Invasionen av Anopheles stephensi i Etiopien kan leda till en ökning av malariaincidensen i regionen. Därför är det avgörande att förstå insekticidresistensprofilen och populationsstrukturen för Anopheles stephensi, som nyligen upptäckts i Fike, Etiopien, för att vägleda vektorkontroll för att stoppa spridningen av denna invasiva malariaart i landet. Efter entomologisk övervakning av Anopheles stephensi i Fike, Somaliregionen, Etiopien, bekräftade vi förekomsten av Anopheles stephensi i Fike på morfologisk och molekylär nivå. Karakterisering av larvhabitat och insekticidresistensstestning visade att A. fixini oftast hittades i artificiella behållare och var resistent mot de flesta testade insekticider för vuxna (organofosfater, karbamater,pyretroider) förutom pirimifos-metyl och PBO-pyretroid. Emellertid var omogna larvstadier känsliga för temefos. Ytterligare jämförande genomisk analys utfördes med den tidigare arten Anopheles stephensi. Analys av Anopheles stephensi-populationen i Etiopien med hjälp av 1704 bialleliska SNP:er avslöjade en genetisk koppling mellan A. fixais- och Anopheles stephensi-populationer i centrala och östra Etiopien, särskilt A. jiggigas. Våra resultat om insekticidresistensegenskaper samt möjliga källpopulationer av Anopheles fixini kan bidra till att utveckla kontrollstrategier för denna malariavektor i Fike- och Jigjiga-regionerna för att begränsa dess ytterligare spridning från dessa två regioner till andra delar av landet och över den afrikanska kontinenten.
Att förstå myggornas förökningsplatser och miljöförhållanden är avgörande för att utveckla strategier för myggbekämpning, såsom användning av larvicider (temephos) och miljökontroll (eliminering av larvhabitat). Dessutom rekommenderar Världshälsoorganisationen larvhantering som en av strategierna för direkt bekämpning av Anopheles stephensi i urbana och peri-urbana miljöer i angreppsområden. 15 Om larvkällan inte kan elimineras eller minskas (t.ex. hushålls- eller urbana vattenreservoarer) kan användning av larvicider övervägas. Denna metod för vektorbekämpning är dock dyr vid behandling av stora larvhabitat. 19 Därför är det en annan kostnadseffektiv metod att rikta in sig på specifika livsmiljöer där vuxna myggor finns i stort antal. 19 Att bestämma Anopheles stephensis känslighet i Fik City för larvicider som temephos kan därför bidra till att informera beslut när man utvecklar metoder för att kontrollera invasiva malariavektorer i Fik City.
Dessutom kan genomisk analys bidra till att utveckla ytterligare kontrollstrategier för den nyupptäckta Anopheles stephensi. I synnerhet kan en bedömning av den genetiska mångfalden och populationsstrukturen hos Anopheles stephensi och en jämförelse av dem med befintliga populationer i regionen ge insikt i deras populationshistoria, spridningsmönster och potentiella ursprungspopulationer.
Därför, ett år efter den första upptäckten av Anopheles stephensi i Fike stad, Somaliska regionen, Etiopien, genomförde vi en entomologisk undersökning för att först karakterisera livsmiljön för Anopheles stephensi-larver och bestämma deras känslighet för insekticider, inklusive larviciden temephos. Efter morfologisk identifiering utförde vi molekylärbiologisk verifiering och använde genomiska metoder för att analysera populationshistoriken och populationsstrukturen för Anopheles stephensi i Fike stad. Vi jämförde denna populationsstruktur med tidigare upptäckta Anopheles stephensi-populationer i östra Etiopien för att bestämma omfattningen av dess kolonisering i Fike stad. Vi utvärderade vidare deras genetiska släktskap till dessa populationer för att identifiera deras potentiella källpopulationer i regionen.
Synergisten piperonylbutoxid (PBO) testades mot två pyretroider (deltametrin och permetrin) mot Anopheles stephensi. Det synergistiska testet utfördes genom att förexponera myggor för 4 % PBO-papper i 60 minuter. Myggorna överfördes sedan till rör innehållande målpyretroid i 60 minuter och deras känslighet bestämdes enligt WHO:s dödlighetskriterier som beskrivs ovan24.
