A malaria resta una causa maiò di morte è di malatie in Africa, cù u pesu più grande trà i zitelli sottu 5 anni. I mezi più efficaci di prevenzione di a malatia sò l'agenti di cuntrollu di vettori insetticidi chì miranu à i mosquitos Anopheles adulti. In u risultatu di l'usu generalizatu di sti interventi, a resistenza à i classi di insetticidi più cumunimenti usati hè oghji diffusa in tutta l'Africa. Capisce i miccanismi sottostanti chì portanu à stu fenotipu hè essenziale sia per seguità a diffusione di a resistenza sia per sviluppà novi strumenti per superà.
In questu studiu, avemu paragunatu a cumpusizioni di u microbioma di e pupulazioni Anopheles gambiae, Anopheles cruzi è Anopheles arabiensis resistenti à l'insecticida da Burkina Faso cù pupulazioni sensibili à l'insecticida, ancu da Etiopia.
Ùn avemu trovu micca differenze in a cumpusizioni di microbiota trà resistenti à l'insecticida èinsecticida-populazioni suscettibili in Burkina Faso. Stu risultatu hè statu cunfirmatu da studii di laboratoriu di culoni di dui paesi Burkina Faso. In cuntrastu, in i mosquitoes Anopheles arabiensis da Etiopia, sò state osservate differenze evidenti in a cumpusizioni di a microbiota trà quelli chì sò morti è quelli chì anu sopravvissutu à l'esposizione à l'insecticida. Per investigà ulteriormente a resistenza di sta populazione di Anopheles arabiensis, avemu realizatu a sequenza di l'RNA è truvamu l'espressione differenziale di geni di disintossicazione assuciati à a resistenza à l'insecticida, è ancu cambiamenti in i canali respiratorii, metabolichi è sinaptici.
I nostri risultati suggerenu chì in certi casi a microbiota pò cuntribuisce à u sviluppu di a resistenza à l'insecticida, in più di i cambiamenti di transcriptome.
Ancu se a resistenza hè spessu descritta cum'è un cumpunente geneticu di u vettore Anopheles, studii recenti anu dimustratu chì u microbioma cambia in risposta à l'esposizione à l'insecticida, chì suggerenu un rolu per questi organismi in resistenza. Infatti, studii di vettori di mosquito Anopheles gambiae in l'America Meridionale è Centrale anu dimustratu cambiamenti significativi in u microbioma epidermicu dopu l'esposizione à i piretroidi, è ancu cambiamenti in u microbioma generale dopu l'esposizione à l'organofosfati. In Africa, a resistenza di i piretroidi hè stata assuciata cù cambiamenti in a cumpusizioni di a microbiota in Camerun, Kenya è Costa d'Ivoire, mentre chì Anopheles gambiae adattatu in laboratoriu hà dimustratu cambiamenti in a so microbiota dopu a selezzione di resistenza à i piretroidi. Inoltre, u trattamentu sperimentale cù l'antibiotici è l'aghjunzione di battìri cunnisciuti in i mosquitos Anopheles arabiensis colonizzati in laboratoriu dimustranu una tolleranza aumentata à i piretroidi. Inseme, sti dati suggerenu chì a resistenza à l'insecticida pò esse ligata à u microbioma di u mosquito è chì questu aspettu di a resistenza à l'insecticida puderia esse sfruttatu per u cuntrollu di i vettori di e malatie.
In questu studiu, avemu usatu a sequenza 16S per determinà se a microbiota di i mosquitoes culunisati in laboratori è culletti in u campu in l'Africa Occidentale è Orientale differisanu trà quelli chì sò sopravvissuti è quelli chì sò morti dopu l'esposizione à a deltametrina piretroide. In u cuntestu di a resistenza à l'insecticida, paragunà a microbiota da diverse regioni di l'Africa cù diverse spezie è livelli di resistenza pò aiutà à capisce l'influenzi regiunale nantu à e cumunità microbiche. I culunii di labburatoriu eranu da Burkina Faso è cresciuti in dui laboratorii europei diffirenti (An. coluzzii in Germania è An. arabiensis in u Regnu Unitu), i mosquitoes da Burkina Faso rapprisentanu tutte e trè spezie di l'An. gambiae spezie cumplessu, è i mosquitoes da Etiopia rapprisentanu An. arabiensis. Quì, mostramu chì l'Anopheles arabiensis da Etiopia avia firmati di microbiota distinti in i mosquitos vivi è morti, mentre chì Anopheles arabiensis da Burkina Faso è dui laboratorii ùn anu micca. U scopu di stu studiu hè di studià più a resistenza à l'insecticida. Avemu realizatu a sequenza di l'RNA nantu à e populazioni di Anopheles arabiensis è truvamu chì i geni assuciati à a resistenza à l'insecticida eranu upregulated, mentri i geni di respirazione sò generalmente alterati. L'integrazione di sti dati cù una seconda populazione da Etiopia identificò i geni di disintossicazione chjave in a regione. Ulteriori paraguni cù Anopheles arabiensis da Burkina Faso anu revelatu differenze significative in i profili di transcriptome, ma anu identificatu quattru geni di disintossicazione chjave chì sò stati sovraespressi in tutta l'Africa.
