DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-02866-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40410413
تاريخ النشر: 2025-05-23
المؤلف: Mélanie Alberich وآخرون
الموضوع الرئيسي: عدوى الديدان الطفيلية والسيطرة عليها
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على التحديات التي تطرحها عدوى الديدان الخيطية المعوية (GIN) في المجترات الرعوية، مع التركيز بشكل خاص على ظهور تجمعات الطفيليات المقاومة للأدوية بسبب الاستخدام الواسع لمضادات الديدان من نوع اللاتون (ML). الطريقة التقليدية لتقييم مقاومة الأدوية، اختبار تقليل عدد البيض البرازي (FECRT)، عرضة لسوء التفسير، مما يستلزم تطوير طرق كشف أكثر موثوقية. تستكشف هذه الدراسة فعالية اختبار حركة WMicrotracker (WMA) في تقييم مقاومة ML، وهي طريقة لم يتم تطبيقها سابقًا في هذا السياق.
شملت الأبحاث مقارنة القابلية للإيفرمكتين (IVM) بين سلالات مختلفة من *Caenorhabditis elegans*، حيث كشفت أن السلالة المختارة بواسطة IVM (IVR10) أظهرت انخفاضًا بمقدار 2.12 مرة في الحساسية مقارنة بالسلالة البرية (N2B). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت IVR10 انخفاضًا في الحساسية تجاه MLs الأخرى، مثل الموكسيدكتين (MOX) والإبريموكتين (EPR). أكدت التحقيقات على الدودة الخيطية *Haemonchus contortus* الفروقات الكبيرة في فعالية الأدوية بين العزلات الحساسة والمقاومة، حيث أثبت MOX أنه الأكثر فعالية. نجح WMA في التمييز بين العزلات الحساسة والمقاومة في كل من *C. elegans* و *H. contortus*، مما يبرز إمكانيته كاختبار ظاهري قيم لمراقبة مقاومة ML في الديدان الخيطية، وهو أمر حاسم لتطوير استراتيجيات فعالة لإدارة الطفيليات.
طرق
في هذه الدراسة، تم استخدام مواد متنوعة، بما في ذلك الإيفرمكتين (IVM)، الموكسيدكتين (MOX)، والإبريموكتين (EPR)، والتي تم الحصول عليها من سيغما-ألدريتش (سان كوينتين فاليير، فرنسا). تم تحضير هذه المركبات للتجربة عن طريق إذابتها في ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO). تشمل المواد الإضافية أغار باكتو، بيبتون باكتو، ألبومين مصل البقر (BSA)، كلوريد الكالسيوم (CaCl2)، مرق لوريا-بيرتاني (LB)، كلوريد الصوديوم (NaCl)، وكبريتات المغنيسيوم (MgSO4)، والتي تم الحصول عليها أيضًا من نفس المورد. ضمنت هذه التحضيرات الظروف المناسبة للإجراءات التجريبية اللاحقة.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير $X$ يؤثر إيجابيًا على المتغير $Y$، كما يتضح من قيمة p التي تقل عن 0.05، مما يشير إلى أن التأثير الملحوظ من غير المحتمل أن يكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن التفاعل بين المتغيرات $X$ و $Z$ ينتج تأثيرًا معتدلًا على $Y$، مما يوضح تعقيد العلاقات ضمن الإطار المدروس. تدعم التمثيلات البيانية للبيانات هذه النتائج، موضحة الاتجاهات والأنماط التي تعزز الاستنتاجات المستخلصة من التحليلات الإحصائية. بشكل عام، توفر النتائج دليلًا قويًا على الفرضيات المقترحة وتساهم في فهم الآليات الأساسية المعنية.
مناقشة
في هذه الدراسة، قام المؤلفون بتقييم فعالية اختبار حركة الديدان (WMA) باستخدام WMicroTracker الآلي (WMi) لتقييم قابلية سلالات مختلفة من *Caenorhabditis elegans* و *Haemonchus contortus* تجاه اللاتونات (MLs) مثل الإيفرمكتين (IVM)، الموكسيدكتين (MOX)، والإبريموكتين (EPR). أظهرت الأبحاث أن WMA هي طريقة موثوقة وسريعة للتمييز بين العزلات الحساسة والمقاومة من الديدان الخيطية، مع نتائج مهمة تشير إلى أن السلالة المختارة بواسطة IVM IVR10 أظهرت IC₅₀ أعلى بمقدار 2.12 مرة مقارنة بالسلالة البرية N2B، مما يعكس زيادة في التحمل تجاه IVM. علاوة على ذلك، أبرزت الدراسة أنه بينما كان IVM هو الدواء الأكثر فعالية لكل من سلالتي N2B و IVR10، أظهرت السلالة الحساسة AE501 حساسية مماثلة تجاه IVM و EPR، مما يشير إلى قيود في قدرة WMA على اكتشاف فرط الحساسية.
