Malaria bado ni chanzo kikuu cha vifo na magonjwa barani Afrika, huku mzigo mkubwa zaidi ukiendelea miongoni mwa watoto walio chini ya umri wa miaka 5. Njia bora zaidi za kuzuia ugonjwa huu ni mawakala wa kudhibiti wadudu wanaoua wadudu wanaowalenga mbu wazima aina ya Anopheles. Kutokana na matumizi mengi ya njia hizi, upinzani dhidi ya aina za dawa za kuua wadudu zinazotumika sana sasa umeenea kote Afrika. Kuelewa mifumo ya msingi inayosababisha aina hii ya ugonjwa ni muhimu ili kufuatilia kuenea kwa upinzani na kutengeneza zana mpya za kuushinda.
Katika utafiti huu, tulilinganisha muundo wa vijidudu vya Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, na Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso na vijidudu vinavyoweza kuathiriwa na wadudu, pia kutoka Ethiopia.
Hatukupata tofauti yoyote katika muundo wa vijidudu kati ya sugu kwa wadudu nadawa ya kuua wadudu-watu wanaoweza kuathiriwa nchini Burkina Faso. Matokeo haya yalithibitishwa na tafiti za maabara za makoloni kutoka nchi mbili za Burkina Faso. Kwa upande mwingine, katika mbu wa Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia, tofauti dhahiri katika muundo wa vijidudu zilizingatiwa kati ya wale waliokufa na wale walionusurika kuathiriwa na wadudu. Ili kuchunguza zaidi upinzani wa kundi hili la Anopheles arabiensis, tulifanya mpangilio wa RNA na kupata usemi tofauti wa jeni za kuondoa sumu mwilini zinazohusiana na upinzani wa wadudu, pamoja na mabadiliko katika njia za ioni za upumuaji, metaboli, na sinepsi.
Matokeo yetu yanaonyesha kwamba katika baadhi ya matukio microbiota inaweza kuchangia ukuaji wa upinzani dhidi ya wadudu, pamoja na mabadiliko ya transcriptome.
Ingawa upinzani mara nyingi huelezewa kama sehemu ya kijenetiki ya vekta ya Anopheles, tafiti za hivi karibuni zimeonyesha kuwa vijidudu hubadilika kutokana na mfiduo wa wadudu, na kupendekeza jukumu la viumbe hivi katika upinzani. Hakika, tafiti za vekta za mbu wa Anopheles gambiae Amerika Kusini na Kati zimeonyesha mabadiliko makubwa katika vijidudu vya epidermal baada ya kuathiriwa na pyrethroids, pamoja na mabadiliko katika vijidudu vya jumla baada ya kuathiriwa na organophosphates. Barani Afrika, upinzani wa pyrethroids umehusishwa na mabadiliko katika muundo wa vijidudu nchini Kamerun, Kenya, na Côte d'Ivoire, huku Anopheles gambiae zilizorekebishwa katika maabara zimeonyesha mabadiliko katika vijidudu vyao baada ya uteuzi wa upinzani wa pyrethroids. Zaidi ya hayo, matibabu ya majaribio na viuavijasumu na kuongezwa kwa bakteria wanaojulikana katika mbu wa Anopheles arabiensis waliotawaliwa na maabara yalionyesha uvumilivu ulioongezeka kwa pyrethroids. Kwa pamoja, data hizi zinaonyesha kuwa upinzani wa wadudu unaweza kuhusishwa na vijidudu vya mbu na kwamba kipengele hiki cha upinzani wa wadudu kinaweza kutumika kwa udhibiti wa vekta ya magonjwa.