I moschiti vivi è morti di ogni spezia da ogni regione sò stati poi sequenziati cù a sequenza 16S è l'abbundanza relative sò state calculate. Nisuna diffarenza in a diversità alfa hè stata osservata, chì indicanu nisuna differenza in a ricchezza di unità taxonomica operativa (OTU); in ogni modu, a diversità beta variava significativamente trà i paesi, è i termini d'interazzione per u paese è u statutu vivu / mortu (PANOVA = 0.001 è 0.008, rispettivamente) indicavanu chì a diversità esisteva trà questi fattori. Nisuna differenza in a varianza beta hè stata osservata trà i paesi, chì indicanu variazioni simili trà i gruppi. A trama di scala multivariata Bray-Curtis (Figura 2A) hà dimustratu chì i campioni eranu largamente segregati per locu, ma ci era alcune eccezzioni notevuli. Parechji campioni da l'An. arabiensis et un échantillon de l'An. coluzzii s'est superposé à un échantillon du Burkina Faso, tandis qu'un échantillon de l'An. arabiensis campioni di Burkina Faso si sovrapponevanu cù l'An. arabiensis, chì pò indicà chì a microbiota originale hè stata mantenuta aleatoriamente per parechje generazioni è in parechje regioni. I campioni di Burkina Faso ùn sò micca chjaramente segregati per spezie; sta mancanza di segregazione era aspittata postu chì l'individui sò stati successivamente cumulati malgradu l'urighjini da diverse ambienti larvali. Infatti, i studii anu dimustratu chì sparte un nichulu ecologicu durante u stadiu aquaticu pò influenzà significativamente a cumpusizioni di a microbiota [50]. Curiosamente, mentri i campioni di mosquito Burkina Faso è e cumunità ùn anu micca differenze in a sopravvivenza di u mosquito o a mortalità dopu l'esposizione à l'insecticida, i campioni etiopi eranu chjaramente segregati, chì suggerenu chì a cumpusizioni di microbiota in questi campioni di Anopheles hè assuciata cù a resistenza à l'insecticida. I campioni sò stati cullati da u stessu locu, chì pò spiegà l'associazione più forte.
A resistenza à l'insecticidi piretroidi hè un fenotipu cumplessu, è mentre chì i cambiamenti in u metabolismu è i miri sò relativamente ben studiati, i cambiamenti in a microbiota sò solu cuminciati à esse esplorati. In questu studiu, dimustramu chì i cambiamenti in a microbiota pò esse più impurtante in certi populazioni; avemu in più carattarizatu a resistenza à l'insecticida in Anopheles arabiensis da Bahir Dar è mostranu cambiamenti in trascrizioni cunnisciute associate à a resistenza, è ancu cambiamenti significativi in i geni di respirazione chì eranu ancu evidenti in un studiu precedente di RNA-seq di populazioni di Anopheles arabiensis da Etiopia. Inseme, sti risultati suggerenu chì a resistenza insetticida in questi mosquitoes pò dipende di una cumminazione di fatturi genetichi è non genetichi, prubabilmente perchè e relazioni simbiotiche cù i batteri indigeni ponu cumplementarii a degradazione di l'insecticida in pupulazioni cù livelli più bassi di resistenza.
Studi recenti anu ligatu l'aumentu di a respirazione à a resistenza à l'insecticida, in cunfurmità cù i termini di l'ontologia arricchita in Bahir Dar RNAseq è i dati etiopi integrati ottenuti quì; novu suggerenu chì a resistenza risultati in una respirazione aumentata, sia com'è una causa o una cunsequenza di stu fenotipu. Se questi cambiamenti portanu à differenze in u putenziale di l'ossigenu reattivu è di l'azotu, cum'è suggeritu prima, questu puderia influene a cumpetenza di i vettori è a culunizazione microbica per via di a resistenza bacteriana differenziale à l'eliminazione di ROS da i batteri commensali à longu andà.
I dati presentati quì furniscenu evidenza chì a microbiota pò influenzà a resistenza insetticida in certi ambienti. Avemu ancu dimustratu chì An. i mosquitoes arabiensis in Etiopia mostranu alterazioni simili di u transcriptome cunferendu resistenza à l'insecticida; in ogni modu, u numaru di geni chì currispondenu à quelli in Burkina Faso hè chjucu. Parechje caveats restanu in quantu à e cunclusioni ghjunte quì è in altri studii. Prima, una relazione causale trà a sopravvivenza di piretroidi è a microbiota deve esse dimustrata cù studii metabolomichi o trasplante di microbiota. Inoltre, a validazione di i candidati chjave in parechje populazioni di diverse regioni deve esse dimustrata. Infine, cumminendu dati di transcriptome cù dati di microbiota per mezu di studii post-trapianti mirati furnisce infurmazioni più dettagliate nantu à se a microbiota influenza direttamente u transcriptoma di mosquito in quantu à a resistenza di piretroide. Tuttavia, inseme, i nostri dati suggerenu chì a resistenza hè sia lucale sia transnaziunale, chì mette in risaltu a necessità di pruvà novi prudutti insetticidi in parechje regioni.
Tempu di post: 24-Mar-2025