Mae malaria yn parhau i fod yn brif achos marwolaeth a salwch yn Affrica, gyda'r baich mwyaf ymhlith plant dan 5 oed. Y ffordd fwyaf effeithiol o atal y clefyd yw asiantau rheoli fector pryfleiddiaid sy'n targedu mosgitos Anopheles sy'n oedolion. O ganlyniad i'r defnydd eang o'r ymyriadau hyn, mae ymwrthedd i'r dosbarthiadau pryfleiddiaid a ddefnyddir amlaf bellach yn gyffredin ledled Affrica. Mae deall y mecanweithiau sylfaenol sy'n arwain at y ffenoteip hwn yn hanfodol i olrhain lledaeniad ymwrthedd ac i ddatblygu offer newydd i'w oresgyn.
Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom gymharu cyfansoddiad y microbiom mewn poblogaethau Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, ac Anopheles arabiensis sy'n gwrthsefyll pryfleiddiaid o Burkina Faso â phoblogaethau sy'n sensitif i bryfleiddiaid, hefyd o Ethiopia.
Ni chanfuom unrhyw wahaniaethau yng nghyfansoddiad y microbiota rhwng y rhai sy'n gwrthsefyll pryfleiddiad apryfleiddiadpoblogaethau sy'n agored i niwed yn Burkina Faso. Cadarnhawyd y canlyniad hwn gan astudiaethau labordy o gytrefi o ddwy wlad yn Burkina Faso. Mewn cyferbyniad, mewn mosgitos Anopheles arabiensis o Ethiopia, gwelwyd gwahaniaethau clir yng nghyfansoddiad y microbiota rhwng y rhai a fu farw a'r rhai a oroesodd amlygiad i bryfleiddiaid. I ymchwilio ymhellach i wrthwynebiad y boblogaeth Anopheles arabiensis hon, fe wnaethom gynnal dilyniannu RNA a chanfod mynegiant gwahaniaethol o enynnau dadwenwyno sy'n gysylltiedig ag ymwrthedd i bryfleiddiaid, yn ogystal â newidiadau mewn sianeli ïon resbiradol, metabolaidd a synaptig.
Mae ein canlyniadau'n awgrymu y gall y microbiota, mewn rhai achosion, gyfrannu at ddatblygiad ymwrthedd i bryfleiddiaid, yn ogystal â newidiadau trawsgriftom.
Er bod ymwrthedd yn aml yn cael ei ddisgrifio fel cydran enetig o'r fector Anopheles, mae astudiaethau diweddar wedi dangos bod y microbiom yn newid mewn ymateb i amlygiad i bryfleiddiaid, gan awgrymu rôl i'r organebau hyn mewn ymwrthedd. Yn wir, mae astudiaethau o fectorau mosgito Anopheles gambiae yn Ne a Chanol America wedi dangos newidiadau sylweddol yn y microbiom epidermol yn dilyn amlygiad i pyrethroidau, yn ogystal â newidiadau yn y microbiom cyffredinol yn dilyn amlygiad i organoffosffadau. Yn Affrica, mae ymwrthedd i pyrethroid wedi'i gysylltu â newidiadau yng nghyfansoddiad y microbiota yng Nghamerŵn, Kenya, a Côte d'Ivoire, tra bod Anopheles gambiae sydd wedi'u haddasu i labordy wedi dangos newidiadau yn eu microbiota yn dilyn dethol ar gyfer ymwrthedd i pyrethroidau. Ar ben hynny, dangosodd triniaeth arbrofol gyda gwrthfiotigau ac ychwanegu bacteria hysbys mewn mosgitos Anopheles arabiensis a wladychwyd mewn labordy oddefgarwch cynyddol i pyrethroidau. Gyda'i gilydd, mae'r data hyn yn awgrymu y gallai ymwrthedd i bryfleiddiaid fod yn gysylltiedig â microbiom y mosgito ac y gellid manteisio ar yr agwedd hon ar ymwrthedd i bryfleiddiaid i reoli fector clefydau.
Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom ddefnyddio dilyniannu 16S i benderfynu a oedd microbiota mosgitos a wladychwyd mewn labordy ac a gasglwyd yn y maes yng Ngorllewin a Dwyrain Affrica yn wahanol rhwng y rhai a oroesodd a'r rhai a fu farw ar ôl dod i gysylltiad â'r pyrethroid deltamethrin. Yng nghyd-destun ymwrthedd i bryfleiddiaid, gall cymharu microbiota o wahanol ranbarthau o Affrica gyda gwahanol rywogaethau a lefelau o ymwrthedd helpu i ddeall dylanwadau rhanbarthol ar gymunedau microbaidd. Roedd cytrefi labordy o Burkina Faso ac a fagwyd mewn dau labordy Ewropeaidd gwahanol (An. coluzzii yn yr Almaen ac An. arabiensis yn y Deyrnas Unedig), roedd mosgitos o Burkina Faso yn cynrychioli'r tair rhywogaeth o'r cymhleth rhywogaethau An. gambiae, ac roedd mosgitos o Ethiopia yn cynrychioli An. arabiensis. Yma, rydym yn dangos bod gan Anopheles arabiensis o Ethiopia lofnodion microbiota penodol mewn mosgitos byw a marw, tra nad oedd gan Anopheles arabiensis o Burkina Faso a dau labordy. Nod yr astudiaeth hon yw ymchwilio ymhellach i ymwrthedd i bryfleiddiaid. Fe wnaethon ni gynnal dilyniannu RNA ar boblogaethau Anopheles arabiensis a chanfod bod genynnau sy'n gysylltiedig â gwrthwynebiad i bryfleiddiaid wedi'u huchreoleiddio, tra bod genynnau sy'n gysylltiedig ag anadlu wedi'u newid yn gyffredinol. Nododd integreiddio'r data hyn ag ail boblogaeth o Ethiopia enynnau dadwenwyno allweddol yn y rhanbarth. Datgelodd cymhariaeth bellach ag Anopheles arabiensis o Burkina Faso wahaniaethau sylweddol ym mhroffiliau trawsgrifiadom, ond nododd bedwar genyn dadwenwyno allweddol o hyd a oedd wedi'u gor-fynegi ledled Affrica.
Yna dilyniannwyd mosgitos byw a marw o bob rhywogaeth o bob rhanbarth gan ddefnyddio dilyniannu 16S a chyfrifwyd niferoedd cymharol. Ni welwyd unrhyw wahaniaethau mewn amrywiaeth alffa, sy'n dangos nad oes unrhyw wahaniaethau yng nghyfoeth yr uned tacsonomig weithredol (OTU); fodd bynnag, roedd amrywiaeth beta yn amrywio'n sylweddol rhwng gwledydd, ac roedd termau rhyngweithio ar gyfer gwlad a statws byw/marw (PANOVA = 0.001 a 0.008, yn y drefn honno) yn dangos bod amrywiaeth yn bodoli rhwng y ffactorau hyn. Ni welwyd unrhyw wahaniaethau mewn amrywiant beta rhwng gwledydd, sy'n dangos amrywiadau tebyg rhwng grwpiau. Dangosodd plot graddio aml-amrywiad Bray-Curtis (Ffigur 2A) fod samplau wedi'u gwahanu'n bennaf yn ôl lleoliad, ond roedd rhai eithriadau nodedig. Roedd sawl sampl o'r gymuned An. arabiensis ac un sampl o'r gymuned An. coluzzii yn gorgyffwrdd â sampl o Burkina Faso, tra bod un sampl o'r samplau An. arabiensis o Burkina Faso yn gorgyffwrdd â sampl y gymuned An. arabiensis, a all ddangos bod y microbiota gwreiddiol wedi'i gynnal ar hap dros lawer o genedlaethau ac ar draws sawl rhanbarth. Nid oedd samplau Burkina Faso wedi'u gwahanu'n glir yn ôl rhywogaeth; roedd disgwyl y diffyg gwahanu hwn gan fod unigolion wedi'u cronni wedyn er gwaethaf tarddu o amgylcheddau larfa gwahanol. Yn wir, mae astudiaethau wedi dangos y gall rhannu cilfach ecolegol yn ystod y cyfnod dyfrol ddylanwadu'n sylweddol ar gyfansoddiad y microbiota [50]. Yn ddiddorol, er nad oedd samplau a chymunedau mosgito Burkina Faso yn dangos unrhyw wahaniaethau yng ngoroesiad na marwolaethau mosgito ar ôl dod i gysylltiad â phryfladdwyr, roedd samplau Ethiopia wedi'u gwahanu'n glir, gan awgrymu bod cyfansoddiad y microbiota yn y samplau Anopheles hyn yn gysylltiedig â gwrthwynebiad i bryfladdwyr. Casglwyd y samplau o'r un lleoliad, a allai egluro'r cysylltiad cryfach.
