Malyariya Afrikada ölüm və xəstəliklərin əsas səbəbi olaraq qalır və 5 yaşdan kiçik uşaqlar arasında ən böyük yükdür. Xəstəliyin qarşısını almaq üçün ən təsirli vasitə yetkin Anopheles ağcaqanadlarını hədəf alan insektisid vektor nəzarət agentləridir. Bu müdaxilələrin geniş tətbiqi nəticəsində indi Afrikada ən çox istifadə edilən insektisid siniflərinə qarşı müqavimət geniş yayılmışdır. Bu fenotipə səbəb olan əsas mexanizmləri başa düşmək həm müqavimətin yayılmasını izləmək, həm də onu aradan qaldırmaq üçün yeni alətlər hazırlamaq üçün vacibdir.
Bu tədqiqatda biz 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 mikrobiota tərkibində heç bir fərq tapmadıqinsektisid- Burkina Fasoda həssas əhali. Bu nəticə iki Burkina Faso ölkəsinin koloniyalarının laboratoriya tədqiqatları ilə təsdiqlənib. Bunun əksinə olaraq, Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis ağcaqanadlarında ölənlərlə insektisid təsirindən sağ qalanlar arasında mikrobiota tərkibində aydın fərqlər müşahidə olunub. Bu Anopheles arabiensis populyasiyasının müqavimətini daha da araşdırmaq üçün biz RNT ardıcıllığını həyata keçirdik və insektisid müqaviməti ilə əlaqəli detoksifikasiya genlərinin diferensial ifadəsini, həmçinin tənəffüs, metabolik və sinaptik ion kanallarında dəyişiklikləri tapdıq.
Nəticələrimiz göstərir ki, bəzi hallarda mikrobiota transkriptom dəyişikliklərinə əlavə olaraq insektisid müqavimətinin inkişafına kömək edə bilər.
Müqavimət tez-tez Anopheles vektorunun genetik komponenti kimi təsvir edilsə də, son tədqiqatlar mikrobiomun insektisidlərə məruz qalmasına cavab olaraq dəyişdiyini və bu orqanizmlərin müqavimətdə rolunun olduğunu göstərir. Həqiqətən, Cənubi və Mərkəzi Amerikada Anopheles gambiae ağcaqanad vektorlarının tədqiqatları piretroidlərə məruz qaldıqdan sonra epidermal mikrobiomada əhəmiyyətli dəyişiklikləri, həmçinin orqanofosfatlara məruz qaldıqdan sonra ümumi mikrobiomda dəyişiklikləri göstərdi. Afrikada piretroid müqaviməti Kamerun, Keniya və Kot-d'İvuarda mikrobiotanın tərkibindəki dəyişikliklərlə əlaqələndirilmişdir, laboratoriyaya uyğunlaşdırılmış Anopheles gambiae isə piretroid müqaviməti üçün seçildikdən sonra mikrobiotada dəyişikliklər göstərmişdir. Bundan əlavə, antibiotiklərlə eksperimental müalicə və laboratoriyada kolonizasiya olunmuş Anopheles arabiensis ağcaqanadlarında məlum bakteriyaların əlavə edilməsi piretroidlərə qarşı artan dözümlülük göstərdi. Birlikdə, bu məlumatlar insektisid müqavimətinin ağcaqanad mikrobiomu ilə əlaqəli ola biləcəyini və insektisid müqavimətinin bu aspektinin xəstəlik vektoruna nəzarət üçün istifadə edilə biləcəyini göstərir.
