ఇథియోపియాలోని ఫైక్ ప్రాంతంలోకి చొచ్చుకువచ్చే మలేరియా వాహకమైన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ యొక్క పురుగుమందుల నిరోధకత మరియు జనాభా నిర్మాణం

ఇథియోపియాలో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ దోమల వ్యాప్తి ఆ ప్రాంతంలో మలేరియా సంభవం పెరగడానికి దారితీయవచ్చు. అందువల్ల, దేశంలో ఈ వ్యాప్తి చెందుతున్న మలేరియా జాతి వ్యాప్తిని అరికట్టడానికి వాహక నియంత్రణకు మార్గనిర్దేశం చేయాలంటే, ఇథియోపియాలోని ఫైక్‌లో ఇటీవల గుర్తించిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ యొక్క పురుగుమందుల నిరోధక ప్రొఫైల్ మరియు జనాభా నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా కీలకం. ఇథియోపియాలోని సోమాలి ప్రాంతం, ఫైక్‌లో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీపై జరిపిన కీటక శాస్త్ర పర్యవేక్షణ తరువాత, మేము ఫైక్‌లో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ ఉనికిని రూపాత్మక మరియు అణు స్థాయిలలో నిర్ధారించాము. లార్వా ఆవాసాల లక్షణీకరణ మరియు పురుగుమందుల సున్నితత్వ పరీక్షలో A. ఫిక్సిని అత్యంత సాధారణంగా కృత్రిమ పాత్రలలో కనుగొనబడిందని మరియు పరీక్షించిన చాలా వయోజన పురుగుమందులకు (ఆర్గానోఫాస్ఫేట్లు, కార్బమేట్లు,పైరెథ్రాయిడ్లుపిరిమిఫోస్-మిథైల్ మరియు PBO-పైరెథ్రాయిడ్ మినహా. అయితే, అపరిపక్వ లార్వా దశలు టెమెఫోస్‌కు సున్నితంగా ఉన్నాయి. మునుపటి జాతి అయిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సితో తదుపరి తులనాత్మక జన్యు విశ్లేషణ నిర్వహించబడింది. 1704 బైఅల్లెలిక్ SNPలను ఉపయోగించి ఇథియోపియాలోని అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి జనాభా విశ్లేషణ, మధ్య మరియు తూర్పు ఇథియోపియాలోని A. ఫిక్సైస్ మరియు అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి జనాభాల మధ్య, ముఖ్యంగా A. జిగ్గిగాస్‌తో జన్యు సంబంధాన్ని వెల్లడించింది. పురుగుమందుల నిరోధక లక్షణాలపై మా పరిశోధనలు, అలాగే అనోఫెలెస్ ఫిక్సిని యొక్క మూల జనాభాలు, ఫైక్ మరియు జిగ్జిగా ప్రాంతాలలో ఈ మలేరియా వాహకం కోసం నియంత్రణ వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేయడంలో సహాయపడవచ్చు, తద్వారా ఈ రెండు ప్రాంతాల నుండి దేశంలోని ఇతర ప్రాంతాలకు మరియు ఆఫ్రికా ఖండం అంతటా దాని వ్యాప్తిని పరిమితం చేయవచ్చు.