Mae ymwrthedd i bryfleiddiaid pyrethroid yn ffenoteip cymhleth, ac er bod newidiadau mewn metaboledd a thargedau wedi'u hastudio'n gymharol dda, dim ond dechrau cael eu harchwilio y mae newidiadau yn y microbiota. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn dangos y gallai newidiadau yn y microbiota fod yn bwysicach mewn rhai poblogaethau; rydym ymhellach yn nodweddu ymwrthedd i bryfleiddiaid yn Anopheles arabiensis o Bahir Dar ac yn dangos newidiadau mewn trawsgrifiadau hysbys sy'n gysylltiedig â gwrthiant, yn ogystal â newidiadau sylweddol mewn genynnau sy'n gysylltiedig ag resbiradaeth a oedd hefyd yn amlwg mewn astudiaeth RNA-seq flaenorol o boblogaethau Anopheles arabiensis o Ethiopia. Gyda'i gilydd, mae'r canlyniadau hyn yn awgrymu y gallai ymwrthedd i bryfleiddiaid yn y mosgitos hyn ddibynnu ar gyfuniad o ffactorau genetig ac an-genetig, yn ôl pob tebyg oherwydd y gallai perthnasoedd symbiotig â bacteria cynhenid ategu dirywiad pryfleiddiaid mewn poblogaethau â lefelau is o wrthiant.
Mae astudiaethau diweddar wedi cysylltu mwy o resbiradaeth ag ymwrthedd i bryfleiddiaid, yn gyson â'r termau ontoleg cyfoethog yn RNAseq Bahir Dar a'r data Ethiopiaidd integredig a gafwyd yma; gan awgrymu unwaith eto fod ymwrthedd yn arwain at fwy o resbiradaeth, naill ai fel achos neu ganlyniad i'r ffenoteip hwn. Os yw'r newidiadau hyn yn arwain at wahaniaethau ym mhotensial rhywogaethau ocsigen a nitrogen adweithiol, fel yr awgrymwyd yn flaenorol, gallai hyn effeithio ar gymhwysedd fector a gwladychu microbaidd trwy wrthwynebiad bacteriol gwahaniaethol i sborion ROS gan facteria commensal hirdymor.
Mae'r data a gyflwynir yma yn darparu tystiolaeth y gall y microbiota ddylanwadu ar ymwrthedd i bryfleiddiaid mewn rhai amgylcheddau. Dangoswyd hefyd fod mosgitos An. arabiensis yn Ethiopia yn arddangos newidiadau trawsgrifiad tebyg sy'n rhoi ymwrthedd i bryfleiddiaid; fodd bynnag, mae nifer y genynnau sy'n cyfateb i'r rhai yn Burkina Faso yn fach. Mae sawl rhybudd yn parhau ynghylch y casgliadau a gyrhaeddwyd yma ac mewn astudiaethau eraill. Yn gyntaf, mae angen dangos perthynas achosol rhwng goroesiad pyrethroid a'r microbiota gan ddefnyddio astudiaethau metabolig neu drawsblannu microbiota. Yn ogystal, mae angen dangos dilysu ymgeiswyr allweddol mewn poblogaethau lluosog o wahanol ranbarthau. Yn olaf, bydd cyfuno data trawsgrifiad â data microbiota trwy astudiaethau ôl-drawsblannu wedi'u targedu yn darparu gwybodaeth fanylach ynghylch a yw'r microbiota yn dylanwadu'n uniongyrchol ar drawsgrifiad y mosgito mewn perthynas ag ymwrthedd i pyrethroid. Fodd bynnag, gyda'i gilydd, mae ein data yn awgrymu bod ymwrthedd yn lleol ac yn drawsgenedlaethol, gan amlygu'r angen i brofi cynhyrchion pryfleiddiaid newydd mewn sawl rhanbarth.
Amser postio: Mawrth-24-2025