Malaria tetep dadi panyebab utama pati lan penyakit ing Afrika, kanthi beban paling gedhe ing antarane bocah-bocah ing umur 5 taun. Cara sing paling efektif kanggo nyegah penyakit kasebut yaiku agen kontrol vektor insektisida sing ngarahake nyamuk Anopheles diwasa. Minangka asil saka nyebarake intervensi kasebut, resistensi marang kelas insektisida sing paling umum digunakake saiki nyebar ing Afrika. Ngerteni mekanisme dhasar sing nyebabake fenotipe iki penting kanggo nglacak panyebaran resistensi lan ngembangake alat anyar kanggo ngatasi.
Ing panliten iki, kita mbandhingake komposisi mikrobioma populasi Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, lan Anopheles arabiensis sing tahan insektisida saka Burkina Faso karo populasi sing sensitif insektisida, uga saka Ethiopia.
Kita ora nemokake beda ing komposisi microbiota antarane insektisida-tahan laninsektisida- populasi rentan ing Burkina Faso. Asil iki dikonfirmasi dening studi laboratorium koloni saka rong negara Burkina Faso. Ing kontras, ing Anopheles arabiensis nyamuk saka Ethiopia, beda cetha ing komposisi microbiota diamati antarane sing mati lan sing slamet saka insektisida. Kanggo luwih neliti resistensi populasi Anopheles arabiensis iki, kita nindakake urutan RNA lan nemokake ekspresi diferensial gen detoksifikasi sing ana gandhengane karo resistensi insektisida, uga owah-owahan saluran ion pernapasan, metabolisme, lan sinaptik.
Asil kita nuduhake yen ing sawetara kasus mikrobiota bisa nyumbang kanggo pangembangan resistensi insektisida, saliyane owah-owahan transkriptom.
Senadyan resistensi asring diterangake minangka komponen genetik saka vektor Anopheles, studi anyar nuduhake yen mikrobioma owah-owahan minangka respon marang paparan insektisida, sing nuduhake peran organisme kasebut ing resistensi. Pancen, studi babagan vektor nyamuk Anopheles gambiae ing Amerika Selatan lan Tengah wis nuduhake owah-owahan sing signifikan ing mikrobioma epidermis sawise paparan piretroid, uga owah-owahan ing mikrobioma sakabèhé sawisé paparan organofosfat. Ing Afrika, resistensi pyrethroid wis digandhengake karo owah-owahan ing komposisi mikrobiota ing Kamerun, Kenya, lan Pantai Gading, dene Anopheles gambiae sing diadaptasi laboratorium wis nuduhake owah-owahan ing mikrobiota sawise dipilih kanggo resistensi piretroid. Salajengipun, perawatan eksperimen kanthi antibiotik lan tambahan bakteri sing dikenal ing nyamuk Anopheles arabiensis sing dijajah laboratorium nuduhake toleransi sing tambah kanggo piretroid. Bebarengan, data kasebut nuduhake manawa resistensi insektisida bisa uga ana gandhengane karo mikrobioma nyamuk lan aspek resistensi insektisida iki bisa dimanfaatake kanggo ngontrol vektor penyakit.
Ing panliten iki, kita nggunakake urutan 16S kanggo nemtokake manawa mikrobiota nyamuk sing dijajah laboratorium lan diklumpukake ing lapangan ing Afrika Kulon lan Timur beda-beda antarane sing slamet lan sing mati sawise kena pengaruh deltamethrin pyrethroid. Ing konteks resistensi insektisida, mbandhingake mikrobiota saka macem-macem wilayah ing Afrika kanthi spesies lan tingkat resistensi sing beda bisa mbantu ngerteni pengaruh regional ing komunitas mikroba. Koloni laboratorium asale saka Burkina Faso lan dibesarkan ing rong laboratorium Eropa sing beda (An. coluzzii ing Jerman lan An. arabiensis ing Inggris), nyamuk saka Burkina Faso nggambarake kabeh telung spesies An. komplèks spesies gambiae, lan nyamuk saka Ethiopia diwakili An. arabiensis. Ing kene, kita nuduhake yen Anopheles arabiensis saka Ethiopia nduweni ciri mikrobiota sing beda ing nyamuk urip lan mati, dene Anopheles arabiensis saka Burkina Faso lan rong laboratorium ora. Tujuwan panliten iki yaiku nliti luwih lanjut babagan resistensi insektisida. Kita nindakake urutan RNA ing populasi Anopheles arabiensis lan nemokake yen gen sing ana gandhengane karo resistensi insektisida wis diatur, dene gen sing ana gandhengane karo respirasi umume diowahi. Integrasi data kasebut karo populasi nomer loro saka Ethiopia ngenali gen detoksifikasi kunci ing wilayah kasebut. Perbandhingan luwih lanjut karo Anopheles arabiensis saka Burkina Faso nuduhake prabédan sing signifikan ing profil transkriptom, nanging isih ngidentifikasi papat gen detoksifikasi kunci sing diekspresikake ing Afrika.
