Malaria tetep panyabab utama maot sareng panyakit di Afrika, kalayan beban anu paling ageung diantara murangkalih umur 5 taun. Cara anu paling efektif pikeun nyegah panyakit nyaéta agén kontrol vektor inséktisida anu nargétkeun reungit Anopheles dewasa. Salaku hasil tina pamakéan nyebar tina interventions ieu, résistansi ka kelas paling ilahar dipake inséktisida ayeuna nyebar di sakuliah Afrika. Ngartos mékanisme dasar anu nyababkeun phenotype ieu penting pikeun ngalacak panyebaran résistansi sareng ngembangkeun alat anyar pikeun ngatasi éta.
Dina ulikan ieu, urang ngabandingkeun komposisi microbiome populasi Anopheles gambiae tahan inséktisida, Anopheles cruzi, sarta Anopheles arabiensis ti Burkina Faso jeung populasi inséktisida-sénsitip, ogé ti Ethiopia.
Kami henteu mendakan bédana dina komposisi mikrobiota antara tahan inséktisida sarenginséktisida-populasi rentan di Burkina Faso. Hasil ieu dikonfirmasi ku studi laboratorium koloni ti dua nagara Burkina Faso. Sabalikna, dina reungit Anopheles arabiensis ti Ethiopia, béda anu jelas dina komposisi mikrobiota dititénan antara anu maot sareng anu salamet tina paparan inséktisida. Pikeun nalungtik langkung seueur résistansi populasi Anopheles arabiensis ieu, urang ngalaksanakeun RNA sequencing sareng mendakan ekspresi diferensial gén detoksifikasi anu aya hubunganana sareng résistansi inséktisida, ogé parobahan saluran ion pernapasan, métabolik, sareng sinaptik.
Hasilna nunjukkeun yén dina sababaraha kasus mikrobiota tiasa nyumbang kana pangembangan résistansi inséktisida, salian parobahan transkriptom.
Sanajan résistansi mindeng digambarkeun salaku komponén genetik véktor Anopheles, studi panganyarna geus ditémbongkeun yén microbiome robah dina respon kana paparan inséktisida, suggesting peran pikeun organisme ieu dina résistansi. Mémang, studi ngeunaan véktor reungit Anopheles gambiae di Amérika Kidul jeung Tengah geus némbongkeun parobahan signifikan dina microbiome épidermis sanggeus paparan ka pyrethroids, kitu ogé parobahan dina sakabéh microbiome sanggeus paparan organophosphates. Di Afrika, résistansi pyrethroid dikaitkeun sareng parobahan dina komposisi mikrobiota di Kamerun, Kenya, sareng Côte d'Ivoire, sedengkeun Anopheles gambiae anu diadaptasi laboratorium nunjukkeun parobahan dina mikrobiota saatos seleksi résistansi pyrethroid. Saterusna, perlakuan ékspérimén kalawan antibiotik jeung tambahan baktéri dipikawanoh dina reungit Anopheles arabiensis dijajah laboratorium némbongkeun ngaronjat toleransi ka pyrethroids. Kalawan babarengan, data ieu nunjukkeun yén résistansi inséktisida tiasa dikaitkeun kana mikrobiom reungit sareng yén aspék résistansi inséktisida ieu tiasa dimanfaatkeun pikeun ngontrol vektor panyakit.
Dina ulikan ieu, urang ngagunakeun 16S sequencing pikeun nangtukeun naha microbiota reungit laboratorium-dijajah jeung lapangan-dikumpulkeun di Afrika Kulon jeung Wétan béda antara nu salamet jeung nu maot sanggeus paparan ka pyrethroid deltamethrin. Dina kontéks résistansi inséktisida, ngabandingkeun mikrobiota ti daérah anu béda di Afrika kalayan spésiés sareng tingkat résistansi anu béda tiasa ngabantosan ngartos pangaruh régional dina komunitas mikroba. Koloni laboratorium asalna ti Burkina Faso sareng digedékeun di dua laboratorium Éropa anu béda (An. coluzzii di Jerman sareng An. arabiensis di Inggris), reungit ti Burkina Faso ngawakilan sadaya tilu spésiés An. kompleks spésiés gambiae, sareng reungit ti Ethiopia ngawakilan An. arabiensis. Di dieu, kami nunjukkeun yén Anopheles arabiensis ti Étiopia gaduh tanda tangan mikrobiota anu béda dina reungit hirup sareng maot, sedengkeun Anopheles arabiensis ti Burkina Faso sareng dua laboratorium henteu. Tujuan tina ieu panalungtikan nyaéta pikeun nalungtik résistansi inséktisida. Urang ngalaksanakeun urutan RNA dina populasi Anopheles arabiensis sarta manggihan yén gén pakait sareng résistansi inséktisida anu upregulated, sedengkeun gén nu patali réspirasi umumna dirobah. Integrasi data ieu sareng populasi kadua ti Étiopia ngaidentipikasi gen detoksifikasi konci di daérah éta. Perbandingan salajengna sareng Anopheles arabiensis ti Burkina Faso ngungkabkeun bédana anu signifikan dina profil transkriptom, tapi tetep ngaidentifikasi opat gen detoksifikasi konci anu diekspresikeun di sakuliah Afrika.
