Invasionen af Anopheles stephensi i Etiopien kan føre til en stigning i malariaforekomsten i regionen. Derfor er det afgørende at forstå insekticidresistensprofilen og populationsstrukturen for Anopheles stephensi, der for nylig er blevet opdaget i Fike, Etiopien, for at kunne styre vektorbekæmpelsen og stoppe spredningen af denne invasive malariaart i landet. Efter entomologisk overvågning af Anopheles stephensi i Fike, Somali-regionen, Etiopien, bekræftede vi tilstedeværelsen af Anopheles stephensi i Fike på morfologisk og molekylært niveau. Karakterisering af larvehabitater og insekticidfølsomhedstest viste, at A. fixini oftest blev fundet i kunstige beholdere og var resistent over for de fleste testede voksne insekticider (organofosfater, carbamater,pyrethroider) undtagen pirimiphos-methyl og PBO-pyrethroid. Imidlertid var umodne larvestadier modtagelige for temephos. Yderligere sammenlignende genomisk analyse blev udført med den tidligere art Anopheles stephensi. Analyse af Anopheles stephensi-populationen i Etiopien ved hjælp af 1704 bialleliske SNP'er afslørede en genetisk forbindelse mellem A. fixais- og Anopheles stephensi-populationer i det centrale og østlige Etiopien, især A. jiggigas. Vores fund om insekticidresistenstræk samt mulige kildepopulationer af Anopheles fixini kan hjælpe med at udvikle kontrolstrategier for denne malariavektor i Fike- og Jigjiga-regionerne for at begrænse dens yderligere spredning fra disse to regioner til andre dele af landet og på tværs af det afrikanske kontinent.
Forståelse af myggens ynglepladser og miljøforhold er afgørende for at udvikle strategier for mygbekæmpelse, såsom brugen af larvicider (temephos) og miljøkontrol (eliminering af larvehabitater). Derudover anbefaler Verdenssundhedsorganisationen larvehåndtering som en af strategierne til direkte bekæmpelse af Anopheles stephensi i bymæssige og peri-urbane omgivelser i angrebsområder. 15 Hvis larvekilden ikke kan elimineres eller reduceres (f.eks. vandreservoirer i private hjem eller byer), kan brugen af larvicider overvejes. Denne metode til vektorbekæmpelse er dog dyr, når man behandler store larvehabitater. 19 Derfor er det en anden omkostningseffektiv tilgang at målrette specifikke habitater, hvor voksne myg er til stede i stort antal. 19 Derfor kan bestemmelse af Anopheles stephensis modtagelighed i Fik City over for larvicider såsom temephos hjælpe med at informere beslutninger, når man udvikler tilgange til at bekæmpe invasive malariavektorer i Fik City.
Derudover kan genomisk analyse hjælpe med at udvikle yderligere bekæmpelsesstrategier for den nyopdagede Anopheles stephensi. Især kan vurdering af den genetiske diversitet og populationsstruktur af Anopheles stephensi og sammenligning af dem med eksisterende populationer i regionen give indsigt i deres populationshistorie, spredningsmønstre og potentielle kildepopulationer.
Derfor, et år efter den første påvisning af Anopheles stephensi i Fike by, Somali-regionen, Etiopien, udførte vi en entomologisk undersøgelse for først at karakterisere habitatet for Anopheles stephensi-larver og bestemme deres følsomhed over for insekticider, herunder larvicidet temephos. Efter morfologisk identifikation udførte vi molekylærbiologisk verifikation og anvendte genomiske metoder til at analysere populationshistorien og populationsstrukturen af Anopheles stephensi i Fike by. Vi sammenlignede denne populationsstruktur med tidligere påviste Anopheles stephensi-populationer i det østlige Etiopien for at bestemme omfanget af dens kolonisering i Fike by. Vi vurderede yderligere deres genetiske slægtskab til disse populationer for at identificere deres potentielle kildepopulationer i regionen.
Synergisten piperonylbutoxid (PBO) blev testet mod to pyrethroider (deltamethrin og permethrin) mod Anopheles stephensi. Den synergistiske test blev udført ved at forudsætte myggene for 4% PBO-papir i 60 minutter. Myggene blev derefter overført til rør indeholdende målpyrethroiden i 60 minutter, og deres modtagelighed blev bestemt i henhold til WHO's dødelighedskriterier beskrevet ovenfor24.
