Systemische Aktivität der Avermectine gegen den Katzenfloh (Siphonaptera: Pulicidae)

Zusammenfassung

Ivermectin hat eine starke systemische Aktivität gegen zahlreiche Arten von Nematoden und Arthropoden, aber es gibt einige wichtige Arten in diesen beiden Gruppen, wie der Katzenfloh, Ctenocephalides felis (Bouché), die dagegen refraktär zu sein scheinen. In dem Bemühen, festzustellen, ob der Mangel an systemischer Aktivität gegen C. felis ist spezifisch für Ivermectin, oder wenn es sich um ein klassenweites Phänomen handelt, wurden 20 Avermectin-Derivate in einem künstlichen Membranfloh-Fütterungssystem in Konzentrationen von 20, 10 und 1 µg / ml getestet. Die Ergebnisse zeigten, dass Ivermectin LC90- und LC50-Werte gegen Flöhe von 19,1 bzw. 9,9 µg / ml aufwies. Nur vier der anderen 19 untersuchten Verbindungen besaßen sowohl LC90- als auch LC50-Werte, die wirksamer waren als Ivermectin, und selbst dann war der Vorteil bescheiden. Unter diesen vier Verbindungen war eine zweifache Erhöhung der Wirksamkeit im Vergleich zu Ivermectin, wenn die LC90–Werte berücksichtigt wurden (Bereich 9,2-10.3 µg/ml) und ein zwei- bis achtfacher Anstieg bei der Untersuchung der LC50-Werte (Bereich 1,23–5,26 µg/ml). Weder der Gehalt noch die Anzahl der Oleandrosylzucker am makrocyclischen Rückgrat waren für eine zusätzliche Flohaktivität relevant, da sich unter diesen vier Verbindungen zwei Disaccharide, ein Monosaccharid und ein Aglycon befanden. Auch die Bindungsdisposition zwischen C-22 und 23 trug nicht zur Erhöhung der Aktivität bei, da diese Moleküle Mitglieder mit Einfach- oder Doppelbindungen umfassen. Eines dieser Avermectin-Analoga wurde vergrößert und subkutan bei einem Hund bei > dem 100-fachen der kommerziellen Ivermectin-Dosierung getestet, und es wurde keine Wirksamkeit gegen den Floh beobachtet. Wir schließen daraus, dass selbst das beste In-vitro-Avermectin nicht das In-vivo-Potenzial hat, eine kommerzielle orale oder subkutane Flohbehandlung für Haustiere zu werden.

Die Avermectin-Klasse von Endektoziden hat eine starke systemische Aktivität gegen zahlreiche Arten von Nematoden und Arthropoden (Egerton et al. 1979, 1980). Besonders auffällig sind beispielsweise die nahezu absoluten Wirkungsgrade gegen Helminthen wie unreifen Herzwurm, Dirofilaria immitis, bei Hunden bei 6,0 µg/kg (Campbell 1989) und gegen Insekten wie die Larven der gemeinen Rindermade, Hypoderma lineatum (Villers), bei Rindern bei 0,2 µg/kg (Drummond 1984). Trotz dieser enormen Potenz gibt es jedoch andere Organismen innerhalb dieser Gruppen, die gegenüber Ivermectin refraktär zu sein scheinen. Der Katzenfloh Ctenocephalides felis (Bouché) ist ein klinisch relevantes Beispiel. Ivermectin wurde wöchentlich mit 0, 5 mg / kg oder täglich mit 0 oral verabreicht.05 mg/kg und wurde bei Hunden als inaktiv gegen diesen Parasiten beobachtet (Blair et al. 1984). Banks et al. (2000) und Shoop et al. (2001) bestätigten diese Ergebnisse unabhängig voneinander, indem sie zeigten, dass Ivermectin in künstlichen Membranflohfütterungstests eine schwache systemische Aktivität gegen den Katzenfloh aufweist.

