Invasjonen av Anopheles stephensi i Etiopia kan føre til en økning i malariaforekomsten i regionen. Derfor er det avgjørende å forstå insektmiddelresistensprofilen og populasjonsstrukturen til Anopheles stephensi, som nylig ble oppdaget i Fike i Etiopia, for å veilede vektorkontrollen for å stoppe spredningen av denne invasive malariaarten i landet. Etter entomologisk overvåking av Anopheles stephensi i Fike i Somali-regionen i Etiopia, bekreftet vi tilstedeværelsen av Anopheles stephensi i Fike på morfologisk og molekylært nivå. Karakterisering av larvehabitater og insektmiddelfølsomhetstesting viste at A. fixini oftest ble funnet i kunstige beholdere og var resistent mot de fleste testede voksne insektmidler (organofosfater, karbamater,pyretroider) bortsett fra pirimifos-metyl og PBO-pyretroid. Imidlertid var umodne larvestadier mottakelige for temefos. Ytterligere sammenlignende genomisk analyse ble utført med den tidligere arten Anopheles stephensi. Analyse av Anopheles stephensi-populasjonen i Etiopia ved bruk av 1704 bialleliske SNP-er avdekket genetisk kobling mellom A. fixais- og Anopheles stephensi-populasjoner i det sentrale og østlige Etiopia, spesielt A. jiggigas. Våre funn om insektmiddelresistensegenskaper samt mulige kildepopulasjoner av Anopheles fixini kan bidra til å utvikle kontrollstrategier for denne malariavektoren i Fike- og Jigjiga-regionene for å begrense videre spredning fra disse to regionene til andre deler av landet og over det afrikanske kontinentet.
Det er avgjørende å forstå myggynglesteder og miljøforhold for å utvikle strategier for myggkontroll, som bruk av larvicider (temephos) og miljøkontroll (eliminering av larvehabitater). I tillegg anbefaler Verdens helseorganisasjon larvehåndtering som en av strategiene for direkte kontroll av Anopheles stephensi i urbane og peri-urbane omgivelser i infestasjonsområder. 15 Hvis larvekilden ikke kan elimineres eller reduseres (f.eks. vannreservoarer i husholdninger eller byer), kan bruk av larvicider vurderes. Denne metoden for vektorkontroll er imidlertid dyr når man behandler store larvehabitater. 19 Derfor er det en annen kostnadseffektiv tilnærming å målrette spesifikke habitater der voksne mygg er tilstede i store antall. 19 Derfor kan det å bestemme Anopheles stephensis mottakelighet i Fik City for larvicider som temephos bidra til å informere beslutninger når man utvikler tilnærminger for å kontrollere invasive malariavektorer i Fik City.
I tillegg kan genomisk analyse bidra til å utvikle ytterligere kontrollstrategier for den nyoppdagede Anopheles stephensi. Spesielt kan det å vurdere det genetiske mangfoldet og populasjonsstrukturen til Anopheles stephensi og sammenligne dem med eksisterende populasjoner i regionen gi innsikt i deres populasjonshistorie, spredningsmønstre og potensielle kildepopulasjoner.
Derfor, ett år etter den første påvisningen av Anopheles stephensi i Fike by, Somali-regionen, Etiopia, utførte vi en entomologisk undersøkelse for først å karakterisere habitatet til Anopheles stephensi-larver og bestemme deres følsomhet for insektmidler, inkludert larvicidet temephos. Etter morfologisk identifisering utførte vi molekylærbiologisk verifisering og brukte genomiske metoder for å analysere populasjonshistorien og populasjonsstrukturen til Anopheles stephensi i Fike by. Vi sammenlignet denne populasjonsstrukturen med tidligere påviste Anopheles stephensi-populasjoner i Øst-Etiopia for å bestemme omfanget av koloniseringen i Fike by. Vi vurderte videre deres genetiske slektskap til disse populasjonene for å identifisere deres potensielle kildepopulasjoner i regionen.
Synergisten piperonylbutoksid (PBO) ble testet mot to pyretroider (deltametrin og permetrin) mot Anopheles stephensi. Den synergistiske testen ble utført ved å forhåndseksponere mygg for 4 % PBO-papir i 60 minutter. Myggene ble deretter overført til rør som inneholdt målpyretroiden i 60 minutter, og deres mottakelighet ble bestemt i henhold til WHOs dødelighetskriterier beskrevet ovenfor24.
