Malaria mbetet shkaku kryesor i vdekjeve dhe sëmundjeve në Afrikë, me barrën më të madhe tek fëmijët nën 5 vjeç. Mjetet më efektive për parandalimin e sëmundjes janë agjentët e kontrollit të vektorit insekticid që synojnë mushkonjat e rritura Anopheles. Si rezultat i përdorimit të gjerë të këtyre ndërhyrjeve, rezistenca ndaj klasave më të përdorura të insekticideve tani është e përhapur në të gjithë Afrikën. Kuptimi i mekanizmave themelorë që çojnë në këtë fenotip është thelbësor si për të gjurmuar përhapjen e rezistencës dhe për të zhvilluar mjete të reja për ta kapërcyer atë.
Në këtë studim, ne krahasuam përbërjen e mikrobiomës së popullatave Anopheles gambiae rezistente ndaj insekticideve, Anopheles cruzi dhe Anopheles arabiensis nga Burkina Faso me popullatat e ndjeshme ndaj insekticideve, gjithashtu nga Etiopia.
Ne nuk gjetëm dallime në përbërjen e mikrobiotës midis rezistent ndaj insekticideve dheinsekticid-popullatat e ndjeshme në Burkina Faso. Ky rezultat u konfirmua nga studimet laboratorike të kolonive nga dy vende të Burkina Faso. Në të kundërt, në mushkonjat Anopheles arabiensis nga Etiopia, u vërejtën dallime të qarta në përbërjen e mikrobiotës midis atyre që vdiqën dhe atyre që i mbijetuan ekspozimit ndaj insekticideve. Për të hetuar më tej rezistencën e kësaj popullate Anopheles arabiensis, ne kryem sekuencën e ARN-së dhe gjetëm shprehje diferenciale të gjeneve të detoksifikimit të lidhur me rezistencën ndaj insekticideve, si dhe ndryshime në kanalet jonike të frymëmarrjes, metabolike dhe sinaptike.
Rezultatet tona sugjerojnë se në disa raste mikrobiota mund të kontribuojë në zhvillimin e rezistencës ndaj insekticideve, përveç ndryshimeve të transkriptimit.
Megjithëse rezistenca shpesh përshkruhet si një komponent gjenetik i vektorit Anopheles, studimet e fundit kanë treguar se mikrobioma ndryshon në përgjigje të ekspozimit ndaj insekticideve, duke sugjeruar një rol të këtyre organizmave në rezistencë. Në të vërtetë, studimet e vektorëve të mushkonjave Anopheles gambiae në Amerikën Jugore dhe Qendrore kanë treguar ndryshime të rëndësishme në mikrobiomën epidermale pas ekspozimit ndaj piretroideve, si dhe ndryshime në mikrobiomën e përgjithshme pas ekspozimit ndaj fosfateve organike. Në Afrikë, rezistenca e piretroideve është shoqëruar me ndryshime në përbërjen e mikrobiotës në Kamerun, Kenia dhe Bregun e Fildishtë, ndërsa Anopheles gambiae të adaptuara në laborator kanë treguar ndryshime në mikrobiotën e tyre pas përzgjedhjes për rezistencën ndaj piretroideve. Për më tepër, trajtimi eksperimental me antibiotikë dhe shtimi i baktereve të njohura në mushkonjat Anopheles arabiensis të kolonizuara në laborator treguan tolerancë të shtuar ndaj piretroideve. Së bashku, këto të dhëna sugjerojnë se rezistenca ndaj insekticideve mund të lidhet me mikrobiomën e mushkonjave dhe se ky aspekt i rezistencës ndaj insekticideve mund të shfrytëzohet për kontrollin e vektorit të sëmundjes.
