Malaria inasalia kuwa sababu kuu ya vifo na magonjwa barani Afrika, na mzigo mkubwa zaidi kati ya watoto chini ya miaka 5. Njia bora zaidi za kuzuia ugonjwa huo ni mawakala wa kudhibiti wadudu ambao hulenga mbu wakubwa Anopheles. Kama matokeo ya kuenea kwa utumiaji wa afua hizi, upinzani dhidi ya aina zinazotumiwa sana za viua wadudu sasa umeenea kote barani Afrika. Kuelewa taratibu za msingi zinazosababisha phenotype hii ni muhimu kufuatilia kuenea kwa upinzani na kuendeleza zana mpya za kuondokana nayo.
Katika utafiti huu, tulilinganisha muundo wa viumbe hai vya Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, na Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso na idadi ya watu wanaohisi viua wadudu, pia kutoka Ethiopia.
Hatukupata tofauti katika muundo wa microbiota kati ya sugu ya wadudu nadawa ya kuua wadudu-Idadi zinazoweza kuathiriwa nchini Burkina Faso. Matokeo haya yalithibitishwa na tafiti za kimaabara za makoloni kutoka nchi mbili za Burkina Faso. Kinyume chake, katika mbu wa Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia, tofauti za wazi katika muundo wa microbiota zilizingatiwa kati ya wale waliokufa na wale ambao walinusurika kuambukizwa na dawa. Ili kuchunguza zaidi upinzani wa kundi hili la Anopheles arabiensis, tulifanya mfuatano wa RNA na tukapata usemi tofauti wa jeni za uondoaji sumu unaohusishwa na ukinzani wa viua wadudu, pamoja na mabadiliko ya njia za kupumua, kimetaboliki na ioni za sinepsi.
Matokeo yetu yanaonyesha kwamba katika baadhi ya matukio microbiota inaweza kuchangia maendeleo ya upinzani wa wadudu, pamoja na mabadiliko ya transcriptome.
Ingawa ukinzani mara nyingi hufafanuliwa kama sehemu ya kijenetiki ya vekta ya Anopheles, tafiti za hivi majuzi zimeonyesha kuwa mikrobiome hubadilika kutokana na kuathiriwa na viua wadudu, na kupendekeza jukumu la viumbe hivi katika upinzani. Hakika, tafiti za vidudu vya mbu aina ya Anopheles gambiae huko Amerika Kusini na Kati zimeonyesha mabadiliko makubwa katika microbiome ya epidermal kufuatia kuathiriwa na pyrethroids, pamoja na mabadiliko katika microbiome kwa ujumla kufuatia kuathiriwa na organofosfati. Barani Afrika, ukinzani wa parethroidi umehusishwa na mabadiliko katika muundo wa microbiota nchini Kamerun, Kenya, na Côte d'Ivoire, wakati Anopheles gambiae iliyochukuliwa na maabara imeonyesha mabadiliko katika microbiota yao kufuatia uteuzi wa upinzani wa pareto. Zaidi ya hayo, matibabu ya majaribio ya viuavijasumu na kuongezwa kwa bakteria inayojulikana katika mbu wa Anopheles arabiensis walio kwenye maabara ilionyesha kustahimili kuongezeka kwa pyrethroids. Kwa pamoja, data hizi zinapendekeza kwamba ukinzani wa viua wadudu unaweza kuhusishwa na mikrobiome ya mbu na kwamba kipengele hiki cha ukinzani wa viua wadudu kinaweza kutumiwa kwa udhibiti wa vijidudu vya magonjwa.
