Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2. Nghiên cứu tình trạng kháng hóa chất diệt côn trùng của muỗi Aedes
1.2.2. Cơ chế kháng hóa chất diệt cơn trùng
Theo định nghĩa của TCYTTG: “Kháng hóa chất diệt cơn trùng là khả năng sống sót của một cá thể sau khi tiếp xúc với nồng độ nào đó của một
hóa chất mà với nồng độ đó đa số các cá thể trong một quần thể bình thường của lồi đó sẽ bị chết”. Những cá thể kháng sống sót được tồn tại và phát triển bằng cách chọn lọc tự nhiên và đột biến. Tuy nhiên, khả năng phát triển tính kháng phụ thuộc vào các yếu tố sinh học, sinh thái của côn trùng, mức độ trao đổi dịng gen giữa các quần thể, độ bền của hố chất, cường độ sử dụng hoá chất gồm liều lượng và thời gian [14],[125].
Các loại hóa chất khác nhau thì con đường xâm nhập và tác động vào cơ thể muỗi cũng khác nhau, do vậy mà TCYTTG phân chia thành 4 cơ chế kháng chính gồm kháng do thay đổi vị trí đích, kháng do chuyển hóa, kháng do giảm thẩm thấu và kháng tập tính (WHO, 2012) [125]. Trong đó, kháng chuyển hóa và kháng vị trí đích là hai cơ chế phổ biến và quan trọng nhất ở các lồi cơn trùng và véc tơ truyền bệnh.
1.2.2.1. Kháng do cơ chế thay đổi vị trí đích
Kháng hóa chất do thay đổi vị trí đích (Target-site resistance) liên quan đến thay đổi cấu trúc gen, thường là đột biến điểm dẫn đến sự thay đổi cấu trúc protein do gen đó tổng hợp. Các đột biến này có khả năng duy trì cho các thế hệ con cháu và làm cho muỗi kháng với một hay một vài nhóm hố chất. Kết quả cơn trùng không bị ảnh hưởng hoặc ít bị ảnh hưởng bởi hóa chất. Sự biến đổi đó đã được quan sát thấy ở các enzym và cơ quan cảm nhận thần kinh, đó là điểm đích của một số loại hóa chất diệt cơn trùng. Ba hình thức kháng hố chất bằng cách thay đổi vị trí đích gồm kháng kdr, hiện tượng trơ hoặc thay đổi men acetylcholinesterase và kháng do thay đổi thụ thể gama aminobutyric acid [125].
1.2.2.2. Kháng hóa chất do cơ chế chuyển hóa
Kháng do cơ chế chuyển hóa (Metabolic resistance), đây là cơ chế kháng phổ biến nhất khi côn trùng thường xuyên tiếp xúc với hoá chất.
Kháng do chuyển hóa đang gia tăng nhanh liên quan đến hệ thống enzyme trong cơ thể muỗi dẫn đến muỗi có thể giải độc, đào thải độc tố ra khỏi cơ thể. Nghĩa là khi phân tử hóa chất diệt xâm nhập vào cơ thể muỗi dưới tác dụng các enzym khác nhau trong cơ thể muỗi kháng, hóa chất sẽ bị phân giải theo nhiều con đường khác nhau để biến chất độc trở thành chất không độc. Các enzyme chính tham gia vào quá trình này là P450-monooxygenases, glutathione S-transferases và carboxy/cholinesterases [125].
1.2.2.3. Kháng do cơ chế giảm thẩm thấu
Kháng thẩm thấu (cuticular resistance), là cơ chế mà côn trùng làm giảm hấp thu hóa chất diệt do thay đổi lớp biểu bì cứng (kitin) trên cơ thể côn trùng nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình hấp thu hoặc xâm nhập của hóa chất diệt cơn trùng. Cơ chế kháng này rất hiếm khi được báo cáo và chỉ có một nghiên cứu đã đề xuất có mối liên quan giữa độ dày của lớp biểu bì và kháng pyrethroid ở loài muỗi An. funestus [125].
1.2.2.4. Kháng do thay đổi tập tính
Muỗi kháng hóa chất diệt cơn trùng không phải luôn dựa vào các cơ chế sinh hóa như chuyển hóa khử độc hoặc các đột biến vị trí đích, nhưng cũng có thể muỗi thay đổi hành vi để đáp ứng với việc thường xuyên tiếp xúc với hóa chất kéo dài. Kháng do thay đổi tập tính (Behavioural resistance) khơng có tầm quan trọng như kháng sinh lý, nhưng cũng được xem là một yếu tố góp phần dẫn đến muỗi tránh liều gây chết của hóa chất. Điều này được chứng minh qua loài muỗi An. quadrimaculatus với DDT, An. funestus với
màn tẩm pyrethroid, An. farauti với hóa chất DDT phun tồn lưu [14],[125].