Dec 11, 2023
Sviluppo di un basso
Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 94 (2023) Cita questo articolo 1507 Accessi 1 Citazioni 3 Dettagli metriche altmetriche L'Odocoileus virginianus (il cervo dalla coda bianca) è un importante riproduttore
Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 94 (2023) Citare questo articolo
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L'Odocoileus virginianus (il cervo dalla coda bianca) è un ospite riproduttivo chiave per specie di zecche importanti dal punto di vista medico, tra cui Ixodes scapularis e Amblyomma americanum. La somministrazione orale di un acaricida sistemico ai cervi dalla coda bianca ha il potenziale di ridurre la riproduzione, l'abbondanza e le punture di zecche infette da agenti patogeni. Studi precedenti hanno dimostrato una notevole efficacia di un’esca per topi con fipronil a basso dosaggio nel controllo delle larve di I. scapularis che parassitano il serbatoio del patogeno, Peromyscus leucopus. Nessuno studio precedente ha valutato l’efficacia di un prodotto a base di fipronil nel controllo delle zecche che parassitano i cervi dalla coda bianca.
È stato condotto uno studio in recinto per valutare l'efficacia di un mangime per cervi con fipronil nel controllo delle zecche adulte di I. scapularis e A. americanum. Cervi alloggiati individualmente (n = 24) sono stati esposti a mangime per cervi contenente 0,0025% di fipronil (mangime per cervi fipronil) per 48 ore e 120 ore, e un gruppo di controllo di cervi è stato esposto a un placebo non trattato. Il giorno 7 e il giorno 21 post-esposizione, tutti i cervi sono stati parassitati con 20 coppie accoppiate di I. scapularis e A. americanum racchiusi in capsule. Sono stati registrati il post-attaccamento, l'ingorgo e la mortalità delle zecche. Le concentrazioni di fipronil nel plasma, nelle feci e nei tessuti dei cervi soppressi sono state stimate utilizzando la cromatografia liquida-spettrometria di massa.
I cervi fipronil si nutrono di zecche controllate efficacemente che parassitano i cervi dalla coda bianca allevati in recinti. L’efficacia nel ridurre la sopravvivenza delle femmine di I. scapularis che si nutrono di sangue ha superato il 90% in tutti i casi, tranne quando le zecche parassitavano cervi trattati per 48 ore al giorno 21 dopo l’esposizione (47,2%). L’efficacia nel ridurre la sopravvivenza delle femmine di A. americanum ha superato l’80% in tutti i casi. Nel gruppo con esposizione di 120 ore si è verificata una mortalità delle zecche del 100% al giorno 7 post-esposizione per entrambe le specie di zecche. È stata osservata una correlazione significativa tra la riduzione della sopravvivenza delle zecche e le concentrazioni di fipronil sulfone nel plasma. I risultati dell’analisi dei tessuti suggeriscono che potrebbe essere necessario un periodo di sospensione per consentire la degradazione del fipronil prima della stagione di caccia.
I risultati forniscono la prova di concetto per l’uso di un acaricida orale a base di fipronil nel controllo di due specie di zecche importanti dal punto di vista medico che infestano un ospite riproduttivo chiave. È necessaria una prova sul campo per confermare l'efficacia e la tossicologia del prodotto nelle popolazioni di cervi selvatici. Il mangime per cervi Fipronil può fornire un mezzo per controllare più specie di zecche che parassitano i ruminanti selvatici da integrare nei programmi di gestione delle zecche.
Su scala globale, le zecche sono riconosciute come uno dei principali artropodi patogeni vettori di agenti patogeni dell’uomo e degli animali, e quindi rivestono una notevole importanza medica [1]. Le zecche e le specie selvatiche comprendono relazioni vettore-ospite di crescente preoccupazione medica e veterinaria, con molte importanti malattie trasmesse dalle zecche, come l’anaplasmosi, la babesiosi, l’ehrlichiosi e la malattia di Lyme, che attirano notevole attenzione medica [2]. Il controllo dei vettori è considerato uno dei mezzi più promettenti per ridurre le punture di zecche umane e prevenire la trasmissione di agenti patogeni. Tuttavia, i metodi convenzionali, come le applicazioni di trasmissione su vasta scala, presentano problemi di gestione, inclusi ostacoli logistici ed economici, il targeting indiscriminato di organismi non bersaglio, come gli impollinatori, e lo sviluppo accelerato della resistenza agli insetticidi [3,4,5] . Pertanto, dovrebbero essere esplorati metodi di controllo aggiuntivi e più discriminanti per integrare le pratiche convenzionali.
