inquirybg

Khả năng kháng thuốc trừ sâu và cấu trúc quần thể của muỗi Anopheles stephensi, tác nhân truyền bệnh sốt rét xâm lấn, tại vùng Fike của Ethiopia.

Sự xâm nhập của muỗi Anopheles stephensi vào Ethiopia có thể dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ mắc bệnh sốt rét trong khu vực. Do đó, việc hiểu rõ đặc điểm kháng thuốc trừ sâu và cấu trúc quần thể của Anopheles stephensi được phát hiện gần đây ở Fike, Ethiopia là rất quan trọng để hướng dẫn công tác kiểm soát vật trung gian truyền bệnh nhằm ngăn chặn sự lây lan của loài muỗi gây bệnh sốt rét xâm lấn này trong nước. Sau khi tiến hành giám sát côn trùng học đối với Anopheles stephensi ở Fike, vùng Somali, Ethiopia, chúng tôi đã xác nhận sự hiện diện của Anopheles stephensi ở Fike ở cả cấp độ hình thái và phân tử. Việc xác định đặc điểm môi trường sống của ấu trùng và thử nghiệm độ nhạy cảm với thuốc trừ sâu cho thấy A. fixini thường được tìm thấy trong các vật chứa nhân tạo và kháng lại hầu hết các loại thuốc trừ sâu dành cho muỗi trưởng thành được thử nghiệm (organophosphate, carbamate, v.v.).thuốc trừ sâu pyrethroidNgoại trừ pirimiphos-methyl và PBO-pyrethroid. Tuy nhiên, giai đoạn ấu trùng chưa trưởng thành lại nhạy cảm với temephos. Phân tích bộ gen so sánh sâu hơn đã được thực hiện với loài Anopheles stephensi trước đó. Phân tích quần thể Anopheles stephensi ở Ethiopia bằng cách sử dụng 1704 SNP lưỡng alen cho thấy mối liên kết di truyền giữa quần thể A. fixini và Anopheles stephensi ở miền trung và đông Ethiopia, đặc biệt là A. jiggigas. Những phát hiện của chúng tôi về đặc điểm kháng thuốc trừ sâu cũng như các quần thể nguồn có thể có của Anopheles fixini có thể giúp phát triển các chiến lược kiểm soát loài muỗi truyền bệnh sốt rét này ở các vùng Fike và Jigjiga để hạn chế sự lây lan thêm của nó từ hai vùng này sang các vùng khác của đất nước và trên khắp lục địa châu Phi.
Hiểu rõ các địa điểm sinh sản của muỗi và điều kiện môi trường là rất quan trọng để phát triển các chiến lược kiểm soát muỗi như sử dụng thuốc diệt ấu trùng (temephos) và kiểm soát môi trường (loại bỏ môi trường sống của ấu trùng). Ngoài ra, Tổ chức Y tế Thế giới khuyến nghị quản lý ấu trùng là một trong những chiến lược kiểm soát trực tiếp muỗi Anopheles stephensi ở khu vực đô thị và ngoại ô trong vùng bị nhiễm bệnh.15 Nếu không thể loại bỏ hoặc giảm nguồn ấu trùng (ví dụ: bể chứa nước sinh hoạt hoặc đô thị), có thể xem xét sử dụng thuốc diệt ấu trùng. Tuy nhiên, phương pháp kiểm soát vật trung gian truyền bệnh này rất tốn kém khi xử lý các môi trường sống của ấu trùng lớn.19 Do đó, nhắm mục tiêu vào các môi trường sống cụ thể nơi có nhiều muỗi trưởng thành là một cách tiếp cận hiệu quả về chi phí khác.19 Vì vậy, việc xác định khả năng mẫn cảm của muỗi Anopheles stephensi ở thành phố Fik đối với các loại thuốc diệt ấu trùng như temephos có thể giúp đưa ra quyết định khi phát triển các phương pháp kiểm soát vật trung gian truyền bệnh sốt rét xâm lấn ở thành phố Fik.
Ngoài ra, phân tích hệ gen có thể giúp phát triển thêm các chiến lược kiểm soát đối với loài muỗi Anopheles stephensi mới được phát hiện. Cụ thể, việc đánh giá sự đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể của Anopheles stephensi và so sánh chúng với các quần thể hiện có trong khu vực có thể cung cấp thông tin chi tiết về lịch sử quần thể, mô hình phân tán và các quần thể nguồn tiềm năng của chúng.
Do đó, một năm sau lần phát hiện đầu tiên muỗi Anopheles stephensi tại thị trấn Fike, vùng Somali, Ethiopia, chúng tôi đã tiến hành khảo sát côn trùng học để trước tiên xác định đặc điểm môi trường sống của ấu trùng Anopheles stephensi và xác định độ nhạy cảm của chúng đối với thuốc trừ sâu, bao gồm cả thuốc diệt ấu trùng temephos. Sau khi xác định hình thái, chúng tôi đã tiến hành xác minh sinh học phân tử và sử dụng các phương pháp gen để phân tích lịch sử quần thể và cấu trúc quần thể của Anopheles stephensi tại thị trấn Fike. Chúng tôi đã so sánh cấu trúc quần thể này với các quần thể Anopheles stephensi đã được phát hiện trước đó ở miền đông Ethiopia để xác định mức độ xâm chiếm của chúng tại thị trấn Fike. Chúng tôi cũng đánh giá mối quan hệ di truyền của chúng với các quần thể này để xác định các quần thể nguồn tiềm năng của chúng trong khu vực.
