इथियोपिया के फाइक क्षेत्र में मलेरिया के आक्रामक वाहक एनोफेल्स स्टेफेन्सी की कीटनाशक प्रतिरोधकता और जनसंख्या संरचना

इथियोपिया में एनोफेलेस स्टेफेन्सी के आक्रमण से इस क्षेत्र में मलेरिया की घटनाओं में वृद्धि हो सकती है। इसलिए, हाल ही में इथियोपिया के फाइक में पाए गए एनोफेलेस स्टेफेन्सी के कीटनाशक प्रतिरोध प्रोफाइल और जनसंख्या संरचना को समझना, देश में मलेरिया की इस आक्रामक प्रजाति के प्रसार को रोकने के लिए वेक्टर नियंत्रण को निर्देशित करने हेतु महत्वपूर्ण है। इथियोपिया के सोमाली क्षेत्र के फाइक में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की कीटवैज्ञानिक निगरानी के बाद, हमने फाइक में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की उपस्थिति की पुष्टि रूपात्मक और आणविक स्तर पर की। लार्वा के आवासों के लक्षण वर्णन और कीटनाशक संवेदनशीलता परीक्षण से पता चला कि ए. फिक्सिनी सबसे अधिक कृत्रिम कंटेनरों में पाया गया और परीक्षण किए गए अधिकांश वयस्क कीटनाशकों (ऑर्गेनोफॉस्फेट, कार्बामाइट्स, आदि) के प्रति प्रतिरोधी था।पाइरेथ्रोइड्सपिरिमिफोस-मिथाइल और पीबीओ-पाइरेथ्रोइड को छोड़कर, अन्य सभी कीटनाशकों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता नहीं रखते थे। हालांकि, अपरिपक्व लार्वा अवस्थाएं टेमेफोस के प्रति संवेदनशील थीं। पिछली प्रजाति एनोफेलेस स्टेफेन्सी के साथ आगे तुलनात्मक जीनोमिक विश्लेषण किया गया। 1704 बायएलेलिक एसएनपी का उपयोग करके इथियोपिया में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की आबादी के विश्लेषण से मध्य और पूर्वी इथियोपिया में ए. फिक्सिस और एनोफेलेस स्टेफेन्सी की आबादी, विशेष रूप से ए. जिग्गिगास के बीच आनुवंशिक संबंध का पता चला। कीटनाशक प्रतिरोधक क्षमता के लक्षणों के साथ-साथ एनोफेलेस फिक्सिस की संभावित स्रोत आबादी पर हमारे निष्कर्ष, फाइक और जिगजिगा क्षेत्रों में इस मलेरिया वाहक के लिए नियंत्रण रणनीतियों को विकसित करने में मदद कर सकते हैं, ताकि इन दो क्षेत्रों से देश के अन्य हिस्सों और पूरे अफ्रीकी महाद्वीप में इसके प्रसार को सीमित किया जा सके।
मच्छरों के प्रजनन स्थलों और पर्यावरणीय परिस्थितियों को समझना मच्छर नियंत्रण रणनीतियों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है, जैसे कि लार्वानाशक (टेमेफोस) का उपयोग और पर्यावरणीय नियंत्रण (लार्वा आवासों का उन्मूलन)। इसके अतिरिक्त, विश्व स्वास्थ्य संगठन शहरी और अर्ध-शहरी क्षेत्रों में संक्रमण वाले क्षेत्रों में एनोफेलेस स्टेफेन्सी के प्रत्यक्ष नियंत्रण के लिए लार्वा प्रबंधन को एक रणनीति के रूप में अनुशंसित करता है। 15 यदि लार्वा के स्रोत को समाप्त या कम नहीं किया जा सकता है (उदाहरण के लिए घरेलू या शहरी जल भंडार), तो लार्वानाशकों के उपयोग पर विचार किया जा सकता है। हालांकि, बड़े लार्वा आवासों के उपचार में वेक्टर नियंत्रण की यह विधि महंगी है। 19 इसलिए, उन विशिष्ट आवासों को लक्षित करना जहां वयस्क मच्छर बड़ी संख्या में मौजूद हैं, एक अन्य लागत प्रभावी दृष्टिकोण है। 19 इसलिए, फिक शहर में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की टेमेफोस जैसे लार्वानाशकों के प्रति संवेदनशीलता का निर्धारण फिक शहर में आक्रामक मलेरिया वैक्टरों को नियंत्रित करने के लिए दृष्टिकोण विकसित करते समय निर्णय लेने में सहायक हो सकता है।
