Il-malarja tibqa' kawża ewlenija ta' mewt u mard fl-Afrika, bl-akbar piż ikun fost it-tfal taħt il-5 snin. L-aktar mezz effettiv biex tiġi evitata l-marda huma aġenti insettiċidi għall-kontroll tal-vetturi li jimmiraw lejn in-nemus adulti Anopheles. Bħala riżultat tal-użu mifrux ta' dawn l-interventi, ir-reżistenza għall-klassijiet ta' insettiċidi l-aktar użati komunement issa hija mifruxa madwar l-Afrika. Il-fehim tal-mekkaniżmi sottostanti li jwasslu għal dan il-fenotip huwa essenzjali kemm biex jiġi traċċat it-tixrid tar-reżistenza kif ukoll biex jiġu żviluppati għodod ġodda biex jingħeleb.
F'dan l-istudju, qabbilna l-kompożizzjoni tal-mikrobijoma ta' popolazzjonijiet ta' Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, u Anopheles arabiensis reżistenti għall-insettiċidi mill-Burkina Faso ma' popolazzjonijiet sensittivi għall-insettiċidi, ukoll mill-Etjopja.
Ma sibna l-ebda differenza fil-kompożizzjoni tal-mikrobijota bejn reżistenti għall-insettiċidi uinsettiċida-popolazzjonijiet suxxettibbli fil-Burkina Faso. Dan ir-riżultat ġie kkonfermat minn studji tal-laboratorju ta' kolonji minn żewġ pajjiżi tal-Burkina Faso. B'kuntrast, fin-nemus Anopheles arabiensis mill-Etjopja, ġew osservati differenzi ċari fil-kompożizzjoni tal-mikrobijota bejn dawk li mietu u dawk li baqgħu ħajjin wara l-espożizzjoni għall-insettiċidi. Biex ninvestigaw aktar ir-reżistenza ta' din il-popolazzjoni ta' Anopheles arabiensis, wettaqna sekwenzar tal-RNA u sibna espressjoni differenzjali ta' ġeni ta' ditossifikazzjoni assoċjati mar-reżistenza għall-insettiċidi, kif ukoll bidliet fil-kanali joniċi respiratorji, metaboliċi u sinaptiċi.
Ir-riżultati tagħna jissuġġerixxu li f'xi każijiet il-mikrobijota tista' tikkontribwixxi għall-iżvilupp tar-reżistenza għall-insettiċidi, flimkien mal-bidliet fit-traskrittoma.
Għalkemm ir-reżistenza ħafna drabi hija deskritta bħala komponent ġenetiku tal-vettur Anopheles, studji reċenti wrew li l-mikrobijoma tinbidel b'reazzjoni għall-espożizzjoni għall-insettiċidi, u dan jissuġġerixxi rwol għal dawn l-organiżmi fir-reżistenza. Tabilħaqq, studji fuq il-vetturi tan-nemus Anopheles gambiae fl-Amerika t'Isfel u Ċentrali wrew bidliet sinifikanti fil-mikrobijoma epidermali wara espożizzjoni għall-piretrojdi, kif ukoll bidliet fil-mikrobijoma ġenerali wara espożizzjoni għall-organofosfati. Fl-Afrika, ir-reżistenza għall-piretrojdi ġiet assoċjata ma' bidliet fil-kompożizzjoni tal-mikrobijota fil-Kamerun, il-Kenja, u l-Kosta tal-Avorju, filwaqt li Anopheles gambiae adattati fil-laboratorju wrew bidliet fil-mikrobijota tagħhom wara l-għażla għar-reżistenza għall-piretrojdi. Barra minn hekk, trattament sperimentali b'antibijotiċi u ż-żieda ta' batterji magħrufa fin-nemus Anopheles arabiensis kolonizzati fil-laboratorju wrew tolleranza akbar għall-piretrojdi. Flimkien, din id-dejta tissuġġerixxi li r-reżistenza għall-insettiċidi tista' tkun marbuta mal-mikrobijoma tan-nemus u li dan l-aspett tar-reżistenza għall-insettiċidi jista' jiġi sfruttat għall-kontroll tal-vettur tal-mard.