Um festzustellen, ob der Mangel an systemischer Aktivität gegen Flöhe spezifisch für Ivermectin ist oder ob es sich um ein klassenweites Phänomen handelt, wurden 20 Avermectine in einem künstlichen Membranflohfütterungssystem getestet. Die strategisch ausgewählte Reihe von getesteten Avermectins enthielt Vertreter der meisten chemisch zugänglichen Stellen, die rund um den Makrozyklus ausgenutzt wurden. Die Gruppe umfasst alle natürlich vorkommenden Avermectine sowie halbsynthetische Mitglieder der biologisch wichtigen Aglykon-, Monosaccharid- und Disaccharidreihe. Die kommerzialisierten Verbindungen Abamectin, Ivermectin, Milbemycin D und Selamectin waren ebenfalls enthalten. In diesem Artikel stellen wir die relativen Potenzen dieser Mitglieder der Avermectin-Familie gegen Flöhe durch Tests in einem künstlichen Membransystem vor und zeigen in vivo Wirksamkeitsergebnisse von einem Hund, der subkutan mit einem der stärksten getesteten Avermectine dosiert wurde.

Materialien und Methoden

Der Windhund.

Das von uns verwendete künstliche Membran-Flohfütterungssystem ist eine Modifikation des von Jay R. Georgi (FleaData, Freeville, NY) hergestellten „künstlichen Hundes“. Dieses künstliche Membransystem wurde entwickelt, um Flöhe zu züchten, aber es wurde auch vorgeschlagen, dass es die Wirkung von systemischen Insektiziden testen könnte (Wade und Georgi 1988 und Pullen und Meola 1996) und es wurde verwendet, um das neuartige Indolterpen Nodulisporsäure A zu entdecken (Shoop et al. 2001). In Zusammenarbeit mit Jay R. Georgi haben wir den künstlichen Hund modifiziert. Dieses neue System (Abb. 1) erhielt die Bezeichnung „Greyhound“, weil es effizienter und einfacher einzurichten war und eine größere Anzahl von Verbindungen gleichzeitig getestet werden konnte. Im Gegensatz zum künstlichen Hund, der nur 25, 5-cm-Käfige enthält, die einzeln unter einem beheizten Plexiglasgehäuse aufgehängt sind, enthält das neue System einen abnehmbaren 59 x 38 cm großen Verteiler mit 104, 2,5 cm Käfigen. Wir ersetzten auch die Aluminium nondisposable Fütterungsärmel mit Plastik-CVC-Ärmeln (Costar, Cambridge, MA). Die Kunststoffhülsen wurden nach jedem Gebrauch entsorgt, um die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination durch Arzneimittel zu minimieren.

Flohaufzucht.

Unsere Flohkolonie wurde auf Katzen gehalten, die gemäß unserem Institutional Animal Care and Use Committee untergebracht waren. Von Katzen gesammelte Eier wurden bei 28 ° C und 85% RH in einem Medium inkubiert, das aus acht Teilen Sand und einem Teil gefriergetrocknetem Rinderblut bestand (California Spray Dry Company, Stockton, CA). Flöhe, die in dieser Studie verwendet wurden, waren innerhalb von 48 h aus ihrer Puparia hervorgegangen.

Zusammengesetzte Zubereitung.

Avermectine wurden in Konzentrationen von 20, 10 und 1 µg/ml getestet. Zwei Replikationen jeder Verbindung auf jeder Ebene wurden in einem Side-by-Side-Vergleich mit zwei unserer Fütterungssysteme getestet. Als Vehikel wurde Polyethylenglykol 400 und Dimethylsulfoxid (2:1) verwendet. Zehn Mikroliter Vehikel pro Milliliter heparinisiertes Rinderblut wurden verwendet. Mit Ausnahme von Selamectin wurden alle Verbindungen von Merck-Chemikern fermentiert oder synthetisch modifiziert.

Die Vorreinigung von Selamectin verlief wie folgt. Sechs Ampullen Revolution (jeweils 240 mg) wurden in minimalen Mengen CH2Cl2 verdünnt und auf ein Kieselgelkissen (4 Zoll hoch) geladen. Gradientenelution ,

.

,

.