Rágcsáló rezisztencia Európában: betekintés a molekuláris biológiába (Dr. H-J. Pelz)

A velünk együtt élő rágcsálók irtása az 1950-es évek óta szinte kizárólag véralvadásgátló szerekkel történik. Általánosságban megkülönböztetünk “első generációs” mint pl. warfarin, kumatetralil és klorofacinon, valamint “második generációs” véralvadás-gátlókat, mint pl. bromadiolone, difenakum, brodifakum és flokumafen. A második generációs irtószerek toxicitása akár a százszorosát is elérheti az első generációs véralvadásgátló irtószereknek és általában egyszeri fogyasztás is halált okoz.

A véralvadásgátló irtószerek több mint fél évszázados használata bizonyosan kialakította a rezisztenciát, igazi kérdés azonban ennek a mértéke, elterjedtsége és működési mechanizmusa. Jelenlegi ismereteink alapján a vándorpatkány és a házi egér esetében az alábbi helyeken vált ismerté rezisztencia:

A házi egerek esetében figyelembe kell vennünk, hogy nem annyira érzékenyek az antikoagulánsokra és ezért az első generációs irtószerek alkalmazása kevéssé javallt.

Hogyan határozható meg a rezisztencia?

• A rezisztens rágcsálók túlélik azt a dózis, amelyet érzékeny társaik nem,
• A rezisztencia öröklött tulajdonság, amely a gének előre-elrendezettségéből adódik és szemben az immunitással, az egyed élete során nem szerezhető meg,
• A rezisztencia csökkenti a rágcsálóirtás hatékonyságát.

A sikeres és teljes rágcsálómentesítés modellje – egy kísérlet alapján – a következő:

A felmérés során kihelyezésre került irtószermentes csalétekből 1349 g/éjszaka fogyasztás történt, amely arra utal, hogy kb. 70 patkány él az irtásra kijelölt helyen. A mérgezett csalétek kihelyezését követően az első 4 – 5 napban erős fogyás mutatkozik, míg a további napokon a fogyasztás folyamatosan csökken. Az irtást követően az ellenőrző (irtószermentes) csalétek további fogyása már nem állapítható meg.

A nem megfelelő csalétek felvételnek modellje

1200 g/éjszaka fogyasztás az irtószermentes csalétekből, amely kb. 60 patkány jelenlétére utal. A kezelés során a csalétek felvétel alacsony és a fogyasztás három héten keresztül tart. Az utókezelés során nyilvánvalóvá válik, hogy a kezelés nem eredményes, sőt a rágcsálók száma 50 %-al megnőtt.

Rezisztencia jelenléte és következménye a kezelés során

4600 g/ éjszaka fogyasztás az irtószermentes csalétekből, amely kb. 200 patkány jelenlétére utal. A kezelés első négy napján a csalétekfelvétel jó, majd ezt követő 17 napon keresztül 700-800g/éjszaka stabilizálódik a fogyasztás.

Háromhetes kezelést követően, a fogyasztás ugyan a felére csökkent, de kb. 100 patkány a kezelést túlélte.

Hogyan működik a rezisztencia?

A K-vitamin létfontosságú szerepet játszik a vér alvadásképességének kialakításában. Az antikoagulánsok a májban, a K-vitamin ciklusában résztvevő sejteket befolyásolják. A rezisztens egyedek ugyanakkor képesek reaktiválni ezeket a sejteket. A közelmúltban került azonosításra az a gén, amely fontos szerepet játszik ebben a folyamatban, amely egy fontos enzim képzésért felelős a K-vitamin termelődése során. Ennek a génnek a mutációja okozza a rezisztencia kialakulását.

Hogyan állapítható meg a rezisztencia?

Jelenleg három módszer létezik a rezisztencia megállapítására:

• A klasszikus, ún. “választás nélküli” etetéses vizsgálat, amelynek során annyi ideig etetjük a patkányokat, amely idő alatt a nem rezisztens patkány bizonyosan elpusztul.
• Humánusabbnak ítélhető a véralvadás vizsgálat, amelynek során szubletális dózist kap a rágcsáló, amelytől nem pusztul el.
• A genetikai vizsgálat nagy előnye, hogy nem szükséges a befogott élő egyedet a laboratóriumba szállítani. Egy levágott kis szövetdarab (pl. farok), vagy akár székletmintából is kimutatható és megállapítható a rezisztencia.

Mind az etetéses, mind a véralvadásos vizsgálat során meghatározásra kerül az a diszkrimináns rágcsálóirtószer dózis, amely az érzékeny rágcsáló populáció 99 %-ára végzetesen hat. Az etetéses vizsgálat meghatározott napig tart, míg a véralvadás vizsgálatnál a diszkrimináns dózis úgy kerül megállapításra, hogy a különböző dózis hatására fellépő vérzékenységet vizsgálja.

Az alábbi táblázat egyaránt bemutatja az elhullást okozó etetési periódus idejét és a diszkrimináns dózist kiemelve azokat a hatóanyagokat, amelyeknél a rezisztencia a leginkább kialakult.

