Anopheles stephensi -loisen leviäminen Etiopiaan voi johtaa malarian ilmaantuvuuden lisääntymiseen alueella. Siksi on ratkaisevan tärkeää ymmärtää Anopheles stephensi -loisen hyönteismyrkkyresistenssiprofiilia ja populaatiorakennetta, joita on äskettäin havaittu Fikessä, Etiopiassa, jotta voidaan ohjata vektorien torjuntaa ja pysäyttää tämän invasiivisen malarialajin leviäminen maassa. Anopheles stephensi -loisen entomologisen seurannan jälkeen Fikessä, Somalian alueella, Etiopiassa, vahvistimme Anopheles stephensi -loisen esiintymisen Fikessä morfologisella ja molekyylitasolla. Toukkien elinympäristöjen karakterisointi ja hyönteismyrkkyjen herkkyystestaus osoittivat, että A. fixini -loista esiintyi yleisimmin keinotekoisissa astioissa ja se oli resistentti useimmille testatuille aikuisten hyönteismyrkkyille (organofosfaatit, karbamaatit,pyretroidit) lukuun ottamatta pirimifossimetyyliä ja PBO-pyretroidia. Epäkypsät toukkavaiheet olivat kuitenkin alttiita temefossille. Vertaileva genomianalyysi tehtiin lisää aiemman lajin, Anopheles stephensin, kanssa. Etiopian Anopheles stephensi -populaation analyysi käyttäen 1704 bialleelista SNP:tä paljasti geneettisen yhteyden A. fixais- ja Anopheles stephensi -populaatioiden välillä Keski- ja Itä-Etiopiassa, erityisesti A. jiggigasissa. Löydöksemme hyönteismyrkkyjen vastustuskykyominaisuuksista sekä Anopheles fixini -bakteerin mahdollisista lähdepopulaatioista voivat auttaa kehittämään torjuntastrategioita tälle malariavektorille Fike- ja Jigjiga-alueilla, jotta voidaan rajoittaa sen leviämistä näiltä kahdelta alueelta muihin maan osiin ja Afrikan mantereelle.
Hyttysten lisääntymispaikkojen ja ympäristöolosuhteiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää hyttysten torjuntastrategioiden, kuten toukkamyrkkyjen (temefosin) käytön ja ympäristön torjunnan (toukkien elinympäristöjen hävittämisen), kehittämisessä. Lisäksi Maailman terveysjärjestö suosittelee toukkien hallintaa yhtenä strategiana Anopheles stephensi -hyönteisen suoraksi torjunnaksi kaupunki- ja esikaupunkialueilla tartunta-alueilla.15 Jos toukkien lähdettä ei voida poistaa tai vähentää (esim. kotitalouksien tai kaupunkien vesialtaat), voidaan harkita toukkamyrkkyjen käyttöä. Tämä vektorien torjuntamenetelmä on kuitenkin kallis käsiteltäessä suuria toukkaelinympäristöjä.19 Siksi tiettyihin elinympäristöihin, joissa aikuisia hyttysiä esiintyy suuria määriä, kohdistaminen on toinen kustannustehokas lähestymistapa.19 Siksi Anopheles stephensi -hyönteisen alttiuden määrittäminen toukkamyrkkyille, kuten temefossille, voi auttaa tekemään päätöksentekoa kehitettäessä lähestymistapoja invasiivisten malariavektorien torjumiseksi Fik Cityssä.
Lisäksi genomianalyysi voi auttaa kehittämään lisää torjuntastrategioita äskettäin löydetylle Anopheles stephensi -lajille. Erityisesti Anopheles stephensi -lajin geneettisen monimuotoisuuden ja populaatiorakenteen arviointi ja niiden vertaaminen alueen olemassa oleviin populaatioihin voi antaa tietoa niiden populaatiohistoriasta, leviämismalleista ja mahdollisista lähtöpopulaatioista.
Siksi vuotta sen jälkeen, kun Anopheles stephensi -toukkien ensimmäinen havaitseminen tehtiin Fike Townissa, Somalian alueella Etiopiassa, teimme entomologisen selvityksen, jonka tarkoituksena oli ensin karakterisoida Anopheles stephensi -toukkien elinympäristöä ja määrittää niiden herkkyys hyönteismyrkkyille, mukaan lukien toukkien torjunta-aine temefossille. Morfologisen tunnistuksen jälkeen suoritimme molekyylibiologisen verifioinnin ja käytimme genomisia menetelmiä Anopheles stephensi -populaation historian ja populaatiorakenteen analysoimiseksi Fike Townissa. Vertailimme tätä populaatiorakennetta aiemmin havaittuihin Anopheles stephensi -populaatioihin Itä-Etiopiassa määrittääksemme sen kolonisaation laajuuden Fike Townissa. Arvioimme edelleen niiden geneettistä sukulaisuutta näihin populaatioihin tunnistaaksemme niiden potentiaaliset lähdepopulaatiot alueella.