Chất hiệp đồng piperonyl butoxide (PBO) đã được thử nghiệm với hai loại pyrethroid (deltamethrin và permethrin) chống lại muỗi Anopheles stephensi. Thử nghiệm hiệp đồng được thực hiện bằng cách cho muỗi tiếp xúc trước với giấy chứa 4% PBO trong 60 phút. Sau đó, muỗi được chuyển vào các ống chứa pyrethroid mục tiêu trong 60 phút và khả năng mẫn cảm của chúng được xác định theo tiêu chí tử vong của WHO được mô tả ở trên24.
Để có được thông tin chi tiết hơn về các quần thể nguồn tiềm năng của quần thể Anopheles stephensi Fiq, chúng tôi đã thực hiện phân tích mạng bằng cách sử dụng bộ dữ liệu SNP lưỡng alen kết hợp từ các trình tự Fiq (n = 20) và các trình tự Anopheles stephensi được trích xuất từ ​​Genbank từ 10 địa điểm khác nhau ở miền đông Ethiopia (n = 183, Samake et al. 29). Chúng tôi đã sử dụng EDENetworks41, cho phép phân tích mạng dựa trên ma trận khoảng cách di truyền mà không cần giả định tiên nghiệm. Mạng bao gồm các nút đại diện cho các quần thể được kết nối bằng các cạnh/liên kết được trọng số hóa bằng khoảng cách di truyền Reynolds (D)42 dựa trên Fst, cung cấp sức mạnh của liên kết giữa các cặp quần thể41. Cạnh/liên kết càng dày, mối quan hệ di truyền giữa hai quần thể càng mạnh. Hơn nữa, kích thước nút tỷ lệ thuận với các liên kết cạnh có trọng số tích lũy của mỗi quần thể. Do đó, nút càng lớn, điểm trung tâm hoặc điểm hội tụ của kết nối càng cao. Ý nghĩa thống kê của các nút được đánh giá bằng 1000 lần lặp lại bootstrap. Các nút xuất hiện trong danh sách top 5 và 1 về giá trị trung tâm giữa các nút (BC) (số lượng đường dẫn di truyền ngắn nhất đi qua nút) có thể được coi là có ý nghĩa thống kê43.
Chúng tôi báo cáo sự hiện diện của An. stephensi với số lượng lớn trong mùa mưa (tháng 5-tháng 6 năm 2022) tại Fike, vùng Somali, Ethiopia. Trong số hơn 3.500 ấu trùng Anopheles được thu thập, tất cả đều được nuôi dưỡng và xác định hình thái là Anopheles stephensi. Việc xác định phân tử một phần nhỏ ấu trùng và phân tích phân tử sâu hơn cũng xác nhận rằng mẫu nghiên cứu thuộc về Anopheles stephensi. Tất cả các môi trường sống của ấu trùng An. stephensi được xác định đều là các địa điểm sinh sản nhân tạo như ao lót nhựa, bể nước kín và hở, và thùng phuy, phù hợp với các môi trường sống khác của ấu trùng An. stephensi được báo cáo ở miền đông Ethiopia45. Việc thu thập được ấu trùng của các loài An. stephensi khác cho thấy An. stephensi có thể sống sót qua mùa khô ở Fike15, điều này thường khác với An. arabiensis, tác nhân truyền bệnh sốt rét chính ở Ethiopia46,47. Tuy nhiên, ở Kenya, ấu trùng Anopheles stephensi… được tìm thấy cả trong các vật chứa nhân tạo và môi trường lòng suối48, làm nổi bật sự đa dạng về môi trường sống tiềm tàng của ấu trùng Anopheles stephensi xâm lấn này, điều này có ý nghĩa quan trọng đối với việc giám sát côn trùng học trong tương lai đối với vectơ truyền bệnh sốt rét xâm lấn này ở Ethiopia và Châu Phi.
Nghiên cứu này đã xác định tỷ lệ lưu hành cao của muỗi Anopheles truyền bệnh sốt rét xâm lấn ở Fickii, môi trường sống của ấu trùng, tình trạng kháng thuốc trừ sâu của muỗi trưởng thành và ấu trùng, đa dạng di truyền, cấu trúc quần thể và các quần thể nguồn tiềm năng. Kết quả của chúng tôi cho thấy quần thể Anopheles fickii nhạy cảm với pirimiphos-methyl, PBO-pyrethrin và temetafos. Do đó, các loại thuốc trừ sâu này có thể được sử dụng hiệu quả trong các chiến lược kiểm soát loài muỗi truyền bệnh sốt rét xâm lấn này ở vùng Fickii. Chúng tôi cũng phát hiện ra rằng quần thể Anopheles fik có mối quan hệ di truyền với hai trung tâm Anopheles chính ở miền đông Ethiopia, cụ thể là Jig Jiga và Dire Dawa, và có quan hệ gần gũi hơn với Jig Jiga. Vì vậy, việc tăng cường kiểm soát vật trung gian truyền bệnh ở những khu vực này có thể giúp ngăn chặn sự xâm nhập thêm của muỗi Anopheles vào Fickii và các khu vực khác. Tóm lại, nghiên cứu này cung cấp một cách tiếp cận toàn diện để nghiên cứu các đợt bùng phát Anopheles gần đây. Việc nghiên cứu sâu đục thân Stephenson đang được mở rộng sang các khu vực địa lý mới để xác định phạm vi lây lan, đánh giá hiệu quả của thuốc trừ sâu và xác định các quần thể nguồn tiềm năng nhằm ngăn chặn sự lây lan hơn nữa.

 

Thời gian đăng bài: 19 tháng 5 năm 2025