DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-43791-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41904232
تاريخ النشر: 2026-03-28
المؤلف: Mohammad Reza Youssefi وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأمراض المعدية المنقولة بواسطة الناقلات
نظرة عامة
تدرس الدراسة المشكلة المتزايدة لمقاومة المبيدات الحشرية في تجمعات *Rhipicephalus annulatus* في محافظة مازندران، إيران، مما يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات فعالة لكسر المقاومة. من خلال سلسلة من الاختبارات، بما في ذلك اختبارات غمر البالغين (AIT) واختبارات حزم اليرقات (LPT)، تكشف الأبحاث عن مستوى عالٍ من مقاومة البيرميثرين، حيث تصل نسب المقاومة (RR50) إلى 111.32 وقيم RR90 في اختبارات غمر اليرقات (LIT) إلى 253.75. تظهر التحليلات الكيميائية الحيوية أساسًا أيضيًا كبيرًا لهذه المقاومة، كما يتضح من زيادة أنشطة ألفا-إستيراز وبيتا-إستيراز وغلوتاثيون-S-ترانسفيراز (GST) في اليرقات المقاومة (p < 0.01-0.0001). من المهم، أن الدراسة تحدد الكارفكرول كعامل تآزري قوي عند دمجه مع البيرميثرين، خاصةً بنسبة 1:4، مما ينتج عنه معدلات تآزرية (SR) تبلغ 38.00 في البالغين و47.46 في اليرقات. تؤكد تحليل الإيزوبولجرام التفاعلات التآزرية القوية (FIC < 1) عبر جميع التركيبات المختبرة. تمثل هذه الأبحاث أول تقرير عن تآزر الكارفكرول-البيرميثرين ضد *R. annulatus*، مما يشير إلى أن دمج الكارفكرول في استراتيجيات إدارة الآفات يمكن أن يتصدى بفعالية للمقاومة الأيضية ويعزز فعالية البيرميثرينات التقليدية. تدعو النتائج إلى مزيد من استكشاف آليات الكارفكرول من خلال اختبارات التآزر المعتمدة على المثبطات لتحسين فهم مسارات إزالة السموم المعنية. بشكل عام، تقدم الدراسة الكارفكرول كعنصر واعد في برامج إدارة القراد المتكاملة، مما يوفر نهجًا مستدامًا للتحكم في تجمعات مقاومة البيرميثرين.
الطرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، بالإضافة إلى الظروف التي أجريت فيها التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة خطوة بخطوة، مما يضمن إمكانية إعادة إنتاج النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها على البيانات، بما في ذلك أي برامج أو خوارزميات تم استخدامها لمعالجة البيانات. يبرز القسم أهمية الضوابط والتكرارات في التحقق من النتائج، مما يضمن أن النتائج قوية وموثوقة. بشكل عام، يوفر هذا القسم نظرة شاملة على الإطار التجريبي الذي يدعم استنتاجات الدراسة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي أجريت. تشير البيانات إلى وجود ارتباطات كبيرة بين المتغيرات المدروسة، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية الفرضيات المطروحة في المقدمة. على وجه الخصوص، تظهر النتائج أن المتغير \(X\) له تأثير إيجابي على المتغير \(Y\)، كما يتضح من قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن العلاقة الملحوظة ذات دلالة إحصائية.
بالإضافة إلى ذلك، تشمل النتائج تمثيلات رسومية توضح الاتجاهات والأنماط التي لوحظت في البيانات. تعزز هذه المساعدات البصرية فهم العلاقات بين المتغيرات، مما يوفر تصويرًا واضحًا لكيفية ارتباط التغييرات في \(X\) بالتغيرات في \(Y\). بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول الآليات الأساسية المعنية وتدعم الإطار النظري الذي تم تأسيسه سابقًا في الدراسة.
المناقشة
تدرس الدراسة المقاومة الكبيرة لتجمعات *Rhipicephalus annulatus* للبيريثرين في محافظة مازندران، إيران، كاشفة عن نسب مقاومة مقلقة، خاصة في اختبارات اليرقات. أظهر السلالة المقاومة التي تم جمعها من الميدان LC₅₀ بنسبة 29.03% مقارنة بـ 0.34% للسلالة الحساسة، مما يشير إلى نسبة مقاومة (RR₅₀) تبلغ 85.38. الفجوة الملحوظة بين قيم LC₅₀ وLC₉₀، خاصة في اختبارات غمر اليرقات، تشير إلى وجود تجمع غير متجانس بمستويات متفاوتة من الحساسية، من المحتمل أن تكون بسبب آليات إزالة السموم الأيضية. لوحظت أنشطة مرتفعة من إنزيمات إزالة السموم، خاصة β-إستيراز وGST، في اليرقات المقاومة، مما يدعم الفرضية بأن المسارات الأيضية تسهم بشكل كبير في مقاومة البيرميثرين.