F'dan l-istudju, użajna s-sekwenzar 16S biex niddeterminaw jekk il-mikrobijota tan-nemus kolonizzati fil-laboratorju u miġbura fil-qasam fl-Afrika tal-Punent u tal-Lvant kinitx differenti bejn dawk li baqgħu ħajjin u dawk li mietu wara l-espożizzjoni għad-deltamethrin piretrojde. Fil-kuntest tar-reżistenza għall-insettiċidi, it-tqabbil tal-mikrobijota minn reġjuni differenti tal-Afrika ma' speċi u livelli ta' reżistenza differenti jista' jgħin biex nifhmu l-influwenzi reġjonali fuq il-komunitajiet mikrobjali. Il-kolonji tal-laboratorju kienu mill-Burkina Faso u trabbew f'żewġ laboratorji Ewropej differenti (An. coluzzii fil-Ġermanja u An. arabiensis fir-Renju Unit), in-nemus mill-Burkina Faso rrappreżentaw it-tliet speċi tal-kumpless tal-ispeċi An. gambiae, u n-nemus mill-Etjopja rrappreżentaw An. arabiensis. Hawnhekk, nuru li Anopheles arabiensis mill-Etjopja kellu firem distinti tal-mikrobijota fin-nemus ħajjin u mejtin, filwaqt li Anopheles arabiensis mill-Burkina Faso u żewġ laboratorji ma kellhomx. L-għan ta' dan l-istudju huwa li ninvestigaw aktar ir-reżistenza għall-insettiċidi. Wettaqna sekwenzar tal-RNA fuq il-popolazzjonijiet ta' Anopheles arabiensis u sibna li l-ġeni assoċjati mar-reżistenza għall-insettiċidi kienu regolati 'l fuq, filwaqt li l-ġeni relatati mar-respirazzjoni kienu ġeneralment mibdula. L-integrazzjoni ta’ din id-dejta ma’ popolazzjoni oħra mill-Etjopja identifikat ġeni ewlenin tad-ditossifikazzjoni fir-reġjun. Aktar tqabbil ma’ Anopheles arabiensis mill-Burkina Faso żvela differenzi sinifikanti fil-profili tat-traskrittomi, iżda xorta identifika erba’ ġeni ewlenin tad-ditossifikazzjoni li kienu espressi żżejjed madwar l-Afrika.
Imbagħad ġew sekwenzati n-nemus ħajjin u mejtin ta' kull speċi minn kull reġjun bl-użu tas-sekwenzar 16S u ġew ikkalkulati l-abbundanzi relattivi. Ma ġiet osservata l-ebda differenza fid-diversità alfa, li jindika li ma ġiet osservata l-ebda differenza fir-rikkezza tal-unità tassonomika operattiva (OTU); madankollu, id-diversità beta varjat b'mod sinifikanti bejn il-pajjiżi, u t-termini ta' interazzjoni għall-pajjiż u l-istatus ħaj/mejjet (PANOVA = 0.001 u 0.008, rispettivament) indikaw li kien hemm diversità bejn dawn il-fatturi. Ma ġiet osservata l-ebda differenza fil-varjanza beta bejn il-pajjiżi, li jindika varjanzi simili bejn il-gruppi. Il-plott tal-iskalar multivarjat ta' Bray-Curtis (Figura 2A) wera li l-kampjuni kienu fil-biċċa l-kbira segregati skont il-post, iżda kien hemm xi eċċezzjonijiet notevoli. Diversi kampjuni mill-komunità ta' An. arabiensis u kampjun wieħed mill-komunità ta' An. coluzzii kienu jikkoinċidu ma' kampjun mill-Burkina Faso, filwaqt li kampjun wieħed mill-kampjuni ta' An. arabiensis mill-Burkina Faso kien jikkoinċidi mal-kampjun tal-komunità ta' An. arabiensis, li jista' jindika li l-mikrobijota oriġinali nżammet b'mod każwali fuq ħafna ġenerazzjonijiet u f'diversi reġjuni. Il-kampjuni tal-Burkina Faso ma kinux segregati b'mod ċar skont l-ispeċi; Din in-nuqqas ta’ segregazzjoni kienet mistennija peress li l-individwi ġew miġbura sussegwentement minkejja li oriġinaw minn ambjenti larvali differenti. Tabilħaqq, studji wrew li l-kondiviżjoni ta’ niċċa ekoloġika matul l-istadju akkwatiku tista’ tinfluwenza b’mod sinifikanti l-kompożizzjoni tal-mikrobijota [50]. Interessanti, filwaqt li l-kampjuni u l-komunitajiet tan-nemus tal-Burkina Faso ma wrew l-ebda differenza fis-sopravivenza jew il-mortalità tan-nemus wara l-espożizzjoni għall-insettiċidi, il-kampjuni Etjopjani kienu segregati b’mod ċar, u dan jissuġġerixxi li l-kompożizzjoni tal-mikrobijota f’dawn il-kampjuni tal-Anopheles hija assoċjata mar-reżistenza għall-insettiċidi. Il-kampjuni nġabru mill-istess post, li jista’ jispjega l-assoċjazzjoni aktar b’saħħitha.
