Invaze druhu Anopheles stephensi v Etiopii může vést k nárůstu výskytu malárie v regionu. Proto je pochopení profilu rezistence vůči insekticidům a populační struktury druhu Anopheles stephensi, který byl nedávno zjištěn ve Fike v Etiopii, klíčové pro řízení kontroly vektorů a zastavení šíření tohoto invazivního druhu malárie v zemi. Po entomologickém sledování druhu Anopheles stephensi ve Fike v Somálském regionu Etiopie jsme potvrdili přítomnost druhu Anopheles stephensi ve Fike na morfologické a molekulární úrovni. Charakterizace larválních stanovišť a testování citlivosti na insekticidy ukázaly, že A. fixini se nejčastěji vyskytuje v umělých nádobách a je rezistentní vůči většině testovaných dospělých insekticidů (organofosfáty, karbamáty,pyrethroidy) s výjimkou pirimifos-methylu a PBO-pyretroidu. Nezralá larvální stádia však byla vůči temefosu náchylná. Další srovnávací genomická analýza byla provedena s předchozím druhem Anopheles stephensi. Analýza populace Anopheles stephensi v Etiopii s použitím 1704 bialelických SNP odhalila genetickou vazbu mezi populacemi A. fixais a Anopheles stephensi ve střední a východní Etiopii, zejména A. jiggigas. Naše zjištění týkající se vlastností rezistence vůči insekticidům, jakož i možných zdrojových populací Anopheles fixini, mohou pomoci při vývoji strategií kontroly tohoto přenašeče malárie v regionech Fike a Jigjiga, aby se omezilo jeho další šíření z těchto dvou regionů do dalších částí země a po celém africkém kontinentu.
Pochopení míst rozmnožování komárů a podmínek prostředí je zásadní pro vývoj strategií pro kontrolu komárů, jako je používání larvicidů (temefos) a kontrola prostředí (eliminace larválních stanovišť). Světová zdravotnická organizace navíc doporučuje management larev jako jednu ze strategií pro přímou kontrolu Anopheles stephensi v městských a příměstských prostředích v oblastech zamoření.15 Pokud nelze zdroj larev eliminovat nebo omezit (např. domácí nebo městské vodní nádrže), lze zvážit použití larvicidů. Tato metoda kontroly vektorů je však nákladná při ošetřování velkých larválních stanovišť.19 Proto je dalším nákladově efektivním přístupem zaměření na specifická stanoviště, kde se dospělí komáři vyskytují ve velkém počtu.19 Stanovení náchylnosti Anopheles stephensi ve městě Fik k larvicidům, jako je temefos, proto může pomoci při informovaných rozhodnutích při vývoji přístupů ke kontrole invazivních vektorů malárie ve městě Fik.
Genomická analýza by navíc mohla pomoci vyvinout další strategie kontroly nově objevené druhy Anopheles stephensi. Zejména posouzení genetické rozmanitosti a populační struktury Anopheles stephensi a jejich srovnání se stávajícími populacemi v regionu by mohlo poskytnout vhled do historie jejich populace, způsobů šíření a potenciálních zdrojových populací.
Proto jsme rok po prvním zjištění druhu Anopheles stephensi ve městě Fike v somálském regionu Etiopie provedli entomologický průzkum, abychom nejprve charakterizovali biotop larev druhu Anopheles stephensi a určili jejich citlivost na insekticidy, včetně larvicidu temefos. Po morfologické identifikaci jsme provedli molekulárně biologické ověření a pomocí genomických metod analyzovali historii populace a populační strukturu druhu Anopheles stephensi ve městě Fike. Tuto populační strukturu jsme porovnali s dříve zjištěnými populacemi druhu Anopheles stephensi ve východní Etiopii, abychom určili rozsah jeho kolonizace ve městě Fike. Dále jsme posoudili jejich genetický vztah k těmto populacím, abychom identifikovali jejich potenciální zdrojové populace v regionu.
Synergický účinek piperonylbutoxidu (PBO) byl testován proti dvěma pyrethroidům (deltamethrin a permethrin) proti druhu Anopheles stephensi. Synergický test byl proveden předchozím vystavením komárů 4% PBO papíru po dobu 60 minut. Komáři byli poté na 60 minut přeneseni do zkumavek obsahujících cílový pyrethroid a jejich náchylnost byla stanovena podle výše popsaných kritérií úmrtnosti WHO24.