A véralvadás vizsgálat legnagyobb hátránya, hogy a különböző országokban a különböző reagensekkel kimutatott eredmények nem egybevethetőek.

A következő táblázat a németországi rezisztenciát mutató területekről begyűjtött patkányok laboratóriumi vizsgálatát mutatja be. Az előző táblázat adataival szemben, a kumatetralil és a bromadiolone esetében az elhullást okozó napok száma már nem négy, hanem hat. Zárójelben a vizsgált patkányegyedek számát tüntettük fel.

A vizsgálat azt mutatja, hogy komoly problémák merülnek fel a warfarin, a klorofacinon, a kumaetralil és a bromadiolon esetében. A difenakum esetében jelzésértékű, hogy a rezisztenciára utaló jelek már mutatkoznak, különösen ott, ahol az elfogadás és a csalétek felvétel gyengébb.

Ún. “választás nélküli” etetéses vizsgálat eredményei (Rattus norvegicus)

A Würzburgi Egyetem Humán Genetikai Tanszékének munkatársaival együttműködve, a kutatások eredményeként felfedezésre került, hogy a patkányok és egerek esetében az antikoagulánsokkal szemben mutatott rezisztencia kialakulásáért egy gén mutációja a felelős. A mutáns (átalakult) gén, a VKORC1 elnevezést kapta.

Számos európai kollégával együttműködve megkezdődött az európai rezisztencia kialakulásának és jelenlétének a feltérképezése. Ennek eredményeképpen megállapítható, hogy:

• azoknál az egyedeknél, ahol a véralvadás vizsgálat pozitívnak bizonyult, ott valamennyi egyednél kimutatható volt a mutáns gén,
• a mutációk ugyanannál a génnél fordulnak elő, de a mutációk nem feltétlenül azonosak.

A mutációk, illetve a rezisztencia kialakulása a következő országokban, vagy helyeken volt kimutatható:

• Németországban és Dániában – Jütland, Zeeland, Funen (azonos a német mutációval),
• Belgiumban – Flandria,
• Franciaországban – Bretagne, Marseille és Közép-Franciaország,
• Anglia – Berkshire, Yorkshire,
• Wales,
• Skócia
• egy-két kisebb terület.

A német és a dán mutáció azonos, míg a többi területről begyüjtott rágcsálók génvizsgálata különböző mutációkat állapított meg, kivételt képez a Yorkshire-i, amely a német és dán mutációval azonos. Ez alapján megállapítható, hogy Európában már legalább öt, egymástól függetlenül kialakuló, különböző génmutáció a felelős a részleges rezisztencia kialakulásáért.

Fenti megállapítás több száz begyűjtött rágcsálón elvégzett vizsgálat eredménye.

Egy egyed rezisztenciája könnyen megállapítható egy kis szövetdarab (rendszerint farok, vagy fül, illetve bőrdarab) alapján. Sikeresnek bizonyult az a kíméletes módszer is azonban, amikor ürülékből történik a génvizsgálat. Mindkét módszer vizsgálata azonos eredménnyel bír.

A kapott vizsgálatok eredményei alapján megállapítható egy un. Antikoaguláns hatóanyag hierarchia. Amennyiben egy magasabb rendű (hatékonyabb) antikoaguláns esetében kialakult a rezisztencia, úgy az annál alacsonyabb rendű valamennyi antikoaguláns esetében fennáll a rezisztencia. Ennek a rezisztenciának az alapját a warfarin képezi, e nélkül a többi antikoaguláns esetében sem beszélhetünk rezisztenciáról.

Antikoaguláns hatóanyagok hierarchiája

A fentebb vázolt módszerrel megállapítható, hogy egy populációban kialakult-e rezisztencia, vagy sem? Jelenleg nem mondható, hogy a magasabb rendű antikoagulánsokkal szembeni rezisztencia kialakult, de ennek kiderítése csak idő kérdése.

Az antikoaguláns rezisztencia, a rezisztencia gén örökítésén múlik. Ha nincs jelen a rezisztens (mutáns) gén, úgy rezisztencia sincs. Annak ellenére, hogy a rezisztens gén már számos alkalommal kialakult Európában, mégis úgy tűnik, hogy az ritka és elszigetelt jelenség.

A rezisztencia ismerete, előfeltétel a megfelelő hatóanyag tartalmú irtószer kiválasztásához. Mindaddig, amíg egy populáción belül nem jelentkezik, vagy nem mutatható ki a rezisztencia, addig az első generációs rágcsálóirtószerek alkalmazása a célszerű.

Amennyiben a rezisztenciáról tudomást szerzünk, úgy a második generációs irtószerek alkalmazása, főként a brodifakum, a flokumafen és a difetialon javasolt. Általánosságban megállapítható, hogy az ezekkel a hatóanyagokkal szembeni rezisztencia egyelőre még nem alakult ki.

Fontos azonban figyelemmel lenni arra, hogy a legfontosabb teendő mindig a megelőzés!

Dr. Hans-Joachim Pelz
A Münster-i Nematológiai és Gerinces Kutatási Intézet vezető munkatársa