Bezgak Afrikada o'lim va kasallikning asosiy sababi bo'lib qolmoqda, 5 yoshgacha bo'lgan bolalar orasida eng katta yuk. Kasallikning oldini olishning eng samarali vositasi - bu kattalar Anopheles chivinlarini nishonga olgan insektitsid vektor nazorati agentlari. Ushbu aralashuvlarning keng qo'llanilishi natijasida insektitsidlarning eng ko'p qo'llaniladigan sinflariga qarshilik hozir Afrika bo'ylab keng tarqalgan. Ushbu fenotipga olib keladigan asosiy mexanizmlarni tushunish qarshilik tarqalishini kuzatish va uni engish uchun yangi vositalarni ishlab chiqish uchun juda muhimdir.
Ushbu tadqiqotda biz Burkina-Fasodagi insektitsidlarga chidamli Anopheles gambiae, Anopheles cruzi va Anopheles arabiensis populyatsiyalarining mikrobioma tarkibini insektitsidlarga sezgir populyatsiyalar bilan, shuningdek, Efiopiyadan ham solishtirdik.
Biz insektitsidlarga chidamli va mikrobiota tarkibida hech qanday farq topmadikinsektitsid- Burkina-Fasodagi sezgir populyatsiyalar. Bu natija Burkina-Fasoning ikki mamlakati koloniyalarining laboratoriya tadqiqotlari bilan tasdiqlangan. Bundan farqli o'laroq, 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 tadqiq qilish uchun biz RNK ketma-ketligini o'tkazdik va insektitsidlarga qarshilik bilan bog'liq detoksifikatsiya genlarining differentsial ifodasini topdik, shuningdek, nafas olish, metabolik va sinaptik ion kanallaridagi o'zgarishlar.
Natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, ba'zi hollarda mikrobiota transkriptom o'zgarishlariga qo'shimcha ravishda insektitsidlarga qarshilik rivojlanishiga hissa qo'shishi mumkin.
Qarshilik ko'pincha Anopheles vektorining genetik komponenti sifatida tasvirlangan bo'lsa-da, yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar mikrobiomaning insektitsid ta'siriga javoban o'zgarishini ko'rsatdi va bu organizmlarning qarshilikdagi rolini ko'rsatadi. Darhaqiqat, Janubiy va Markaziy Amerikada Anopheles gambiae chivin vektorlarini o'rganish piretroidlar ta'siridan keyin epidermal mikrobiomada sezilarli o'zgarishlarni, shuningdek organofosfatlar ta'siridan keyin umumiy mikrobiomadagi o'zgarishlarni ko'rsatdi. Afrikada piretroid qarshiligi Kamerun, Keniya va Kot-d'Ivuarda mikrobiota tarkibidagi o'zgarishlar bilan bog'liq bo'lsa, laboratoriyada moslashtirilgan Anopheles gambiae piretroid qarshiligi uchun tanlanganidan keyin mikrobiotada o'zgarishlarni ko'rsatdi. Bundan tashqari, antibiotiklar bilan eksperimental davolash va laboratoriyada kolonizatsiyalangan Anopheles arabiensis chivinlarida ma'lum bakteriyalarning qo'shilishi piretroidlarga nisbatan chidamliligini ko'rsatdi. Birgalikda bu ma'lumotlar insektitsidlarga chidamliligi chivin mikrobiomasi bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini va insektitsidga chidamlilikning bu jihati kasallik vektorlarini nazorat qilish uchun ishlatilishi mumkinligini ko'rsatadi.
