Malaria tetep janten panyabab utama maot sareng panyakit di Afrika, kalayan beban pangageungna di kalangan murangkalih di handap umur 5 taun. Cara anu paling efektif pikeun nyegah panyakit ieu nyaéta agén kontrol vektor insektisida anu narajang reungit Anopheles déwasa. Salaku hasil tina panggunaan intervensi ieu sacara lega, résistansi kana kelas inséktisida anu paling umum dianggo ayeuna nyebar di sakumna Afrika. Ngartos mékanisme anu nyababkeun fenotipe ieu penting pisan pikeun ngalacak panyebaran résistansi sareng pikeun ngembangkeun alat-alat énggal pikeun ngungkulan éta.
Dina ieu panilitian, urang ngabandingkeun komposisi mikrobioma tina populasi Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, sareng Anopheles arabiensis anu tahan inséktisida ti Burkina Faso sareng populasi anu sénsitip kana inséktisida, ogé ti Étiopia.
Kami henteu mendakan bédana dina komposisi mikrobiota antara anu tahan inséktisida sarenginséktisida-populasi anu rentan di Burkina Faso. Hasil ieu dikonfirmasi ku panilitian laboratorium koloni ti dua nagara Burkina Faso. Sabalikna, dina reungit Anopheles arabiensis ti Étiopia, béda anu jelas dina komposisi mikrobiota dititénan antara anu maot sareng anu salamet tina paparan inséktisida. Pikeun nalungtik langkung lanjut résistansi populasi Anopheles arabiensis ieu, kami ngalaksanakeun sekuensing RNA sareng mendakan éksprési anu béda tina gén détoksifikasi anu aya hubunganana sareng résistansi inséktisida, ogé parobahan dina saluran ion pernapasan, métabolik, sareng sinaptik.
Hasil panilitian kami nunjukkeun yén dina sababaraha kasus mikrobiota tiasa nyumbang kana kamekaran résistansi inséktisida, salian ti parobahan transkriptom.
Sanaos résistansi sering digambarkeun salaku komponén genetik tina véktor Anopheles, panilitian anyar nunjukkeun yén mikrobioma robih salaku réspon kana paparan inséktisida, nunjukkeun peran pikeun organisme ieu dina résistansi. Memang, panilitian ngeunaan véktor reungit Anopheles gambiae di Amérika Kidul sareng Tengah parantos nunjukkeun parobahan anu signifikan dina mikrobioma épidermal saatos paparan piretroid, ogé parobahan dina mikrobioma sacara umum saatos paparan organofosfat. Di Afrika, résistansi piretroid parantos dikaitkeun sareng parobihan dina komposisi mikrobiota di Kamerun, Kenya, sareng Pantai Gading, sedengkeun Anopheles gambiae anu diadaptasi laboratorium parantos nunjukkeun parobihan dina mikrobiota na saatos pilihan pikeun résistansi piretroid. Salajengna, perlakuan ékspériméntal nganggo antibiotik sareng panambahan baktéri anu dipikanyaho dina reungit Anopheles arabiensis anu dijajah laboratorium nunjukkeun paningkatan toleransi kana piretroid. Babarengan, data ieu nunjukkeun yén résistansi inséktisida tiasa aya hubunganana sareng mikrobioma reungit sareng aspék résistansi inséktisida ieu tiasa dimanfaatkeun pikeun kontrol véktor panyakit.
Dina ieu panilitian, urang nganggo sekuensing 16S pikeun nangtukeun naha mikrobiota reungit anu dijajah di laboratorium sareng anu dikumpulkeun di lapangan di Afrika Kulon sareng Wétan béda antara anu salamet sareng anu maot saatos kakeunaan piretroid deltametrin. Dina kontéks résistansi inséktisida, ngabandingkeun mikrobiota ti daérah Afrika anu béda-béda kalayan spésiés sareng tingkat résistansi anu béda tiasa ngabantosan ngartos pangaruh régional kana komunitas mikroba. Koloni laboratorium asalna ti Burkina Faso sareng dipiara di dua laboratorium Éropa anu béda (An. coluzzii di Jerman sareng An. arabiensis di Inggris), reungit ti Burkina Faso ngawakilan sadaya tilu spésiés tina kompléks spésiés An. gambiae, sareng reungit ti Étiopia ngawakilan An. arabiensis. Di dieu, urang nunjukkeun yén Anopheles arabiensis ti Étiopia gaduh tanda tangan mikrobiota anu béda dina reungit hirup sareng paéh, sedengkeun Anopheles arabiensis ti Burkina Faso sareng dua laboratorium henteu. Tujuan tina panilitian ieu nyaéta pikeun nalungtik langkung lanjut résistansi inséktisida. Kami ngalaksanakeun sekuensing RNA dina populasi Anopheles arabiensis sareng mendakan yén gén anu aya hubunganana sareng résistansi inséktisida ningkat, sedengkeun gén anu aya hubunganana sareng réspirasi umumna dirobih. Integrasi data ieu sareng populasi kadua ti Étiopia ngaidéntifikasi gén détoksifikasi konci di daérah éta. Babandingan salajengna sareng Anopheles arabiensis ti Burkina Faso ngungkabkeun béda anu signifikan dina profil transkriptom, tapi tetep ngaidéntifikasi opat gén détoksifikasi konci anu diekspresikan sacara kaleuleuwihi di sakuliah Afrika.