Në këtë studim, ne përdorëm sekuencën 16S për të përcaktuar nëse mikrobiota e mushkonjave të kolonizuara në laborator dhe të mbledhura në terren në Afrikën Perëndimore dhe Lindore ndryshonte midis atyre që mbijetuan dhe atyre që vdiqën pas ekspozimit ndaj deltametrinës piretroide. Në kontekstin e rezistencës ndaj insekticideve, krahasimi i mikrobiotës nga rajone të ndryshme të Afrikës me specie dhe nivele të ndryshme të rezistencës mund të ndihmojë në kuptimin e ndikimeve rajonale në komunitetet mikrobike. Kolonitë laboratorike ishin nga Burkina Faso dhe u rritën në dy laboratorë të ndryshëm evropianë (An. coluzzii në Gjermani dhe An. arabiensis në Mbretërinë e Bashkuar), mushkonjat nga Burkina Faso përfaqësonin të tre llojet e An. kompleksi i specieve gambiae, dhe mushkonjat nga Etiopia përfaqësonin An. arabiensis. Këtu, ne tregojmë se Anopheles arabiensis nga Etiopia kishte nënshkrime të dallueshme të mikrobiotës në mushkonjat e gjalla dhe të ngordhura, ndërsa Anopheles arabiensis nga Burkina Faso dhe dy laboratorë jo. Qëllimi i këtij studimi është të hetojë më tej rezistencën ndaj insekticideve. Ne kryem sekuencën e ARN-së në popullatat Anopheles arabiensis dhe zbuluam se gjenet e lidhura me rezistencën ndaj insekticideve u rregulluan lart, ndërsa gjenet e lidhura me frymëmarrjen në përgjithësi u ndryshuan. Integrimi i këtyre të dhënave me një popullsi të dytë nga Etiopia identifikoi gjenet kryesore të detoksifikimit në rajon. Krahasimi i mëtejshëm me Anopheles arabiensis nga Burkina Faso zbuloi dallime të rëndësishme në profilet e transkriptomeve, por gjithsesi identifikoi katër gjene kryesore të detoksifikimit që ishin të mbishprehur në të gjithë Afrikën.
Mushkonjat e gjalla dhe të vdekura të secilës specie nga secili rajon u renditën më pas duke përdorur sekuencën 16S dhe u llogaritën bollëqet relative. Nuk u vunë re dallime në diversitetin alfa, duke treguar se nuk kishte dallime në pasurinë e njësisë taksonomike operative (OTU); megjithatë, diversiteti beta ndryshonte ndjeshëm midis vendeve dhe termat e ndërveprimit për shtetin dhe statusin e të gjallë/të vdekur (PANOVA = 0.001 dhe 0.008, respektivisht) treguan se ekzistonte diversiteti midis këtyre faktorëve. Nuk u vunë re dallime në variancën beta midis vendeve, duke treguar varianca të ngjashme midis grupeve. Grafiku i shkallëzimit me shumë variacione Bray-Curtis (Figura 2A) tregoi se mostrat ishin kryesisht të ndara sipas vendndodhjes, por kishte disa përjashtime të dukshme. Disa mostra nga An. komuniteti arabiensis dhe një mostër nga An. komuniteti coluzzii u mbivendos me një kampion nga Burkina Faso, ndërsa një mostër nga An. Mostrat arabiensis nga Burkina Faso mbivendosen me An. Mostra e komunitetit arabiensis, e cila mund të tregojë se mikrobiota origjinale u mbajt rastësisht gjatë shumë brezave dhe nëpër rajone të shumta. Mostrat e Burkina Faso nuk ishin të ndara qartë sipas specieve; kjo mungesë ndarjeje ishte e pritshme pasi individët u grumbulluan më pas pavarësisht se kishin origjinë nga mjedise të ndryshme larvash. Në të vërtetë, studimet kanë treguar se ndarja e një kamare ekologjike gjatë fazës ujore mund të ndikojë ndjeshëm në përbërjen e mikrobiotës [50]. Interesante, ndërsa mostrat dhe komunitetet e mushkonjave të Burkina Faso nuk treguan dallime në mbijetesën ose vdekshmërinë e mushkonjave pas ekspozimit ndaj insekticideve, mostrat etiopiane u ndanë qartë, duke sugjeruar që përbërja e mikrobiotës në këto mostra Anopheles shoqërohet me rezistencën ndaj insekticideve. Mostrat u mblodhën nga i njëjti vend, gjë që mund të shpjegojë lidhjen më të fortë.