For at opnå mere detaljeret information om de potentielle kildepopulationer af Fiq Anopheles stephensi-populationen udførte vi en netværksanalyse ved hjælp af et kombineret biallelisk SNP-datasæt fra Fiq-sekvenser (n = 20), og Genbank ekstraherede Anopheles stephensi-sekvenser fra 10 forskellige steder i det østlige Etiopien (n = 183, Samake et al. 29). Vi brugte EDENetworks41, som muliggør netværksanalyse baseret på genetiske afstandsmatricer uden a priori antagelser. Netværket består af noder, der repræsenterer populationer forbundet af kanter/forbindelser vægtet med Reynolds' genetiske afstand (D)42 baseret på Fst, som angiver styrken af forbindelsen mellem par af populationer41. Jo tykkere kant/forbindelse, desto stærkere er det genetiske forhold mellem de to populationer. Desuden er nodestørrelsen proportional med de kumulative vægtede kantforbindelser i hver population. Derfor, jo større noden er, desto højere er knudepunktet eller konvergenspunktet for forbindelsen. Den statistiske signifikans af noder blev vurderet ved hjælp af 1000 bootstrap-replikater. Knuder, der optræder i top 5 og 1-listerne over betweenness centrality (BC)-værdier (antallet af korteste genetiske stier gennem knuden), kan betragtes som statistisk signifikante43.
Vi rapporterer tilstedeværelsen af An. stephensi i stort antal i regntiden (maj-juni 2022) i Fike, Somali-regionen, Etiopien. Af de mere end 3.500 indsamlede Anopheles-larver blev alle opdrættet og morfologisk identificeret som Anopheles stephensi. Molekylær identifikation af en delmængde af larver og yderligere molekylær analyse bekræftede også, at den undersøgte prøve tilhørte Anopheles stephensi. Alle identificerede An. stephensi-larvehabitater var kunstige ynglesteder såsom plastikforede damme, lukkede og åbne vandtanke og tønder, hvilket stemmer overens med andre An. stephensi-larvehabitater rapporteret i det østlige Etiopien45. Det faktum, at larver af andre An. stephensi-arter blev indsamlet, tyder på, at An. stephensi kan overleve den tørre sæson i Fike15, som generelt er forskellig fra An. arabiensis, den primære malariavektor i Etiopien46,47. I Kenya blev der imidlertid fundet Anopheles stephensi…-larver i både kunstige beholdere og vandløbsmiljøer48, hvilket fremhæver den potentielle habitatdiversitet for disse invasive Anopheles stephensi-larver, hvilket har implikationer for fremtidig entomologisk overvågning af denne invasive malariavektor i Etiopien og Afrika.
Undersøgelsen identificerede den høje forekomst af invasive Anopheles-malariamyg i Fickii, deres larvehabitater, insekticidresistensstatus hos voksne og larver, genetisk diversitet, populationsstruktur og potentielle kildepopulationer. Vores resultater viste, at Anopheles fickii-populationen var modtagelig for pirimiphos-methyl, PBO-pyrethrin og temetafos. B1 Disse insekticider kan således effektivt anvendes i kontrolstrategier for denne invasive malariavektor i Fickii-regionen. Vi fandt også, at Anopheles fik-populationen havde et genetisk forhold til de to vigtigste Anopheles-centre i det østlige Etiopien, nemlig Jig Jiga og Dire Dawa, og var tættere beslægtet med Jig Jiga. Derfor kan en styrkelse af vektorkontrollen i disse områder bidrage til at forhindre yderligere invasion af Anopheles-myg i Fike og andre områder. Afslutningsvis tilbyder denne undersøgelse en omfattende tilgang til studiet af de seneste Anopheles-udbrud. Stephensons stængelborer udvides til nye geografiske områder for at bestemme omfanget af dens spredning, vurdere insekticiders effektivitet og identificere potentielle kildepopulationer for at forhindre yderligere spredning.
Udsendelsestidspunkt: 19. maj 2025