Από την ανακάλυψή του στο Τζιμπουτί το 2012, το ασιατικό κουνούπι Anopheles stephensi έχει εξαπλωθεί σε όλο το Κέρας της Αφρικής. Αυτός ο εισβολικός φορέας συνεχίζει να εξαπλώνεται σε όλη την ήπειρο, αποτελώντας σοβαρή απειλή για τα προγράμματα ελέγχου της ελονοσίας. Οι μέθοδοι ελέγχου των φορέων, συμπεριλαμβανομένων των κουνουπιέρων που έχουν υποστεί επεξεργασία με εντομοκτόνα και του ψεκασμού σε εσωτερικούς χώρους με υπολείμματα, έχουν μειώσει σημαντικά το φορτίο της ελονοσίας. Ωστόσο, η αυξανόμενη συχνότητα εμφάνισης κουνουπιών ανθεκτικών στα εντομοκτόνα, συμπεριλαμβανομένων των πληθυσμών Anopheles stephensi, παρεμποδίζει τις συνεχιζόμενες προσπάθειες εξάλειψης της ελονοσίας. Η κατανόηση της δομής του πληθυσμού, της ροής γονιδίων μεταξύ των πληθυσμών και της κατανομής των μεταλλάξεων αντοχής στα εντομοκτόνα είναι απαραίτητη για την καθοδήγηση αποτελεσματικών στρατηγικών ελέγχου της ελονοσίας.
Η βελτίωση της κατανόησής μας σχετικά με το πώς το An. stephensi καθιερώθηκε τόσο πολύ στο HOA είναι κρίσιμη για την πρόβλεψη της πιθανής εξάπλωσής του σε νέες περιοχές. Η γενετική των πληθυσμών έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τη μελέτη ειδών-φορέων, ώστε να αποκτηθεί εικόνα για τη δομή του πληθυσμού, τη συνεχή επιλογή και τη ροή γονιδίων18,19. Για το An. stephensi, η μελέτη της δομής του πληθυσμού και της δομής του γονιδιώματος μπορεί να βοηθήσει στην αποσαφήνιση της οδού εισβολής του και οποιασδήποτε προσαρμοστικής εξέλιξης που μπορεί να έχει συμβεί από την εμφάνισή του. Εκτός από τη ροή γονιδίων, η επιλογή είναι ιδιαίτερα σημαντική επειδή μπορεί να εντοπίσει αλληλόμορφα που σχετίζονται με την αντοχή στα εντομοκτόνα και να ρίξει φως στον τρόπο με τον οποίο αυτά τα αλληλόμορφα εξαπλώνονται στον πληθυσμό20.
Μέχρι σήμερα, οι δοκιμές δεικτών αντοχής στα εντομοκτόνα και γενετικής πληθυσμού στο χωροκατακτητικό είδος Anopheles stephensi έχουν περιοριστεί σε λίγα υποψήφια γονίδια. Η εμφάνιση του είδους στην Αφρική δεν είναι πλήρως κατανοητή, αλλά μια υπόθεση είναι ότι εισήχθη από ανθρώπους ή ζώα. Άλλες θεωρίες περιλαμβάνουν τη μετανάστευση σε μεγάλες αποστάσεις μέσω του ανέμου. Τα αιθιοπικά απομονωμένα στελέχη που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη συλλέχθηκαν στο Awash Sebat Kilo, μια πόλη που βρίσκεται 200 χλμ. ανατολικά της Αντίς Αμπέμπα και στον κύριο διάδρομο μεταφοράς από την Αντίς Αμπέμπα στο Τζιμπουτί. Το Awash Sebat Kilo είναι μια περιοχή με υψηλή μετάδοση ελονοσίας και έχει μεγάλο πληθυσμό Anopheles stephensi, το οποίο αναφέρεται ότι είναι ανθεκτικό στα εντομοκτόνα, καθιστώντας το μια σημαντική τοποθεσία για τη μελέτη της γενετικής πληθυσμού του Anopheles stephensi8.
