As relações entre a diversidade do microbioma e a epidemiologia em espécies domésticas de malária

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9081 (2023) Cite este artigo

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A microbiota no mosquito desempenha um papel importante em seu comportamento e competência vetorial. A composição de seu microbioma é fortemente influenciada pelo ambiente, especialmente seu habitat. Os perfis do microbioma de mosquitos fêmeas adultas Anopheles sinensis de áreas hiperendêmicas e hipoendêmicas de malária na República da Coreia foram comparados usando o sequenciamento 16S rRNA Illumina. Em diferentes grupos epidemiológicos, as análises de diversidade alfa e beta foram significativas. O principal filo bacteriano foi Proteobacteria. As espécies mais abundantes no microbioma dos mosquitos hiperendêmicos foram os gêneros Staphylococcus, Erwinia, Serratia e Pantoea. Notavelmente, um perfil de microbioma distinto caracterizado pelo domínio de Pseudomonas synxantha foi identificado na área hipoendêmica, sugerindo uma correlação potencial entre os perfis de microbioma e a incidência de casos de malária.

A malária, que é causada pelo parasita protozoário Plasmodium que infecta mosquitos e humanos, espalha a infecção para seus hospedeiros mamíferos pela picada de mosquitos anofelinos infectados por Plasmodium1. Geralmente, vacinas como a Mosquirix contra a malária são atualmente oferecidas ao público2. No entanto, os custos econômicos da vacina ainda devem ser considerados. Posteriormente, a maioria dos esforços de intervenção se concentra no controle das populações de mosquitos, geralmente usando pesticidas químicos. O uso abusivo de vários pesticidas químicos resultou em resistência nas populações de mosquitos3, exigindo o uso de estratégias alternativas de controle de mosquitos, incluindo a manipulação do microbioma do mosquito4,5,6.

O microbioma é um ecossistema de bactérias comensais, simbióticas e patogênicas que interagem com um hospedeiro7. Os mosquitos, como hospedeiros naturais, também contêm uma gama diversificada de microrganismos, incluindo bactérias, fungos e vírus8. Entre eles, as bactérias interagem continuamente com os mosquitos9,10,11 e influenciam a nutrição, o desenvolvimento, a imunidade e o comportamento dos mosquitos hospedeiros. Por exemplo, a infecção com o endossimbionte bacteriano Wolbachia pipientis previne numerosas infecções por arbovírus12,13. De fato, a introdução da cepa wMel de Wolbachia pipientis na população de Aedes aegypti mostrou-se eficaz na redução da incidência de dengue sintomática e no caso de internações por dengue14. Além disso, Chromobacterium sp. a exposição causa alta mortalidade em larvas e mosquitos adultos e reduz a suscetibilidade dos mosquitos à infecção por malária e dengue15, sugerindo que a microbiota específica dos mosquitos pode alterar a suscetibilidade à infecção da doença16.

Juntamente com as interações fisiológicas, a composição bacteriana de mosquitos coletados em habitats naturais é altamente variável dependendo da origem geográfica e ecologia17,18,19,20. Recentemente, mosquitos Anopheles coletados em campo revelam maiores níveis de heterogeneidade intermosquitos na composição da comunidade21. No entanto, uma investigação completa das relações entre a incidência regional de malária e os perfis do microbioma ainda está ausente. Este estudo apresenta uma análise comparativa dos perfis do microbioma em mosquitos Anopheles sinensis coletados em áreas endêmicas e livres de malária na República da Coreia (ROK). A malária por Plasmodium vivax na República da Coreia foi oficialmente erradicada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) em 197922. No entanto, a malária ressurgiu em 1993 em uma região na fronteira com a Coréia do Norte, onde 300–500 casos de malária foram relatados todos os anos23. Ainda é incerto se o ressurgimento de casos de malária resulta de habitats naturais específicos e migração de longo alcance da área hiperendêmica da malária das regiões do norte. A incidência de malária em regiões fronteiriças é maior do que em outras áreas devido a fatores como acesso restrito a cuidados de saúde, propensão de grupos marginalizados - que geralmente vivem em regiões fronteiriças - a buscar tratamento e dificuldades na distribuição de iniciativas de prevenção em populações de difícil acesso24 . Será difícil erradicar a malária nas regiões fronteiriças, mas uma melhor vigilância é a chave para encontrar a fonte de quaisquer novas importações ou reintroduções. Assim, os padrões do perfil do microbioma dos mosquitos em várias regiões precisam ser comparados e analisados ​​para monitorar surtos de malária. Portanto, o foco deste estudo é a identificação da diversidade microbiana em fêmeas de An. sinensis de áreas livres de malária ou hipoendêmicas e áreas hiperendêmicas onde casos esporádicos de malária foram relatados. Usando a análise de metagenômica, este estudo investiga se o An. sinensis em áreas endêmicas de malária possuem perfis de microbioma distintos.