ホンジュラス産の頭シラミ（Phthiraptera: Pediculidae）におけるピレスロイド抵抗性に関連する変異の最初の証拠

First evidence of the mutations associated with pyrethroid resistance in head lice (Phthiraptera: Pediculidae) from Honduras.

• Kelsey Larkin
• Carol A Rodriguez
• Shabana Jamani
• Georgina Fronza
• Gonzalo Roca-Acevedo
• Ana Sanchez
• Ariel C Toloza

抄録

背景:

ヒト頭ジラミ（Pediculus humanus capitis）は、先進国と発展途上国の両方で、主に学童に影響を与える国際的な吸血性外寄生虫である。ホンジュラスでは、ペルメトリンを主な有効成分とする化学的なペディキュリサイドが治療の第一ラインとなっています。これらの製品が長く使用されているにもかかわらず、現在のところ、ホンジュラスの頭ジラミの殺虫剤耐性を調査する研究は行われていません。頭ジラミでは、最も一般的なメカニズムはノックダウン耐性（kdr）であり、これは電圧感受性ナトリウムチャネル（VSSC）内の2つの点突然変異とそれに関連するアミノ酸置換、T917IとL920Fの結果である。

BACKGROUND: The human head louse, Pediculus humanus capitis, is a cosmopolitan blood-sucking ectoparasite affecting mostly schoolchildren in both developed and developing countries. In Honduras, chemical pediculicides are the first line of treatment, with permethrin as their main active ingredient. Despite the extended use of these products, there is currently no research investigating insecticide resistance in Honduran head lice. In head lice, the most common mechanism is knockdown resistance (kdr), which is the result of two point mutations and the associated amino acid substitutions, T917I and L920F, within the voltage-sensitive sodium channel (VSSC).

方法:

ホンジュラスのサン・ブエナベントゥラおよびラ・ヒカカの各地域で採取された83頭の頭ジラミからゲノムDNAを抽出した。ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を用いて、C/T変異の影響を受けた部位を含むVSSC遺伝子の332-bp断片を増幅した。

METHODS: Genomic DNA was extracted from 83 head lice collected in the localities of San Buenaventura and La Hicaca, Honduras. Polymerase chain reaction (PCR) was used to amplify a 332-bp fragment of the VSSC gene that contains a site affected by C/T mutation which results in a T917I amino acid substitution on each human head louse genomic DNA fragments.

結果:

T917I kdrアミノ酸置換をもたらすC/T非同義変異が、0.45-0.5の間の頻度で両方の頭ジラミ集団で検出された。世界的には、この置換の頻度は0.47であった。このうち、5個体（6.1％）は感受性ホモ接合体であり、78個体（93.9％）はヘテロ接合体であった。kdr耐性ホモ接合体（RR）は、調査した集団では検出されなかった。したがって、ホンジュラスで採取された頭ジラミの93.9％はT917I対立遺伝子を1つだけ保有していた。両地域のHardy-Weinberg平衡の正確な検定を行ったところ、遺伝子型頻度は予想と大きく異なっていた。さらに、San BuenaventuraとLa Hicacaの個体群では近親交配係数（F）＜0であり、ヘテロ接合体が過剰であることを示唆していた。

RESULTS: The C/T non-synonymous mutation which results in the T917I kdr amino acid substitution was detected in both head lice populations at frequencies ranging between 0.45-0.5. Globally, the frequency of this substitution was 0.47. Of these, 5 (6.1%) were homozygous susceptible and 78 (93.9%) were heterozygotes. The kdr-resistant homozygote (RR) was not detected in the studied populations. Thus, 93.9% of the head lice collected in Honduras harbored only one T917I allele. Exact test for the Hardy-Weinberg equilibrium for both localities showed that genotype frequencies differed significantly from expectation. In addition, San Buenaventura and La Hicaca populations had an inbreeding coefficient (F) < 0, suggesting an excess of heterozygotes.

結論:

我々の知る限りでは、これはホンジュラス産のP. h. capitisのピレスロイド耐性に関連するT917I kdr対立遺伝子の原因となるC/T変異の存在を示した最初の研究である。ここで採用したPCR制限断片長多型（RFLP）は、抵抗性をもたらすT917Iアミノ酸置換をコードする変異を正確に遺伝子組み換えするために、個々の頭シラミを正確にジェノタイピングするために使用できる、信頼性、経済性、再現性の高いアッセイであることが実証されました。このことは、ピレスロイド系の変異が頭ジラミの集団内に定着する前に検出するように設計された積極的な抵抗性管理プログラムの必要性を浮き彫りにしている。

CONCLUSIONS: To our knowledge, this is the first study showing the presence of the C/T mutation responsible of the T917I kdr allele associated with pyrethroid resistance in P. h. capitis from Honduras. The PCR-restriction fragment length polymorphism (RFLP) employed here has demonstrated to be a reliable, economic, and reproducible assay that can be used to accurately genotype individual head lice for the mutation encoding the resistance-conferring T917I amino acid substitution. This highlights the necessity of proactive resistance management programmes designed to detect pyrethroid mutations before they become established within populations of head lice.