Ларвената диета влияе върху развитието на комарите и тяхната вседопустимост към l
- Теми
- Резюме
- Въведение
- Резултати
- Ларвената диета влияе върху развитието, физиологията и разрешителността на комарите в Плазмодий
- Ларвовата диета оказва влияние върху микробиотата на ларвите и възрастните комари
- Дискусия
- Методите
- Декларация за етика
- Колония за комари и поддръжка
- Хранене на личинки
- Измервания на дължината на личинките
- Измерване на дължината на крилото
- Анализ на микробиота и генна експресия
- Инфекции Плазмодий
- Статистика
- Допълнителна информация
- Допълнителна информация
- PDF файлове
- Допълнителни фигури и таблица 1
- коментари
Теми
- Инфекциозни заболявания
- Микробиом
- Немоделни организми
Резюме
Въведение
В момента около половината от световното население е изложено на малария, причинена от инфекция с протозойния плазмодиев паразит 1. Човешката малария се предава чрез ухапвания от заразени женски комари Anopheles. Anopheles gambiae и A. coluzzii са основните вектори на маларията на Plasmodium falciparum в Африка, където 88% от смъртните случаи от малария са настъпили през 2015 г. 1. При поглъщане от женски комари в заразно кръвно хранене, плазмодиевите паразити се подлагат на полово размножаване в лумена на средното черво, след това преминават през перитрофичната мембрана и епитела на средното черво и се диференцират в ооцисти, когато достигнат базалната ламина 2 През следващите две седмици ооцистите претърпяват вътрешни митотични деления и узряват до разкъсване, освобождавайки хиляди паразити, които мигрират към слюнчените жлези и могат да бъдат предадени на човешки гостоприемник чрез ухапване от комар.
Етапът на ооциста е критично тесно място в развитието на паразита, което определя дали комарът го убива или предава малария. Успехът на паразитната инфекция зависи от генетичните и негенетичните характеристики на всеки комар. Първо, размерът на комара влияе върху обема на погълнатата кръв, следователно и на броя на поетите паразити 3. В допълнение, имунодефицитният път (Imd) NF-KB и подобният на комплемента тиоестер-протеин 1 (TEP1) път елиминират паразитите, когато преминават през епитела и влизат в контакт със системата. Кръвообращение, съответно 2, 4, 5, 6. И накрая, бактериалната общност на средното черво на комарите се размножава драстично 24 часа след кръвното хранене и има отрицателно въздействие върху развитието на плазмодий чрез индуциране на имунни реакции и чрез синтезиране на реактивни кислородни видове 6, 7, 8, 9. Съставът на микробиотата може също да повлияе и/или да се контролира от плазмодия, както се предполага от положителна корелация между дела на ентеробактериите и успешната инфекция с плазмодий 10 .
В лабораторна хипотеза предположихме, че подобни ефекти от храненето и околната среда на ларвите могат да доведат до условия на отглеждане, и по-специално диетата на ларвите, засягаща биологията на ларвите и възрастните комари. Тъй като се смята, че диетата влияе върху състава на микробиотите в метазои 23, 24, ние се интересувахме особено от това дали влияе върху микробиотата на колонизирани комари и по този начин потенциално допринася за голямата разлика в състава на микробиотата между лаборатории 10, 25, 26, 27. В това проучване анализирахме ефекта от диетата на ларвите върху развитието, микробиотата и векторната компетентност на A. coluzzii. Като се фокусираме върху три рибни диети, често използвани в насекомите, ние показваме, че тези диети влияят по различен начин на степента на развитие на ларвите, размера на комарите при възрастни и микробиотата на личинките и възрастните. Ларвовата диета също оказва значително влияние върху разпространението и интензивността на инфекцията с P. berghei, вероятно с механизъм, зависим от микробиота.
Резултати
Ларвената диета влияе върху развитието, физиологията и разрешителността на комарите към плазмодия
( в ) Дължина на ларвите на 7-ия ден на хранене с една от трите диети с ларви: Tetramin Fish Flakes (FF), Dr Pellets на д-р Clarke (D) или Nishikoi Fel Pellets (FP). ( б ) Средно време на извличане за ларви, доставено с всяка диета от първия ден на хранене. срещу ) Дължина на възрастните крила след като ларвите са нахранили трите ларви. Данните показват, че ± 3 седмици от 3 независими експеримента и статистическите анализи са ANOVA след монтиране на модела Lmer. *** стр
Изображение в пълен размер
Ларвовата диета оказва влияние върху микробиотата на ларвите и възрастните комари
В заключение, резултатите ни предоставят нова информация за ефектите от диетата на ларвите върху развитието на комари, микробиотата и разрешителността към маларийните паразити. Те също представляват технически интерес за отглеждането на комари, което показва, че може да се постигне по-бързо развитие с използването на гранулирани диети D и FP и че FP произвежда комари с по-висок процент на плазмодиева инфекция. .