Вторжение Anopheles stephensi в Эфиопию может привести к росту заболеваемости малярией в регионе. Поэтому понимание профиля устойчивости к инсектицидам и структуры популяции Anopheles stephensi, недавно обнаруженной в Фике, Эфиопия, имеет решающее значение для руководства по борьбе с переносчиками, чтобы остановить распространение этого инвазивного вида малярии в стране. В результате энтомологического наблюдения за Anopheles stephensi в Фике, регион Сомали, Эфиопия, мы подтвердили наличие Anopheles stephensi в Фике на морфологическом и молекулярном уровнях. Характеристика мест обитания личинок и тестирование на восприимчивость к инсектицидам показали, что A. fixini чаще всего встречалась в искусственных контейнерах и была устойчива к большинству протестированных инсектицидов для взрослых особей (органофосфаты, карбаматы,пиретроиды), за исключением пиримифос-метила и ПБО-пиретроида. Однако неполовозрелые личиночные стадии были восприимчивы к темефосу. Был проведен дополнительный сравнительный геномный анализ с ранее исследованным видом Anopheles stephensi. Анализ популяции Anopheles stephensi в Эфиопии с использованием 1704 биаллельных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) выявил генетическую связь между популяциями A. fixais и Anopheles stephensi в центральной и восточной Эфиопии, особенно A. jiggigas. Наши данные о признаках устойчивости к инсектицидам, а также о возможных исходных популяциях Anopheles fixini могут помочь в разработке стратегий борьбы с этим переносчиком малярии в регионах Фике и Джигджига, чтобы ограничить ее дальнейшее распространение из этих двух регионов в другие части страны и по всему Африканскому континенту.
Понимание мест размножения комаров и условий окружающей среды имеет решающее значение для разработки стратегий борьбы с комарами, таких как использование ларвицидов (темефоса) и контроль окружающей среды (ликвидация мест обитания личинок). Кроме того, Всемирная организация здравоохранения рекомендует управление личинками в качестве одной из стратегий прямого контроля Anopheles stephensi в городских и пригородных условиях в зонах заражения. 15 Если источник личинок не может быть устранен или сокращен (например, домашние или городские водоемы), можно рассмотреть использование ларвицидов. Однако этот метод борьбы с переносчиками является дорогостоящим при обработке крупных мест обитания личинок. 19 Поэтому нацеливание на конкретные местообитания, где взрослые комары присутствуют в больших количествах, является еще одним экономически эффективным подходом. 19 Таким образом, определение восприимчивости Anopheles stephensi в городе Фик к ларвицидам, таким как темефос, может помочь в принятии обоснованных решений при разработке подходов к контролю инвазивных переносчиков малярии в городе Фик.
Кроме того, геномный анализ может помочь в разработке дополнительных стратегий контроля недавно обнаруженного вида Anopheles stephensi. В частности, оценка генетического разнообразия и структуры популяции Anopheles stephensi и сравнение их с существующими популяциями в регионе может дать представление об истории популяции, особенностях расселения и потенциальных источниках популяции.
Таким образом, спустя год после первого обнаружения Anopheles stephensi в городе Фике, регион Сомали, Эфиопия, мы провели энтомологическое исследование, чтобы сначала охарактеризовать среду обитания личинок Anopheles stephensi и определить их чувствительность к инсектицидам, включая ларвицид темефос. После морфологической идентификации мы провели молекулярно-биологическую верификацию и использовали геномные методы для анализа истории и структуры популяции Anopheles stephensi в городе Фике. Мы сравнили эту структуру популяции с ранее обнаруженными популяциями Anopheles stephensi в восточной Эфиопии, чтобы определить степень его колонизации в городе Фике. Мы также оценили их генетическое родство с этими популяциями, чтобы выявить потенциальные источники их распространения в регионе.
Синергист пиперонилбутоксида (ПБО) был испытан в отношении двух пиретроидов (дельтаметрина и перметрина) против Anopheles stephensi. Синергический тест проводился путем предварительного воздействия на комаров 4%-ной бумагой с ПБО в течение 60 минут. Затем комаров переносили в пробирки с целевым пиретроидом на 60 минут, и их восприимчивость определяли в соответствии с критериями смертности ВОЗ, описанными выше24.