Ir-reżistenza għall-insettiċidi piretrojdi hija fenotip kumpless, u filwaqt li l-bidliet fil-metaboliżmu u l-miri huma studjati relattivament sew, il-bidliet fil-mikrobijota għadhom kemm bdew jiġu esplorati. F'dan l-istudju, nuru li l-bidliet fil-mikrobijota jistgħu jkunu aktar importanti f'ċerti popolazzjonijiet; nikkaratterizzaw aktar ir-reżistenza għall-insettiċidi f'Anopheles arabiensis minn Bahir Dar u nuru bidliet fit-traskrizzjonijiet magħrufa assoċjati mar-reżistenza, kif ukoll bidliet sinifikanti fil-ġeni relatati mar-respirazzjoni li kienu evidenti wkoll fi studju preċedenti ta' RNA-seq tal-popolazzjonijiet ta' Anopheles arabiensis mill-Etjopja. Flimkien, dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li r-reżistenza għall-insettiċidi f'dawn in-nemus tista' tiddependi fuq taħlita ta' fatturi ġenetiċi u mhux ġenetiċi, x'aktarx minħabba li r-relazzjonijiet simbjotiċi mal-batterji indiġeni jistgħu jikkomplementaw id-degradazzjoni tal-insettiċidi f'popolazzjonijiet b'livelli aktar baxxi ta' reżistenza.
Studji reċenti rabtu ż-żieda fir-respirazzjoni mar-reżistenza għall-insettiċidi, konsistenti mat-termini tal-ontoloġija arrikkiti f'Bahir Dar RNAseq u d-dejta Etjopjana integrata miksuba hawn; għal darb'oħra jissuġġerixxi li r-reżistenza tirriżulta f'żieda fir-respirazzjoni, jew bħala kawża jew konsegwenza ta' dan il-fenotip. Jekk dawn il-bidliet iwasslu għal differenzi fil-potenzjal reattiv tal-ispeċi tal-ossiġnu u tan-nitroġenu, kif issuġġerit qabel, dan jista' jkollu impatt fuq il-kompetenza tal-vettur u l-kolonizzazzjoni mikrobjali permezz ta' reżistenza batterika differenzjali għat-tneħħija tal-ROS minn batterji kommensali fit-tul.
Id-dejta ppreżentata hawnhekk tipprovdi evidenza li l-mikrobijota tista' tinfluwenza r-reżistenza għall-insettiċidi f'ċerti ambjenti. Aħna wrejna wkoll li n-nemus An. arabiensis fl-Etjopja juru alterazzjonijiet simili fit-traskrittoma li jagħtu reżistenza għall-insettiċidi; madankollu, l-għadd ta' ġeni li jikkorrispondu għal dawk fil-Burkina Faso huwa żgħir. Jibqgħu diversi twissijiet rigward il-konklużjonijiet milħuqa hawn u fi studji oħra. L-ewwel, jeħtieġ li tiġi murija relazzjoni kawżali bejn is-sopravivenza tal-piretrojdi u l-mikrobijota bl-użu ta' studji metabolomiċi jew trapjant tal-mikrobijota. Barra minn hekk, jeħtieġ li tiġi murija l-validazzjoni ta' kandidati ewlenin f'popolazzjonijiet multipli minn reġjuni differenti. Fl-aħħar nett, il-kombinazzjoni tad-dejta tat-traskrittoma mad-dejta tal-mikrobijota permezz ta' studji mmirati ta' wara t-trapjant se tipprovdi informazzjoni aktar dettaljata dwar jekk il-mikrobijota tinfluwenzax direttament it-traskrittoma tan-nemus fir-rigward tar-reżistenza għall-piretrojdi. Madankollu, meħuda flimkien, id-dejta tagħna tissuġġerixxi li r-reżistenza hija kemm lokali kif ukoll transnazzjonali, u tenfasizza l-ħtieġa li jiġu ttestjati prodotti insettiċidi ġodda f'reġjuni multipli.
Ħin tal-posta: 24 ta' Marzu 2025