Malaria heriotza- eta gaixotasun-kausa nagusia izaten jarraitzen du Afrikan, eta 5 urtetik beherako haurren artean dago zamarik handiena. Gaixotasuna prebenitzeko biderik eraginkorrena Anopheles eltxo helduei zuzendutako bektore intsektizidak kontrolatzeko agenteak dira. Esku-hartze hauen erabilera hedatuaren ondorioz, gaur egun oso hedatuta dago intsektizida-klaseen aurkako erresistentzia Afrikan zehar. Fenotipo hau garatzen duten azpiko mekanismoak ulertzea ezinbestekoa da bai erresistentziaren hedapenaren jarraipena egiteko, bai hura gainditzeko tresna berriak garatzeko.
Ikerketa honetan, intsektizidari erresistenteak diren Anopheles gambiae, Anopheles cruzi eta Anopheles arabiensis populazioen mikrobiomaren konposizioa alderatu dugu Burkina Fasoko intsektizidekiko sentikorrak diren populazioekin, baita Etiopiakoak ere.
Ez dugu desberdintasunik aurkitu mikrobiotaren konposizioan intsektizida erresistenteen etaintsektizida-Burkina Fasoko populazio jasangarriak. Emaitza hori Burkina Fasoko bi herrialdetako kolonien laborategiko ikerketek baieztatu zuten. Aitzitik, Etiopiako Anopheles arabiensis eltxoetan, mikrobiotaren osaeran desberdintasun argiak ikusi ziren hil zirenen eta intsektizidaren eraginpean bizirik iraun zutenen artean. Anopheles arabiensis populazio honen erresistentzia gehiago ikertzeko, RNA sekuentziazioa egin dugu eta intsektizidekiko erresistentziari lotutako detoxifikazio-genen adierazpen diferentziala aurkitu dugu, baita arnas, metaboliko eta kanal ioiko sinaptikoen aldaketak ere.
Gure emaitzek iradokitzen dute kasu batzuetan mikrobiotak intsektizida erresistentzia garatzen lagun dezakeela, transkriptoma aldaketez gain.
Askotan erresistentzia Anopheles bektorearen osagai genetiko gisa deskribatzen den arren, azken ikerketek frogatu dute mikrobioma aldatzen dela intsektizida esposizioaren aurrean, eta organismo hauek erresistentzian duten zeregina iradokitzen dute. Izan ere, Hego eta Ertamerikako Anopheles gambiae eltxo-bektoreen ikerketek mikrobioma epidermikoan aldaketa garrantzitsuak erakutsi dituzte piretroideen eraginpean egon ostean, baita organofosfatoen eraginpean egon ostean mikrobioma orokorraren aldaketak ere. Afrikan, piretroideen erresistentzia mikrobiotaren konposizioaren aldaketekin lotu da Kamerun, Kenya eta Boli Kostan, eta laborategira egokitutako Anopheles gambiae-k, berriz, mikrobiotaren aldaketak erakutsi ditu piretroideen erresistentzia hautatu ostean. Gainera, laborategian kolonizatutako Anopheles arabiensis eltxoetan antibiotikoekin egindako tratamendu esperimentalak eta bakterio ezagunak gehitzeak piretroideekiko tolerantzia handiagoa erakutsi zuten. Batera, datu hauek iradokitzen dute intsektiziden erresistentzia eltxoen mikrobiomarekin lotuta egon daitekeela eta intsektiziden erresistentziaren alderdi hori gaixotasun bektoreen kontrolerako balia daitekeela.
Azterketa honetan, 16S sekuentziazioa erabili dugu zehazteko laborategietan kolonizatutako eta eremuan bildutako eltxoen mikrobiota desberdina den ala ez Afrikako mendebaldeko eta ekialdeko piretroidearen deltametrinaren eraginpean bizirik iraun zutenen eta hil zirenen artean. Intsektiziden erresistentziaren testuinguruan, Afrikako eskualde ezberdinetako mikrobiota espezie eta erresistentzia maila ezberdinekin alderatzeak mikrobio-komunitateetan eskualdeko eraginak ulertzen lagun dezake. Laborategiko koloniak Burkina Fasokoak ziren eta Europako bi laborategi ezberdinetan hazi ziren (An. coluzzii Alemanian eta An. arabiensis Erresuma Batuan), Burkina Fasoko eltxoek An-eko hiru espezieak irudikatzen zituzten. gambiae espezie konplexua, eta Etiopiako eltxoek An irudikatzen zuten. arabiensis. Hemen erakusten dugu Etiopiako Anopheles arabiensis-ek mikrobiota sinadura desberdinak zituela eltxo bizietan eta hildakoetan, eta Burkina Fasoko Anopheles arabiensis-ek eta bi laborategiek ez zuten bitartean. Ikerketa honen helburua intsektizida erresistentzia gehiago ikertzea da. Anopheles arabiensis populazioetan RNA sekuentziazioa egin genuen eta intsektizidekiko erresistentziari lotutako geneak gorago erregulatu zirela ikusi genuen, eta arnasketarekin lotutako geneak, oro har, aldatzen ziren bitartean. Datu hauek Etiopiako bigarren populazio batekin integratzeak eskualdeko detoxifikazio-gene nagusiak identifikatu zituen. Burkina Fasoko Anopheles arabiensis-ekin alderatuz gero, desberdintasun esanguratsuak agerian utzi zituen transkriptomaren profiletan, baina hala ere Afrikan zehar gehiegi adierazten ziren desintoxikazio-gene gako identifikatu zituzten.
