|
Istraživanje potencijalnih antinematodnih efekata odabranih insekticida iz grupe izoksazolina
Exploring potential antinematodal effects of some insecticides from isoxazoline group
Univerzitet u Beogradu, Fakultet veterinarske medicine, Katedra za farmakologiju i toksikologiju, Srbija
e-adresa: marjanovicd@vet.bg.ac.rs
Projekat: Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije (institucija: Univerzitet u Beogradu, Fakultet veterinarske medicine) (MPNTR - 451-03-68/2020-14/200143)
FARMASCA - The study of anthelmintic target sites in the neuromuscular system of parasitic nematodes in order to improve pharmacotherapy and develop of new drugs (ScienceFundRS_Prizma_BM - 7355)
Ključne reči: antinematodni efekat; izoksazolini; insekticidi; potencijal proširene upotrebe
Keywords: antinematodal effect; isoxazolines; insecticides; repurposing potential
Sažetak
Derivati izoksazolina, kao što su fluralaner, afoxolaner i sarolaner, široko se koriste u kontroli štetočina u poljoprivredi i veterinarskoj medicini zbog svoje efikasnosti protiv artropoda poput buva, krpelja i grinja. Ove supstance deluju tako što deluju na GABA receptore i hloridne jonske kanale kod insekata i arahnida. Međutim, nedavna istraživanja sugerišu da pojedini derivati isoksazolina mogu imati potencijal i u borbi protiv nematoda, koje predstavljaju značajan izazov u humanoj i veterinarskoj medicini. Nematode, uključujući parazitske i slobodno živeće vrste, mogu izazvati ozbiljnu štetu usevima i farmskim životinjama. Isoksazolini mogu imati antinematodne efekte tako što interaguju sa GABA receptorima kod određenih nematoda, narušavajući njihov vrpčasti nervni sistem i dovodeći do paralize ili smrti, slično kao i kod artropoda. Najnovija istraživanja pokazuju da neki isoksazolini mogu inhibirati motilitet i vitalnost nematoda, posebno kod vrsta kao što su Heterodera (cistične nematode) i Meloidogyne (nematode čvorova korena biljaka). Ovaj potencijal je povezan sa strukturnom sličnosti isoksazolina sa drugim antihelmintičkim sredstvima koja ciljaju neuromišićne sinapse nematoda. Uprkos ovim obećavajućim rezultatima, postoje izazovi u primeni isoksazolina kao antinematodnih agenasa. Nematode pokazuju značajnu raznolikost u svojim fiziološkim karakteristikama, što može uticati na efikasnost isoksazolina. Takođe, problem otpornosti na hemijske tretmane predstavlja razlog za zabrinutost, što zahteva dalja istraživanja o održivoj primeni. Potencijalni negativni efekti na domaćina i ekološka toksičnost takođe zahtevaju pažljivo razmatranje, posebno u ekosistemima u kojima su ne-artropodni beskičmenjaci ključni. U ovom radu predstavićemo neka od naših preliminarnih istraživanja o antinematodnim efektima afoxolanera. Na osnovu naših preliminarnih rezultata, prepoznajemo potencijal antinematodnog delovanja određenih derivata isoksazolina. Iako isoksazolini pokazuju potencijal proširene upotrebe kao antinematodni agensi, potrebno je više istraživanja kako bi se optimizovala njihova primena, ispitala selektivnost dejstva, smanjila otpornost i bolje razumele njihove ekološke posledice. Dalji razvoj tretmana na bazi isoksazolina mogao bi ponuditi vredan alat za upravljanje štetama koje nastaju od nematoda.
Abstract
Isoxazoline insecticides, such as fluralaner, afoxolaner, and sarolaner, are widely used for pest control in agriculture and veterinary medicine due to their effectiveness against arthropods like fleas, ticks, and mites. These compounds work by targeting GABA receptors and chloride ion channels in insects and arachnids. Recent studies, however, suggest that isoxazolines may also have potential in combating nematodes, which pose significant challenges in agriculture and human health. Nematodes, including parasitic and free-living species, can cause severe damage to crops and livestock. Isoxazolines may exert antinematodal effects by interacting with GABA receptors in certain nematodes, disrupting their nervous systems and leading to paralysis or death, much like their effects on arthropods. Research indicates that some isoxazolines may inhibit nematode motility and viability, particularly in species like Heterodera (cyst nematodes) and Meloidogyne (root-knot nematodes). This potential is linked to the structural similarity of isoxazolines to other anthelmintic compounds targeting nematode neuromuscular junctions. Despite these promising results, challenges remain in applying isoxazolines as antinematodal agents. Nematodes show significant diversity in their physiological traits, which may affect the efficacy of isoxazolines. Additionally, resistance to chemical treatments is a concern, requiring further research into sustainable use. The potential for non-target effects and environmental toxicity also necessitates careful consideration, especially in ecosystems where non-arthropod invertebrates are essential. In this work we will represent some of our findings about antinematodal effects of afoxolaner. Based on our preliminary results, we can recognize the repurposing potential of certain isoxazoline derivatives. While isoxazolines show promise as antinematodal agents, more research is needed to optimize their use, minimize resistance, and understand their environmental impact. Continued development of isoxazoline-based treatments could offer a valuable tool in managing nematode-related damage.
|