Published October 6, 2009 | Version v1
Publication Open

Widespread Distribution of a Newly Found Point Mutation in Voltage-Gated Sodium Channel in Pyrethroid-Resistant Aedes aegypti Populations in Vietnam

Creators

  • 1. Nagasaki University
  • 2. National Institute of Infectious Diseases
  • 3. National Institute Of Hygiene And Epidemiology
  • 4. Institut Pasteur in Ho Chi Minh City
  • 5. Universidad Evangelica de El Salvador

Description

Background Resistance of Aedes aegypti to photostable pyrethroid insecticides is a major problem for disease-vector control programs. Pyrethroids target the voltage-gated sodium channel on the insects' neurons. Single amino acid substitutions in this channel associated with pyrethroid resistance are one of the main factors that cause knockdown resistance in insects. Although kdr has been observed in several mosquito species, point mutations in the para gene have not been fully characterized in Ae. aegypti populations in Vietnam. The aim of this study was to determine the types and frequencies of mutations in the para gene in Ae. aegypti collected from used tires in Vietnam. Methods and Findings Several point mutations were examined that cause insensitivity of the voltage-gated sodium channel in the insect nervous system due to the replacement of the amino acids L1014F, the most commonly found point mutation in several mosquitoes; I1011M (or V) and V1016G (or I), which have been reported to be associated to knockdown resistance in Ae. aegypti located in segment 6, domain II; and a recently found amino acid replacement in F1269 in Ae. aegypti, located in segment 6, domain III. Among 756 larvae from 70 locations, no I1011M or I1011V nor L1014F mutations were found, and only two heterozygous V1016G mosquitoes were detected. However, F1269C mutations on domain III were distributed widely and with high frequency in 269 individuals among 757 larvae (53 collection sites among 70 locations surveyed). F1269C frequencies were low in the middle to north part of Vietnam but were high in the areas neighboring big cities and in the south of Vietnam, with the exception of the southern mountainous areas located at an elevation of 500–1000 m. Conclusions The overall percentage of homozygous F1269C seems to remain low (7.4%) in the present situation. However, extensive and uncontrolled frequent use of photostable pyrethroids might be a strong selection pressure for this mutation to cause serious problems in the control of dengue fever in Vietnam.

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

Translated Description (Arabic)

تعتبر مقاومة الزاعجة المصرية للمبيدات الحشرية البيرثرويدية القابلة للضوء مشكلة كبيرة لبرامج مكافحة ناقلات الأمراض. تستهدف البيريثرويدات قناة الصوديوم ذات الجهد الكهربائي على الخلايا العصبية للحشرات. تعد بدائل الأحماض الأمينية المفردة في هذه القناة المرتبطة بمقاومة البيريثرويد أحد العوامل الرئيسية التي تسبب مقاومة الضربة القاضية في الحشرات. على الرغم من ملاحظة KDR في العديد من أنواع البعوض، إلا أن الطفرات النقطية في جين para لم يتم تمييزها بالكامل في مجموعات Ae. aegypti في فيتنام. كان الهدف من هذه الدراسة هو تحديد أنواع وتواترات الطفرات في جين بارا في Ae. aegypti التي تم جمعها من الإطارات المستخدمة في فيتنام. الطرق والنتائج تم فحص العديد من الطفرات النقطية التي تسبب عدم حساسية قناة الصوديوم ذات الجهد الكهربائي في الجهاز العصبي للحشرة بسبب استبدال الأحماض الأمينية L1014F، وهي الطفرة النقطية الأكثر شيوعًا في العديد من البعوض ؛ I1011M (أو V) و V1016G (أو I)، والتي تم الإبلاغ عن ارتباطها بمقاومة الضربة القاضية في Ae. aegypti الموجود في الجزء 6، المجال الثاني ؛ واستبدال الأحماض الأمينية الذي تم العثور عليه مؤخرًا في F1269 في Ae. aegypti، الموجود في الجزء 6، المجال الثالث. من بين 756 يرقة من 70 موقعًا، لم يتم العثور على طفرات I1011M أو I1011V أو L1014F، ولم يتم اكتشاف سوى بعوضتين متغايرتي الزيجوت V1016G. ومع ذلك، تم توزيع طفرات F1269C على المجال الثالث على نطاق واسع وبتردد عالٍ في 269 فردًا بين 757 يرقات (53 موقع تجميع من بين 70 موقعًا تم مسحها). كانت ترددات F1269C منخفضة في الجزء الأوسط إلى الشمال من فيتنام ولكنها كانت مرتفعة في المناطق المجاورة للمدن الكبرى وفي جنوب فيتنام، باستثناء المناطق الجبلية الجنوبية الواقعة على ارتفاع 500–1000 متر. الاستنتاجات يبدو أن النسبة الإجمالية للزيجوت المتماثل F1269C لا تزال منخفضة (7.4 ٪) في الوضع الحالي. ومع ذلك، فإن الاستخدام المتكرر المكثف وغير المنضبط للبيريثرويدات القابلة للضوء قد يكون ضغطًا قويًا على الاختيار لهذه الطفرة للتسبب في مشاكل خطيرة في السيطرة على حمى الضنك في فيتنام.