Il cervo dalla coda bianca funge da potenziale ospite di sangue per diverse specie di zecche importanti dal punto di vista medico, tra cui Ixodes scapularis (zecca dalle zampe nere), Amblyomma americanum (zecca stella solitaria) [6], Haemaphysalis longicornis (zecca asiatica dalle corna lunghe) [7] e Rhipicephalus. microplus (zecca della febbre bovina) [8]. Un aumento esponenziale delle popolazioni di cervi dalla coda bianca e della distribuzione geografica è stato collegato a un aumento dell’abbondanza e della distribuzione di I. scapularis [9] e al conseguente aumento dell’incidenza della malattia di Lyme [10, 11]. Ciò a sua volta può essere attribuito ai cervi dalla coda bianca che rappresentano i siti di riproduzione primari di I. scapularis [12], con si stima che circa il 90% degli adulti di I. scapularis si nutra di cervi [9]. Pertanto, il cervo dalla coda bianca rappresenta un ospite riproduttivo chiave per questa specie di zecche. L’aumento delle popolazioni di cervi è stato collegato anche a un aumento delle popolazioni di A. americanum [13], una specie di zecche importante dal punto di vista medico che parassita i cervi dalla coda bianca in diversi stadi di vita (adulti, ninfe, larve) [14] ed è fortemente dipendente su questo ospite per la riproduzione e lo sviluppo. Sono stati fatti tentativi per controllare le zecche parassitarie prendendo di mira i cervi dalla coda bianca con acaricidi topici, utilizzando il prodotto a base di permetrina approvato a livello federale, il 4-Poster Tick Control Deer Feeder [15]. Il dispositivo è riempito con mais non trattato e quando i cervi accedono, la permetrina di mais viene applicata localmente tramite rulli di vernice. Una serie di problemi hanno limitato l'uso di questa tecnologia, inclusa la manodopera e la manutenzione necessarie per riparare il dispositivo (riempimento del mais, applicazione di permetrina ai rulli, riparazione di rulli rotti, ecc.). Sebbene gli studi abbiano suggerito che questa tecnologia sia promettente in termini di controllo delle zecche, non si è riscontrato alcun successo nell’impatto generale sui casi di malattia di Lyme [16]. Un approccio più diretto, pratico e meno complicato sarebbe quello di presentare al cervo un mangime contenente un acaricida orale.
90% until enclosed in a feeding capsule for attachment to deer./p> 3 min to allow it to adhere to the skin and fur. For each deer, 20 I. scapularis mating pairs were placed within one capsule, and 20 A. americanum mating pairs were placed within the second capsule. Prior to tick attachment, 20 ticks (all same species and sex) were placed into a modified 5-ml syringe. Ticks were chilled in ice for approximately 5–10 min to slow movement. The 20 mating pairs were then carefully plunged into the capsules and a fine mesh lid was applied and reinforced with duct tape. Representative photos and video of the tick attachment process are presented in Fig. 2 and Additional file 4: Video S1, respectively. The capsules were further secured to deer by wrapping the neck with a veterinary bandage (3 M Company, St. Paul, MN, USA)./p> 90% relative humidity) and were allowed approximately 14–28 days to complete oviposition [45]. After oviposition was completed, females were removed, and egg masses weighed to the nearest 0.0001 g. Egg masses were monitored for the emergence of larvae, with eggs embryonating within approximately 35–50 days [45]. Egg masses were monitored for approximately 2–3 weeks to estimate the proportion of hatched eggs./p> LOQ. The Cp values were highest in the 120-h exposure group (T120), with the average Cp being 57.3 ppb (day 7 post-FDF exposure) and 21.7 ppb (day 21 post-FDF exposure). For the 48-h exposure group (T48), the average Cp values were 20.1 ppb (day 7 post-FDF exposure) and 7.6 ppb (day 21 post-FDF exposure). The reduction from day 7 to day 21 after FDF exposure supports the reduction in efficacy observed. There was a significant linear correlation between Cp and the mg/kg fipronil that was consumed by individual deer (r2 = 0.6150; P < 0.0001). Additionally, there were correlations between Cp and the number of surviving female I. scapularis (r2 = 0.2057; P < 0.0260) and A. americanum (r2 = 0.3573; P < 0.0020) per deer. However, tick survivorship appeared to decrease exponentially rather than linearly in response to elevated Cp, with no female ticks surviving when Cp in plasma was ≥ 25.0 ppb./p> LOQ. The Cf values were highest in the 120-h exposure group (T120), with the average Cf being 108.8 ppb (day 7 post-FDF exposure) and 48.7 ppb (day 21 post-FDF exposure). For the 48-h exposure (T48), the average Cf values were 44.8 ppb (day 7 post-FDF exposure) and 28.1 ppb (day 21 