Вторгнення Anopheles stephensi в Ефіопію може призвести до збільшення захворюваності на малярію в регіоні. Тому розуміння профілю стійкості до інсектицидів та структури популяції Anopheles stephensi, нещодавно виявленого у Фіке, Ефіопія, має вирішальне значення для спрямування боротьби з переносниками, щоб зупинити поширення цього інвазивного виду малярії в країні. Після ентомологічного спостереження за Anopheles stephensi у Фіке, регіон Сомалі, Ефіопія, ми підтвердили наявність Anopheles stephensi у Фіке на морфологічному та молекулярному рівнях. Характеристика личинкових середовищ існування та тестування на чутливість до інсектицидів показали, що A. fixini найчастіше зустрічається в штучних контейнерах і є стійким до більшості протестованих дорослих інсектицидів (органофосфатів, карбаматів,піретроїди), крім піриміфос-метилу та ПБО-піретроїду. Однак, незрілі личинкові стадії були чутливі до темефосу. Подальший порівняльний геномний аналіз був проведений з попереднім видом Anopheles stephensi. Аналіз популяції Anopheles stephensi в Ефіопії з використанням 1704 біалельних SNP виявив генетичний зв'язок між популяціями A. fixais та Anopheles stephensi в центральній та східній Ефіопії, особливо A. jiggigas. Наші результати щодо ознак стійкості до інсектицидів, а також можливих джерел популяцій Anopheles fixini можуть допомогти в розробці стратегій боротьби з цим переносником малярії в регіонах Фіке та Джигджига, щоб обмежити його подальше поширення з цих двох регіонів до інших частин країни та по всьому африканському континенту.
Розуміння місць розмноження комарів та умов навколишнього середовища має вирішальне значення для розробки стратегій боротьби з комарами, таких як використання ларвіцидів (темефосу) та контроль навколишнього середовища (ліквідація місць існування личинок). Крім того, Всесвітня організація охорони здоров'я рекомендує боротьбу з личинками як одну зі стратегій прямого контролю Anopheles stephensi в міських та приміських умовах у зонах зараження.15 Якщо джерело личинок неможливо усунути або зменшити (наприклад, побутові або міські водойми), можна розглянути використання ларвіцидів. Однак цей метод боротьби з переносниками є дорогим при обробці великих місць існування личинок.19 Тому ще одним економічно ефективним підходом є зосередження на конкретних місцях існування, де дорослі комарі присутні у великій кількості.19 Тому визначення чутливості Anopheles stephensi у місті Фік до ларвіцидів, таких як темефос, може допомогти в прийнятті обґрунтованих рішень під час розробки підходів до контролю інвазивних переносників малярії у місті Фік.
Крім того, геномний аналіз може допомогти розробити додаткові стратегії контролю для нещодавно виявленого Anopheles stephensi. Зокрема, оцінка генетичного різноманіття та структури популяції Anopheles stephensi та порівняння їх з існуючими популяціями в регіоні може дати уявлення про історію їхньої популяції, схеми розселення та потенційні вихідні популяції.
Тому, через рік після першого виявлення Anopheles stephensi в місті Фіке, регіон Сомалі, Ефіопія, ми провели ентомологічне дослідження, щоб спочатку охарактеризувати середовище проживання личинок Anopheles stephensi та визначити їхню чутливість до інсектицидів, включаючи ларвіцид темефос. Після морфологічної ідентифікації ми провели молекулярно-біологічну верифікацію та використали геномні методи для аналізу історії та структури популяції Anopheles stephensi в місті Фіке. Ми порівняли цю структуру популяції з раніше виявленими популяціями Anopheles stephensi у східній Ефіопії, щоб визначити ступінь його колонізації в місті Фіке. Ми також оцінили їхній генетичний зв'язок з цими популяціями, щоб визначити їхні потенційні джерела в регіоні.
Синергіст піперонілбутоксид (ПБО) був протестований проти двох піретроїдів (дельтаметрину та перметрину) проти Anopheles stephensi. Синергетичний тест проводили шляхом попереднього впливу на комарів папером з 4% ПБО протягом 60 хвилин. Потім комарів переносили в пробірки, що містили цільовий піретроїд, на 60 хвилин, і їхню сприйнятливість визначали відповідно до критеріїв смертності ВООЗ, описаних вище24.