Rezistenca ndaj insekticideve piretroide është një fenotip kompleks, dhe ndërsa ndryshimet në metabolizëm dhe objektivat janë studiuar relativisht mirë, ndryshimet në mikrobiotë sapo kanë filluar të hulumtohen. Në këtë studim, ne tregojmë se ndryshimet në mikrobiotë mund të jenë më të rëndësishme në popullata të caktuara; ne karakterizojmë më tej rezistencën ndaj insekticideve në Anopheles arabiensis nga Bahir Dar dhe tregojmë ndryshime në transkriptet e njohura të lidhura me rezistencën, si dhe ndryshime të rëndësishme në gjenet e lidhura me frymëmarrjen që ishin gjithashtu të dukshme në një studim të mëparshëm ARN-seq të popullatave të Anopheles arabiensis nga Etiopia. Së bashku, këto rezultate sugjerojnë se rezistenca ndaj insekticideve në këto mushkonja mund të varet nga një kombinim i faktorëve gjenetikë dhe jogjenetikë, me gjasë sepse marrëdhëniet simbiotike me bakteret indigjene mund të plotësojnë degradimin e insekticideve në popullatat me nivele më të ulëta të rezistencës.
Studimet e fundit kanë lidhur rritjen e frymëmarrjes me rezistencën ndaj insekticideve, në përputhje me termat e pasuruar të ontologjisë në Bahir Dar RNAseq dhe të dhënat e integruara etiopiane të marra këtu; përsëri duke sugjeruar se rezistenca rezulton në frymëmarrje të shtuar, qoftë si shkak apo pasojë e këtij fenotipi. Nëse këto ndryshime çojnë në ndryshime në potencialin e specieve reaktive të oksigjenit dhe azotit, siç u sugjerua më parë, kjo mund të ndikojë në kompetencën e vektorit dhe kolonizimin mikrobik përmes rezistencës diferenciale bakteriale ndaj pastrimit të ROS nga bakteret komenzale afatgjatë.
Të dhënat e paraqitura këtu ofrojnë dëshmi se mikrobiota mund të ndikojë në rezistencën ndaj insekticideve në mjedise të caktuara. Ne demonstruam gjithashtu se An. mushkonjat arabiensis në Etiopi shfaqin ndryshime të ngjashme të transkriptomeve që japin rezistencë ndaj insekticideve; megjithatë, numri i gjeneve që korrespondojnë me ato në Burkina Faso është i vogël. Mbeten disa paralajmërime në lidhje me përfundimet e arritura këtu dhe në studime të tjera. Së pari, një marrëdhënie shkakësore midis mbijetesës së piretroideve dhe mikrobiotës duhet të demonstrohet duke përdorur studime metabolike ose transplantim të mikrobiotës. Përveç kësaj, duhet të demonstrohet vlefshmëria e kandidatëve kryesorë në shumë popullata nga rajone të ndryshme. Së fundi, kombinimi i të dhënave të transkriptimit me të dhënat e mikrobiotës përmes studimeve të synuara pas transplantimit do të sigurojë informacion më të detajuar nëse mikrobiota ndikon drejtpërdrejt në transkriptomin e mushkonjave në lidhje me rezistencën e piretroideve. Megjithatë, të marra së bashku, të dhënat tona sugjerojnë se rezistenca është si lokale ashtu edhe transnacionale, duke theksuar nevojën për të testuar produkte të reja insekticide në rajone të shumta.
Koha e postimit: Mar-24-2025