Malyariya Afrikada ölüm və xəstəliklərin əsas səbəbi olaraq qalır və ən çox 5 yaşdan kiçik uşaqlar arasında yayılıb. Xəstəliyin qarşısını almağın ən təsirli yolu yetkin Anopheles ağcaqanadlarını hədəf alan insektisid vektorlarına qarşı mübarizə vasitələridir. Bu müdaxilələrin geniş yayılması nəticəsində ən çox istifadə edilən insektisid siniflərinə qarşı müqavimət hazırda Afrikada geniş yayılmışdır. Bu fenotipə səbəb olan əsas mexanizmləri anlamaq həm müqavimətin yayılmasını izləmək, həm də onu aradan qaldırmaq üçün yeni vasitələr hazırlamaq üçün vacibdir.
Bu tədqiqatda, Burkina Fasodan olan insektisidlərə davamlı Anopheles gambiae, Anopheles cruzi və Anopheles arabiensis populyasiyalarının mikrobiom tərkibini, həmçinin Efiopiyadan olan insektisidlərə həssas populyasiyalarla müqayisə etdik.
İnsektisidlərə davamlı və insektisidlərə davamlı mikrobiota tərkibində heç bir fərq tapmadıq.insektisid- Burkina Fasoda həssas populyasiyalar. Bu nəticə iki Burkina Faso ölkəsindən olan koloniyaların laboratoriya tədqiqatları ilə təsdiqləndi. Bunun əksinə olaraq, Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis ağcaqanadlarında ölənlər və insektisid təsirindən sağ qalanlar arasında mikrobiota tərkibində aydın fərqlər müşahidə edildi. Bu Anopheles arabiensis populyasiyasının müqavimətini daha da araşdırmaq üçün RNT ardıcıllığını apardıq və insektisid müqaviməti ilə əlaqəli detoksifikasiya genlərinin diferensial ifadəsini, eləcə də tənəffüs, metabolik və sinaptik ion kanallarında dəyişiklikləri tapdıq.
Nəticələrimiz göstərir ki, bəzi hallarda mikrobiota transkriptom dəyişikliklərinə əlavə olaraq insektisid müqavimətinin inkişafına da töhfə verə bilər.
Müqavimət tez-tez Anopheles vektorunun genetik komponenti kimi təsvir olunsa da, son tədqiqatlar mikrobiomun insektisid təsirinə cavab olaraq dəyişdiyini göstərdi ki, bu da bu orqanizmlərin müqavimətdə rol oynadığını göstərir. Həqiqətən də, Cənubi və Mərkəzi Amerikada Anopheles gambiae ağcaqanad vektorlarının tədqiqatları piretroidlərə məruz qaldıqdan sonra epidermal mikrobiomda, eləcə də orqanofosfatlara məruz qaldıqdan sonra ümumi mikrobiomda əhəmiyyətli dəyişikliklər göstərmişdir. Afrikada piretroid müqaviməti Kamerun, Keniya və Kot-d'İvuarda mikrobiotanın tərkibində dəyişikliklərlə əlaqələndirilmişdir, laboratoriyada uyğunlaşdırılmış Anopheles gambiae isə piretroid müqaviməti üçün seçimdən sonra onların mikrobiotasında dəyişikliklər göstərmişdir. Bundan əlavə, antibiotiklərlə eksperimental müalicə və laboratoriyada kolonizasiya olunmuş Anopheles arabiensis ağcaqanadlarına məlum bakteriyaların əlavə edilməsi piretroidlərə qarşı artan tolerantlıq göstərmişdir. Birlikdə, bu məlumatlar insektisid müqavimətinin ağcaqanad mikrobiomu ilə əlaqəli ola biləcəyini və insektisid müqavimətinin bu aspektinin xəstəlik vektorlarına nəzarət üçün istifadə edilə biləcəyini göstərir.
