פלישתו של אנופלס סטפנסי באתיופיה עלולה להוביל לעלייה בשכיחות המלריה באזור. לכן, הבנת פרופיל העמידות לחומרי הדברה ומבנה האוכלוסייה של אנופלס סטפנסי שזוהה לאחרונה בפייק, אתיופיה, היא קריטית להכוונת בקרת הווקטורים כדי לעצור את התפשטות מין המלריה הפולש הזה במדינה. לאחר מעקב אנטומולוגי של אנופלס סטפנסי בפייק, אזור סומליה, אתיופיה, אישרנו את נוכחותו של אנופלס סטפנסי בפייק ברמה המורפולוגית והמולקולרית. אפיון בתי הגידול של הזחלים ובדיקות רגישות לחומרי הדברה גילו כי A. fixini נמצא לרוב במיכלים מלאכותיים והיה עמיד לרוב קוטלי החרקים הבוגרים שנבדקו (אורגנופוספטים, קרבמטים,פירתרואידים) למעט פירימיפוס-מתיל ו-PBO-פירתרואיד. עם זאת, שלבי זחל לא בשלים היו רגישים לטמפוס. ניתוח גנומי השוואתי נוסף נערך עם המין הקודם Anopheles stephensi. ניתוח אוכלוסיית Anopheles stephensi באתיופיה באמצעות 1704 SNPs ביאלליים גילה קשר גנטי בין אוכלוסיות A. fixais ו-Anopheles stephensi במרכז ובמזרח אתיופיה, במיוחד A. jiggigas. הממצאים שלנו על תכונות עמידות לקוטלי חרקים, כמו גם אוכלוסיות מקור אפשריות של Anopheles fixini, עשויים לסייע בפיתוח אסטרטגיות בקרה עבור וקטור מלריה זה באזורי פייקה וג'יג'יגה כדי להגביל את התפשטותו הנוספת משני אזורים אלה לחלקים אחרים של המדינה ולרחבי יבשת אפריקה.
הבנת אתרי רבייה ותנאי הסביבה של יתושים היא קריטית לפיתוח אסטרטגיות הדברה כגון שימוש בקוטלי זחלים (טמפוס) ובקרה סביבתית (חיסול בתי גידול של זחלים). בנוסף, ארגון הבריאות העולמי ממליץ על ניהול זחלים כאחת האסטרטגיות לשליטה ישירה ב-Anopheles stephensi באזורים עירוניים ופרה-עירוניים באזורי נגיעות. 15 אם לא ניתן לחסל או לצמצם את מקור הזחל (למשל מאגרי מים ביתיים או עירוניים), ניתן לשקול שימוש בקוטלי זחלים. עם זאת, שיטה זו של הדברת וקטורים יקרה כאשר מטפלים בבתי גידול גדולים של זחלים. 19 לכן, מיקוד בבתי גידול ספציפיים שבהם יתושים בוגרים נוכחים במספרים גדולים היא גישה חסכונית נוספת. 19 לכן, קביעת הרגישות של Anopheles stephensi בעיר פיק לקוטלי זחלים כגון טמפוס עשויה לסייע בקבלת החלטות בעת פיתוח גישות לשליטה בוקטורי מלריה פולשניים בעיר פיק.
בנוסף, ניתוח גנומי עשוי לסייע בפיתוח אסטרטגיות בקרה נוספות עבור האנופלס סטפנסי שהתגלה לאחרונה. בפרט, הערכת הגיוון הגנטי ומבנה האוכלוסייה של האנופלס סטפנסי והשוואתם לאוכלוסיות קיימות באזור עשויות לספק תובנות לגבי היסטוריית האוכלוסייה שלהם, דפוסי פיזור ואוכלוסיות מקור פוטנציאליות.
לכן, שנה לאחר הגילוי הראשון של Anopheles stephensi בעיר פייק, אזור סומליה, אתיופיה, ערכנו סקר אנטומולוגי כדי לאפיין תחילה את בית הגידול של זחלי Anopheles stephensi ולקבוע את רגישותם לקוטלי חרקים, כולל טמפוס קוטל הזחלים. לאחר הזיהוי המורפולוגי, ביצענו אימות ביולוגי מולקולרי והשתמשנו בשיטות גנומיות כדי לנתח את היסטוריית האוכלוסייה ומבנה האוכלוסייה של Anopheles stephensi בעיר פייק. השווינו את מבנה האוכלוסייה הזה לאוכלוסיות Anopheles stephensi שזוהו בעבר במזרח אתיופיה כדי לקבוע את היקף ההתיישבות שלה בעיר פייק. בנוסף, הערכנו את הקשר הגנטי שלהם לאוכלוסיות אלו כדי לזהות את אוכלוסיות המקור הפוטנציאליות שלהן באזור.
הסינרגיסט פיפרוניל בוטוקסיד (PBO) נבדק כנגד שני פירתרואידים (דלתמתרין ופרמתרין) כנגד אנופלס סטפנסי. הבדיקה הסינרגטית בוצעה על ידי חשיפה מוקדמת של יתושים לנייר PBO 4% למשך 60 דקות. לאחר מכן הועברו היתושים למבחנות המכילות את הפירתרואיד המטרה למשך 60 דקות ורגישותם נקבעה בהתאם לקריטריוני התמותה של ארגון הבריאות העולמי שתוארו לעיל24.