Ondoren, eskualde bakoitzeko espezie bakoitzeko eltxo biziak eta hilak 16S sekuentziazioa erabiliz sekuentziatu ziren eta ugaritasun erlatiboak kalkulatu ziren. Ez da desberdintasunik ikusi alfa dibertsitatean, unitate taxonomiko operatiboan (OTU) aberastasunean desberdintasunik ez dagoela adieraziz; hala ere, beta-aniztasuna nabarmen aldatu zen herrialdeen artean, eta herrialdearen eta bizi/hildako egoeraren interakzio terminoek (PANOVA = 0,001 eta 0,008, hurrenez hurren) faktore horien artean aniztasuna zegoela adierazi zuten. Ez da beta bariantza desberdintasunik ikusi herrialdeen artean, taldeen arteko antzeko bariantzak adieraziz. Bray-Curtis aldagai anitzeko eskala grafikoak (2A. irudia) erakutsi zuen laginak hein handi batean kokapenen arabera bereizten zirela, baina salbuespen nabarmenak zeuden. An-eko hainbat lagin. arabiensis komunitatea eta An-eko lagin bat. coluzzii komunitatea Burkina Fasoko lagin batekin gainjarri zen, eta An. arabiensis Burkina Fasoko laginak An-ekin gainjarri ziren. arabiensis komunitatearen lagina, eta horrek esan dezake jatorrizko mikrobiota ausaz mantendu zela belaunaldi askotan eta hainbat eskualdetan. Burkina Fasoko laginak ez ziren argi bereizten espezieka; bereizketa eza hori espero zen, gerora larba-ingurune ezberdinetakoak izan arren banakoak batu zirelako. Izan ere, ikerketek frogatu dute uretako fasean nitxo ekologiko bat partekatzeak nabarmen eragin dezakeela mikrobiotaren konposizioan [50]. Interesgarria da Burkina Fasoko eltxoen laginek eta komunitateek intsektizida esposizioaren ondoren eltxoen biziraupenean edo hilkortasunean desberdintasunik erakusten ez zuten arren, Etiopiako laginak argi bereizi ziren, Anopheles lagin hauetako mikrobiotaren konposizioa intsektizidekiko erresistentziarekin lotuta dagoela iradokiz. Laginak toki beretik jaso dira, eta horrek asoziazio sendoagoa azal dezake.
Intsektizida piretroideekiko erresistentzia fenotipo konplexua da, eta metabolismoaren eta helburuen aldaketak nahiko ondo aztertzen diren arren, mikrobiotaren aldaketak aztertzen hasi baino ez dira egiten. Ikerketa honetan, mikrobiotan aldaketak garrantzi handiagoa izan dezaketela erakusten dugu populazio jakin batzuetan; Bahir Dar-eko Anopheles arabiensis-en intsektizida-erresistentzia gehiago ezaugarritzen dugu eta erresistentziari lotutako transkripzio ezagunetan aldaketak erakusten ditugu, baita Etiopiako Anopheles arabiensis populazioen aurreko RNA-seq azterketa batean ere nabariak izan ziren arnasketarekin lotutako geneetan aldaketa garrantzitsuak. Batera, emaitza hauek iradokitzen dute eltxo hauen intsektizidaren erresistentzia faktore genetiko eta ez-genetikoen konbinazioaren araberakoa izan daitekeela, ziurrenik bakterio indigenekin erlazio sinbiotikoak erresistentzia maila baxuagoko populazioetan intsektizidaren degradazioa osatu dezaketelako.
Azken ikerketek arnasketa areagotzea intsektizidekiko erresistentziarekin lotu dute, Bahir Dar RNAseq-eko ontologia termino aberastuekin eta hemen lortutako Etiopiako datu integratuak; berriro ere iradokiz erresistentziak arnasketa areagotzea eragiten duela, fenotipo honen kausa edo ondorio gisa. Aldaketa hauek oxigeno erreaktiboen eta nitrogeno espezieen potentzialaren desberdintasunak eragiten badituzte, aurretik iradoki bezala, horrek eragina izan dezake bektore-gaitasunean eta mikrobioen kolonizazioan, epe luzeko bakterio komensalek ROS-ren aurkako bakterioen erresistentzia diferentzialaren bidez.
Hemen aurkezten diren datuek mikrobiotak zenbait ingurunetan intsektiziden erresistentzian eragina izan dezakeela frogatzen dute. Anek ere frogatu genuen. Etiopian arabiensis eltxoek transkriptoma-aldaketak erakusten dituzte intsektizida erresistentzia ematen dutenak; hala ere, Burkina Fasokoei dagokien gene kopurua txikia da. Hainbat ohar geratzen dira hemen eta beste ikerketetan lortutako ondorioei buruz. Lehenik eta behin, piretroideen biziraupenaren eta mikrobiotaren arteko erlazio kausala frogatu behar da ikerketa metabolomikoak edo mikrobiota transplantea erabiliz. Horrez gain, eskualde ezberdinetako populazio anitzetan hautagai nagusien baliozkotzea frogatu behar da. Azkenik, transkriptomaren datuak mikrobiotaren datuekin konbinatuz, transplantearen osteko ikerketa bideratuen bidez, mikrobiotak piretroideen erresistentziari dagokionez zuzenean eragiten duen eltxoaren transkriptoman informazio zehatzagoa emango du. Hala ere, elkarrekin hartuta, gure datuek erresistentzia tokikoa eta transnazionala dela iradokitzen dute, eta hainbat eskualdetan intsektizida produktu berriak probatu beharra nabarmendu dute.
Argitalpenaren ordua: 2025-mar-24