Η μετάλλαξη αντοχής στα εντομοκτόνα kdr L1014F ανιχνεύθηκε σε χαμηλή συχνότητα στον πληθυσμό της Αιθιοπίας και δεν ανιχνεύθηκε στα δείγματα πεδίου της Ινδίας. Αυτή η μετάλλαξη kdr προσδίδει αντοχή στα πυρεθροειδή και στο DDT και είχε εντοπιστεί προηγουμένως σε πληθυσμούς An. stephensi που συλλέχθηκαν στην Ινδία το 2016 και στο Αφγανιστάν το 2018.31,32 Παρά τα στοιχεία εκτεταμένης αντοχής στα πυρεθροειδή και στις δύο πόλεις, η μετάλλαξη kdr L1014F δεν ανιχνεύθηκε στους πληθυσμούς της Μανγκαλόρ και της Μπανγκαλόρ που αναλύθηκαν εδώ. Το χαμηλό ποσοστό των αιθιοπικών απομονωμένων στελεχών που έφεραν αυτό το SNP και ήταν ετερόζυγα υποδηλώνει ότι η μετάλλαξη προέκυψε πρόσφατα σε αυτόν τον πληθυσμό. Αυτό υποστηρίζεται από μια προηγούμενη μελέτη στο Awash που δεν βρήκε κανένα στοιχείο της μετάλλαξης kdr σε δείγματα που συλλέχθηκαν το έτος πριν από αυτά που αναλύθηκαν εδώ.18 Προηγουμένως εντοπίσαμε αυτήν τη μετάλλαξη kdr L1014F σε χαμηλή συχνότητα σε ένα σύνολο δειγμάτων από την ίδια περιοχή/έτος χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση ανίχνευσης αμπλικονίου.28 Δεδομένης της φαινοτυπικής αντοχής στις θέσεις δειγματοληψίας, η χαμηλή συχνότητα αλληλόμορφων αυτού του δείκτη αντοχής υποδηλώνει ότι μηχανισμοί άλλοι από την τροποποίηση της θέσης-στόχου είναι υπεύθυνοι για αυτόν τον παρατηρούμενο φαινότυπο.
Ένας περιορισμός αυτής της μελέτης είναι η έλλειψη φαινοτυπικών δεδομένων σχετικά με την απόκριση στα εντομοκτόνα. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες που να συνδυάζουν την αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος (WGS) ή την στοχευμένη αλληλούχιση αμπλικονίων σε συνδυασμό με βιοδοκιμασίες ευαισθησίας για να διερευνηθεί η επίδραση αυτών των μεταλλάξεων στην απόκριση στα εντομοκτόνα. Αυτά τα νέα SNPs με παρερμηνεία που μπορεί να σχετίζονται με αντοχή θα πρέπει να στοχεύσουν σε μοριακές δοκιμασίες υψηλής απόδοσης για την υποστήριξη της παρακολούθησης και τη διευκόλυνση της λειτουργικής εργασίας για την κατανόηση και την επικύρωση πιθανών μηχανισμών που σχετίζονται με τους φαινοτύπους αντοχής.
Συνοπτικά, αυτή η μελέτη παρέχει μια βαθύτερη κατανόηση της γενετικής του πληθυσμού των κουνουπιών Anopheles σε όλες τις ηπείρους. Η εφαρμογή της ανάλυσης αλληλούχισης ολόκληρου του γονιδιώματος (WGS) σε μεγαλύτερες ομάδες δειγμάτων σε διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές θα είναι το κλειδί για την κατανόηση της ροής των γονιδίων και τον εντοπισμό δεικτών αντοχής στα εντομοκτόνα. Αυτή η γνώση θα επιτρέψει στις αρχές δημόσιας υγείας να κάνουν ενημερωμένες επιλογές στην επιτήρηση φορέων και στη χρήση εντομοκτόνων.
Χρησιμοποιήσαμε δύο προσεγγίσεις για την ανίχνευση της διακύμανσης του αριθμού αντιγράφων σε αυτό το σύνολο δεδομένων. Αρχικά, χρησιμοποιήσαμε μια προσέγγιση βασισμένη στην κάλυψη που επικεντρώθηκε σε αναγνωρισμένες συστάδες γονιδίων CYP στο γονιδίωμα (Συμπληρωματικός Πίνακας S5). Η κάλυψη του δείγματος υπολογίστηκε κατά μέσο όρο σε όλες τις τοποθεσίες συλλογής και χωρίστηκε σε τέσσερις ομάδες: Αιθιοπία, ινδικά χωράφια, ινδικές αποικίες και πακιστανικές αποικίες. Η κάλυψη για κάθε ομάδα ομαλοποιήθηκε χρησιμοποιώντας εξομάλυνση πυρήνα και στη συνέχεια απεικονίστηκε γραφικά σύμφωνα με το διάμεσο βάθος κάλυψης του γονιδιώματος για αυτήν την ομάδα.
Ώρα δημοσίευσης: 23 Ιουνίου 2025