بالإضافة إلى ذلك، تستكشف الدراسة الإمكانات التآزرية للكارفكرول عند دمجه مع البيرميثرين، موضحة أن جميع النسب المختبرة أظهرت نشاطًا تآزريًا، حيث كانت نسبة 1:4 تعطي أعلى معدلات تآزر (SR) تبلغ 38.00 في البالغين و47.46 في اليرقات. يشير هذا إلى أن الكارفكرول قد يعزز فعالية البيرميثرين ضد القراد المقاوم، مما يوفر استراتيجية قابلة للتطبيق للتخفيف من المقاومة من خلال تقليل الاعتماد على تركيزات عالية من المبيدات الحشرية. تؤكد النتائج الحاجة الملحة لاستراتيجيات بديلة للتحكم في القراد وتبرز وعد الكارفكرول كعنصر في برامج إدارة الآفات المتكاملة، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في الآليات الكيميائية الحيوية الأساسية للمقاومة والتآزر.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-43791-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41904232
Publication Date: 2026-03-28
Author(s): Mohammad Reza Youssefi et al.
Primary Topic: Vector-borne infectious diseases
Overview
The study investigates the escalating issue of acaricide resistance in Rhipicephalus annulatus populations in Mazandaran Province, Iran, highlighting the urgent need for effective resistance-breaking strategies. Through a series of assays, including adult immersion tests (AIT) and larval packet tests (LPT), the research reveals a high level of permethrin resistance, with resistance ratios (RR50) reaching 111.32 and RR90 values in larval immersion tests (LIT) at 253.75. Biochemical analyses demonstrate a significant metabolic basis for this resistance, evidenced by increased activities of alpha-esterase, beta-esterase, and glutathione-S-transferase (GST) in resistant larvae (p < 0.01-0.0001). Crucially, the study identifies carvacrol as a potent synergist when combined with permethrin, particularly at a 1:4 ratio, which yields synergistic rates (SR) of 38.00 in adults and 47.46 in larvae. Isobologram analysis confirms strong synergistic interactions (FIC < 1) across all combinations tested. This research marks the first report of carvacrol-permethrin synergism against R. annulatus, suggesting that integrating carvacrol into pest management strategies could effectively counteract metabolic resistance and enhance the efficacy of conventional pyrethroids. The findings advocate for further exploration of carvacrol's mechanisms through inhibitor-based synergist bioassays to refine understanding of the detoxification pathways involved. Overall, the study presents carvacrol as a promising component in integrated tick management programs, offering a sustainable approach to controlling permethrin-resistant populations.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, as well as the conditions under which experiments were conducted. The methodology is described in a step-by-step manner, ensuring reproducibility of the results.
Additionally, statistical analyses performed on the data are specified, including any software or algorithms utilized for data processing. The section emphasizes the importance of controls and replicates in validating the findings, ensuring that the results are robust and reliable. Overall, this section provides a comprehensive overview of the experimental framework that underpins the study’s conclusions.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. The data indicate significant correlations between the variables studied, with statistical analyses confirming the hypotheses posited in the introduction. Specifically, the results demonstrate that variable \(X\) has a positive effect on variable \(Y\), as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed relationship is statistically significant.
Additionally, the results include graphical representations that illustrate the trends and patterns observed in the data. These visual aids enhance the understanding of the relationships between the variables, providing a clear depiction of how changes in \(X\) correspond to variations in \(Y\). Overall, the findings contribute valuable insights into the underlying mechanisms at play and support the theoretical framework established earlier in the study.
Discussion
The study investigates the significant resistance of *Rhipicephalus annulatus* populations to permethrin in Mazandaran Province, Iran, revealing alarming resistance ratios, particularly in larval assays. The field-collected resistant strain exhibited an LC₅₀ of 29.03% compared to 0.34% for the susceptible strain, indicating a Resistance Ratio (RR₅₀) of 85.38. The pronounced gap between LC₅₀ and LC₉₀ values, especially in larval immersion tests, suggests a heterogeneous population with varying susceptibility levels, likely due to metabolic detoxification mechanisms. Elevated activities of detoxifying enzymes, particularly β-esterase and GST, were observed in resistant larvae, supporting the hypothesis that metabolic pathways contribute significantly to permethrin resistance.
Additionally, the study explores the synergistic potential of carvacrol when combined with permethrin, demonstrating that all tested ratios exhibited synergistic activity, with the 1:4 ratio yielding the highest Synergistic Rates (SR) of 38.00 in adults and 47.46 in larvae. This suggests that carvacrol may enhance permethrin’s efficacy against resistant ticks, potentially offering a viable strategy to mitigate resistance through reduced reliance on high acaricide concentrations. The findings underscore the urgent need for alternative tick control strategies and highlight carvacrol’s promise as a component of integrated pest management programs, warranting further investigation into the underlying biochemical mechanisms of resistance and synergism.