For å få mer detaljert informasjon om de potensielle kildepopulasjonene til Fiq Anopheles stephensi-populasjonen, utførte vi en nettverksanalyse ved hjelp av et kombinert biallelisk SNP-datasett fra Fiq-sekvenser (n = 20), og Genbank ekstraherte Anopheles stephensi-sekvenser fra 10 forskjellige steder i Øst-Etiopia (n = 183, Samake et al. 29). Vi brukte EDENetworks41, som tillater nettverksanalyse basert på genetiske avstandsmatriser uten a priori antagelser. Nettverket består av noder som representerer populasjoner forbundet med kanter/lenker vektet med Reynolds genetiske avstand (D)42 basert på Fst, som gir styrken på koblingen mellom par av populasjoner41. Jo tykkere kant/lenke, desto sterkere er det genetiske forholdet mellom de to populasjonene. Dessuten er nodestørrelsen proporsjonal med de kumulative vektede kantlenkene til hver populasjon. Derfor, jo større noden er, desto høyere er knutepunktet eller konvergenspunktet for forbindelsen. Den statistiske signifikansen av noder ble vurdert ved hjelp av 1000 bootstrap-replikater. Noder som vises i topp 5 og 1-listen over mellomverdier for sentralitet mellom noden (BC) (antall korteste genetiske stier gjennom noden) kan anses som statistisk signifikante43.
Vi rapporterer om tilstedeværelsen av An. stephensi i store mengder i regntiden (mai–juni 2022) i Fike, Somali-regionen, Etiopia. Av de mer enn 3500 Anopheles-larvene som ble samlet inn, ble alle oppdrettet og morfologisk identifisert som Anopheles stephensi. Molekylær identifisering av en delmengde av larver og videre molekylær analyse bekreftet også at den studerte prøven tilhørte Anopheles stephensi. Alle identifiserte An. stephensi-larvehabitater var kunstige yngleplasser som plastforede dammer, lukkede og åpne vanntanker og tønner, noe som er i samsvar med andre An. stephensi-larvehabitater rapportert i Øst-Etiopia45. Det faktum at larver av andre An. stephensi-arter ble samlet inn, tyder på at An. stephensi kan overleve den tørre årstiden i Fike15, som generelt er forskjellig fra An. arabiensis, den viktigste malariavektoren i Etiopia46,47. I Kenya ble det imidlertid funnet Anopheles stephensi…-larver i både kunstige bekker og elveleier48, noe som fremhever det potensielle habitatmangfoldet til disse invasive Anopheles stephensi-larvene, noe som har implikasjoner for fremtidig entomologisk overvåking av denne invasive malariavektoren i Etiopia og Afrika.
Studien identifiserte den høye forekomsten av invasive Anopheles-malariaoverførende mygg i Fickii, deres larvehabitater, insektmiddelresistensstatus hos voksne og larver, genetisk mangfold, populasjonsstruktur og potensielle kildepopulasjoner. Resultatene våre viste at Anopheles fickii-populasjonen var mottakelig for pirimifos-metyl, PBO-pyretrin og temetafos. B1 Dermed kan disse insektmidlene effektivt brukes i kontrollstrategier for denne invasive malariavektoren i Fickii-regionen. Vi fant også at Anopheles fik-populasjonen hadde genetisk slektskap med de to viktigste Anopheles-sentrene i Øst-Etiopia, nemlig Jig Jiga og Dire Dawa, og var nærmere beslektet med Jig Jiga. Derfor kan styrking av vektorkontrollen i disse områdene bidra til å forhindre ytterligere invasjon av Anopheles-mygg i Fike og andre områder. Avslutningsvis tilbyr denne studien en omfattende tilnærming til studiet av nylige Anopheles-utbrudd. Stephensons stilkborer utvides til nye geografiske områder for å bestemme omfanget av spredningen, vurdere effektiviteten av insektmidler og identifisere potensielle kildepopulasjoner for å forhindre ytterligere spredning.
Publiseringstid: 19. mai 2025