De invasie van Anopheles stephensi in Ethiopië kan leiden tot een toename van malaria in de regio. Inzicht in het resistentieprofiel en de populatiestructuur van Anopheles stephensi, recent aangetroffen in Fike, Ethiopië, is daarom cruciaal om vectorbestrijding te sturen en de verspreiding van deze invasieve malariasoort in het land te stoppen. Na entomologische surveillance van Anopheles stephensi in Fike, Somalië, Ethiopië, hebben we de aanwezigheid van Anopheles stephensi in Fike bevestigd op morfologisch en moleculair niveau. Karakterisering van de habitats van de larven en testen op gevoeligheid voor insecticiden toonden aan dat A. fixini het meest werd aangetroffen in kunstmatige containers en resistent was tegen de meeste geteste volwassen insecticiden (organofosfaten, carbamaten,pyrethroïden) behalve pirimifos-methyl en PBO-pyrethroïde. Onvolwassen larvale stadia waren echter gevoelig voor temefos. Verdere vergelijkende genomische analyse werd uitgevoerd met de eerdere soort Anopheles stephensi. Analyse van de Anopheles stephensi-populatie in Ethiopië met behulp van 1704 biallelische SNP's onthulde een genetische koppeling tussen A. fixais- en Anopheles stephensi-populaties in Centraal- en Oost-Ethiopië, met name A. jiggigas. Onze bevindingen over insecticideresistentie-eigenschappen en mogelijke bronpopulaties van Anopheles fixini kunnen helpen bij het ontwikkelen van bestrijdingsstrategieën voor deze malariavector in de regio's Fike en Jigjiga om de verdere verspreiding ervan vanuit deze twee regio's naar andere delen van het land en over het Afrikaanse continent te beperken.
Inzicht in de broedplaatsen van muggen en de omgevingsomstandigheden is cruciaal voor het ontwikkelen van strategieën voor muggenbestrijding, zoals het gebruik van larviciden (temefos) en omgevingsbeheersing (eliminatie van larvenhabitats). Daarnaast beveelt de Wereldgezondheidsorganisatie larvenbeheer aan als een van de strategieën voor directe bestrijding van Anopheles stephensi in stedelijke en peri-urbane omgevingen in besmettingsgebieden. 15 Als de bron van de larven niet kan worden geëlimineerd of verminderd (bijv. huishoudelijke of stedelijke waterreservoirs), kan het gebruik van larviciden worden overwogen. Deze methode van vectorbestrijding is echter duur bij de behandeling van grote larvenhabitats. 19 Daarom is het richten op specifieke habitats waar volwassen muggen in grote aantallen aanwezig zijn een andere kosteneffectieve aanpak. 19 Het bepalen van de gevoeligheid van Anopheles stephensi in Fik City voor larviciden zoals temefos kan daarom helpen bij het nemen van beslissingen bij het ontwikkelen van benaderingen om invasieve malariavectoren in Fik City te bestrijden.
Daarnaast kan genomische analyse helpen bij het ontwikkelen van aanvullende bestrijdingsstrategieën voor de recent ontdekte Anopheles stephensi. Met name het beoordelen van de genetische diversiteit en populatiestructuur van Anopheles stephensi en het vergelijken ervan met bestaande populaties in de regio kan inzicht verschaffen in hun populatiegeschiedenis, verspreidingspatronen en potentiële bronpopulaties.
Daarom hebben we, een jaar na de eerste detectie van Anopheles stephensi in Fike, in de Somalische regio van Ethiopië, een entomologisch onderzoek uitgevoerd om eerst de habitat van de larven van Anopheles stephensi te karakteriseren en hun gevoeligheid voor insecticiden, waaronder het larvicide temephos, te bepalen. Na de morfologische identificatie voerden we moleculair-biologische verificatie uit en gebruikten we genomische methoden om de populatiegeschiedenis en -structuur van Anopheles stephensi in Fike te analyseren. We vergeleken deze populatiestructuur met eerder gedetecteerde Anopheles stephensi-populaties in Oost-Ethiopië om de mate van kolonisatie in Fike te bepalen. We hebben hun genetische verwantschap met deze populaties verder onderzocht om hun potentiële bronpopulaties in de regio te identificeren.
De synergetische stof piperonylbutoxide (PBO) werd getest tegen twee pyrethroïden (deltamethrine en permethrine) tegen Anopheles stephensi. De synergetische test werd uitgevoerd door muggen gedurende 60 minuten bloot te stellen aan 4% PBO-papier. De muggen werden vervolgens gedurende 60 minuten overgebracht naar buisjes met de beoogde pyrethroïde en hun gevoeligheid werd bepaald volgens de hierboven beschreven WHO-sterftecriteria24.