లార్విసైడ్‌ల (టెమెఫోస్) వాడకం మరియు పర్యావరణ నియంత్రణ (లార్వా ఆవాసాల నిర్మూలన) వంటి దోమల నియంత్రణ వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేయడానికి, దోమల సంతానోత్పత్తి ప్రదేశాలు మరియు పర్యావరణ పరిస్థితులను అర్థం చేసుకోవడం చాలా కీలకం. అదనంగా, ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ (WHO) దోమల బెడద ఉన్న పట్టణ మరియు పట్టణ శివారు ప్రాంతాలలో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీని ప్రత్యక్షంగా నియంత్రించే వ్యూహాలలో ఒకటిగా లార్వా నిర్వహణను సిఫార్సు చేస్తుంది. 15 ఒకవేళ లార్వా మూలాన్ని నిర్మూలించలేకపోయినా లేదా తగ్గించలేకపోయినా (ఉదాహరణకు గృహ లేదా పట్టణ నీటి రిజర్వాయర్లు), లార్విసైడ్‌ల వాడకాన్ని పరిగణించవచ్చు. అయితే, పెద్ద లార్వా ఆవాసాలకు చికిత్స చేసేటప్పుడు ఈ వెక్టర్ నియంత్రణ పద్ధతి ఖరీదైనది. 19 అందువల్ల, వయోజన దోమలు అధిక సంఖ్యలో ఉండే నిర్దిష్ట ఆవాసాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడం మరొక తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన విధానం. 19 కాబట్టి, ఫిక్ నగరంలో టెమెఫోస్ వంటి లార్విసైడ్‌లకు అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ యొక్క సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించడం, ఫిక్ నగరంలో వ్యాప్తి చెందుతున్న మలేరియా వెక్టర్లను నియంత్రించే విధానాలను అభివృద్ధి చేసేటప్పుడు నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి సహాయపడవచ్చు.
అంతేకాకుండా, కొత్తగా కనుగొనబడిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ కోసం అదనపు నియంత్రణ వ్యూహాలను అభివృద్ధి చేయడానికి జన్యు విశ్లేషణ సహాయపడవచ్చు. ముఖ్యంగా, అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ యొక్క జన్యు వైవిధ్యం మరియు జనాభా నిర్మాణాన్ని అంచనా వేయడం, అలాగే వాటిని ఆ ప్రాంతంలోని ప్రస్తుత జనాభాలతో పోల్చడం ద్వారా వాటి జనాభా చరిత్ర, వ్యాప్తి నమూనాలు మరియు సంభావ్య మూల జనాభాల గురించి అవగాహన లభించవచ్చు.
అందువల్ల, ఇథియోపియాలోని సోమాలి ప్రాంతంలోని ఫైక్ పట్టణంలో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీని మొదటిసారిగా గుర్తించిన ఒక సంవత్సరం తర్వాత, మేము అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ లార్వాల ఆవాసాన్ని మొదటగా వర్గీకరించడానికి మరియు టెమెఫోస్ అనే లార్విసైడ్‌తో సహా పురుగుమందుల పట్ల వాటి సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి ఒక కీటక శాస్త్ర సర్వేను నిర్వహించాము. రూపాత్మక గుర్తింపు తర్వాత, మేము అణు జీవశాస్త్ర ధృవీకరణను నిర్వహించి, ఫైక్ పట్టణంలో అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ యొక్క జనాభా చరిత్ర మరియు జనాభా నిర్మాణాన్ని విశ్లేషించడానికి జన్యు పద్ధతులను ఉపయోగించాము. ఫైక్ పట్టణంలో దాని వ్యాప్తి స్థాయిని నిర్ధారించడానికి, మేము ఈ జనాభా నిర్మాణాన్ని తూర్పు ఇథియోపియాలో గతంలో గుర్తించిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ జనాభాలతో పోల్చాము. ఈ ప్రాంతంలో వాటి సంభావ్య మూల జనాభాలను గుర్తించడానికి, మేము ఈ జనాభాలతో వాటి జన్యు సంబంధాన్ని కూడా అంచనా వేశాము.
అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సిపై రెండు పైరెథ్రాయిడ్లు (డెల్టామెథ్రిన్ మరియు పెర్మెథ్రిన్)కు వ్యతిరేకంగా సినర్జిస్ట్ పైపెరోనిల్ బుటాక్సైడ్ (PBO)ను పరీక్షించారు. దోమలను 60 నిమిషాల పాటు 4% PBO పేపర్‌కు ముందుగా గురిచేయడం ద్వారా సినర్జిస్టిక్ పరీక్ష నిర్వహించబడింది. ఆ తర్వాత దోమలను 60 నిమిషాల పాటు లక్షిత పైరెథ్రాయిడ్ ఉన్న ట్యూబ్‌లలోకి మార్చారు మరియు పైన వివరించిన WHO మరణాల ప్రమాణాల ప్రకారం వాటి సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించారు24.
