Bezgek Afrikada ölümiň we keselleriň esasy sebäbi bolmagynda galýar we iň uly agyry 5 ýaşdan kiçi çagalaryň arasynda ýüze çykýar. Keselligiň öňüni almagyň iň netijeli usuly ulular Anopheles çybynlaryna garşy göreşýän insektisid wektorlarynyň gözegçiligi üçin serişdelerdir. Bu çäreleriň giňden ulanylmagy netijesinde, iň köp ulanylýan insektisid synplaryna garşylyk häzirki wagtda Afrikada giňden ýaýrady. Bu fenotipiň döremegine sebäp bolýan esasy mehanizmleri düşünmek, garşylygyň ýaýramagyny yzarlamak we ony ýeňip geçmek üçin täze gurallary işläp düzmek üçin möhümdir.
Bu gözlegde biz Burkina-Fasodan insektisidlere çydamly Anopheles gambiae, Anopheles cruzi we Anopheles arabiensis populýasiýalarynyň mikrobiom düzümini Efiopiýadan hem insektisidlere duýgur populýasiýalar bilen deňeşdirdik.
Biz insektisidlere çydamly we mikrobiota düzüminde hiç hili tapawut tapmadykinsektisid- Burkina-Fasoda duýgur ilatlar. Bu netije Burkina-Fasonyň iki ýurdundan koloniýalaryň laboratoriýa barlaglary bilen tassyklanyldy. Tersine, Efiopiýadan gelen Anopheles arabiensis çybynlarynda ölenleriň we insektisid täsirinden diri galanlaryň arasynda mikrobiota düzüminde aýdyň tapawutlar syn edildi. Bu Anopheles arabiensis populýasiýasynyň garşylygyny has giňişleýin öwrenmek üçin biz RNK yzygiderliligini geçirdik we insektisid garşylygy bilen baglanyşykly detoksikasiýa genleriniň dürli ekspresiýasyny, şeýle hem dem alyş, metabolik we sinaptiki ion kanallaryndaky üýtgeşmeleri tapdyk.
Netijelerimiz käbir ýagdaýlarda mikrobiotanyň transkriptom üýtgeşmelerinden başga-da, insektisidlere garşy durnuklylygyň ösmegine goşant goşup biljekdigini görkezýär.
Garşylyk köplenç Anopheles wektorynyň genetiki bölegi hökmünde häsiýetlendirilse-de, soňky barlaglar mikrobiomyň insektisid täsirine jogap hökmünde üýtgeýändigini görkezdi, bu bolsa bu organizmleriň garşylyk görkezmekde rol oýnaýandygyny görkezýär. Hakykatdan-da, Günorta we Merkezi Amerikada Anopheles gambiae çybyn wektorlarynyň barlaglary piretroidlere sezewar bolandan soň epidermal mikrobiomda, şeýle hem organofosfatlara sezewar bolandan soň umumy mikrobiomda üýtgeşiklikleriň bardygyny görkezdi. Afrikada piretroid garşylygy Kamerunda, Keniýada we Kot-d'Iwuarda mikrobiotanyň düzüminde üýtgeşiklikler bilen baglanyşyklydyr, şol bir wagtyň özünde laboratoriýada uýgunlaşdyrylan Anopheles gambiae piretroid garşylygy üçin saýlanandan soň mikrobiotalarynda üýtgeşiklikler görkezdi. Mundan başga-da, antibiotikler bilen tejribe bejergisi we laboratoriýada kolonizirlenen Anopheles arabiensis çybynlaryna belli bakteriýalaryň goşulmagy piretroidlere garşy çydamlylygyň ýokarlanandygyny görkezdi. Bu maglumatlar bilelikde insektisid garşylygynyň çybyn mikrobiomy bilen baglanyşykly bolup biljekdigini we insektisid garşylygynyň bu tarapynyň kesel wektorlarynyň gözegçiligi üçin ulanylyp biljekdigini görkezýär.