Ushbu tadqiqotda biz G'arbiy va Sharqiy Afrikadagi laboratoriyada mustamlaka qilingan va dalada to'plangan chivinlarning mikrobiotasi omon qolganlar va piretroid deltametrin ta'siridan keyin o'lganlar o'rtasida farq qilishini aniqlash uchun 16S sekvensiyasidan foydalandik. Insektitsidlarga chidamlilik kontekstida Afrikaning turli mintaqalaridagi mikrobiotani turli turlar va qarshilik darajalari bilan taqqoslash mikrobial jamoalarga mintaqaviy ta'sirni tushunishga yordam beradi. Laboratoriya koloniyalari Burkina-Fasodan edi va ikki xil Yevropa laboratoriyalarida (Germaniyada An. coluzzii va Buyuk Britaniyada An. arabiensis) yetishtirildi, Burkina-Fasodagi chivinlar Anning barcha uch turini ifodaladi. gambiae turlari kompleksi va Efiopiyadan kelgan chivinlar An vakili edi. arabiensis. Bu erda biz Efiopiyadan kelgan Anopheles arabiensis tirik va o'lik chivinlarda alohida mikrobiota imzolariga ega ekanligini ko'rsatamiz, Burkina-Fasodagi Anopheles arabiensis va ikkita laboratoriyada esa yo'q. Ushbu tadqiqotning maqsadi insektitsidlarga chidamliligini yanada tadqiq qilishdir. Biz Anopheles arabiensis populyatsiyalarida RNK ketma-ketligini o'tkazdik va insektitsidlarga chidamliligi bilan bog'liq genlar ko'tarilganligini, nafas olish bilan bog'liq genlar esa odatda o'zgarganligini aniqladik. Ushbu ma'lumotlarning Efiopiyadan kelgan ikkinchi aholi bilan integratsiyalashuvi mintaqadagi asosiy detoksifikatsiya genlarini aniqladi. Burkina-Fasodagi Anopheles arabiensis bilan keyingi taqqoslash transkriptom profillarida sezilarli farqlarni aniqladi, ammo hali ham Afrika bo'ylab haddan tashqari ifodalangan to'rtta asosiy detoksifikatsiya genini aniqladi.
Har bir mintaqadagi har bir turning tirik va o'lik chivinlari 16S sekvensiyasi yordamida ketma-ketlashtirildi va nisbiy ko'plik hisoblab chiqildi. Alfa xilma-xilligida farqlar kuzatilmadi, bu operatsion taksonomik birlik (OTU) boyligidagi farqlarni ko'rsatmaydi; biroq, beta xilma-xilligi mamlakatlar o'rtasida sezilarli darajada farq qilgan va mamlakat va tirik/o'lik maqomi (PANOVA = 0,001 va 0,008) uchun o'zaro ta'sir shartlari bu omillar o'rtasida xilma-xillik mavjudligini ko'rsatdi. Mamlakatlar o'rtasida beta dispersiyada hech qanday farq kuzatilmadi, bu guruhlar o'rtasidagi o'xshash tafovutlarni ko'rsatadi. Bray-Curtis ko'p o'lchovli masshtablash sxemasi (2A-rasm) namunalar asosan joylashuvi bo'yicha ajratilganligini ko'rsatdi, biroq ba'zi muhim istisnolar mavjud edi. An dan bir nechta namunalar. arabiensis jamoasi va An dan bitta namuna. coluzzii hamjamiyati Burkina-Faso namunasi bilan bir-biriga mos tushsa, Andan bitta namuna. Burkina-Fasodagi arabiensis namunalari An bilan bir-biriga mos tushdi. arabiensis hamjamiyat namunasi, bu asl mikrobiota ko'p avlodlar va bir nechta mintaqalarda tasodifiy saqlanib qolganligini ko'rsatishi mumkin. Burkina-Faso namunalari turlar bo'yicha aniq ajratilmagan; Bu ajralishning yo'qligi kutilgan edi, chunki odamlar turli lichinka muhitidan kelib chiqishiga qaramay, keyinchalik birlashtirildi. Darhaqiqat, tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, suv bosqichida ekologik joyni bo'lishish mikrobiota tarkibiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin [50]. Qizig'i shundaki, Burkina-Faso chivinlari namunalari va jamoalari insektitsid ta'siridan keyin chivinlarning omon qolishi yoki o'lim darajasida 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 assotsiatsiyani tushuntirishi mumkin.
