Bezgak Afrikada o'lim va kasalliklarning asosiy sababi bo'lib qolmoqda, eng katta yuk 5 yoshgacha bo'lgan bolalar orasida kuzatilmoqda. Kasallikning oldini olishning eng samarali vositasi kattalar Anopheles chivinlarini nishonga oluvchi insektitsid vektorlarini nazorat qiluvchi vositalardir. Ushbu aralashuvlarning keng qo'llanilishi natijasida eng ko'p ishlatiladigan insektitsid sinflariga qarshilik hozirda Afrikada keng tarqalgan. Ushbu fenotipga olib keladigan asosiy mexanizmlarni tushunish qarshilikning tarqalishini kuzatish va uni yengish uchun yangi vositalarni ishlab chiqish uchun juda muhimdir.
Ushbu tadqiqotda biz Burkina-Fasodan kelgan insektitsidlarga chidamli Anopheles gambiae, Anopheles cruzi va Anopheles arabiensis populyatsiyalarining mikrobiom tarkibini Efiopiyadan kelgan insektitsidlarga sezgir populyatsiyalar bilan taqqosladik.
Biz insektitsidlarga chidamli va insektitsidlar o'rtasida mikrobiota tarkibida hech qanday farq topmadik.insektitsid- Burkina-Fasodagi sezgir populyatsiyalar. Bu natija Burkina-Fasoning ikkita mamlakatidan olingan koloniyalarning laboratoriya tadqiqotlari bilan tasdiqlandi. Aksincha, Efiopiyadan kelgan Anopheles arabiensis chivinlarida o'lganlar va insektitsid ta'siridan omon qolganlar o'rtasida mikrobiota tarkibida aniq farqlar kuzatildi. Ushbu Anopheles arabiensis populyatsiyasining qarshiligini yanada chuqurroq o'rganish uchun biz RNK ketma-ketligini o'tkazdik va insektitsidga qarshilik bilan bog'liq detoksifikatsiya genlarining differentsial ifodasini, shuningdek, nafas olish, metabolik va sinaptik ion kanallaridagi o'zgarishlarni topdik.
Bizning natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, ba'zi hollarda mikrobiota transkriptom o'zgarishlaridan tashqari, insektitsidlarga chidamlilikning rivojlanishiga hissa qo'shishi mumkin.
Qarshilik ko'pincha Anopheles vektorining genetik komponenti sifatida ta'riflansa-da, yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, mikrobiom insektitsid ta'siriga javoban o'zgaradi, bu esa bu organizmlarning qarshilikdagi rolini ko'rsatadi. Darhaqiqat, Janubiy va Markaziy Amerikadagi Anopheles gambiae chivin vektorlarini o'rganish piretroidlarga duchor bo'lgandan keyin epidermal mikrobiomda sezilarli o'zgarishlarni, shuningdek, organofosfatlarga duchor bo'lgandan keyin umumiy mikrobiomda o'zgarishlarni ko'rsatdi. Afrikada piretroidlarga chidamlilik Kamerun, Keniya va Kot-d'Ivuarda mikrobiota tarkibidagi o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lgan, laboratoriyada moslashtirilgan Anopheles gambiae esa piretroidlarga chidamlilik uchun tanlangandan keyin ularning mikrobiotalarida o'zgarishlarni ko'rsatdi. Bundan tashqari, antibiotiklar bilan eksperimental davolash va laboratoriyada kolonizatsiya qilingan Anopheles arabiensis chivinlariga ma'lum bakteriyalarni qo'shish piretroidlarga nisbatan yuqori bardoshlilikni ko'rsatdi. Birgalikda, bu ma'lumotlar insektitsidlarga chidamlilik chivin mikrobiomi bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini va insektitsidlarga chidamlilikning bu jihatidan kasallik vektorlarini nazorat qilish uchun foydalanish mumkinligini ko'rsatadi.