Synergististä piperonyylibutoksidia (PBO) testattiin kahta pyretroidia (deltametriini ja permetriini) vastaan Anopheles stephensi -sientä vastaan. Synergistinen testi suoritettiin altistamalla hyttysiä 4 % PBO-paperille 60 minuutin ajan. Hyttyset siirrettiin sitten putkiin, jotka sisälsivät kohdepyretroidia 60 minuutiksi, ja niiden herkkyys määritettiin edellä kuvattujen WHO:n kuolleisuuskriteerien mukaisesti24.
Saadaksemme yksityiskohtaisempaa tietoa Fiq Anopheles stephensi -populaation mahdollisista lähdepopulaatioista, suoritimme verkostoanalyysin käyttämällä yhdistettyä bialleelista SNP-tietojoukkoa Fiq-sekvensseistä (n = 20) ja Genbank poimi Anopheles stephensi -sekvenssejä 10 eri paikasta Itä-Etiopiassa (n = 183, Samake et al. 29). Käytimme EDENetworks41 -ohjelmaa, joka mahdollistaa verkostoanalyysin geneettisten etäisyysmatriisien perusteella ilman ennakko-oletuksia. Verkko koostuu solmuista, jotka edustavat populaatioita, jotka on yhdistetty reunoilla/linkeillä, jotka on painotettu Reynoldsin geneettisellä etäisyydellä (D)42 Fst:n perusteella, joka antaa populaatioparien välisen yhteyden voimakkuuden41. Mitä paksumpi reuna/linkki, sitä vahvempi on geneettinen suhde kahden populaation välillä. Lisäksi solmun koko on verrannollinen kunkin populaation kumulatiivisiin painotettuihin reunalinkkeihin. Siksi mitä suurempi solmu, sitä korkeampi on yhteyden napa tai konvergenssipiste. Solmujen tilastollinen merkitsevyys arvioitiin käyttämällä 1000 bootstrap-toistoa. Väliskeskeisyysarvojen (lyhimpien geneettisten polkujen lukumäärä solmun läpi) top 5- ja 1-listoilla esiintyviä solmuja voidaan pitää tilastollisesti merkitsevinä43.
Raportoimme An. stephensi -toukkien esiintymisestä suurina määrinä sadekauden aikana (touko-kesäkuu 2022) Fikessä, Somalian alueella, Etiopiassa. Yli 3 500 kerätystä Anopheles-toukasta kaikki kasvatettiin ja tunnistettiin morfologisesti Anopheles stephensiksi. Osan toukista molekyylitunnistus ja jatkomolekyylianalyysi vahvistivat myös, että tutkittu näyte kuului Anopheles stephensille. Kaikki tunnistetut An. stephensi -toukkien elinympäristöt olivat keinotekoisia lisääntymispaikkoja, kuten muovilla vuorattuja lampia, suljettuja ja avoimia vesisäiliöitä sekä tynnyreitä, mikä on yhdenmukaista muiden Itä-Etiopiassa raportoitujen An. stephensi -toukkien elinympäristöjen kanssa45. Se, että muiden An. stephensi -lajien toukkia kerättiin, viittaa siihen, että An. stephensi voi selviytyä kuivasta kaudesta Fikessä15, joka on yleensä erilainen kuin An. arabiensis, Etiopian tärkein malarianvektori46,47. Keniassa Anopheles stephensi… -toukkia löydettiin kuitenkin sekä keinotekoisista astioista että jokiuomien ympäristöistä48, mikä korostaa näiden invasiivisten Anopheles stephensi -toukkien mahdollista elinympäristöjen monimuotoisuutta, millä on merkitystä tämän invasiivisen malariavektorin tulevalle entomologiselle seurannalle Etiopiassa ja Afrikassa.
Tutkimuksessa tunnistettiin invasiivisten Anopheles-malariaa levittävien hyttysten korkea esiintyvyys Fickii-alueella, niiden toukkien elinympäristöt, aikuisten ja toukkien hyönteismyrkkyresistenssitila, geneettinen monimuotoisuus, populaatiorakenne ja potentiaaliset lähdepopulaatiot. Tuloksemme osoittivat, että Anopheles fickii -populaatio oli herkkä pirimifossimetyylille, PBO-pyretriinille ja temetafossille. B1 Näitä hyönteismyrkkyjä voidaan siis käyttää tehokkaasti tämän invasiivisen malariavektorin torjuntastrategioissa Fickii-alueella. Havaitsimme myös, että Anopheles fik -populaatiolla oli geneettinen yhteys kahteen Itä-Etiopian tärkeimpään Anopheles-keskukseen, nimittäin Jig Jigaan ja Dire Dawaan, ja se oli läheisempää sukua Jig Jigalle. Siksi vektorien torjunnan tehostaminen näillä alueilla voi auttaa estämään Anopheles-hyttysten lisäinvaasio Fike-alueelle ja muille alueille. Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus tarjoaa kattavan lähestymistavan viimeaikaisten Anopheles-epidemioiden tutkimiseen. Stephensonin varsiporajaa laajennetaan uusille maantieteellisille alueille, jotta voidaan määrittää sen leviämisen laajuus, arvioida hyönteismyrkkyjen tehokkuutta ja tunnistaa potentiaaliset lähdepopulaatiot leviämisen estämiseksi.
Julkaisun aika: 19. toukokuuta 2025