Bu tədqiqatda, Qərbi və Şərqi Afrikada laboratoriyada koloniyalaşdırılmış və sahədən toplanan ağcaqanadların mikrobiotasının piretroid deltametrinə məruz qaldıqdan sonra sağ qalanlarla ölənlər arasında fərqlənib-fərqlənmədiyini müəyyən etmək üçün 16S ardıcıllığından istifadə etdik. İnsektisid müqaviməti kontekstində, Afrikanın müxtəlif bölgələrindən olan mikrobiotaların fərqli növlərə və müqavimət səviyyələrinə malik müqayisəsi mikrob icmalarına regional təsirləri anlamağa kömək edə bilər. Laboratoriya koloniyaları Burkina Fasodan idi və iki fərqli Avropa laboratoriyasında (Almaniyada An. coluzzii və Birləşmiş Krallıqda An. arabiensis) yetişdirilmişdir, Burkina Fasodan olan ağcaqanadlar An. gambiae növ kompleksinin hər üç növünü, Efiopiyadan olan ağcaqanadlar isə An. arabiensis-i təmsil edirdi. Burada göstəririk ki, Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis canlı və ölü ağcaqanadlarda fərqli mikrobiota imzalarına malik idi, Burkina Fasodan olan Anopheles arabiensis və iki laboratoriyada isə yox idi. Bu tədqiqatın məqsədi insektisid müqavimətini daha da araşdırmaqdır. Anopheles arabiensis populyasiyaları üzərində RNT ardıcıllığı apardıq və insektisid müqaviməti ilə əlaqəli genlərin artdığını, tənəffüslə əlaqəli genlərin isə ümumiyyətlə dəyişdirildiyini aşkar etdik. Bu məlumatların Efiopiyadan olan ikinci bir populyasiya ilə inteqrasiyası bölgədəki əsas detoksifikasiya genlərini müəyyən etdi. Burkina Fasodan olan Anopheles arabiensis ilə daha ətraflı müqayisə transkriptom profillərində əhəmiyyətli fərqlər aşkar etdi, lakin yenə də Afrikada həddindən artıq ifadə olunan dörd əsas detoksifikasiya genini müəyyən etdi.
Hər bölgədən olan hər növün canlı və ölü ağcaqanadları daha sonra 16S ardıcıllıqla ardıcıllaşdırıldı və nisbi bolluq hesablandı. Alfa müxtəlifliyində heç bir fərq müşahidə edilmədi ki, bu da əməliyyat taksonomik vahidinin (OTU) zənginliyində heç bir fərq olmadığını göstərir; lakin, beta müxtəlifliyi ölkələr arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdi və ölkə və canlı/ölü statusu üçün qarşılıqlı təsir terminləri (müvafiq olaraq PANOVA = 0.001 və 0.008) bu amillər arasında müxtəlifliyin mövcud olduğunu göstərdi. Ölkələr arasında beta variasiyasında heç bir fərq müşahidə edilmədi ki, bu da qruplar arasında oxşar variasiyaları göstərir. Bray-Curtis çoxdəyişkənli miqyaslama qrafiki (Şəkil 2A) nümunələrin əsasən yerləşməyə görə ayrıldığını göstərdi, lakin bəzi nəzərəçarpacaq istisnalar da var idi. An. arabiensis icmasından bir neçə nümunə və An. coluzzii icmasından bir nümunə Burkina Fasodan olan bir nümunə ilə üst-üstə düşdü, Burkina Fasodan olan An. arabiensis nümunələrindən bir nümunə isə An. arabiensis icması nümunəsi ilə üst-üstə düşdü ki, bu da orijinal mikrobiotanın bir çox nəsillər və birdən çox bölgədə təsadüfi olaraq qorunub saxlanıldığını göstərə bilər. Burkina Faso nümunələri növlərə görə açıq şəkildə ayrılmamışdır; bu ayrı-seçkiliyin olmaması gözlənilən idi, çünki fərdlər sonradan fərqli sürfə mühitlərindən mənşəyinə baxmayaraq bir yerə toplanmışdır. Həqiqətən də, tədqiqatlar göstərir ki, su mərhələsində ekoloji bir yerin bölüşdürülməsi mikrobiotanın tərkibinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər [50]. Maraqlıdır ki, Burkina Faso ağcaqanad nümunələri və icmaları insektisidlərə məruz qaldıqdan sonra ağcaqanadın sağ qalması və ya ölümündə heç bir fərq göstərməsə də, Efiopiya nümunələri açıq şəkildə ayrılmışdır ki, bu da bu Anopheles nümunələrindəki mikrobiota tərkibinin insektisid müqaviməti ilə əlaqəli olduğunu göstərir. Nümunələr eyni yerdən toplanmışdır ki, bu da daha güclü əlaqəni izah edə bilər.