Katika utafiti huu, tulitumia mpangilio wa 16S ili kubaini kama vijidudu vya mbu waliotawaliwa na maabara na waliokusanywa shambani Afrika Magharibi na Mashariki vilikuwa tofauti kati ya wale walionusurika na wale waliokufa baada ya kuathiriwa na deltamethrin ya pyrethroid. Katika muktadha wa upinzani wa wadudu, kulinganisha vijidudu kutoka maeneo tofauti ya Afrika yenye spishi tofauti na viwango vya upinzani kunaweza kusaidia kuelewa athari za kikanda kwa jamii za vijidudu. Makoloni ya maabara yalitoka Burkina Faso na yalilelewa katika maabara mbili tofauti za Ulaya (An. coluzzii nchini Ujerumani na An. arabiensis nchini Uingereza), mbu kutoka Burkina Faso waliwakilisha spishi zote tatu za kundi la spishi za An. gambiae, na mbu kutoka Ethiopia waliwakilisha An. arabiensis. Hapa, tunaonyesha kwamba Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia walikuwa na saini tofauti za vijidudu katika mbu walio hai na waliokufa, huku Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso na maabara mbili hazikuwa nazo. Lengo la utafiti huu ni kuchunguza zaidi upinzani wa wadudu. Tulifanya mpangilio wa RNA kwenye idadi ya Anopheles arabiensis na tukagundua kuwa jeni zinazohusiana na upinzani wa wadudu ziliongezeka, huku jeni zinazohusiana na kupumua kwa ujumla zikibadilishwa. Ujumuishaji wa data hizi na idadi ya pili kutoka Ethiopia uligundua jeni muhimu za kuondoa sumu mwilini katika eneo hilo. Ulinganisho zaidi na Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso ulionyesha tofauti kubwa katika wasifu wa transcriptome, lakini bado tuligundua jeni nne muhimu za kuondoa sumu mwilini ambazo zilitolewa kupita kiasi kote Afrika.
Mbu walio hai na waliokufa wa kila spishi kutoka kila eneo walipangwa kwa mfuatano kwa kutumia mfuatano wa 16S na wingi wa jamaa ulihesabiwa. Hakuna tofauti katika utofauti wa alpha zilizoonekana, ikionyesha hakuna tofauti katika utajiri wa kitengo cha uainishaji wa utendaji (OTU); hata hivyo, utofauti wa beta ulitofautiana kwa kiasi kikubwa kati ya nchi, na masharti ya mwingiliano wa nchi na hali ya walio hai/wafu (PANOVA = 0.001 na 0.008, mtawalia) yalionyesha kuwa utofauti ulikuwepo kati ya mambo haya. Hakuna tofauti katika utofauti wa beta zilizoonekana kati ya nchi, ikionyesha tofauti zinazofanana kati ya vikundi. Kielelezo cha upimaji wa Bray-Curtis multivariate (Mchoro 2A) kilionyesha kuwa sampuli zilitengwa kwa kiasi kikubwa kwa eneo, lakini kulikuwa na baadhi ya tofauti zinazoonekana. Sampuli kadhaa kutoka kwa jamii ya An. arabiensis na sampuli moja kutoka kwa jamii ya An. coluzzii ziliingiliana na sampuli kutoka Burkina Faso, ilhali sampuli moja kutoka kwa sampuli za An. arabiensis kutoka Burkina Faso ziliingiliana na sampuli ya jamii ya An. arabiensis, ambayo inaweza kuonyesha kwamba microbiota asili ilitunzwa bila mpangilio kwa vizazi vingi na katika maeneo mengi. Sampuli za Burkina Faso hazikutengwa waziwazi kwa spishi; Ukosefu huu wa ubaguzi ulitarajiwa kwa kuwa watu binafsi baadaye walikusanyika pamoja licha ya kutoka katika mazingira tofauti ya mabuu. Hakika, tafiti zimeonyesha kwamba kushiriki niche ya kiikolojia wakati wa hatua ya majini kunaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa muundo wa microbiota [50]. Cha kufurahisha ni kwamba, ingawa sampuli na jamii za mbu wa Burkina Faso hazikuonyesha tofauti yoyote katika uhai au vifo vya mbu baada ya kuathiriwa na dawa za kuua wadudu, sampuli za Ethiopia zilitengwa waziwazi, ikidokeza kwamba muundo wa microbiota katika sampuli hizi za Anopheles unahusishwa na upinzani wa dawa za kuua wadudu. Sampuli zilikusanywa kutoka eneo moja, ambalo linaweza kuelezea uhusiano mkubwa zaidi.