Nyamuk urip lan mati saben spesies saka saben wilayah banjur diurutake nggunakake urutan 16S lan kelimpahan relatif diitung. Ora ana bedane ing keragaman alpha sing diamati, nuduhake ora ana bedane ing kasugihan unit taksonomi operasional (OTU); Nanging, keragaman beta beda-beda sacara signifikan ing antarane negara, lan istilah interaksi kanggo negara lan status urip/mati (PANOVA = 0.001 lan 0.008, masing-masing) nuduhake yen ana keragaman ing antarane faktor kasebut. Ora ana prabédan ing varians beta sing diamati ing antarane negara, nuduhake variasi sing padha ing antarane klompok. Plot skala multivariate Bray-Curtis (Gambar 2A) nuduhake manawa conto umume dipisahake miturut lokasi, nanging ana sawetara pangecualian sing penting. Sawetara sampel saka An. komunitas arabiensis lan siji sampel saka An. komunitas coluzzii tumpang tindih karo sampel saka Burkina Faso, dene siji sampel saka An. conto arabiensis saka Burkina Faso tumpang tindih karo An. sampel komunitas arabiensis, sing bisa nuduhake yen mikrobiota asli dikelola kanthi acak sajrone pirang-pirang generasi lan ing pirang-pirang wilayah. Sampel Burkina Faso ora dipisahake kanthi jelas miturut spesies; lack of segregation iki samesthine wiwit individu padha salajengipun pooled senadyan asalé saka lingkungan larva beda. Pancen, panliten nuduhake manawa nuduhake ceruk ekologis sajrone tahap akuatik bisa mengaruhi komposisi mikrobiota [50]. Sing nggumunake, nalika conto lan komunitas nyamuk Burkina Faso ora nuduhake bedane urip utawa kematian nyamuk sawise paparan insektisida, conto Ethiopia dipisahake kanthi jelas, nuduhake yen komposisi mikrobiota ing conto Anopheles iki ana hubungane karo resistensi insektisida. Sampel diklumpukake saka lokasi sing padha, sing bisa nerangake asosiasi sing luwih kuat.
Rintangan kanggo insektisida pyrethroid minangka fenotipe sing kompleks, lan nalika owah-owahan ing metabolisme lan target diteliti kanthi apik, owah-owahan ing mikrobiota mung diwiwiti. Ing panliten iki, kita nuduhake yen owah-owahan ing mikrobiota bisa uga luwih penting ing populasi tartamtu; kita luwih menehi ciri resistensi insektisida ing Anopheles arabiensis saka Bahir Dar lan nuduhake owah-owahan ing transkrip sing digandhengake karo resistensi, uga owah-owahan signifikan ing gen sing ana hubungane karo respirasi sing uga katon ing studi RNA-seq sadurunge populasi Anopheles arabiensis saka Ethiopia. Bebarengan, asil kasebut nuduhake yen resistensi insektisida ing nyamuk iki bisa uga gumantung saka kombinasi faktor genetik lan non-genetik, amarga hubungan simbiosis karo bakteri pribumi bisa nglengkapi degradasi insektisida ing populasi kanthi tingkat resistensi sing luwih murah.
Pasinaon anyar wis ngubungake ambegan tambah kanggo resistensi insektisida, konsisten karo istilah ontologi sing diperkaya ing Bahir Dar RNAseq lan data Ethiopian terpadu sing dipikolehi ing kene; maneh nyaranake yen resistance nyebabake tambah respirasi, minangka sabab utawa akibat saka fenotipe iki. Yen owah-owahan kasebut nyebabake beda potensial spesies oksigen lan nitrogen reaktif, kaya sing disaranake sadurunge, iki bisa nyebabake kompetensi vektor lan kolonisasi mikroba liwat resistensi bakteri diferensial kanggo scavenging ROS dening bakteri komensal jangka panjang.
Data sing ditampilake ing kene menehi bukti yen mikrobiota bisa mengaruhi resistensi insektisida ing lingkungan tartamtu. Kita uga nuduhake yen An. Nyamuk arabiensis ing Ethiopia nampilake owah-owahan transkriptom sing padha sing menehi resistensi insektisida; Nanging, jumlah gen sing cocog karo sing ana ing Burkina Faso sithik. Sawetara caveats tetep gegayutan karo kesimpulan sing ditindakake ing kene lan ing studi liyane. Kaping pisanan, hubungan sebab-akibat antarane kelangsungan hidup pyrethroid lan mikrobiota perlu dibuktekake nggunakake studi metabolomik utawa transplantasi mikrobiota. Kajaba iku, validasi calon kunci ing pirang-pirang populasi saka macem-macem wilayah kudu dituduhake. Pungkasan, nggabungake data transkriptom karo data mikrobiota liwat studi pasca-transplantasi sing ditargetake bakal nyedhiyakake informasi sing luwih rinci babagan apa mikrobiota langsung mengaruhi transkriptom nyamuk babagan resistensi piretroid. Nanging, kanthi bebarengan, data kita nuduhake manawa resistensi lokal lan transnasional, sing nuduhake kabutuhan kanggo nyoba produk insektisida anyar ing pirang-pirang wilayah.
Wektu kirim: Mar-24-2025