Piretroid insektisidlərinə qarşı müqavimət mürəkkəb bir fenotipdir və maddələr mübadiləsində və hədəflərdəki dəyişikliklər nisbətən yaxşı öyrənilsə də, mikrobiotadakı dəyişikliklər yalnız araşdırılmağa başlayır. Bu tədqiqatda biz göstəririk ki, mikrobiotadakı dəyişikliklər müəyyən populyasiyalarda daha vacib ola bilər; biz Bahir Dardan olan Anopheles arabiensis-də insektisid müqavimətini daha da xarakterizə edirik və məlum müqavimətlə əlaqəli transkriptlərdəki dəyişiklikləri, eləcə də Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis populyasiyalarının əvvəlki RNT-seq tədqiqatında da özünü göstərən tənəffüslə əlaqəli genlərdə əhəmiyyətli dəyişiklikləri göstəririk. Birlikdə, bu nəticələr göstərir ki, bu ağcaqanadlarda insektisid müqaviməti genetik və qeyri-genetik amillərin birləşməsindən asılı ola bilər, çünki yerli bakteriyalarla simbiotik əlaqələr daha aşağı müqavimət səviyyəsinə malik populyasiyalarda insektisidlərin deqradasiyasını tamamlaya bilər.
Son tədqiqatlar, Bahir Dar RNAseq-də zənginləşdirilmiş ontologiya terminləri və burada əldə edilən inteqrasiya olunmuş Efiopiya məlumatları ilə uyğun olaraq, artan tənəffüsü insektisid müqaviməti ilə əlaqələndirmişdir; bu da bir daha göstərir ki, müqavimət bu fenotipin səbəbi və ya nəticəsi olaraq artan tənəffüslə nəticələnir. Əgər bu dəyişikliklər əvvəllər təklif edildiyi kimi reaktiv oksigen və azot növlərinin potensialında fərqlərə səbəb olarsa, bu, uzunmüddətli komensal bakteriyalar tərəfindən ROS təmizlənməsinə qarşı fərqli bakterial müqavimət vasitəsilə vektor səriştəsinə və mikrob kolonizasiyasına təsir göstərə bilər.
Burada təqdim olunan məlumatlar mikrobiotanın müəyyən mühitlərdə insektisid müqavimətinə təsir göstərə biləcəyinə dair dəlillər təqdim edir. Həmçinin, Efiopiyadakı An. arabiensis ağcaqanadlarının insektisid müqavimətini təmin edən oxşar transkriptom dəyişiklikləri göstərdiyini nümayiş etdirdik; lakin Burkina Fasodakı genlərə uyğun genlərin sayı azdır. Burada və digər tədqiqatlarda əldə edilən nəticələrlə bağlı bir neçə xəbərdarlıq qalır. Birincisi, metabolomik tədqiqatlar və ya mikrobiota transplantasiyası istifadə edərək piretroid sağ qalması ilə mikrobiota arasında səbəb-nəticə əlaqəsi nümayiş etdirilməlidir. Bundan əlavə, müxtəlif bölgələrdən olan birdən çox populyasiyada əsas namizədlərin təsdiqlənməsi nümayiş etdirilməlidir. Nəhayət, transkriptom məlumatlarını hədəf transplantasiya sonrası tədqiqatlar vasitəsilə mikrobiota məlumatları ilə birləşdirmək, mikrobiotanın piretroid müqavimətinə görə ağcaqanad transkriptomuna birbaşa təsir edib-etməməsi barədə daha ətraflı məlumat verəcəkdir. Lakin, birlikdə götürüldükdə, məlumatlarımız müqavimətin həm yerli, həm də transmilli olduğunu göstərir və bu da yeni insektisid məhsullarının birdən çox bölgədə sınaqdan keçirilməsinin zəruriliyini vurğulayır.
Yazı vaxtı: 24 Mart 2025