Reungit hirup jeung maot unggal spésiés ti unggal wewengkon tuluy diurutkeun maké 16S sequencing sarta rélatif abundances diitung. Taya béda dina diversity alfa anu dititénan, nunjukkeun euweuh béda dina unit taksonomi operasional (OTU) richness; kumaha oge, diversity béta variatif nyata antara nagara, sarta istilah interaksi pikeun nagara jeung status hirup / maot (PANOVA = 0.001 jeung 0.008, mungguh) nunjukkeun yén diversity aya diantara faktor ieu. Henteu aya bédana dina varian béta anu dititénan antara nagara, nunjukkeun varian anu sami antara grup. Plot skala multivariate Bray-Curtis (Gambar 2A) nunjukkeun yén sampel sabagéan ageung dipisahkeun dumasar lokasi, tapi aya sababaraha pengecualian anu penting. Sababaraha sampel ti An. komunitas arabiensis jeung hiji sampel ti An. komunitas coluzzii tumpang tindih sareng sampel ti Burkina Faso, sedengkeun hiji sampel ti An. sampel arabiensis ti Burkina Faso tumpang tindih jeung An. Sampel komunitas arabiensis, anu tiasa nunjukkeun yén mikrobiota asli sacara acak dijaga salami sababaraha generasi sareng di sababaraha daérah. Sampel Burkina Faso teu jelas dipisahkeun dumasar spésiés; kurangna segregasi ieu diperkirakeun saprak individu anu salajengna pooled sanajan asalna ti lingkungan larva béda. Mémang, panilitian nunjukkeun yén ngabagi Ecological Ecological dina tahap akuatik tiasa sacara signifikan mangaruhan komposisi mikrobiota [50]. Narikna, bari sampel reungit Burkina Faso jeung komunitas némbongkeun euweuh béda dina survival reungit atanapi mortality sanggeus paparan inséktisida, sampel Ethiopian jelas dipisahkeun, suggesting yén komposisi microbiota dina sampel Anopheles ieu pakait sareng résistansi inséktisida. Sampel dikumpulkeun ti lokasi anu sami, anu tiasa ngajelaskeun asosiasi anu langkung kuat.
Résistansi ka inséktisida pyrethroid mangrupikeun fénotip anu kompleks, sareng nalika parobihan dina métabolisme sareng target ditaliti sacara saé, perobahan dina mikrobiota ngan ukur mimiti digali. Dina ulikan ieu, urang némbongkeun yén parobahan dina microbiota nu bisa jadi leuwih penting dina populasi tangtu; urang salajengna characterize résistansi inséktisida di Anopheles arabiensis ti Bahir Dar sarta némbongkeun parobahan dina transkrip résistansi-pakait dipikawanoh, kitu ogé parobahan signifikan dina gén nu patali réspirasi anu ogé dibuktikeun dina ulikan RNA-seq saméméhna populasi Anopheles arabiensis ti Étiopia. Kalawan babarengan, hasil ieu nunjukkeun yén résistansi inséktisida dina reungit ieu tiasa gumantung kana kombinasi faktor genetik sareng non-genetik, kamungkinan kusabab hubungan simbiosis sareng baktéri pribumi tiasa ngalengkepan degradasi inséktisida dina populasi anu tingkat résistansi langkung handap.
Panaliti anyar-anyar ieu ngaitkeun paningkatan réspirasi sareng résistansi inséktisida, konsisten sareng istilah ontologi anu diperkaya dina Bahir Dar RNAseq sareng data Ethiopian terpadu anu dicandak di dieu; deui suggesting yén résistansi ngakibatkeun ngaronjat réspirasi, boh salaku ngabalukarkeun atawa konsekuensi phenotype ieu. Upami parobihan ieu nyababkeun bédana poténsi spésiés oksigén sareng nitrogén réaktif, sapertos anu diusulkeun sateuacana, ieu tiasa mangaruhan kompeténsi véktor sareng kolonisasi mikroba ngaliwatan résistansi baktéri diferensial kana scavenging ROS ku baktéri commensal jangka panjang.
Data anu disayogikeun di dieu masihan bukti yén mikrobiota tiasa mangaruhan résistansi inséktisida dina lingkungan anu tangtu. Kami ogé nunjukkeun yén An. reungit arabiensis di Ethiopia nembongkeun parobahan transkriptom sarupa conferring résistansi inséktisida; kumaha oge, jumlah gén nu pakait jeung nu di Burkina Faso leutik. Sababaraha caveats tetep ngeunaan conclusions ngahontal di dieu sarta dina studi lianna. Kahiji, hubungan kausal antara survival pyrethroid jeung microbiota nu perlu nunjukkeun ngagunakeun studi metabolomic atanapi cangkok microbiota. Salaku tambahan, validasi calon konci dina sababaraha populasi ti daérah anu béda kedah ditingalikeun. Tungtungna, ngagabungkeun data transkriptom sareng data mikrobiota ngaliwatan studi pasca-transplantasi sasaran bakal masihan inpormasi anu langkung rinci ngeunaan naha mikrobiota langsung mangaruhan transkrip reungit anu aya hubunganana sareng résistansi pyrethroid. Nanging, sacara babarengan, data kami nunjukkeun yén résistansi lokal sareng transnasional, nunjukkeun kabutuhan pikeun nguji produk inséktisida anyar di sababaraha daérah.
waktos pos: Mar-24-2025