Ushbu tadqiqotda biz G'arbiy va Sharqiy Afrikadagi laboratoriyada kolonizatsiya qilingan va dala sharoitida to'plangan chivinlarning mikrobiotalari piretroid deltametrin ta'siridan keyin omon qolganlar va nobud bo'lganlar o'rtasida farq qilishini aniqlash uchun 16S ketma-ketligidan foydalandik. Insektitsidlarga chidamlilik nuqtai nazaridan, Afrikaning turli mintaqalaridan turli turlar va qarshilik darajalari bilan mikrobiotalarni taqqoslash mikrobial jamoalarga mintaqaviy ta'sirni tushunishga yordam beradi. Laboratoriya koloniyalari Burkina-Fasodan bo'lib, ikkita turli Yevropa laboratoriyalarida (Germaniyada An. coluzzii va Buyuk Britaniyada An. arabiensis) o'stirilgan, Burkina-Fasodan kelgan chivinlar An. gambiae turlar kompleksining uchala turini ham, Efiopiyadan kelgan chivinlar esa An. arabiensisni ifodalagan. Bu yerda biz Efiopiyadan kelgan Anopheles arabiensis tirik va o'lik chivinlarda alohida mikrobiota imzolariga ega ekanligini, Burkina-Fasodan kelgan Anopheles arabiensis va ikkita laboratoriyada esa bunday emasligini ko'rsatamiz. Ushbu tadqiqotning maqsadi insektitsidlarga chidamlilikni yanada o'rganishdir. Biz Anopheles arabiensis populyatsiyalarida RNK ketma-ketligini o'tkazdik va insektitsidlarga chidamlilik bilan bog'liq genlar yuqori darajada tartibga solinganligini, nafas olish bilan bog'liq genlar esa umuman o'zgarganligini aniqladik. Ushbu ma'lumotlarni Efiopiyadan kelgan ikkinchi populyatsiya bilan integratsiyalash mintaqadagi asosiy detoksifikatsiya genlarini aniqladi. Burkina-Fasodan olingan Anopheles arabiensis bilan keyingi taqqoslash transkriptom profillarida sezilarli farqlarni aniqladi, ammo baribir Afrika bo'ylab haddan tashqari ifodalangan to'rtta asosiy detoksifikatsiya genini aniqladi.
Keyin har bir mintaqadagi har bir turning tirik va o'lik chivinlari 16S ketma-ketligi yordamida ketma-ketlashtirildi va nisbiy ko'plik hisoblab chiqildi. Alfa xilma-xilligida hech qanday farq kuzatilmadi, bu operatsion taksonomik birlik (OTU) boyligida hech qanday farq yo'qligini ko'rsatdi; ammo, beta xilma-xilligi mamlakatlar o'rtasida sezilarli darajada farq qildi va mamlakat va tirik/o'lik holati uchun o'zaro ta'sir shartlari (PANOVA = mos ravishda 0,001 va 0,008) bu omillar o'rtasida xilma-xillik mavjudligini ko'rsatdi. Mamlakatlar o'rtasida beta o'zgaruvchanligida hech qanday farq kuzatilmadi, bu guruhlar o'rtasida o'xshash o'zgarishlarni ko'rsatadi. Bray-Curtis ko'p o'zgaruvchan masshtablash diagrammasi (2A-rasm) namunalar asosan joylashuv bo'yicha ajratilganligini ko'rsatdi, ammo ba'zi sezilarli istisnolar mavjud edi. An. arabiensis jamoasidan bir nechta namunalar va An. coluzzii jamoasidan bitta namuna Burkina-Fasodan olingan namunalar bilan bir-biriga mos keldi, Burkina-Fasodan olingan An. arabiensis namunalaridan bitta namuna An. arabiensis jamoasi namunalari bilan bir-biriga mos keldi, bu asl mikrobiota ko'p avlodlar davomida va bir nechta mintaqalarda tasodifiy saqlanganligini ko'rsatishi mumkin. Burkina-Faso namunalari turlar bo'yicha aniq ajratilmagan; bu ajratilishning yo'qligi kutilgan edi, chunki keyinchalik turli lichinka muhitlaridan kelib chiqqan bo'lishiga qaramay, individlar birlashtirilgan. Darhaqiqat, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, suvli bosqichda ekologik joyni bo'lishish mikrobiota tarkibiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin [50]. Qizig'i shundaki, Burkina-Faso chivin namunalari va jamoalari insektitsid ta'siridan keyin chivinlarning omon qolishi yoki o'limida hech qanday farq ko'rsatmagan bo'lsa-da, Efiopiya namunalari aniq ajratilgan, bu Anopheles namunalaridagi mikrobiota tarkibi insektitsidlarga chidamlilik bilan bog'liqligini ko'rsatadi. Namunalar bir xil joydan to'plangan, bu esa kuchliroq bog'liqlikni tushuntirishi mumkin.