Bu işdə Qərbi və Şərqi Afrikada laboratoriyada kolonizasiya olunmuş və tarlada toplanmış ağcaqanadların mikrobiotasının sağ qalanlar və piretroid deltametrinə məruz qaldıqdan sonra ölənlər arasında fərq olub olmadığını müəyyən etmək üçün 16S ardıcıllığından istifadə etdik. İnsektisidlərə qarşı müqavimət kontekstində Afrikanın müxtəlif bölgələrindən olan mikrobiotanı müxtəlif növlər və müqavimət səviyyələri ilə müqayisə etmək 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) yetişdirilirdi, Burkina Fasodan olan ağcaqanadlar An-ın hər üç növünü təmsil edirdi. gambiae növ kompleksi və Efiopiyadan gələn ağcaqanadlar An təmsil edir. arabiensis. Burada Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis-in canlı və ölü ağcaqanadlarda fərqli mikrobiota imzaları olduğunu, Burkina Fasodan olan Anopheles arabiensis və iki laboratoriyanın isə olmadığını göstəririk. Bu tədqiqatın məqsədi insektisid müqavimətini daha da araşdırmaqdır. Biz Anopheles arabiensis populyasiyalarında RNT ardıcıllığını həyata keçirdik və aşkar etdik ki, insektisid müqaviməti ilə əlaqəli genlər yuxarı tənzimlənir, tənəffüslə əlaqəli genlər isə ümumiyyətlə dəyişdirilir. Bu məlumatların Efiopiyadan olan ikinci əhali ilə inteqrasiyası bölgədə əsas detoksifikasiya genlərini müəyyən etdi. Burkina Fasodan olan Anopheles arabiensis ilə əlavə müqayisə transkriptom profillərində əhəmiyyətli fərqlər aşkar etdi, lakin hələ də Afrikada həddindən artıq ifadə edilmiş dörd əsas detoksifikasiya genini müəyyən etdi.
Daha sonra hər bir bölgədən olan hər növün canlı və ölü ağcaqanadları 16S ardıcıllığından istifadə edərək ardıcıllıqla sıralanmış və nisbi bolluq hesablanmışdır. Əməliyyat taksonomik vahidinin (OTU) zənginliyində heç bir fərq olmadığını göstərən alfa müxtəlifliyində heç bir fərq müşahidə edilməmişdir; lakin beta müxtəlifliyi ölkələr arasında əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirdi və ölkə və canlı/ölü status üçün qarşılıqlı əlaqə şərtləri (PANOVA = 0,001 və 0,008 müvafiq olaraq) bu amillər arasında müxtəlifliyin mövcud olduğunu göstərirdi. Qruplar arasında oxşar fərqləri göstərən ölkələr arasında beta variasiyasında heç bir fərq müşahidə edilməmişdir. Bray-Curtis çoxdəyişənli miqyaslama planı (Şəkil 2A) nümunələrin əsasən yerə görə ayrıldığını göstərdi, lakin bəzi nəzərəçarpacaq istisnalar var idi. An-dan bir neçə nümunə. arabiensis icması və An-dan bir nümunə. coluzzii icması Burkina Fasodan bir nümunə ilə üst-üstə düşür, bir nümunə isə An. Burkina Fasodan arabiensis nümunələri An ilə üst-üstə düşür. arabiensis icma nümunəsi, orijinal mikrobiotanın təsadüfi olaraq bir çox nəsillər və bir çox bölgədə saxlanıldığını göstərə bilər. Burkina Faso nümunələri növlərə görə aydın şəkildə ayrılmayıb; Fərdlər müxtəlif sürfə mühitlərindən gəlmələrinə baxmayaraq, sonradan birləşdiyi üçün bu seqreqasiyanın olmaması gözlənilən idi. Həqiqətən, tədqiqatlar göstərdi ki, su mərhələsində ekoloji nişin paylaşılması mikrobiotanın tərkibinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərə bilər [50]. Maraqlıdır ki, Burkina Faso ağcaqanad nümunələri və icmaları insektisidlərə məruz qaldıqdan sonra ağcaqanadların sağ qalması və ya ölüm nisbətində heç bir fərq göstərməsə də, Efiopiya nümunələri aydın şəkildə ayrılıb və bu Anopheles nümunələrindəki mikrobiota tərkibinin insektisid müqaviməti ilə əlaqəli olduğunu göstərir. Nümunələr eyni yerdən toplanmışdır ki, bu da daha güclü birləşməni izah edə bilər.