Translated Description (French)

Contexte La résistance d'Aedes aegypti aux insecticides pyréthrinoïdes photostables est un problème majeur pour les programmes de lutte contre les vecteurs de maladies. Les pyréthroïdes ciblent le canal sodique voltage-dépendant sur les neurones des insectes. Les substitutions d'acides aminés uniques dans ce canal associées à la résistance aux pyréthrinoïdes sont l'un des principaux facteurs qui provoquent la résistance aux chocs chez les insectes. Bien que le kdr ait été observé chez plusieurs espèces de moustiques, les mutations ponctuelles du gène para n'ont pas été entièrement caractérisées chez les populations d'Ae. aegypti au Vietnam. L'objectif de cette étude était de déterminer les types et les fréquences des mutations dans le gène para chez Ae. aegypti prélevé sur des pneus usagés au Vietnam. Méthodes et résultats Plusieurs mutations ponctuelles ont été examinées qui provoquent une insensibilité du canal sodique voltage-dépendant dans le système nerveux de l'insecte en raison du remplacement des acides aminés L1014F, la mutation ponctuelle la plus couramment trouvée chez plusieurs moustiques ; I1011M (ou V) et V1016G (ou I), qui ont été signalés comme étant associés à une résistance à la détonation dans Ae. aegypti situé dans le segment 6, domaine II ; et un remplacement d'acide aminé récemment trouvé dans F1269 dans Ae. aegypti, situé dans le segment 6, domaine III. Parmi 756 larves provenant de 70 sites, aucune mutation I1011M ou I1011V ni L1014F n'a été trouvée, et seuls deux moustiques V1016G hétérozygotes ont été détectés. Cependant, les mutations F1269C sur le domaine III ont été largement distribuées et avec une fréquence élevée chez 269 individus parmi 757 larves (53 sites de collecte parmi 70 sites étudiés). Les fréquences F1269C étaient basses dans la partie centrale au nord du Vietnam, mais étaient élevées dans les zones voisines des grandes villes et dans le sud du Vietnam, à l'exception des zones montagneuses du sud situées à une altitude de 500–1000 m. Conclusions Le pourcentage global de F1269C homozygote semble rester faible (7,4%) dans la situation actuelle. Cependant, l'utilisation fréquente étendue et incontrôlée de pyréthrinoïdes photostables pourrait être une forte pression de sélection pour que cette mutation cause de graves problèmes dans le contrôle de la dengue au Vietnam.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes La resistencia de Aedes aegypti a los insecticidas piretroides fotoestables es un problema importante para los programas de control de vectores de enfermedades. Los piretroides se dirigen al canal de sodio dependiente del voltaje en las neuronas de los insectos. Las sustituciones de aminoácidos individuales en este canal asociadas con la resistencia a los piretroides son uno de los principales factores que causan la resistencia al derribo en los insectos. Aunque se ha observado kdr en varias especies de mosquitos, las mutaciones puntuales en el gen para no se han caracterizado completamente en las poblaciones de Ae. aegypti en Vietnam. El objetivo de este estudio fue determinar los tipos y frecuencias de mutaciones en el gen para en Ae. aegypti recolectadas de neumáticos usados en Vietnam. Métodos y hallazgos Se examinaron varias mutaciones puntuales que causan insensibilidad del canal de sodio regulado por voltaje en el sistema nervioso de los insectos debido al reemplazo de los aminoácidos L1014F, la mutación puntual más comúnmente encontrada en varios mosquitos; I1011M (o V) y V1016G (o I), que se ha informado que están asociados a la resistencia al derribo en Ae. aegypti ubicado en el segmento 6, dominio II; y un reemplazo de aminoácidos recientemente encontrado en F1269 en Ae. aegypti, ubicado en el segmento 6, dominio III. Entre 756 larvas de 70 ubicaciones, no se encontraron mutaciones I1011M o I1011V ni L1014F, y solo se detectaron dos mosquitos V1016G heterocigotos. Sin embargo, las mutaciones de F1269C en el dominio III se distribuyeron ampliamente y con alta frecuencia en 269 individuos entre 757 larvas (53 sitios de recolección entre 70 ubicaciones encuestadas). Las frecuencias de F1269C eran bajas en la parte media a norte de Vietnam, pero eran altas en las áreas vecinas a las grandes ciudades y en el sur de Vietnam, con la excepción de las áreas montañosas del sur ubicadas a una altura de 500–1000 m. Conclusiones El porcentaje general de F1269C homocigótico parece permanecer bajo (7.4%) en la situación actual. Sin embargo, el uso frecuente extenso e incontrolado de piretroides fotoestables podría ser una fuerte presión de selección para que esta mutación cause serios problemas en el control de la fiebre del dengue en Vietnam.

