Malaria bliuwt in wichtige oarsaak fan dea en sykte yn Afrika, mei de grutste lêst ûnder bern ûnder 5 jier âld. De meast effektive middels om de sykte te foarkommen binne ynsektizide fektorkontrôle-aginten dy't rjochtsje op folwoeksen Anopheles-muggen. As gefolch fan it wiidferspraat gebrûk fan dizze yntervinsjes is ferset tsjin 'e meast brûkte klassen fan ynsektiziden no wiidferspraat oer Afrika. It begripen fan 'e ûnderlizzende meganismen dy't liede ta dit fenotype is essensjeel om sawol de fersprieding fan ferset te folgjen as om nije ark te ûntwikkeljen om it te oerwinnen.
Yn dizze stúdzje fergelike wy de mikrobiom-komposysje fan ynsektizid-resistinte Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, en Anopheles arabiensis-populaasjes út Burkina Faso mei ynsektizid-sensitive populaasjes, ek út Etioopje.
Wy fûnen gjin ferskillen yn 'e mikrobiota-komposysje tusken insecticide-resistint eninsecticide-gefoelige populaasjes yn Burkina Faso. Dit resultaat waard befêstige troch laboratoariumstúdzjes fan koloanjes út twa Burkina Faso-lannen. Yn tsjinstelling, yn Anopheles arabiensis muggen út Etioopje, dúdlike ferskillen yn 'e mikrobiota gearstalling waarden waarnommen tusken dyjingen dy't stoar en dyjingen dy't oerlibbe insecticide bleatstelling. Om it ferset fan dizze Anopheles arabiensis-populaasje fierder te ûndersykjen, hawwe wy RNA-sekwinsje útfierd en differinsjaal ekspresje fûn fan detoxifikaasjegenen dy't ferbûn binne mei ynsektizidresistinsje, lykas feroaringen yn respiratory, metabolic, en synaptyske ionkanalen.
Us resultaten suggerearje dat yn guon gefallen de mikrobiota kin bydrage oan 'e ûntwikkeling fan ynsektizidresistinsje, neist transkriptoomwizigingen.
Hoewol ferset wurdt faak beskreaun as in genetyske komponint fan 'e Anopheles-fektor, hawwe resinte stúdzjes sjen litten dat it mikrobiom feroaret yn reaksje op eksposysje foar ynsektiziden, wat suggerearret in rol foar dizze organismen yn ferset. Yndie, stúdzjes fan Anopheles gambiae mosquito vectors yn Súd- en Sintraal-Amearika hawwe sjen litten wichtige feroarings yn de epidermal mikrobiom nei bleatstelling oan pyrethroids, likegoed as feroarings yn it totale mikrobiom nei bleatstelling oan organofosfaten. Yn Afrika is pyrethroïderesistinsje ferbûn mei ferskowingen yn 'e gearstalling fan' e mikrobiota yn Kameroen, Kenia en Ivoarkust, wylst laboratoarium-oanpaste Anopheles gambiae ferskowings yn har mikrobiota hawwe toand nei seleksje foar pyrethroïde-resistinsje. Fierder, eksperimintele behanneling mei antibiotika en de tafoeging fan bekende baktearjes yn laboratoarium-kolonisearre Anopheles arabiensis muggen lieten ferhege tolerânsje foar pyrethroids. Mei-elkoar suggerearje dizze gegevens dat ynsektizidresistinsje kin wurde keppele oan it muggenmikrobiom en dat dit aspekt fan ynsektizideresistinsje koe wurde eksploitearre foar syktevektorkontrôle.
Yn dizze stúdzje brûkten wy 16S-sekwinsje om te bepalen oft de mikrobiota fan laboratoarium-kolonisearre en fjild sammele muggen yn West- en East-Afrika ferskille tusken dyjingen dy't oerlibbe en dyjingen dy't stoaren nei bleatstelling oan it pyrethroid deltamethrin. Yn 'e kontekst fan ynsektizidresistinsje kin it fergelykjen fan mikrobiota út ferskate regio's fan Afrika mei ferskate soarten en nivo's fan ferset helpe om regionale ynfloeden op mikrobiele mienskippen te begripen. Laboratoarium koloanjes wiene út Burkina Faso en grutbrocht yn twa ferskillende Europeeske laboratoaria (An. coluzzii yn Dútslân en An. arabiensis yn it Feriene Keninkryk), muggen út Burkina Faso fertsjintwurdige alle trije soarten fan de An. gambiae soarten kompleks, en muggen út Etioopje fertsjintwurdige An. arabiensis. Hjir litte wy sjen dat Anopheles arabiensis út Etioopje ûnderskate mikrobiota-hantekeningen hie yn libbene en deade muggen, wylst Anopheles arabiensis út Burkina Faso en twa laboratoaren net. It doel fan dit ûndersyk is om fierder te ûndersykjen ynsecticideresistinsje. Wy hawwe RNA-sekwinsje útfierd op 'e Anopheles arabiensis-populaasjes en fûnen dat genen ferbûn mei insecticideresistinsje opregulearre waarden, wylst respiraasje-relatearre genen oer it generaal feroare waarden. Yntegraasje fan dizze gegevens mei in twadde befolking út Etioopje identifisearre wichtige detoxifikaasjegenen yn 'e regio. Fierdere fergeliking mei Anopheles arabiensis út Burkina Faso iepenbiere signifikante ferskillen yn transkriptoomprofilen, mar identifisearre noch fjouwer wichtige detoxifikaasjegenen dy't oer Afrika oerútdrukt waarden.