För att få mer detaljerad information om de potentiella källpopulationerna för Fiq Anopheles stephensi-populationen utförde vi en nätverksanalys med hjälp av en kombinerad biallelisk SNP-datauppsättning från Fiq-sekvenser (n = 20) och Genbank extraherade Anopheles stephensi-sekvenser från 10 olika platser i östra Etiopien (n = 183, Samake et al. 29). Vi använde EDENetworks41, vilket möjliggör nätverksanalys baserad på genetiska avståndsmatriser utan a priori antaganden. Nätverket består av noder som representerar populationer sammankopplade med kanter/länkar viktade med Reynolds genetiska avstånd (D)42 baserat på Fst, vilket ger styrkan hos länken mellan par av populationer41. Ju tjockare kant/länk, desto starkare är det genetiska förhållandet mellan de två populationerna. Dessutom är nodstorleken proportionell mot de kumulativa viktade kantlänkarna för varje population. Därför, ju större nod, desto högre är navet eller konvergenspunkten för länken. Den statistiska signifikansen av noder bedömdes med hjälp av 1000 bootstrap-replikat. Noder som förekommer i topp 5 och 1-listorna över betweenness centrality (BC)-värden (antalet kortaste genetiska vägar genom noden) kan anses vara statistiskt signifikanta43.
Vi rapporterar förekomsten av An. stephensi i stort antal under regnperioden (maj–juni 2022) i Fike, Somaliregionen, Etiopien. Av de mer än 3 500 Anopheles-larver som insamlades föddes alla upp och identifierades morfologiskt som Anopheles stephensi. Molekylär identifiering av en delmängd av larver och ytterligare molekylär analys bekräftade också att det studerade provet tillhörde Anopheles stephensi. Alla identifierade An. stephensi-larvhabitat var artificiella häckningsplatser såsom plastfodrade dammar, slutna och öppna vattentankar och tunnor, vilket överensstämmer med andra An. stephensi-larvhabitat som rapporterats i östra Etiopien45. Det faktum att larver av andra An. stephensi-arter insamlades tyder på att An. stephensi kan överleva torrperioden i Fike15, vilket i allmänhet skiljer sig från An. arabiensis, den huvudsakliga malariavektorn i Etiopien46,47. I Kenya hittades dock larver av släktet Anopheles stephensi… i både artificiella behållare och bäckfåror48, vilket belyser den potentiella mångfalden i livsmiljöer hos dessa invasiva Anopheles stephensi-larver, vilket har implikationer för framtida entomologisk övervakning av denna invasiva malariavektor i Etiopien och Afrika.
Studien identifierade den höga förekomsten av invasiva Anopheles-malariaöverförande myggor i Fickii, deras larvhabitat, insekticidresistensstatus hos vuxna och larver, genetisk mångfald, populationsstruktur och potentiella källpopulationer. Våra resultat visade att Anopheles fickii-populationen var mottaglig för pirimifosmetyl, PBO-pyretrin och temetafos. B1 Således kan dessa insekticider effektivt användas i kontrollstrategier för denna invasiva malariavektor i Fickii-regionen. Vi fann också att Anopheles fik-populationen hade genetiskt samband med de två huvudsakliga Anopheles-centren i östra Etiopien, nämligen Jig Jiga och Dire Dawa, och var närmare besläktad med Jig Jiga. Därför kan stärkt vektorkontroll i dessa områden bidra till att förhindra ytterligare invasion av Anopheles-myggor i Fike och andra områden. Sammanfattningsvis erbjuder denna studie en omfattande metod för studien av de senaste Anopheles-utbrotten. Stephensons stjälkborrare utvidgas till nya geografiska områden för att fastställa omfattningen av dess spridning, bedöma insekticiders effektivitet och identifiera potentiella källpopulationer för att förhindra ytterligare spridning.
Publiceringstid: 19 maj 2025