Piretroid insektisidlərə qarşı müqavimət mürəkkəb bir fenotipdir və maddələr mübadiləsində və hədəflərdəki dəyişikliklər nisbətən yaxşı öyrənilsə də, mikrobiotada dəyişikliklər yalnız tədqiq olunmağa başlayır. Bu işdə mikrobiotada dəyişikliklərin müəyyən populyasiyalarda daha vacib ola biləcəyini göstəririk; biz Bahir Dardan Anopheles arabiensis-də insektisid müqavimətini daha da xarakterizə edirik və məlum müqavimətlə əlaqəli transkriptlərdə dəyişiklikləri, həmçinin Efiopiyadan olan Anopheles arabiensis populyasiyalarının əvvəlki RNT-seq tədqiqatında da aydın olan tənəffüslə əlaqəli genlərdə əhəmiyyətli dəyişiklikləri göstəririk. Birlikdə, bu nəticələr göstərir ki, bu ağcaqanadlarda insektisid müqaviməti genetik və qeyri-genetik amillərin birləşməsindən asılı ola bilər, çox güman ki, yerli bakteriyalarla simbiotik əlaqələr müqavimət səviyyəsi aşağı olan populyasiyalarda insektisidlərin deqradasiyasını tamamlaya bilər.
Son tədqiqatlar, Bahir Dar RNAseq-də zənginləşdirilmiş ontoloji terminlərə və burada əldə edilən inteqrasiya olunmuş Efiopiya məlumatlarına uyğun olaraq, artan tənəffüsü insektisid müqaviməti ilə əlaqələndirdi; yenə də müqavimətin bu fenotipin səbəbi və ya nəticəsi olaraq tənəffüsün artması ilə nəticələndiyini irəli sürür. Əgər bu dəyişikliklər reaktiv oksigen və azot növlərinin potensialında fərqlərə səbəb olarsa, əvvəllər təklif edildiyi kimi, bu, uzunmüddətli kommensal bakteriyalar tərəfindən ROS təmizləməyə diferensial bakterial müqavimət vasitəsilə vektor səriştəsinə və mikrob kolonizasiyasına təsir göstərə bilər.
Burada təqdim olunan məlumatlar mikrobiotanın müəyyən mühitlərdə insektisid müqavimətinə təsir göstərə biləcəyini sübut edir. Biz də nümayiş etdirdik ki, An. Efiopiyadakı arabiensis ağcaqanadları insektisidlərə qarşı müqavimət göstərən oxşar transkriptom dəyişikliklərini göstərir; lakin Burkina Fasodakı genlərə uyğun gələn genlərin sayı azdır. Burada və digər tədqiqatlarda əldə edilən nəticələrlə bağlı bir neçə xəbərdarlıq qalır. Birincisi, piretroidin sağ qalması ilə mikrobiota arasında səbəb-nəticə əlaqəsi metabolomik tədqiqatlar və ya mikrobiota transplantasiyası vasitəsilə nümayiş etdirilməlidir. Bundan əlavə, müxtəlif bölgələrdən olan çoxsaylı populyasiyalarda əsas namizədlərin təsdiqi nümayiş etdirilməlidir. Nəhayət, məqsədli post-transplantasiya tədqiqatları vasitəsilə transkriptom məlumatlarının mikrobiota məlumatları ilə birləşdirilməsi mikrobiotanın piretroid müqaviməti ilə bağlı ağcaqanad transkriptomuna birbaşa təsir edib-etməməsi barədə daha ətraflı məlumat verəcəkdir. Bununla belə, birlikdə götürdükdə, bizim məlumatlarımız müqavimətin həm yerli, həm də transmilli olduğunu göstərir və yeni insektisid məhsullarının bir çox bölgədə sınaqdan keçirilməsinin zəruriliyini vurğulayır.
Göndərmə vaxtı: 24 mart 2025-ci il