Для получения более подробной информации о потенциальных популяциях-источниках популяции Anopheles stephensi Fiq мы провели сетевой анализ, используя комбинированный набор данных биаллельных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) из последовательностей Fiq (n = 20), а Genbank извлек последовательности Anopheles stephensi из 10 различных локаций восточной Эфиопии (n = 183, Samake et al. 29). Мы использовали EDENetworks41, который позволяет проводить сетевой анализ на основе матриц генетических расстояний без априорных предположений. Сеть состоит из узлов, представляющих популяции, соединенные ребрами/связями, взвешенными по генетическому расстоянию Рейнольдса (D)42 на основе Fst, которое определяет силу связи между парами популяций41. Чем толще ребро/связь, тем сильнее генетическое родство между двумя популяциями. Более того, размер узла пропорционален кумулятивному взвешенному числу реберных связей каждой популяции. Следовательно, чем больше узел, тем выше хаб или точка конвергенции связи. Статистическая значимость узлов оценивалась с использованием 1000 бутстреп-реплик. Узлы, входящие в списки 5 и 1 лучших по значению центральности промежуточных связей (BC) (количество кратчайших генетических путей через узел), можно считать статистически значимыми43.
Мы сообщаем о присутствии An. stephensi в больших количествах в сезон дождей (май-июнь 2022 г.) в Фике, регион Сомали, Эфиопия. Из более чем 3500 собранных личинок Anopheles, все были выращены и морфологически идентифицированы как Anopheles stephensi. Молекулярная идентификация подгруппы личинок и дальнейший молекулярный анализ также подтвердили, что изученный образец принадлежал Anopheles stephensi. Все идентифицированные местообитания личинок An. stephensi были искусственными местами размножения, такими как пруды с пластиковым покрытием, закрытые и открытые резервуары с водой и бочки, что согласуется с другими местообитаниями личинок An. stephensi, зарегистрированными в восточной Эфиопии45. Тот факт, что были собраны личинки других видов An. stephensi, позволяет предположить, что An. stephensi может пережить сухой сезон в Фике15, который в целом отличается от An. arabiensis, основного переносчика малярии в Эфиопии46,47. Однако в Кении личинки Anopheles stephensi… были обнаружены как в искусственных контейнерах, так и в руслах рек48, что подчеркивает потенциальное разнообразие мест обитания этих инвазивных личинок Anopheles stephensi, что имеет значение для будущего энтомологического надзора за этим инвазивным переносчиком малярии в Эфиопии и Африке.
Исследование выявило высокую распространенность инвазивных комаров Anopheles, переносящих малярию, в регионе Фики, места их обитания личинок, статус устойчивости взрослых особей и личинок к инсектицидам, генетическое разнообразие, структуру популяции и потенциальные популяции-источники. Наши результаты показали, что популяция Anopheles fickii была восприимчива к пиримифос-метилу, ПБО-пиретрину и теметафосу. B1 Таким образом, эти инсектициды могут быть эффективно использованы в стратегиях контроля этого инвазивного переносчика малярии в регионе Фики. Мы также обнаружили, что популяция Anopheles fik имела генетическую связь с двумя основными центрами Anopheles в восточной Эфиопии, а именно Джиг-Джига и Дыре-Дауа, и была более тесно связана с Джиг-Джига. Следовательно, усиление контроля за переносчиками в этих районах может помочь предотвратить дальнейшее проникновение комаров Anopheles в Фики и другие районы. В заключение следует отметить, что это исследование предлагает комплексный подход к изучению недавних вспышек Anopheles. Стефенсоновский стеблевой сверлильщик расширяется на новые географические районы, чтобы определить масштабы его распространения, оценить эффективность инсектицидов и выявить потенциальные популяции-источники для предотвращения дальнейшего распространения.
Время публикации: 19 мая 2025 г.