Щоб отримати детальнішу інформацію про потенційні вихідні популяції популяції Fiq Anopheles stephensi, ми провели мережевий аналіз, використовуючи об'єднаний набір біалельних SNP-данних з послідовностей Fiq (n = 20) та послідовності Anopheles stephensi, отримані з Genbank з 10 різних місць у східній Ефіопії (n = 183, Samake et al. 29). Ми використовували EDENeworks41, який дозволяє проводити мережевий аналіз на основі матриць генетичних відстаней без апріорних припущень. Мережа складається з вузлів, що представляють популяції, з'єднані ребрами/зв'язками, зваженими за генетичною відстанню Рейнольдса (D)42 на основі Fst, яка забезпечує міцність зв'язку між парами популяцій41. Чим товстіше ребро/зв'язок, тим сильніший генетичний зв'язок між двома популяціями. Більше того, розмір вузла пропорційний сукупним зваженим реберним зв'язкам кожної популяції. Тому, чим більший вузол, тим вища точка концентрації або конвергенції з'єднання. Статистичну значущість вузлів оцінювали за допомогою 1000 бутстреп-повторень. Вузли, що з'являються у списках перших 5 та 1 значень центральності проміжності (ПК) (кількість найкоротших генетичних шляхів через вузол), можна вважати статистично значущими43.
Ми повідомляємо про присутність An. stephensi у великій кількості протягом сезону дощів (травень-червень 2022 року) у Фіке, регіон Сомалі, Ефіопія. З понад 3500 зібраних личинок Anopheles усі були вирощені та морфологічно ідентифіковані як Anopheles stephensi. Молекулярна ідентифікація підмножини личинок та подальший молекулярний аналіз також підтвердили, що досліджуваний зразок належить до Anopheles stephensi. Усі ідентифіковані середовища існування личинок An. stephensi були штучними місцями розмноження, такими як ставки з пластиковим покриттям, закриті та відкриті резервуари для води та бочки, що узгоджується з іншими середовищами існування личинок An. stephensi, зареєстрованими у східній Ефіопії45. Той факт, що були зібрані личинки інших видів An. stephensi, свідчить про те, що An. stephensi може пережити сухий сезон у Фіке15, який загалом відрізняється від An. arabiensis, основного переносника малярії в Ефіопії46,47. Однак у Кенії личинки Anopheles stephensi… були знайдені як у штучних контейнерах, так і в руслах річок48, що свідчить про потенційну різноманітність середовища існування цих інвазивних личинок Anopheles stephensi, що має значення для майбутнього ентомологічного спостереження за цим інвазивним переносником малярії в Ефіопії та Африці.
Дослідження виявило високу поширеність інвазивних комарів Anopheles, що передають малярію, у Фікії, їхні личинкові середовища існування, статус стійкості дорослих особин та личинок до інсектицидів, генетичне різноманіття, структуру популяції та потенційні джерела популяцій. Наші результати показали, що популяція Anopheles fickii була чутливою до піриміфос-метилу, ПБО-піретрину та теметафосу. B1 Таким чином, ці інсектициди можуть бути ефективно використані в стратегіях боротьби з цим інвазивним переносником малярії в регіоні Фікії. Ми також виявили, що популяція Anopheles fik має генетичний зв'язок з двома основними центрами Anopheles у східній Ефіопії, а саме: Джиг-Джіга та Діре-Дава, і є більш тісно пов'язаною з Джиг-Джіга. Тому посилення контролю над переносниками в цих районах може допомогти запобігти подальшому вторгненню комарів Anopheles у Фікії та інші райони. На завершення, це дослідження пропонує комплексний підхід до вивчення нещодавніх спалахів Anopheles. Стебловий мотиль Стівенсона розширюється на нові географічні райони, щоб визначити ступінь його поширення, оцінити ефективність інсектицидів та виявити потенційні джерела популяцій для запобігання подальшому поширенню.
Час публікації: 19 травня 2025 р.