Upinzani dhidi ya dawa za kuua wadudu za paretroidi ni aina tata ya jeni, na ingawa mabadiliko katika kimetaboliki na malengo yamesomwa vizuri, mabadiliko katika microbiota yanaanza tu kuchunguzwa. Katika utafiti huu, tunaonyesha kwamba mabadiliko katika microbiota yanaweza kuwa muhimu zaidi katika makundi fulani ya watu; tunaelezea zaidi upinzani wa wadudu katika Anopheles arabiensis kutoka Bahir Dar na kuonyesha mabadiliko katika nakala zinazojulikana zinazohusiana na upinzani, pamoja na mabadiliko makubwa katika jeni zinazohusiana na upumuaji ambazo pia zilionekana katika utafiti wa awali wa RNA-seq wa makundi ya Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia. Kwa pamoja, matokeo haya yanaonyesha kwamba upinzani wa wadudu katika mbu hawa unaweza kutegemea mchanganyiko wa vipengele vya kijenetiki na visivyo vya kijenetiki, labda kwa sababu uhusiano wa kutegemeana na bakteria asilia unaweza kukamilisha uharibifu wa wadudu katika makundi yenye viwango vya chini vya upinzani.
Uchunguzi wa hivi karibuni umeunganisha kuongezeka kwa upumuaji na upinzani wa wadudu, sambamba na maneno yaliyoimarishwa ya ontolojia katika Bahir Dar RNAseq na data iliyojumuishwa ya Ethiopia iliyopatikana hapa; ikidokeza tena kwamba upinzani husababisha kuongezeka kwa upumuaji, ama kama sababu au matokeo ya aina hii ya phenotype. Ikiwa mabadiliko haya yatasababisha tofauti katika uwezo wa oksijeni tendaji na spishi za nitrojeni, kama ilivyopendekezwa hapo awali, hii inaweza kuathiri uwezo wa vekta na ukoloni wa vijidudu kupitia upinzani tofauti wa bakteria kwa uondoaji wa ROS na bakteria wa muda mrefu wa commensal.
Takwimu zilizowasilishwa hapa zinaonyesha ushahidi kwamba vijidudu vinaweza kuathiri upinzani wa wadudu katika mazingira fulani. Pia tulionyesha kwamba mbu wa An. arabiensis nchini Ethiopia wanaonyesha mabadiliko sawa ya transcriptome yanayosababisha upinzani wa wadudu; hata hivyo, idadi ya jeni zinazolingana na zile za Burkina Faso ni ndogo. Tahadhari kadhaa zinabaki kuhusu hitimisho lililofikiwa hapa na katika tafiti zingine. Kwanza, uhusiano wa sababu kati ya kuishi kwa pyrethroid na microbiota unahitaji kuonyeshwa kwa kutumia tafiti za kimetaboliki au upandikizaji wa microbiota. Kwa kuongezea, uthibitisho wa wagombea muhimu katika idadi nyingi kutoka maeneo tofauti unahitaji kuonyeshwa. Hatimaye, kuchanganya data ya transcriptome na data ya microbiota kupitia tafiti zinazolengwa baada ya upandikizaji kutatoa taarifa zaidi kuhusu kama vijidudu huathiri moja kwa moja transcriptome ya mbu kuhusiana na upinzani wa pyrethroid. Hata hivyo, kwa pamoja, data yetu inaonyesha kwamba upinzani ni wa ndani na wa kimataifa, ikisisitiza hitaji la kujaribu bidhaa mpya za wadudu katika maeneo mengi.
Muda wa chapisho: Machi-24-2025