Bu gözlegde, Günbatar we Gündogar Afrikada laboratoriýada koloniýalaşdyrylan we meýdanda ýygnalan çybynlaryň mikrobiotasynyň diri galanlar bilen piretroid deltametrine sezewar bolandan soň ölenleriň arasynda tapawutlanýandygyny ýa-da tapawutlanmaýandygyny kesgitlemek üçin 16S yzygiderliligini ulandyk. Insektisidlere garşylyk babatda, Afrikanyň dürli sebitlerinden dürli görnüşler we garşylyk derejeleri bilen mikrobiotalary deňeşdirmek mikrob jemgyýetlerine sebitleýin täsirleri düşünmäge kömek edip biler. Laboratoriýa koloniýalary Burkina-Fasodan gelip, iki dürli Ýewropa laboratoriýasynda (Germaniýada An. coluzzii we Beýik Britaniýada An. arabiensis) ösdürilip ýetişdirildi, Burkina-Fasodan gelen çybynlar An. gambiae görnüş toplumynyň üç görnüşiniň hemmesini, Efiopiýadan gelen çybynlar bolsa An. arabiensis-i görkezdi. Bu ýerde, Efiopiýadan gelen Anopheles arabiensis-iň diri we öli çybynlarda tapawutly mikrobiota alamatlarynyň bardygyny, Burkina-Fasodan gelen Anopheles arabiensis-iň we iki laboratoriýanyň bolsa, tapawutlanmaýandygyny görkezýäris. Bu gözlegiň maksady insektisidlere garşylygy has çuňňur öwrenmekdir. Biz Anopheles arabiensis populýasiýalarynda RNK yzygiderliligini geçirdik we insektisidlere garşylyk bilen baglanyşykly genleriň ýokarlanandygyny, dem alyş bilen baglanyşykly genleriň bolsa, umuman, üýtgedilendigini anykladyk. Bu maglumatlaryň Efiopiýadan gelen ikinji populýasiýa bilen integrasiýa edilmegi sebitdäki esasy detoksikasiýa genlerini anyklady. Burkina-Fasodan gelen Anopheles arabiensis bilen mundan beýläk deňeşdirmek transkriptom profillerinde düýpli tapawutlary ýüze çykardy, ýöne Afrikada artykmaç ekspressiýa edilen dört esasy detoksikasiýa genini anyklady.
Soňra her sebitden her görnüşiň diri we öli çybynlary 16S yzygiderligini ulanmak arkaly yzygiderligine getirildi we deňeşdirme mukdary hasaplandy. Alfa dürlüliginde hiç hili tapawutlar syn edilmedi, bu bolsa operatiw taksonomiki birligiň (OTU) baýlygynda hiç hili tapawut ýokdugyny görkezýär; şeýle-de bolsa, beta dürlüligi ýurtlar arasynda düýpli üýtgedi we ýurt we diri/öli statusy üçin özara täsir şertleri (PANOVA = degişlilikde 0,001 we 0,008) bu faktorlaryň arasynda dürlüligiň bardygyny görkezdi. Ýurtlaryň arasynda beta üýtgemelerinde hiç hili tapawutlar syn edilmedi, bu bolsa toparlaryň arasyndaky meňzeş üýtgemeleri görkezýär. Bray-Curtis köp üýtgeýänli ölçeklendirme çyzgysy (2A surat) nusgalaryň esasan ýerleşýän ýeri boýunça bölünendigini görkezdi, ýöne käbir görnükli istisnalar bardy. An. arabiensis jemgyýetinden birnäçe nusga we An. coluzzii jemgyýetinden bir nusga Burkina Fasodan alnan nusga bilen gabat geldi, Burkina Fasodan alnan An. arabiensis nusgalaryndan bir nusga bolsa An. arabiensis jemgyýetiniň nusgasy bilen gabat geldi, bu bolsa asyl mikrobiotanyň köp nesiller we birnäçe sebitlerde tötänleýin saklanandygyny görkezip biler. Burkina-Faso nusgalary görnüşler boýunça aýdyň bölünmedi; bu bölünmezligiň ýoklugy garaşylýardy, sebäbi şahslar soňra dürli liçinka gurşawlaryndan gelip çykandyklaryna garamazdan bir ýere jemlendi. Hakykatdan-da, barlaglar suw tapgyrynda ekologik nişa paýlaşmagyň mikrobiotanyň düzümine düýpli täsir edip biljekdigini görkezdi [50]. Gyzykly tarapy, Burkina-Faso çybyn nusgalary we jemgyýetleri insektisid täsirinden soň çybynlaryň ýaşaýşynda ýa-da ölüminde hiç hili tapawut görkezmese-de, Efiopiýa nusgalary aýdyň bölündi, bu bolsa bu Anopheles nusgalaryndaky mikrobiotanyň düzüminiň insektisidlere garşylyk bilen baglanyşyklydygyny görkezýär. Nusgalar bir ýerden ýygnaldy, bu bolsa has güýçli baglanyşygy düşündirip biler.