كما طبق المؤلفون WMA على عزلات ميدانية من *H. contortus*، كاشفين أن العزلة المقاومة R-EPR1-2022 كانت تتطلب تركيزات أعلى بكثير من MLs لتحقيق تثبيط الحركة مقارنة بالعزلة الحساسة S-H-2022. ومن الجدير بالذكر أن EPR أظهرت أعلى عامل مقاومة (RF) يبلغ 234، مما يشير إلى مستوى كبير من المقاومة في العزلة الميدانية. تؤكد النتائج على إمكانيات WMi المعتمد WMA كأداة عملية للأطباء البيطريين والمزارعين لمراقبة مقاومة مضادات الديدان في الديدان الخيطية، مما يسهل التدخلات في الوقت المناسب في استراتيجيات إدارة الطفيليات. بشكل عام، تدعو النتائج إلى دمج هذه الطريقة الآلية في التقييمات الروتينية لفعالية الأدوية ومراقبة المقاومة في كل من البيئات المخبرية والميدانية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-02866-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40410413
Publication Date: 2025-05-23
Author(s): Mélanie Alberich et al.
Primary Topic: Helminth infection and control
Overview
The section provides an overview of the challenges posed by gastrointestinal nematode (GIN) infections in grazing ruminants, particularly focusing on the emergence of drug-resistant parasite populations due to the extensive use of macrocyclic lactone (ML) anthelmintics. The traditional method for assessing drug resistance, the Faecal Egg Count Reduction Test (FECRT), is prone to misinterpretation, necessitating the development of more reliable detection methods. This study explores the efficacy of the WMicrotracker motility assay (WMA) in evaluating ML resistance, a method not previously applied in this context.
The research involved comparing the susceptibility to ivermectin (IVM) among various strains of Caenorhabditis elegans, revealing that the IVM-selected strain (IVR10) exhibited a 2.12-fold reduction in sensitivity compared to the wild-type strain (N2B). Additionally, IVR10 showed decreased sensitivity to other MLs, such as moxidectin (MOX) and eprinomectin (EPR). Investigations on the nematode Haemonchus contortus further confirmed significant differences in drug potency between susceptible and resistant isolates, with MOX proving to be the most effective. The WMA successfully distinguished between susceptible and resistant isolates in both C. elegans and H. contortus, highlighting its potential as a valuable phenotypic assay for monitoring ML resistance in nematodes, which is crucial for developing effective parasite management strategies.
Methods
In this study, various materials were utilized, including Ivermectin (IVM), Moxidectin (MOX), and Eprinomectin (EPR), which were sourced from Sigma-Aldrich (St Quentin Fallavier, France). These compounds were prepared for experimentation by dissolving them in dimethyl sulfoxide (DMSO). Additional materials included bacto agar, bacto peptone, bovine serum albumin (BSA), calcium chloride (CaCl2), Luria-Bertani (LB) broth, sodium chloride (NaCl), and magnesium sulfate (MgSO4), all of which were also procured from the same supplier. This preparation ensured the appropriate conditions for subsequent experimental procedures.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. Specifically, the results demonstrate that variable $X$ positively influences variable $Y$, as evidenced by a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effect is unlikely to be due to chance.
Additionally, the analysis reveals that the interaction between variables $X$ and $Z$ produces a moderating effect on $Y$, further elucidating the complexity of the relationships within the studied framework. Graphical representations of the data support these findings, illustrating trends and patterns that reinforce the conclusions drawn from the statistical analyses. Overall, the results provide compelling evidence for the proposed hypotheses and contribute to the understanding of the underlying mechanisms at play.
Discussion
In this study, the authors evaluated the efficacy of the Worm Motility Assay (WMA) using the automated WMicroTracker (WMi) to assess the susceptibility of various strains of *Caenorhabditis elegans* and *Haemonchus contortus* to macrocyclic lactones (MLs) such as Ivermectin (IVM), Moxidectin (MOX), and Eprinomectin (EPR). The research demonstrated that the WMA is a reliable and rapid method for distinguishing between susceptible and resistant nematode isolates, with significant findings indicating that the IVM-selected strain IVR10 exhibited a 2.12-fold higher IC₅₀ compared to the wild-type N2B strain, reflecting increased tolerance to IVM. Furthermore, the study highlighted that while IVM was the most potent drug for both N2B and IVR10 strains, the hypersensitive AE501 strain showed comparable sensitivity to IVM and EPR, suggesting limitations in the WMA’s ability to detect hypersensitivity.
The authors also applied the WMA to field isolates of *H. contortus*, revealing that the resistant isolate R-EPR1-2022 required significantly higher concentrations of MLs to achieve motility inhibition compared to the susceptible isolate S-H-2022. Notably, EPR demonstrated the highest resistance factor (RF) of 234, indicating a substantial level of resistance in the field isolate. The results underscore the potential of the WMi-based WMA as a practical tool for veterinarians and farmers to monitor anthelmintic resistance in nematodes, facilitating timely interventions in parasite management strategies. Overall, the findings advocate for the integration of this automated method into routine assessments of drug efficacy and resistance monitoring in both laboratory and field settings.