Dieta larvară afectează dezvoltarea țânțarilor și permisivitatea infecției cu plasmodiu -

afectează

  • Subiecte
  • rezumat
  • Introducere
  • Rezultate
  • Dieta larvelor influențează dezvoltarea țânțarilor, fiziologia și permisivitatea atunci când Plasmodium
  • Dieta larvelor afectează microbiota larvelor și a țânțarilor adulți
  • Discuţie
  • Metode
  • Declarație de etică
  • Colonie de țânțari și întreținere
  • Hrănirea larvelor
  • Măsurători ale lungimii larvelor
  • Măsurători ale lungimii aripii
  • Analiza microbiotei și a expresiei genelor
  • Infecții de Plasmodium
  • Statistici
  • informatii suplimentare
  • Informatie suplimentara
  • Fișiere PDF
  • Cifre suplimentare și tabelul 1
  • Comentarii

Subiecte

  • Boli infecțioase
  • Microbiom
  • Organisme nemodele

rezumat

Introducere

Aproximativ jumătate din populația lumii prezintă în prezent riscul de a contracta malarie, cauzată de infecția cu paraziții protozoari Plasmodium 1. Malaria umană se transmite prin mușcăturile țânțarilor Anopheles femele infectate. Anopheles gambiae și A. coluzzii sunt principalii vectori ai malariei Plasmodium falciparum din Africa, unde 88% din decesele cauzate de malarie au avut loc în 2015 1. Când sunt ingerate de țânțarii femele într-o masă de sânge infecțioasă, paraziții Plasmodium suferă reproducere sexuală în lumenul intestinului mediu, apoi traversează membrana peritrofică și epiteliul intestinului mediu și se diferențiază în oochiste la atingerea laminei bazale 2. În următoarele două săptămâni, oochisturile suferă diviziuni mitotice interne și se maturizează până se rup, eliberând mii de paraziți care migrează către glandele salivare și pot fi transmise unei gazde umane prin mușcătura de țânțar.

Stadiul oocistului este un blocaj critic în dezvoltarea parazitului, determinând dacă un țânțar va ucide parazitul sau va transmite malaria. Succesul infecției parazitare depinde de caracteristicile genetice și non-genetice ale fiecărui țânțar. În primul rând, dimensiunea țânțarului influențează volumul de sânge ingerat, de aici cantitatea de paraziți ingerată 3. Mai mult, calea imunodeficienței NF-KB (Imd) și calea tioester-proteină 1 (TEP1) completează paraziții atunci când traversează epiteliul și intră în contact cu sistemul de circulație, respectiv 2, 4, 5 6. În cele din urmă, comunitatea bacteriană a intestinului țânțarului proliferează dramatic în decurs de 24 de ore după ingestia de sânge și are un impact negativ asupra dezvoltării Plasmodium prin inducerea răspunsurilor imune și sintetizarea speciilor reactive de oxigen 6, 7, 8, 9. Compoziția microbiotei poate afecta și/sau poate fi controlată de Plasmodium, așa cum sugerează o corelație pozitivă între proporția Enterobacteriaceae cu o infecție reușită de Plasmodium 10 .

În contextul unui laborator, facem ipoteza că astfel de efecte ale nutriției larvelor și ale mediului se pot traduce în condiții de creștere și, mai precis, într-o dietă larvară, care afectează biologia larvelor și a țânțarilor adulți. Deoarece dieta este influențată de compoziția microbiotei în metazoanele 23, 24, am fost deosebit de interesați să evaluăm dacă aceasta afectează microbiota țânțarilor colonizați și, prin urmare, poate contribui la diferența mare în compoziția microbiotei dintre laboratoarele 10, 25, 26, 27. În acest studiu, analizăm efectul dietei larvare asupra dezvoltării, microbiotei și competiției vectorului A. coluzzii. Concentrându-ne pe trei diete de pești utilizate în mod obișnuit la insectare, arătăm că aceste diete influențează diferențial rata de dezvoltare a larvelor, mărimea țânțarilor adulți și microbiota larvelor și a adulților. Dieta larvelor afectează în mod semnificativ prevalența și intensitatea infecției cu P. berghei, probabil cu un mecanism dependent de microbiotă.

Rezultate

Dieta larvelor influențează dezvoltarea țânțarului, fiziologia și permisivitatea Plasmodium

( la ) Lungimile larvelor în ziua 7 de hrănire a uneia dintre cele trei diete larvare: fulgi de pește Tetramin (FF), pelete de piscină (D) ale Dr. Clarke sau pelete de pește Nishikoi (FP). ( ) Timpul mediu până la pupația larvelor furnizate cu fiecare dietă din prima zi de hrănire. ( c ) Lungimea aripilor adulte după hrănirea larvelor în cele trei diete larvare. Datele arată media ± sem a 3 experimente independente, iar analizele statistice sunt ANOVA în urma ajustării modelului anterior. *** p

Imagine la dimensiune completă

Dieta larvelor afectează microbiota larvelor și a țânțarilor adulți

În concluzie, rezultatele noastre oferă noi perspective asupra efectului dietei larvare asupra dezvoltării țânțarilor, microbiotei și permisivității paraziților malariei. Acestea prezintă, de asemenea, un interes tehnic în creșterea țânțarilor, demonstrând că se poate realiza o dezvoltare mai rapidă atunci când se utilizează diete granulate D și FP și că FP produce țânțari cu o rată mai mare de infecție cu Plasmodium. .

Metode

Declarație de etică

Utilizarea animalelor a fost efectuată în conformitate cu Legea din 1986 pentru animale (proceduri științifice) din Marea Britanie. Protocolul pentru infectarea țânțarilor cu P. berghei prin alimentarea cu sânge a șoarecilor infectați cu paraziți a fost efectuat în baza licenței UK Office Home PPL70/7185 emisă Ianuarie 2010. Procedurile au o severitate ușoară până la moderată, iar numărul animalelor utilizate este redus la minimum prin încorporarea celor mai economice protocoale. Protocoalele au fost puse în aplicare după aprobarea Comitetului de revizuire a eticii Colegiului Imperial.