Om meer gedetailleerde informatie te verkrijgen over de potentiële bronpopulaties van de Fiq Anopheles stephensi-populatie, voerden we een netwerkanalyse uit met behulp van een gecombineerde biallelische SNP-dataset van Fiq-sequenties (n = 20) en door Genbank geëxtraheerde Anopheles stephensi-sequenties van 10 verschillende locaties in Oost-Ethiopië (n = 183, Samake et al. 29). We gebruikten EDENetworks41, waarmee netwerkanalyse mogelijk is op basis van genetische afstandsmatrices zonder a priori aannames. Het netwerk bestaat uit knooppunten die populaties vertegenwoordigen die verbonden zijn door randen/verbindingen die gewogen zijn met de genetische afstand van Reynolds (D)42 op basis van Fst, wat de sterkte van de verbinding tussen populatieparen41 aangeeft. Hoe dikker de rand/verbinding, hoe sterker de genetische relatie tussen de twee populaties. Bovendien is de grootte van het knooppunt evenredig met de cumulatief gewogen randverbindingen van elke populatie. Dus hoe groter het knooppunt, hoe hoger het knooppunt of convergentiepunt van de verbinding. De statistische significantie van knooppunten werd beoordeeld met behulp van 1000 bootstrap-replicaten. Knooppunten die voorkomen in de top 5 en 1 van de betweenness centrality (BC)-waarden (het aantal kortste genetische paden door het knooppunt) kunnen als statistisch significant worden beschouwd43.
We rapporteren de aanwezigheid van An. stephensi in grote aantallen tijdens het regenseizoen (mei-juni 2022) in Fike, Somalië, Ethiopië. Van de meer dan 3500 verzamelde Anopheles-larven werden alle gekweekt en morfologisch geïdentificeerd als Anopheles stephensi. Moleculaire identificatie van een subset van larven en verdere moleculaire analyse bevestigden ook dat het bestudeerde monster tot Anopheles stephensi behoorde. Alle geïdentificeerde An. stephensi-larvenhabitats waren kunstmatige broedplaatsen zoals met plastic beklede vijvers, gesloten en open watertanks en vaten, wat consistent is met andere An. stephensi-larvenhabitats die in Oost-Ethiopië zijn gerapporteerd45. Het feit dat larven van andere An. stephensi-soorten werden verzameld, suggereert dat An. stephensi het droge seizoen in Fike kan overleven15, wat over het algemeen verschilt van An. arabiensis, de belangrijkste malariavector in Ethiopië46,47. In Kenia werden echter larven van Anopheles stephensi… aangetroffen in zowel kunstmatige containers als in rivierbeddingen48, wat de potentiële diversiteit aan habitats van deze invasieve larven van Anopheles stephensi benadrukt, wat implicaties heeft voor toekomstig entomologisch toezicht op deze invasieve malariavector in Ethiopië en Afrika.
De studie identificeerde de hoge prevalentie van invasieve Anopheles malaria-overdragende muggen in Fickii, hun larvale habitats, de resistentiestatus van volwassen dieren en larven tegen insecticiden, genetische diversiteit, populatiestructuur en potentiële bronpopulaties. Onze resultaten toonden aan dat de Anopheles fickii-populatie gevoelig was voor pirimifos-methyl, PBO-pyrethrine en temetafos. B1 Deze insecticiden kunnen dus effectief worden gebruikt in bestrijdingsstrategieën voor deze invasieve malariavector in de Fickii-regio. We ontdekten ook dat de Anopheles fik-populatie een genetische relatie had met de twee belangrijkste Anopheles-centra in Oost-Ethiopië, namelijk Jig Jiga en Dire Dawa, en nauwer verwant was aan Jig Jiga. Daarom kan het versterken van de vectorbestrijding in deze gebieden helpen om verdere invasie van Anopheles-muggen in Fike en andere gebieden te voorkomen. Concluderend biedt deze studie een alomvattende aanpak voor de studie van recente Anopheles-uitbraken. De Stephenson-stengelboorder wordt uitgebreid naar nieuwe geografische gebieden om de omvang van de verspreiding vast te stellen, de effectiviteit van insecticiden te beoordelen en potentiële bronpopulaties te identificeren om verdere verspreiding te voorkomen.
Geplaatst op: 19 mei 2025