Libjende en deade muggen fan elke soart út elke regio waarden doe sequearre mei 16S-sekwinsjes en relative oerfloeden waarden berekkene. Gjin ferskillen yn alfa ferskaat waarden waarnommen, wat oanjout gjin ferskillen yn operasjonele taksonomyske ienheid (OTU) rykdom; lykwols, beta ferskaat fariearre signifikant tusken lannen, en ynteraksje betingsten foar lân en live / deade status (PANOVA = 0,001 en 0,008, respektivelik) oanjûn dat ferskaat bestie tusken dizze faktoaren. Gjin ferskillen yn beta-fariânsje waarden waarnommen tusken lannen, wat oanjout op ferlykbere fariaasjes tusken groepen. De Bray-Curtis multivariate skaalfergrutting (figuer 2A) liet sjen dat samples foar in grut part skieden waarden troch lokaasje, mar d'r wiene wat opmerklike útsûnderings. Ferskate samples út de An. arabiensis mienskip en ien stekproef út de An. coluzzii-mienskip oerlape mei in stekproef út Burkina Faso, wylst ien stekproef út 'e An. arabiensis-monsters út Burkina Faso oerlappe mei de An. arabiensis mienskip sample, dat kin oanjaan dat de oarspronklike microbiota waard willekeurich ûnderhâlden oer in protte generaasjes en oer meardere regio. De Burkina Faso-monsters waarden net dúdlik skieden troch soarten; dit ûntbrekken fan segregaasje waard ferwachte, om't persoanen dêrnei gearfoege waarden nettsjinsteande ôfkomstich út ferskate larve-omjouwings. Yndied hawwe stúdzjes oantoand dat it dielen fan in ekologyske niche yn 'e akwatyske faze de gearstalling fan' e mikrobiota signifikant kin beynfloedzje [50]. Ynteressant, wylst de Burkina Faso mosquito samples en mienskippen gjin ferskillen yn muggen oerlibjen of mortaliteit toande nei insecticide bleatstelling, de Etiopyske samples waarden dúdlik segregearre, suggerearret dat de mikrobiota gearstalling yn dizze Anopheles samples is ferbûn mei insecticide ferset. De samples waarden sammele fan deselde lokaasje, wat de sterkere feriening kin ferklearje.
Ferset tsjin pyrethroïde ynsektiziden is in kompleks fenotype, en wylst feroaringen yn metabolisme en doelen relatyf goed studearre wurde, begjinne feroaringen yn 'e mikrobiota pas te ûndersocht. Yn dizze stúdzje litte wy sjen dat feroaringen yn 'e mikrobiota wichtiger wêze kinne yn bepaalde populaasjes; wy fierder karakterisearje insecticide ferset yn Anopheles arabiensis út Bahir Dar en sjen litte feroarings yn bekende ferset-assosjearre transkripsjes, likegoed as wichtige feroarings yn respiraasje-relatearre genen dy't wiene ek evident yn in eardere RNA-seq stúdzje fan Anopheles arabiensis populaasjes út Etioopje. Mei-elkoar suggerearje dizze resultaten dat ynsektizidresistinsje yn dizze muggen ôfhinklik kin fan in kombinaasje fan genetyske en net-genetyske faktoaren, wierskynlik om't symbioatyske relaasjes mei lânseigen baktearjes de degradaasje fan ynsektiziden kinne komplementearje yn populaasjes mei legere nivo's fan ferset.
Resinte stúdzjes hawwe keppele ferhege respiraasje oan insecticide ferset, oerienstimming mei de ferrike ontology termen yn Bahir Dar RNAseq en de yntegrearre Etiopyske gegevens krigen hjir; wer suggerearret dat ferset resultearret yn ferhege respiraasje, itsij as oarsaak of gefolch fan dit fenotype. As dizze wizigingen liede ta ferskillen yn reaktive soerstof- en stikstofsoartenpotinsjeel, lykas earder suggerearre, kin dit ynfloed hawwe op fektorkompetinsje en mikrobiale kolonisaasje troch differinsjaal baktearjele ferset tsjin ROS-opfang troch kommensale baktearjes op lange termyn.
De hjir presintearre gegevens jouwe bewiis dat de mikrobiota kin beynfloedzje ynsektizidresistinsje yn bepaalde omjouwings. Wy hawwe ek oantoand dat An. arabiensis muggen yn Etioopje werjaan ferlykbere transcriptome feroarings conferring ynsektizid ferset; lykwols, it oantal genen oerienkomt mei dy yn Burkina Faso is lyts. Ferskate warskôgings bliuwe oer de konklúzjes dy't hjir en yn oare stúdzjes lutsen binne. Earst moat in kausale relaasje tusken it oerlibjen fan pyrethroïde en de mikrobiota oantoand wurde mei metabolomyske stúdzjes of mikrobiota-transplantaasje. Derneist moat validaasje fan kaaikandidaten yn meardere populaasjes út ferskate regio's wurde oantoand. Uteinlik sil it kombinearjen fan transkriptoomgegevens mei mikrobiota-gegevens troch rjochte post-transplantaasjeûndersiken mear detaillearre ynformaasje leverje oer oft de mikrobiota direkte ynfloed hat op it mosquito-transkriptoom mei respekt foar pyrethroïde-resistinsje. Dochs, tegearre, suggerearje ús gegevens dat ferset sawol lokaal as transnasjonaal is, wat de needsaak markearret om nije ynsektizidprodukten yn meardere regio's te testen.
Post tiid: Mar-24-2025