Katika utafiti huu, tulitumia mfuatano wa 16S ili kubaini iwapo mikrobiota ya mbu waliokusanywa katika maabara na waliokusanywa shambani katika Afrika Magharibi na Mashariki ilitofautiana kati ya wale waliosalia na wale waliokufa baada ya kuathiriwa na deltamethrin ya pareto. Katika muktadha wa ukinzani wa viua wadudu, kulinganisha mikrobiota kutoka maeneo mbalimbali ya Afrika na spishi tofauti na viwango vya upinzani kunaweza kusaidia kuelewa athari za kikanda kwa jumuiya za vijidudu. Makoloni ya maabara yalitoka Burkina Faso na yalikua katika maabara mbili tofauti za Ulaya (An. coluzzii nchini Ujerumani na An. arabiensis nchini Uingereza), mbu kutoka Burkina Faso waliwakilisha aina zote tatu za An. aina ya gambiae complex, na mbu kutoka Ethiopia waliwakilisha An. arabiensis. Hapa, tunaonyesha kwamba Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia alikuwa na saini tofauti za viumbe hai katika mbu walio hai na waliokufa, wakati Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso na maabara mbili hazikuwa nazo. Madhumuni ya utafiti huu ni kuchunguza zaidi ukinzani wa viua wadudu. Tulifanya mfuatano wa RNA kwa kundi la Anopheles arabiensis na tukagundua kuwa jeni zinazohusiana na ukinzani wa viua wadudu zilidhibitiwa, ilhali jeni zinazohusiana na kupumua zilibadilishwa kwa ujumla. Ujumuishaji wa data hizi na idadi ya pili kutoka Ethiopia ulibainisha jeni kuu za kuondoa sumu katika eneo. Ulinganisho zaidi na Anopheles arabiensis kutoka Burkina Faso ulifichua tofauti kubwa katika wasifu wa maandishi, lakini bado ulibaini jeni nne kuu za kuondoa sumu mwilini ambazo zilionyeshwa kupita kiasi kote barani Afrika.
Mbu walio hai na waliokufa wa kila spishi kutoka kila eneo walipangwa kwa mfuatano wa 16S na wingi wa jamaa ulihesabiwa. Hakuna tofauti katika uanuwai wa alfa zilizozingatiwa, zikionyesha hakuna tofauti katika utajiri wa kitengo cha utendakazi cha taxonomic (OTU); hata hivyo, aina mbalimbali za beta zilitofautiana kwa kiasi kikubwa kati ya nchi, na masharti ya mwingiliano ya nchi na hali ya watu waliokufa/iliyokufa (PANOVA = 0.001 na 0.008, mtawalia) ilionyesha kuwa utofauti ulikuwepo kati ya mambo haya. Hakuna tofauti katika tofauti za beta zilizozingatiwa kati ya nchi, zikionyesha tofauti sawa kati ya vikundi. Mpangilio wa kuongeza ukubwa wa Bray-Curtis (Mchoro 2A) ulionyesha kuwa sampuli zilitengwa kwa kiasi kikubwa kulingana na eneo, lakini kulikuwa na vighairi fulani mashuhuri. Sampuli kadhaa kutoka kwa An. jumuiya ya arabiensis na sampuli moja kutoka shirika la An. jumuiya ya coluzzii ilipishana na sampuli kutoka Burkina Faso, ambapo sampuli moja kutoka An. sampuli za arabiensis kutoka Burkina Faso zimepishana na An. Sampuli ya jumuiya ya arabiensis, ambayo inaweza kuonyesha kwamba microbiota asili ilidumishwa bila mpangilio katika vizazi vingi na katika maeneo mbalimbali. Sampuli za Burkina Faso hazikutengwa kwa uwazi na spishi; ukosefu huu wa utengano ulitarajiwa kwa vile watu binafsi waliwekwa pamoja licha ya kutoka katika mazingira tofauti ya mabuu. Hakika, tafiti zimeonyesha kuwa kushiriki niche ya kiikolojia wakati wa hatua ya majini kunaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa muundo wa microbiota [50]. Inashangaza, wakati sampuli za mbu wa Burkina Faso na jamii hazikuonyesha tofauti katika maisha ya mbu au vifo baada ya kuathiriwa na dawa, sampuli za Ethiopia zilitengwa kwa uwazi, na kupendekeza kwamba muundo wa microbiota katika sampuli hizi za Anopheles unahusishwa na upinzani wa dawa. Sampuli zilikusanywa kutoka eneo moja, ambayo inaweza kuelezea uhusiano wenye nguvu zaidi.