Pro získání podrobnějších informací o potenciálních zdrojových populacích populace Fiq Anopheles stephensi jsme provedli síťovou analýzu s použitím kombinovaného bialelického SNP datasetu ze sekvencí Fiq (n = 20) a sekvencí Anopheles stephensi extrahovaných z Genbank z 10 různých lokalit ve východní Etiopii (n = 183, Samake et al. 29). Použili jsme EDENeworks41, který umožňuje síťovou analýzu založenou na maticích genetické vzdálenosti bez apriorních předpokladů. Síť se skládá z uzlů reprezentujících populace propojené hranami/vazbami váženými Reynoldsovou genetickou vzdáleností (D)42 na základě Fst, která poskytuje sílu vazby mezi páry populací41. Čím silnější hrana/vazba, tím silnější je genetický vztah mezi oběma populacemi. Velikost uzlu je navíc úměrná kumulativním váženým hraničním vazbám každé populace. Čím větší je tedy uzel, tím vyšší je hub nebo konvergenční bod spojení. Statistická významnost uzlů byla posouzena pomocí 1000 bootstrap replikátů. Uzly objevující se v prvních 5 a 1 seznamech hodnot centrality mezi sebou (BC) (počet nejkratších genetických cest procházejících uzlem) lze považovat za statisticky významné43.
Během období dešťů (květen–červen 2022) ve Fike v regionu Somálsko v Etiopii jsme zaznamenali výskyt velkého množství An. stephensi. Z více než 3 500 odebraných larev druhu Anopheles byly všechny odchovány a morfologicky identifikovány jako Anopheles stephensi. Molekulární identifikace podskupiny larev a další molekulární analýza také potvrdily, že studovaný vzorek patřil k druhu Anopheles stephensi. Všechna identifikovaná larvální stanoviště An. stephensi byla umělá rozmnožovací místa, jako jsou rybníky s plastovou výstelkou, uzavřené i otevřené vodní nádrže a sudy, což je v souladu s dalšími larválními stanovišti An. stephensi zaznamenanými ve východní Etiopii45. Skutečnost, že byly odebrány larvy jiných druhů An. stephensi, naznačuje, že An. stephensi může přežít období sucha ve Fike15, které se obecně liší od An. arabiensis, hlavního přenašeče malárie v Etiopii46,47. V Keni však byly larvy druhu Anopheles stephensi… nalezeny jak v umělých nádržích, tak v prostředí koryt potoků48, což zdůrazňuje potenciální rozmanitost biotopů těchto invazivních larev druhu Anopheles stephensi, což má důsledky pro budoucí entomologický dohled nad tímto invazivním přenašečem malárie v Etiopii a Africe.
Studie identifikovala vysoký výskyt invazivních komárů rodu Anopheles přenášejících malárii ve Fickii, jejich larvální biotopy, stav rezistence dospělých jedinců a larev vůči insekticidům, genetickou diverzitu, populační strukturu a potenciální zdrojové populace. Naše výsledky ukázaly, že populace Anopheles fickii byla citlivá na pirimifos-methyl, PBO-pyrethrin a temetafos. B1 Tyto insekticidy lze tedy účinně využít v kontrolních strategiích pro tento invazivní přenašeč malárie v oblasti Fickii. Zjistili jsme také, že populace Anopheles fik měla genetický vztah se dvěma hlavními centry Anopheles ve východní Etiopii, konkrétně Jig Jiga a Dire Dawa, a byla blízce příbuzná Jig Jiga. Posílení kontroly přenašečů v těchto oblastech proto může pomoci zabránit další invazi komárů Anopheles do Fike a dalších oblastí. Závěrem lze říci, že tato studie nabízí komplexní přístup ke studiu nedávných ohnisek Anopheles. Zavíječ Stephensonův se rozšiřuje do nových geografických oblastí, aby se určil rozsah jeho rozšíření, posoudila účinnost insekticidů a identifikovaly potenciální zdrojové populace, aby se zabránilo dalšímu šíření.
Čas zveřejnění: 19. května 2025