces insecticides est une cause d'échec des campagnes de lutte antivectorielle. La cible principale des pyréthroïdes est le canal sodique voltage-dépendant ; des mutations ponctuelles sur ce canal, appelées mutations kdr, sont associées à la résistance aux pyréthroïdes. Deux mutations kdr, appelées V1016I et F1534C, ont augmenté en fréquence dans les populations naturelles d'Ae. aegypti des Amériques au cours de la dernière décennie ; leur association avec la résistance aux pyréthroïdes a été largement démontrée dans les populations de terrain à travers le pays et dans des essais in vitro. Le diagnostic des polymorphismes kdr permet une détection précoce de la propagation de la résistance aux insecticides, ce qui est essentiel pour prendre des décisions en temps opportun sur la gestion des vecteurs. Compte tenu de la pertinence de la gestion de la résistance, les méthodes à haut débit pour le génotypage kdr sont des outils précieux pour les programmes de surveillance de la résistance. Ces méthodes devraient également être rentables, afin de permettre des enquêtes à l'échelle régionale. Malgré la présence étendue d'Ae. aegypti et l'incidence de la dengue en Argentine, la présence, l'abondance et la distribution des mutations kdr n'ont pas été rapportées dans ce pays à ce jour. Méthodes : Des échantillons d'Aedes aegypti ont été prélevés dans la région métropolitaine de Buenos Aires et dans les localités septentrionales de Tartagal (province de Salta) et de Calilegua (province de Jujuy). Un test de fusion à haute résolution a été développé pour la détection simultanée des mutations kdr V1016I et F1534C. Résultats : Nous démontrons la présence de mutations kdr en Argentine dans des régions soumises à différentes pressions de sélection avec les pyréthroïdes. Nous rapportons également un test multiplex à haut débit basé sur la PCR de fusion à haute résolution pour le génotypage simultané des mutations kdr V1016I et F1534C. Conclusions : Nous rapportons pour la première fois la présence de mutations kdr dans des populations éloignées de l'Argentine, avec différentes situations épidémiologiques et différents antécédents d'efforts de lutte contre les moustiques. Nous avons développé une méthode à haut débit pour le génotypage des mutations kdr chez Ae. aegypti du continent américain. Compte tenu de son coût et de sa durée de fonctionnement pratiques, cette méthode peut être intégrée dans des campagnes de contrôle pour surveiller la présence et la propagation des allèles kdr.Translated Description (Spanish)
Resumen Antecedentes: El Aedes aegypti es un mosquito vector urbano del dengue y otros arbovirus. Durante los períodos epidémicos, los insecticidas piretroides se utilizan para el control de mosquitos adultos; la resistencia distribuida en todo el mundo a estos insecticidas es una causa de fallas en las campañas de control de vectores. El objetivo principal de los piretroides es el canal de sodio dependiente del voltaje; las mutaciones puntuales en este canal, llamadas mutaciones kdr, están asociadas con la resistencia a los piretroides. Dos mutaciones kdr, llamadas V1016I y F1534C, aumentaron en frecuencia en poblaciones naturales de Ae. aegypti de las Américas en la última década; su asociación con la resistencia a los piretroides se ha demostrado en gran medida en poblaciones de campo en todo el país y en ensayos in vitro. El diagnóstico de los polimorfismos kdr permite una detección temprana de la propagación de la resistencia a los insecticidas, lo cual es fundamental para tomar decisiones oportunas sobre el manejo de vectores. Dada la relevancia de la gestión de la resistencia, los métodos de alto rendimiento para la genotipificación de kdr son herramientas valiosas para los programas de monitoreo de la resistencia. Estos métodos también deben ser rentables, para permitir encuestas a escala regional. A pesar de la presencia prolongada de Ae. aegypti y la incidencia de dengue en Argentina, la presencia, abundancia y distribución de mutaciones de kdr no se reportaron en este país hasta la fecha. Métodos: Se recolectaron muestras de Aedes aegypti del Área Metropolitana de Buenos Aires y de las localidades norteñas de Tartagal (provincia de Salta) y Calilegua (provincia de Jujuy). Se desarrolló un ensayo de fusión de alta resolución para la detección simultánea de mutaciones V1016I y F1534C kdr. Resultados: Demostramos la presencia de mutaciones de kdr en Argentina en regiones bajo diferentes presiones de selección con piretroides. También informamos de un ensayo múltiplex de alto rendimiento basado en PCR de fusión de alta resolución para el genotipado simultáneo de las mutaciones kdr V1016I y F1534C. Conclusiones: Reportamos por primera vez la presencia de mutaciones de kdr en poblaciones lejanas de Argentina, con diferentes situaciones epidemiológicas y diferente historia de esfuerzos de control de mosquitos. Hemos desarrollado un método de alto rendimiento para el genotipado de mutaciones kdr en Ae. aegypti del continente americano. Dado su conveniente costo y tiempo de funcionamiento, este método se puede incorporar en campañas de control para monitorear la presencia y propagación de alelos kdr.Files
latest.pdf.pdf
Files
(691.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1dd74469d40f53dda5c436e21c90eced
|
691.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التقرير الأول عن طفرات KDR في المجموعات البرية من الزاعجة المصرية من الأرجنتين التي تحددها طريقة PCR ذوبان متعددة جديدة عالية الدقة
- Translated title (French)
- Premier rapport sur les mutations de kdr dans les populations sauvages d'Aedes aegypti d'Argentine déterminées par une nouvelle méthode de PCR de fusion haute résolution multiplexe
- Translated title (Spanish)
- Primer informe sobre mutaciones de kdr en poblaciones silvestres de Aedes aegypti de Argentina determinadas por un nuevo método de PCR de fusión de alta resolución múltiplex
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4361266826
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-2743054/v1
References
- https://openalex.org/W1687421235
- https://openalex.org/W1830227252
- https://openalex.org/W1964544214
- https://openalex.org/W1973736915
- https://openalex.org/W2059205340
- https://openalex.org/W2074903656
- https://openalex.org/W2104162362
- https://openalex.org/W2106741111
- https://openalex.org/W2108508548
- https://openalex.org/W2131222241
- https://openalex.org/W2195165660
- https://openalex.org/W2594492557
- https://openalex.org/W2763593754
- https://openalex.org/W2794654604
- https://openalex.org/W2890617931
- https://openalex.org/W2900744933
- https://openalex.org/W2947068622
- https://openalex.org/W2952380262
- https://openalex.org/W3016624862
- https://openalex.org/W3025649347
- https://openalex.org/W3037549886
- https://openalex.org/W3047152224
- https://openalex.org/W3180246855
- https://openalex.org/W3194165257
- https://openalex.org/W3203522123