Fiq అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ జనాభా యొక్క సంభావ్య మూల జనాభాల గురించి మరింత వివరమైన సమాచారాన్ని పొందడానికి, మేము Fiq సీక్వెన్సుల (n = 20) నుండి వచ్చిన సంయుక్త బైఅల్లెలిక్ SNP డేటాసెట్ మరియు తూర్పు ఇథియోపియాలోని 10 వేర్వేరు ప్రదేశాల నుండి జెన్‌బ్యాంక్ నుండి సంగ్రహించిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సీ సీక్వెన్సులను (n = 183, సమకే మరియు ఇతరులు 29) ఉపయోగించి ఒక నెట్‌వర్క్ విశ్లేషణను నిర్వహించాము. మేము EDENetworks41ను ఉపయోగించాము, ఇది ముందస్తు ఊహలు లేకుండా జన్యు దూర మాత్రికల ఆధారంగా నెట్‌వర్క్ విశ్లేషణను అనుమతిస్తుంది. ఈ నెట్‌వర్క్‌లో Fst ఆధారంగా రెనాల్డ్స్ జన్యు దూరం (D)42 ద్వారా భారితమైన అంచులు/లింక్‌ల ద్వారా అనుసంధానించబడిన జనాభాలకు ప్రాతినిధ్యం వహించే నోడ్‌లు ఉంటాయి, ఇది జనాభా జతల మధ్య లింక్ యొక్క బలాన్ని అందిస్తుంది41. అంచు/లింక్ ఎంత మందంగా ఉంటే, రెండు జనాభాల మధ్య జన్యు సంబంధం అంత బలంగా ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, నోడ్ పరిమాణం ప్రతి జనాభా యొక్క సంచిత భారిత అంచు లింక్‌లకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. అందువల్ల, నోడ్ ఎంత పెద్దగా ఉంటే, కనెక్షన్ యొక్క హబ్ లేదా అభిసరణ స్థానం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. నోడ్‌ల గణాంక ప్రాముఖ్యతను 1000 బూట్‌స్ట్రాప్ రెప్లికేట్‌లను ఉపయోగించి అంచనా వేయబడింది. బిట్వీన్‌నెస్ సెంట్రాలిటీ (BC) విలువల (నోడ్ ద్వారా వెళ్లే అతి తక్కువ జన్యు మార్గాల సంఖ్య) టాప్ 5 మరియు 1 జాబితాలలో కనిపించే నోడ్‌లను గణాంకపరంగా ముఖ్యమైనవిగా పరిగణించవచ్చు43.
