Повышение масштабируемости Wolbachia

Паразиты и переносчики, том 16, Номер статьи: 108 (2023) Цитировать эту статью

1050 доступов

1 Цитаты

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Интрогрессия бактериального эндосимбионта Wolbachia в популяции Aedes aegypti является подходом биоконтроля, используемым для снижения передачи арбовируса. Это требует массового выпуска комаров, инфицированных Wolbachia. Хотя выпуски проводились с использованием различных методов, выпуск яиц с использованием водорастворимых капсул, содержащих яйца комаров и личиночную пищу, представляет собой привлекательный метод из-за его возможности снизить потребности в ресурсах на месте. Однако необходима оптимизация этого подхода, чтобы гарантировать отсутствие вредного воздействия на приспособленность комаров и способствовать успешной интрогрессии Wolbachia.

Мы определили влияние времени и температуры хранения на Ae дикого типа (WT) и Wolbachia (штаммы wMel или wAlbB). египетские яйца. Яйца хранили внутри капсул в течение 8 недель при температуре 18°C ​​или 22°C и определяли скорость вывода, скорость вылупления и плотность вольбахии. Затем мы исследовали качество яиц и плотность вольбахии после выдержки яиц при температуре 4–40 °C, чтобы определить, как на яйца может повлиять воздействие экстремальных температур во время транспортировки.

Инкапсулирование яиц в течение 8 недель не оказало негативного влияния на жизнеспособность яиц, выход взрослых особей и плотность вольбахии по сравнению с контролем. Когда яйца подвергались воздействию температур в пределах 4–36 °C в течение 48 часов, их жизнеспособность и, как следствие, плотность взрослых особей Wolbachia сохранялись; однако оба показателя значительно снижались при воздействии температуры 40 °C.

Описаны временные и температурные пределы поддержания жизнеспособности Ae, инфицированных Wolbachia. яйца aegypti при инкапсулировании или воздействии экстремальных температур. Эти результаты могут повысить эффективность массовых выпусков за счет ограничений на транспортировку и хранение, чтобы гарантировать использование только высококачественного материала во время полевых выпусков.

Денге, вызываемая вирусом денге (DENV), является эндемической болезнью более чем в 100 странах, при этом примерно половина населения мира подвергается риску заражения [1,2,3]. Aedes aegypti является основным переносчиком DENV, а также вируса Зика (ZIKV), вируса чикунгунья (CHIKV) и вируса желтой лихорадки [4, 5]. Распространенность этих вирусных заболеваний продолжает расти из-за расширения среды обитания переносчиков [6, 7] и неэффективности нынешних стратегий профилактики, таких как инсектициды [8].

Это, следовательно, привело к разработке нескольких новых стратегий биоконтроля за последнее десятилетие. Методы подавления популяции включают выпуск самцов насекомых, стерилизованных химическим воздействием, облучением или генетической модификацией [9,10,11,12]. Затем бесплодные самцы спариваются с дикими самками, производя нежизнеспособное потомство, уменьшая размер популяции. Еще один способ помешать самкам производить потомство — выпустить несовместимых самцов. Этот метод был разработан путем введения эндосимбиотической бактерии Wolbachia в Ae. египетский. Когда Ае. aegypti трансинфицированы Wolbachia, сперма самцов репродуктивно модифицирована таким образом, что при спаривании самцов с дикими самками их потомство погибает [13,14,15,16]. Все современные технологии подавления популяции предполагают постоянный выпуск самцов, что со временем сокращает популяцию. В качестве альтернативы, Wolbachia может быть использована в методе популяционной интрогрессии. Когда Ае. aegypti являются переносчиками Wolbachia, снижается потенциал передачи таких вирусов, как DENV [14, 17, 18], ZIKV [19, 20], CHIKV [14, 19, 21] и вируса желтой лихорадки [21, 22]. Этот подход предполагает высвобождение Ae как мужских, так и женских особей, инфицированных Wolbachia. египетский. В то время как самки, не инфицированные Wolbachia, не производят жизнеспособных яиц при спаривании с самцами, инфицированными Wolbachia, самки, инфицированные Wolbachia, могут спасти эту летальность, предоставляя им репродуктивное преимущество. Вольбахия наследуется по материнской линии, поэтому со временем вольбахия распространяется среди населения, создавая популяцию комаров, устойчивую к передаче вируса. Все эти методы биоконтроля зависят от массового выпуска комаров, конкурирующих с естественными популяциями. Поэтому наличие инструментов для реализации методов биоконтроля, которые предлагают долгосрочное решение, в масштабе, достаточном для решения проблемы значительного распространения вирусов, переносимых комарами, имеет высокий приоритет [23,24,25,26,27].