Piretroid insektitsidlarga chidamlilik murakkab fenotip bo'lib, metabolizm va maqsadlardagi o'zgarishlar nisbatan yaxshi o'rganilgan bo'lsa-da, mikrobiotadagi o'zgarishlar endigina o'rganila boshlaydi. Ushbu tadqiqotda biz mikrobiotadagi o'zgarishlar muayyan populyatsiyalarda muhimroq bo'lishi mumkinligini ko'rsatamiz; biz Bahir Dardan Anopheles arabiensis insektitsidga chidamliligini yanada tavsiflaymiz va ma'lum qarshilik bilan bog'liq transkriptlardagi o'zgarishlarni, shuningdek, Efiopiyadan Anopheles arabiensis populyatsiyalarining oldingi RNK-seq tadqiqotida ham aniq bo'lgan nafas olish bilan bog'liq genlardagi sezilarli o'zgarishlarni ko'rsatamiz. Birgalikda, bu natijalar shuni ko'rsatadiki, bu chivinlarning insektitsidlarga chidamliligi genetik va genetik bo'lmagan omillarning kombinatsiyasiga bog'liq bo'lishi mumkin, chunki mahalliy bakteriyalar bilan simbiotik munosabatlar qarshilik darajasi past bo'lgan populyatsiyalarda insektitsid degradatsiyasini to'ldirishi mumkin.
So'nggi tadqiqotlar nafas olishni insektitsidlarga chidamlilik bilan bog'ladi, bu Bahir Dar RNAseq-dagi boyitilgan ontologiya atamalariga va bu erda olingan integratsiyalangan Efiopiya ma'lumotlariga mos keladi; Yana shuni ko'rsatadiki, qarshilik bu fenotipning sababi yoki natijasi sifatida nafas olishning kuchayishiga olib keladi. Agar bu o'zgarishlar, avval aytib o'tilganidek, reaktiv kislorod va azot turlarining potentsialidagi farqlarga olib keladigan bo'lsa, bu uzoq muddatli kommensal bakteriyalar tomonidan ROSni tozalashga bakterial differensial qarshilik orqali vektor kompetentsiyasiga va mikrobial kolonizatsiyaga ta'sir qilishi mumkin.
Bu erda keltirilgan ma'lumotlar mikrobiotaning ma'lum muhitlarda insektitsidlarga chidamliligiga ta'sir qilishi mumkinligini isbotlaydi. Biz shuni ham ko'rsatdikki, An. Efiopiyadagi arabiensis chivinlari insektitsidlarga qarshilik ko'rsatadigan shunga o'xshash transkriptom o'zgarishlarini ko'rsatadi; ammo, Burkina-Fasodagilarga mos keladigan genlar soni kam. Bu erda va boshqa tadqiqotlarda erishilgan xulosalar bo'yicha bir nechta ogohlantirishlar mavjud. Birinchidan, piretroidning omon qolishi va mikrobiota o'rtasidagi sababiy bog'liqlik metabolomik tadqiqotlar yoki mikrobiota transplantatsiyasi yordamida ko'rsatilishi kerak. Bundan tashqari, turli mintaqalardagi bir nechta populyatsiyalarda asosiy nomzodlarning tasdiqlanishi ko'rsatilishi kerak. Nihoyat, transplantatsiyadan keyingi maqsadli tadqiqotlar orqali transkriptom ma'lumotlarini mikrobiota ma'lumotlari bilan birlashtirish mikrobiota piretroid qarshiligiga nisbatan chivin transkriptomiga bevosita ta'sir qiladimi yoki yo'qligi haqida batafsilroq ma'lumot beradi. Biroq, bizning ma'lumotlarimiz birgalikda olib borilganda, qarshilik mahalliy va transmilliy ekanligini ko'rsatadi, bu esa bir nechta mintaqalarda yangi insektitsid mahsulotlarini sinab ko'rish zarurligini ta'kidlaydi.
Xabar vaqti: 24-mart-2025-yil