כדי לקבל מידע מפורט יותר על אוכלוסיות המקור הפוטנציאליות של אוכלוסיית Fiq Anopheles stephensi, ביצענו ניתוח רשת באמצעות מערך נתונים משולב של SNP ביאללי מרצפי Fiq (n = 20) ו-Genbank חילץ רצפי Anopheles stephensi מ-10 מיקומים שונים במזרח אתיופיה (n = 183, Samake et al. 29). השתמשנו ב-EDENetworks41, המאפשר ניתוח רשת המבוסס על מטריצות מרחק גנטי ללא הנחות אפריורי. הרשת מורכבת מצמתים המייצגים אוכלוסיות המחוברות באמצעות קצוות/קשרים המשוקללים על ידי המרחק הגנטי של ריינולדס (D)42 בהתבסס על Fst, המספק את עוצמת הקשר בין זוגות אוכלוסיות41. ככל שהקצה/קשר עבה יותר, כך הקשר הגנטי בין שתי האוכלוסיות חזק יותר. יתר על כן, גודל הצומת פרופורציונלי לקישורי הקצה המשוקללים המצטברים של כל אוכלוסייה. לכן, ככל שהצומת גדול יותר, כך נקודת המרכז או נקודת ההתכנסות של החיבור גבוהה יותר. המובהקות הסטטיסטית של הצמתים הוערכה באמצעות 1000 חזרות bootstrap. צמתים המופיעים ב-5 הרשימות הראשונות וב-1 של ערכי מרכזיות בין-מרכזית (BC) (מספר הנתיבים הגנטיים הקצרים ביותר דרך הצומת) יכולים להיחשב מובהקים סטטיסטית43.
אנו מדווחים על נוכחות של זחלי An. stephensi במספרים גדולים במהלך עונת הגשמים (מאי-יוני 2022) בפיק, אזור סומליה, אתיופיה. מתוך יותר מ-3,500 זחלי אנופלס שנאספו, כולם גודלו וזוהו מורפולוגית כ-Anopheles stephensi. זיהוי מולקולרי של תת-קבוצה של זחלי וניתוח מולקולרי נוסף אישרו גם כי הדגימה הנחקרת שייכת ל-Anopheles stephensi. כל בתי הגידול של הזחלי An. stephensi שזוהו היו אתרי רבייה מלאכותיים כגון בריכות מרופדות פלסטיק, מיכלי מים סגורים ופתוחים וחביות, דבר התואם בתי גידול אחרים של זחלי An. stephensi שדווחו במזרח אתיופיה45. העובדה שנאספו זחלי An. stephensi אחרים מרמזת כי An. stephensi יכול לשרוד את העונה היבשה בפיק15, השונה בדרך כלל מ-An. arabiensis, וקטור המלריה העיקרי באתיופיה46,47. עם זאת, בקניה, זחלי Anopheles stephensi… נמצאו הן במיכלים מלאכותיים והן בסביבות אפיק נחלים48, דבר המדגיש את מגוון בתי הגידול הפוטנציאליים של זחלי Anopheles stephensi פולשניים אלה, אשר יש לו השלכות על מעקב אנטומולוגי עתידי של וקטור מלריה פולשני זה באתיופיה ובאפריקה.
המחקר זיהה את השכיחות הגבוהה של יתושי אנופלס פולשניים המעבירים מלריה באזור פיקיי, את בתי הגידול שלהם כזחלים, את מצב העמידות של בוגרים וזחלים לקוטלי חרקים, את הגיוון הגנטי, את מבנה האוכלוסייה ואוכלוסיות המקור הפוטנציאליות. תוצאותינו הראו שאוכלוסיית אנופלס פיקיי הייתה רגישה לפירימיפוס-מתיל, PBO-פירתרין וטמטפוס. B1 לפיכך, ניתן להשתמש ביעילות בקוטלי חרקים אלה באסטרטגיות בקרה עבור וקטור מלריה פולשני זה באזור פיקיי. כמו כן, מצאנו כי לאוכלוסיית אנופלס פיקיי הייתה קשר גנטי עם שני מרכזי אנופלס העיקריים במזרח אתיופיה, דהיינו ג'יג ג'יגה ודירה דאווה, והיא קשורה קשר הדוק יותר לג'יג ג'יגה. לכן, חיזוק בקרת הווקטורים באזורים אלה עשוי לסייע במניעת פלישה נוספת של יתושי אנופלס לפיקיי ולאזורים אחרים. לסיכום, מחקר זה מציע גישה מקיפה לחקר התפרצויות אנופלס האחרונות. מקדח הגבעול של סטפנסון מורחב לאזורים גיאוגרפיים חדשים כדי לקבוע את היקף התפשטותו, להעריך את יעילות קוטלי החרקים ולזהות אוכלוסיות מקור פוטנציאליות למניעת התפשטות נוספת.
זמן פרסום: 19 במאי 2025