Piretroid insektisidlerine garşylyk çylşyrymly fenotipdir we metabolizmdäki we nyşanadaky üýtgeşmeler deňeşdirme boýunça gowy öwrenilen bolsa-da, mikrobiotadaky üýtgeşmeler diňe öwrenilmäge başlaýar. Bu gözlegde biz mikrobiotadaky üýtgeşmeleriň käbir populýasiýalarda has möhüm bolup biljekdigini görkezýäris; biz Bahir Dardan Anopheles arabiensis-de insektisidlere garşylygy has-da häsiýetlendirýäris we belli garşylyk bilen baglanyşykly transkriptlerdäki üýtgeşmeleri, şeýle hem Efiopiýadan Anopheles arabiensis populýasiýalarynyň öňki RNK-sequence gözleginde hem aýdyň bolan dem alyş bilen baglanyşykly genlerdäki möhüm üýtgeşmeleri görkezýäris. Bu netijeler bilelikde bu çybynlarda insektisidlere garşylygyň genetiki we genetiki däl faktorlaryň utgaşmasyna bagly bolup biljekdigini görkezýär, sebäbi ýerli bakteriýalar bilen simbiotik gatnaşyklar pes garşylyk derejesi bolan populýasiýalarda insektisidleriň dargamagynyň üstüni ýetirip biler.
Soňky barlaglar dem alyşyň ýokarlanmagyny insektisidlere garşylyk bilen baglanyşdyrdy, bu Bahir Dar RNAseq-de baýlaşdyrylan ontologiýa adalgalaryna we şu ýerde alnan integrasiýa edilen Efiopiýa maglumatlaryna laýyk gelýär; ýene-de garşylygyň dem alyşyň ýokarlanmagyna getirýändigini, bu fenotipiň sebäbi ýa-da netijesi hökmünde görkezýär. Eger bu üýtgeşmeler, öň teklip edilişi ýaly, reaktiw kislorod we azot görnüşleriniň potensialynyň tapawutlaryna getirse, bu uzak möhletli komensal bakteriýalar tarapyndan ROS-y arassalamak üçin bakteriýalaryň tapawutly garşylygy arkaly wektor ukybyna we mikrob kolonizasiýasyna täsir edip biler.
Bu ýerde görkezilen maglumatlar mikrobiotanyň belli bir gurşawlarda insektisidlere garşylykly täsir edip biljekdigine subutnama berýär. Şeýle hem, Efiopiýadaky An. arabiensis çybynlarynyň insektisidlere garşylyklylygy üpjün edýän meňzeş transkriptom üýtgeşmelerini görkezýändigini görkezdik; ýöne, Burkina-Fasodaky genlere laýyk gelýän genleriň sany az. Bu ýerde we beýleki barlaglarda gazanylan netijelere degişli birnäçe duýduryş galýar. Ilki bilen, metabolomik barlaglar ýa-da mikrobiota transplantasiýasyny ulanmak arkaly piretroidleriň ýaşaýşy bilen mikrobiotanyň arasyndaky sebäp-netijeli gatnaşygy subut etmek gerek. Mundan başga-da, dürli sebitlerden köp sanly ilatdaky esasy dalaşgärleriň tassyklanmagy subut edilmeli. Ahyrsoňy, transkriptom maglumatlaryny maksatly transplantasiýadan soňky barlaglar arkaly mikrobiota maglumatlary bilen birleşdirmek, mikrobiotanyň piretroidlere garşylyklylygy babatda çybyn transkriptomyna gönüden-göni täsir edýändigi barada has jikme-jik maglumat berer. Şeýle-de bolsa, umumylykda alnanda, maglumatlarymyz garşylygyň ýerli we transmillidigini görkezýär, bu bolsa täze insektisid önümlerini birnäçe sebitde synagdan geçirmegiň zerurdygyny görkezýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 24-nji marty