ఇథియోపియాలోని సోమాలి ప్రాంతంలోని ఫైక్‌లో వర్షాకాలంలో (మే–జూన్ 2022) అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి పెద్ద సంఖ్యలో ఉన్నట్లు మేము నివేదిస్తున్నాము. సేకరించిన 3,500 కంటే ఎక్కువ అనోఫెలెస్ లార్వాలలో, అన్నింటినీ పెంచి, వాటి స్వరూపాన్ని బట్టి అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సిగా గుర్తించారు. లార్వాల ఉపసమితి యొక్క అణు గుర్తింపు మరియు తదుపరి అణు విశ్లేషణ కూడా అధ్యయనం చేసిన నమూనా అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సికి చెందినదని నిర్ధారించింది. గుర్తించిన అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి లార్వా ఆవాసాలన్నీ ప్లాస్టిక్ లైనింగ్ ఉన్న చెరువులు, మూసివున్న మరియు తెరిచివున్న నీటి ట్యాంకులు, మరియు పీపాల వంటి కృత్రిమ సంతానోత్పత్తి ప్రదేశాలుగా ఉన్నాయి, ఇది తూర్పు ఇథియోపియాలో నివేదించబడిన ఇతర అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి లార్వా ఆవాసాలకు అనుగుణంగా ఉంది45. ఇతర అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి జాతుల లార్వాలు సేకరించబడ్డాయనే వాస్తవం, అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి ఫైక్‌లో పొడి కాలాన్ని తట్టుకోగలదని సూచిస్తుంది15, ఇది సాధారణంగా ఇథియోపియాలో ప్రధాన మలేరియా వాహకమైన అనోఫెలెస్ అరబియెన్సిస్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది46,47. అయితే, కెన్యాలో, అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి లార్వాలు కృత్రిమ కంటైనర్లు మరియు వాగుల అడుగుభాగం పరిసరాలు రెండింటిలోనూ కనుగొనబడ్డాయి48, ఇది ఈ దురాక్రమణ అనోఫెలెస్ స్టెఫెన్సి లార్వాల సంభావ్య ఆవాస వైవిధ్యాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది, ఇది ఇథియోపియా మరియు ఆఫ్రికాలో ఈ దురాక్రమణ మలేరియా వాహకం యొక్క భవిష్యత్ కీటక శాస్త్ర పర్యవేక్షణకు చిక్కులను కలిగి ఉంది.
ఈ అధ్యయనం ఫిక్కీలో వ్యాప్తి చెందే అనోఫెలెస్ మలేరియా వాహక దోమల అధిక ప్రాబల్యం, వాటి లార్వా ఆవాసాలు, వయోజన మరియు లార్వా దోమల పురుగుమందుల నిరోధక స్థితి, జన్యు వైవిధ్యం, జనాభా నిర్మాణం మరియు సంభావ్య మూల జనాభాలను గుర్తించింది. మా ఫలితాలు అనోఫెలెస్ ఫిక్కీ జనాభా పిరిమిఫోస్-మిథైల్, పిబిఓ-పైరెథ్రిన్ మరియు టెమెటాఫోస్‌లకు సున్నితంగా ఉందని చూపించాయి. అందువల్ల, ఫిక్కీ ప్రాంతంలో ఈ వ్యాప్తి చెందే మలేరియా వాహకం యొక్క నియంత్రణ వ్యూహాలలో ఈ పురుగుమందులను సమర్థవంతంగా ఉపయోగించవచ్చు. అనోఫెలెస్ ఫిక్కీ జనాభాకు తూర్పు ఇథియోపియాలోని రెండు ప్రధాన అనోఫెలెస్ కేంద్రాలైన జిగ్ జిగా మరియు డైర్ దావాతో జన్యు సంబంధం ఉందని, మరియు ఇది జిగ్ జిగాతో మరింత దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉందని కూడా మేము కనుగొన్నాము. అందువల్ల, ఈ ప్రాంతాలలో వాహక నియంత్రణను బలోపేతం చేయడం వల్ల అనోఫెలెస్ దోమలు ఫిక్కీ మరియు ఇతర ప్రాంతాలలోకి మరింతగా వ్యాపించకుండా నిరోధించడంలో సహాయపడవచ్చు. ముగింపుగా, ఈ అధ్యయనం ఇటీవలి అనోఫెలెస్ వ్యాప్తి అధ్యయనానికి ఒక సమగ్రమైన విధానాన్ని అందిస్తుంది. స్టీఫెన్సన్ కాండం తొలిచే పురుగు వ్యాప్తి స్థాయిని నిర్ధారించడానికి, పురుగుమందుల ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడానికి, మరియు మరింత వ్యాప్తిని నివారించడానికి సంభావ్య మూల జనాభాను గుర్తించడానికి, ఈ ప్రయోగాన్ని కొత్త భౌగోళిక ప్రాంతాలకు విస్తరిస్తున్నారు.