Ustahimilivu dhidi ya viua wadudu vya pyrethroid ni phenotype changamano, na wakati mabadiliko katika kimetaboliki na malengo yamesomwa vizuri, mabadiliko katika microbiota yanaanza kuchunguzwa. Katika utafiti huu, tunaonyesha kwamba mabadiliko katika microbiota yanaweza kuwa muhimu zaidi katika idadi fulani ya watu; tunabainisha zaidi ukinzani wa viua wadudu katika Anopheles arabiensis kutoka Bahir Dar na kuonyesha mabadiliko katika nakala zinazojulikana zinazohusiana na upinzani, pamoja na mabadiliko makubwa katika jeni zinazohusiana na kupumua ambayo yalionekana pia katika utafiti wa awali wa RNA-seq wa kundi la Anopheles arabiensis kutoka Ethiopia . Kwa pamoja, matokeo haya yanapendekeza kwamba ukinzani wa viua wadudu katika mbu hawa unaweza kutegemea mchanganyiko wa sababu za kijeni na zisizo za kimaumbile, yumkini kwa sababu uhusiano wa kihisia na bakteria asilia unaweza kukamilisha uharibifu wa viua wadudu katika makundi yenye viwango vya chini vya upinzani.
Tafiti za hivi majuzi zimehusisha kuongezeka kwa upumuaji na ukinzani wa viua wadudu, kulingana na istilahi zilizoboreshwa za ontolojia katika Bahir Dar RNAseq na data jumuishi ya Ethiopia iliyopatikana hapa; tena ikipendekeza kwamba upinzani husababisha kuongezeka kwa kupumua, ama kama sababu au matokeo ya phenotype hii. Iwapo mabadiliko haya yatasababisha tofauti katika uwezo wa spishi za oksijeni na nitrojeni tendaji, kama ilivyopendekezwa hapo awali, hii inaweza kuathiri uwezo wa vekta na ukoloni wa vijidudu kupitia upinzani tofauti wa bakteria dhidi ya uwindaji wa ROS kwa bakteria wa muda mrefu.
Data iliyotolewa hapa inatoa ushahidi kwamba microbiota inaweza kuathiri upinzani wa wadudu katika mazingira fulani. Pia tulidhihirisha kuwa An. mbu wa arabiensis nchini Ethiopia huonyesha mabadiliko sawa ya maandishi yanayotoa ukinzani wa viua wadudu; hata hivyo, idadi ya jeni zinazolingana na zile za Burkina Faso ni ndogo. Tahadhari kadhaa zimesalia kuhusu hitimisho lililofikiwa hapa na katika masomo mengine. Kwanza, uhusiano wa sababu kati ya kuishi kwa pareto na mikrobiota unahitaji kuonyeshwa kwa kutumia masomo ya kimetaboliki au upandikizaji wa mikrobiota. Kwa kuongezea, uthibitishaji wa watahiniwa wakuu katika idadi nyingi kutoka mikoa tofauti unahitaji kuonyeshwa. Hatimaye, kuchanganya data ya nakala na data ya mikrobiota kupitia tafiti lengwa za baada ya upandikizaji itatoa taarifa ya kina zaidi ikiwa mikrobiota huathiri moja kwa moja nakala ya mbu kuhusiana na ukinzani wa parethroidi. Hata hivyo, ikichukuliwa pamoja, data yetu inapendekeza kwamba upinzani ni wa ndani na wa kimataifa, na kuangazia hitaji la kujaribu bidhaa mpya za kuua wadudu katika maeneo mengi.
Muda wa posta: Mar-24-2025