Reungit hirup sareng reungit paéh tina unggal spésiés ti unggal daérah teras diurutkeun nganggo sekuensing 16S sareng jumlah relatif diitung. Teu aya bédana dina karagaman alfa anu dititénan, nunjukkeun teu aya bédana dina kabeungharan unit taksonomi operasional (OTU); kumaha oge, karagaman béta rupa-rupa sacara signifikan antara nagara, sareng istilah interaksi pikeun nagara sareng status hirup/paéh (PANOVA = 0,001 sareng 0,008, masing-masing) nunjukkeun yén aya karagaman antara faktor-faktor ieu. Teu aya bédana dina varian béta anu dititénan antara nagara, nunjukkeun varian anu sami antara kelompok. Plot skala multivariat Bray-Curtis (Gambar 2A) nunjukkeun yén sampel sacara ageung dipisahkeun dumasar lokasi, tapi aya sababaraha pengecualian anu penting. Sababaraha sampel ti komunitas An. arabiensis sareng hiji sampel ti komunitas An. coluzzii tumpang tindih sareng sampel ti Burkina Faso, sedengkeun hiji sampel ti sampel An. arabiensis ti Burkina Faso tumpang tindih sareng sampel komunitas An. arabiensis, anu tiasa nunjukkeun yén mikrobiota asli dijaga sacara acak salami sababaraha generasi sareng di sababaraha daérah. Sampel Burkina Faso henteu dipisahkeun sacara jelas dumasar spésiés; Kurangna segregasi ieu dipiharep sabab individu-individu salajengna dikumpulkeun sanaos asalna ti lingkungan larva anu béda. Memang, panilitian nunjukkeun yén ngabagi niche ékologis salami tahap akuatik tiasa mangaruhan sacara signifikan komposisi mikrobiota [50]. Anu pikaresepeun, sedengkeun sampel sareng komunitas reungit Burkina Faso henteu nunjukkeun bédana dina survival atanapi mortalitas reungit saatos paparan inséktisida, sampel Étiopia sacara jelas dipisahkeun, nunjukkeun yén komposisi mikrobiota dina sampel Anopheles ieu aya hubunganana sareng résistansi inséktisida. Sampel dikumpulkeun ti lokasi anu sami, anu tiasa ngajelaskeun hubungan anu langkung kuat.
Résistansi kana inséktisida piretroid mangrupikeun fenotipe anu rumit, sareng sanaos parobahan dina métabolisme sareng target parantos ditalungtik kalayan saé, parobahan dina mikrobiota nembé mimiti ditalungtik. Dina panilitian ieu, urang nunjukkeun yén parobahan dina mikrobiota tiasa langkung penting dina populasi-populasi tertentu; urang langkung ngajelaskeun résistansi inséktisida dina Anopheles arabiensis ti Bahir Dar sareng nunjukkeun parobahan dina transkrip anu aya hubunganana sareng résistansi, ogé parobahan anu signifikan dina gén anu aya hubunganana sareng réspirasi anu ogé katingali dina panilitian RNA-seq sateuacana ngeunaan populasi Anopheles arabiensis ti Étiopia. Sacara babarengan, hasil ieu nunjukkeun yén résistansi inséktisida dina reungit ieu tiasa gumantung kana kombinasi faktor genetik sareng non-genetik, kamungkinan kusabab hubungan simbiotik sareng baktéri pribumi tiasa ngalengkepan degradasi inséktisida dina populasi anu tingkat résistansina langkung handap.
Panilitian anyar parantos ngaitkeun paningkatan réspirasi kana résistansi inséktisida, saluyu sareng istilah ontologi anu diperkaya dina Bahir Dar RNAseq sareng data Étiopia terpadu anu diala di dieu; deui nunjukkeun yén résistansi nyababkeun paningkatan réspirasi, boh salaku panyabab atanapi akibat tina fenotipe ieu. Upami parobihan ieu nyababkeun bédana dina poténsi spésiés oksigén réaktif sareng nitrogén, sapertos anu disarankeun sateuacanna, ieu tiasa mangaruhan kompetensi véktor sareng kolonisasi mikroba ngalangkungan résistansi baktéri diferensial kana panyabutan ROS ku baktéri komensal jangka panjang.
Data anu dipidangkeun di dieu nyayogikeun bukti yén mikrobiota tiasa mangaruhan résistansi inséktisida dina lingkungan anu tangtu. Kami ogé nunjukkeun yén reungit An. arabiensis di Étiopia nunjukkeun parobahan transkriptom anu sami anu masihan résistansi inséktisida; kumaha oge, jumlah gén anu saluyu sareng anu aya di Burkina Faso alit. Aya sababaraha katerangan ngeunaan kacindekan anu kahontal di dieu sareng dina panilitian sanés. Mimiti, hubungan kausal antara salametna piretroid sareng mikrobiota kedah dipidangkeun nganggo panilitian métabolomik atanapi transplantasi mikrobiota. Salaku tambahan, validasi calon konci dina sababaraha populasi ti daérah anu béda kedah dipidangkeun. Pamungkas, ngagabungkeun data transkriptom sareng data mikrobiota ngalangkungan panilitian pasca-transplantasi anu ditujukeun bakal nyayogikeun inpormasi anu langkung lengkep ngeunaan naha mikrobiota langsung mangaruhan transkriptom reungit dina hal résistansi piretroid. Nanging, upami digabungkeun, data kami nunjukkeun yén résistansi duanana lokal sareng transnasional, anu nyorot kabutuhan pikeun nguji produk inséktisida énggal di sababaraha daérah.
Waktos posting: 24-Mar-2025