Piretroid insektitsidlariga qarshilik murakkab fenotip bo'lib, metabolizm va nishonlardagi o'zgarishlar nisbatan yaxshi o'rganilgan bo'lsa-da, mikrobiotadagi o'zgarishlar endigina o'rganila boshlandi. Ushbu tadqiqotda biz mikrobiotadagi o'zgarishlar ma'lum populyatsiyalarda muhimroq bo'lishi mumkinligini ko'rsatamiz; biz Bahir Dardan olingan Anopheles arabiensis insektitsidlariga qarshilikni yanada tavsiflaymiz va ma'lum qarshilik bilan bog'liq transkriptlardagi o'zgarishlarni, shuningdek, Efiopiyadan olingan Anopheles arabiensis populyatsiyalarining avvalgi RNK-sekvensiyasi tadqiqotida ham aniqlangan nafas olish bilan bog'liq genlardagi sezilarli o'zgarishlarni ko'rsatamiz. Birgalikda, bu natijalar shuni ko'rsatadiki, bu chivinlardagi insektitsidlarga qarshilik genetik va genetik bo'lmagan omillarning kombinatsiyasiga bog'liq bo'lishi mumkin, ehtimol, mahalliy bakteriyalar bilan simbiotik aloqalar past darajadagi qarshilikka ega populyatsiyalarda insektitsidlarning degradatsiyasini to'ldirishi mumkin.
So'nggi tadqiqotlar nafas olishning kuchayishini insektitsidlarga chidamlilik bilan bog'ladi, bu Bahir Dar RNAseqdagi boyitilgan ontologiya atamalari va bu yerda olingan integratsiyalashgan Efiopiya ma'lumotlariga mos keladi; yana bir bor qarshilik nafas olishning kuchayishiga olib kelishini, bu fenotipning sababi yoki natijasi sifatida ekanligini ko'rsatadi. Agar bu o'zgarishlar, avvalroq taklif qilinganidek, reaktiv kislorod va azot turlarining potentsialidagi farqlarga olib kelsa, bu uzoq muddatli kommensal bakteriyalar tomonidan ROSni tozalashga differentsial bakteriyalar qarshiligi orqali vektor qobiliyatiga va mikrobial kolonizatsiyaga ta'sir qilishi mumkin.
Bu yerda keltirilgan ma'lumotlar mikrobiotaning ma'lum muhitlarda insektitsidlarga chidamliligiga ta'sir qilishi mumkinligidan dalolat beradi. Shuningdek, biz Efiopiyadagi An. arabiensis chivinlari insektitsidlarga chidamlilikni ta'minlaydigan shunga o'xshash transkriptom o'zgarishlarini ko'rsatishini ko'rsatdik; ammo, Burkina-Fasodagi genlarga mos keladigan genlar soni oz. Bu yerda va boshqa tadqiqotlarda erishilgan xulosalar bo'yicha bir nechta ogohlantirishlar mavjud. Birinchidan, metabolomik tadqiqotlar yoki mikrobiota transplantatsiyasi yordamida piretroidlarning omon qolishi va mikrobiota o'rtasidagi sababiy bog'liqlikni ko'rsatish kerak. Bundan tashqari, turli mintaqalardagi bir nechta populyatsiyalardagi asosiy nomzodlarni tasdiqlash ko'rsatilishi kerak. Va nihoyat, transkriptom ma'lumotlarini maqsadli transplantatsiyadan keyingi tadqiqotlar orqali mikrobiota ma'lumotlari bilan birlashtirish mikrobiotaning piretroidlarga chidamliligiga nisbatan chivin transkriptomiga bevosita ta'sir qiladimi yoki yo'qmi haqida batafsilroq ma'lumot beradi. Biroq, birgalikda olganda, bizning ma'lumotlarimiz qarshilik ham mahalliy, ham transmilliy ekanligini ko'rsatadi, bu esa yangi insektitsid mahsulotlarini bir nechta mintaqalarda sinovdan o'tkazish zarurligini ta'kidlaydi.
Nashr vaqti: 2025-yil 24-mart