Files

journal.pntd.0000527&type=printable.pdf

Files (193.3 kB)

⚠️ 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:eec56df96422be4ceba9bcd2538b4a88
193.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توزيع واسع النطاق لطفرة نقطة تم العثور عليها حديثًا في قناة الصوديوم ذات البوابات الكهربائية في مجموعات الزاعجة المصرية المقاومة للبيروثرويد في فيتنام
Translated title (French)
Distribution généralisée d'une mutation ponctuelle nouvellement trouvée dans le canal sodique voltage-dépendant dans les populations d'Aedes aegypti résistantes au pyréthroïde au Vietnam
Translated title (Spanish)
Distribución generalizada de una mutación puntual recién encontrada en el canal de sodio regulado por voltaje en poblaciones de Aedes aegypti resistentes a los piretroides en Vietnam

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2101288752
DOI
10.1371/journal.pntd.0000527

Is supplement to
https://openalex.org/W4220753021 (Other)
https://openalex.org/W3200419880 (Other)
https://openalex.org/W3138122649 (Other)
https://openalex.org/W3021436581 (Other)
https://openalex.org/W2995628473 (Other)
https://openalex.org/W2542372422 (Other)
https://openalex.org/W2058087381 (Other)
https://openalex.org/W1985213581 (Other)
https://openalex.org/W1982854916 (Other)
https://openalex.org/W1483934638 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1577320795
  • https://openalex.org/W1627866314
  • https://openalex.org/W1839046251
  • https://openalex.org/W188938853
  • https://openalex.org/W1967287840
  • https://openalex.org/W2012646805
  • https://openalex.org/W2022518852
  • https://openalex.org/W2040732710
  • https://openalex.org/W2043855329
  • https://openalex.org/W2049250287
  • https://openalex.org/W20940597
  • https://openalex.org/W2102942892
  • https://openalex.org/W2104510707
  • https://openalex.org/W2104592562
  • https://openalex.org/W2111344124
  • https://openalex.org/W2111572642
  • https://openalex.org/W2113610670
  • https://openalex.org/W2119819266
  • https://openalex.org/W2137082400
  • https://openalex.org/W2147982765
  • https://openalex.org/W2153013874
  • https://openalex.org/W2153375639
  • https://openalex.org/W2159805837
  • https://openalex.org/W2164529478
  • https://openalex.org/W2176040312
  • https://openalex.org/W2181078210
  • https://openalex.org/W2189995501
  • https://openalex.org/W2357341813
  • https://openalex.org/W2423364377
  • https://openalex.org/W2463480372
  • https://openalex.org/W2513517285
  • https://openalex.org/W2563369507
  • https://openalex.org/W26486571
  • https://openalex.org/W2993751504
  • https://openalex.org/W4250853877
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W92308610