post-FDF exposure). Similar to Cp, there was a significant linear correlation between Cf and the mg/kg fipronil that was consumed by individual deer (r2 = 0.5680; P < 0.0001)./p> LOQ in all tissues collected from deer in the treatment groups. For T48 (48-h exposure), differences in Ct values obtained from tissues collected at day 15 and day 29 were significant (Z = − 4.873, P < 0.0001), with Ct values at day 29 being 74% (fat), 56% (liver), 68.9% (meat) and 52.8% (meat by-products) less than at day 15. The difference in Ct between day 15 and day 29 was significant (Z = 4.287, P < 0.0001) in the T120 (120-h exposure) group also, with Ct at day 29 being 67.5% (fat), 46.7% (liver), 64.7% (meat) and 74.2% (meat by-products) less than at day 15. Our estimates suggested that the respective deer exposed to FDF for 48 h and 120 h would have post-exposure Ct values degrade to below the EPA MRLs within 22 and 38 days (fat), 32 and 56 days (liver), 18 and 32 days (meat) and 24 and 32 days (meat by-products), respectively (Fig. 5)./p> 80% efficacy for each. Amblyomma americanum blood feed for an extended duration, relative to I. scapularis, with approximately 70% of females of the former species needing 12–16 days to reach full engorgement [51], which is why the A. americanum we utilized had a greater tendency, relative to I. scapularis, to remain attached throughout the 8-day post-attachment period. Thus, we were not able to monitor this species until full engorgement and detachment. Considering these females may have fed for an additional 4–8 days, we strongly suspect that efficacy would have increased and may have reached 100% within all treatment groups. For the purposes of this proof-of-concept laboratory experiment, it was determined that both tick species could be evaluated concurrently. However, if explicit engorgement and detachment data are desired for A. americanum in the future, researchers will need to consider exclusively evaluating this species and extending the post-attachment period by several days. The above values satisfy efficacy requirements previously outlined by the EPA for federal approval which suggest an efficacy of 80–100% against tick vectors [39]. If the product proves to be palatable under field conditions as well, and thus can reach a sizable proportion of deer, the fact that FDF was effective up to day 21 post-exposure indicates that the product could be utilized relatively infrequently under field conditions, which would reduce the amount of acaricide going into the environment, thereby reducing risk of exposure to non-target species and bioaccumulation. From a management perspective, the above results are encouraging./p> 403 kg of FDF in one sitting to ingest enough fipronil to exceed the oral LD50 for mammalian species, a feat that would be highly improbable. The ability of FDF to be applied at relatively low frequencies, in combination with the low dose of fipronil in the formulation, reduces the risk to non-target species, such as raccoons, rodents or birds, should they come into contact with FDF. However, field applications will be conducted using elevated, species-specific deer feeders to considerably reduce or prohibit access by non-target species, including potentially more sensitive animal species, such as rabbits [55]. Future studies involving field deployment of FDF should carefully consider the application rates and explicitly monitor non-target species within treated areas to ensure reduced environmental risk. Considering that fipronil has proven to be effective against vectors of human disease, such as fleas, mosquitoes and phlebotomine sand flies, a focus of future research may include investigating the impact of fipronil treatment on other blood-feeding arthropods associated with deer, such as mosquito species [56] Ceratopogonidae [57] and deer keds [58]./p> 600 mg on average at full engorgement [75, 76]. Researchers may want to make additional modifications to these capsules in future studies to continue to improve tick attachment, recovery and survivorship. While the issues described limited our ability to determine significant FDF impact on oviposition success and larval emergence, it is worth reiterating that the approximate eggs laid/female and the approximate larvae/female within the treatment groups were slightly reduced, relative to those of the control group, and that this may want to be investigated further in future studies. If a field trial is performed in which FDF is presented to wild deer, researchers might consider removing engorged females from treated deer in the wild and monitoring them for oviposition success./p>
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