Research Article

A novel 3R-compliant ex vivo approach to assess ectoparasiticide repellency against Phlebotomus perniciosus in dogs

Une nouvelle approche ex vivo conforme aux principes des 3R pour évaluer l'effet répulsif des antiparasitaires externes contre Phlebotomus perniciosus chez le chien

¹ CEVA Santé Animale, 8 rue Logrono, 33500 Libourne, France
² Université de Toulouse, ENVT, INRAE, InTheres, 23 Chemin des Capelles, 31076 Toulouse, France

^* Corresponding author: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Received: 29 January 2026
Accepted: 4 May 2026

Abstract

Ectoparasiticides are essential for preventing insect bites and transmission of arthropod-borne pathogens such as Leishmania spp. Traditionally, their anti-feeding efficacy is evaluated in vivo using sedated dogs exposed to sand flies. To comply with 3R principles (replacement, reduction and refinement) and to avoid animal exposure, this study aimed to develop an ex vivo feeding model to assess the efficacy of a dinotefuran, permethrin, and pyriproxyfen (DPP) [Vectra^®3D] combination against Phlebotomus perniciosus as an alternative to in vivo testing. Twelve dogs were assigned to either a DPP-treated group (n = 6) or an untreated control group (n = 6). On days -7, 1, 7, 14, 21, and 28, dogs were sedated and exposed for one hour to 50 (±5) female sand flies. In parallel, hair collected from each dog was used in an ex vivo artificial feeding system. After exposure, sand flies were assessed for feeding and survival rates. Anti-feeding efficacy was the primary criterion, while insecticidal efficacy was evaluated as a secondary outcome. In both models, control groups showed feeding and survival rates above 31% and 90%, confirming a reliable challenge. The treated group showed significantly lower feeding and survival rates than the control group (p < 0.05). In both models, DPP demonstrated a strong anti-feeding effect in dogs for one month, with efficacy above 80%. This first direct comparison of in vivo and ex vivo models confirms DPP’s fast and lasting protection against Ph. perniciosus and positions the ex vivo model as a promising 3R-aligned alternative for studying vector-borne disease prevention.

Résumé

Les antiparasitaires externes sont essentiels pour prévenir les piqûres d'insectes et la transmission d'agents pathogènes transmis par les arthropodes, tels que Leishmania spp. Traditionnellement, leur efficacité anti-gorgement est évaluée in vivo sur des chiens anesthésiés exposés à des phlébotomes. Afin de respecter les principes des 3R (remplacement, réduction et raffinement) et d'éviter l'exposition des animaux, cette étude visait à développer un modèle de gorgement ex vivo pour évaluer l'efficacité d'une combinaison de dinotéfurane, de perméthrine et de pyriproxyfène (DPP) [Vectra^®3D] contre Phlebotomus perniciosus, en alternative aux tests in vivo. Douze chiens ont été répartis en deux groupes : un groupe traité au DPP (n = 6) et un groupe témoin non traité (n = 6). Les jours -7, 1, 7, 14, 21 et 28, les chiens ont été sédatés et exposés pendant une heure à 50 (±5) phlébotomes femelles. Parallèlement, des poils prélevés sur chaque chien ont été utilisés dans un système d'alimentation artificielle ex vivo. Après l'exposition, les taux de gorgement et de survie des phlébotomes ont été évalués. L’efficacité répulsive (ou anti-gorgement) était le critère principal, tandis que l'efficacité insecticide était évaluée comme critère secondaire. Dans les deux modèles, les groupes témoins ont présenté des taux de gorgement et de survie supérieurs à 31 % et 90 %, respectivement, confirmant ainsi la fiabilité du modèle. Le groupe traité a présenté des taux de gorgement et de survie significativement inférieurs à ceux du groupe témoin (p < 0,05). Dans les deux modèles, le DPP a démontré un puissant effet anti-gorgement chez les chiens pendant un mois, avec une efficacité supérieure à 80 %. Cette première comparaison directe des modèles in vivo et ex vivo confirme la protection rapide et durable du DPP contre Ph. perniciosus et positionne le modèle ex vivo comme une alternative prometteuse, conforme aux principes des 3R, pour l'étude de la prévention des maladies vectorielles.