इसके अतिरिक्त, जीनोमिक विश्लेषण नव खोजी गई एनोफेलेस स्टेफेन्सी प्रजाति के लिए अतिरिक्त नियंत्रण रणनीतियाँ विकसित करने में सहायक हो सकता है। विशेष रूप से, एनोफेलेस स्टेफेन्सी की आनुवंशिक विविधता और जनसंख्या संरचना का आकलन करना और क्षेत्र में मौजूद अन्य आबादी के साथ उनकी तुलना करना, उनकी जनसंख्या के इतिहास, फैलाव के पैटर्न और संभावित स्रोत आबादी के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।
इसलिए, इथियोपिया के सोमाली क्षेत्र के फिक शहर में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की पहली बार पहचान होने के एक वर्ष बाद, हमने एनोफेलेस स्टेफेन्सी लार्वा के आवास की विशेषताओं का पता लगाने और टेमेफोस जैसे कीटनाशकों के प्रति उनकी संवेदनशीलता निर्धारित करने के लिए एक कीटवैज्ञानिक सर्वेक्षण किया। आकारिकी पहचान के बाद, हमने आणविक जैविक सत्यापन किया और फिक शहर में एनोफेलेस स्टेफेन्सी के जनसंख्या इतिहास और जनसंख्या संरचना का विश्लेषण करने के लिए जीनोमिक विधियों का उपयोग किया। हमने इस जनसंख्या संरचना की तुलना पूर्वी इथियोपिया में पहले से पाई गई एनोफेलेस स्टेफेन्सी की आबादी से की ताकि फिक शहर में इसके फैलाव की सीमा का पता लगाया जा सके। हमने क्षेत्र में उनकी संभावित स्रोत आबादी की पहचान करने के लिए इन आबादी के साथ उनके आनुवंशिक संबंध का भी आकलन किया।
एनोफेलेस स्टेफेन्सी मच्छरों के खिलाफ दो पाइरेथ्रोइड्स (डेल्टामेथ्रिन और परमेथ्रिन) के विरुद्ध सहक्रियात्मक प्रभाव वाले पाइपरॉनिल ब्यूटोक्साइड (पीबीओ) का परीक्षण किया गया। सहक्रियात्मक परीक्षण के लिए मच्छरों को 60 मिनट के लिए 4% पीबीओ पेपर के संपर्क में रखा गया। इसके बाद मच्छरों को लक्षित पाइरेथ्रोइड युक्त ट्यूबों में 60 मिनट के लिए स्थानांतरित किया गया और उनकी संवेदनशीलता का निर्धारण ऊपर वर्णित डब्ल्यूएचओ मृत्यु दर मानदंडों24 के अनुसार किया गया।
फिक एनोफेल्स स्टेफेन्सी आबादी की संभावित स्रोत आबादी के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी प्राप्त करने के लिए, हमने फिक अनुक्रमों (n = 20) और पूर्वी इथियोपिया के 10 विभिन्न स्थानों से जेनबैंक से निकाले गए एनोफेल्स स्टेफेन्सी अनुक्रमों (n = 183, समाके एट अल. 29) से संयुक्त बायएलिलिक एसएनपी डेटासेट का उपयोग करके एक नेटवर्क विश्लेषण किया। हमने EDENetworks41 का उपयोग किया, जो पूर्व-मान्यताओं के बिना आनुवंशिक दूरी मैट्रिक्स के आधार पर नेटवर्क विश्लेषण की अनुमति देता है। नेटवर्क में आबादी का प्रतिनिधित्व करने वाले नोड्स होते हैं जो रेनॉल्ड्स आनुवंशिक दूरी (D)42 द्वारा भारित किनारों/लिंक द्वारा जुड़े होते हैं, जो Fst पर आधारित है, जो आबादी के जोड़ों के बीच संबंध की मजबूती प्रदान करता है41। किनारा/लिंक जितना मोटा होगा, दो आबादी के बीच आनुवंशिक संबंध उतना ही मजबूत होगा। इसके अलावा, नोड का आकार प्रत्येक आबादी के संचयी भारित किनारे लिंक के समानुपाती होता है। इसलिए, नोड जितना बड़ा होगा, कनेक्शन का हब या अभिसरण बिंदु उतना ही ऊंचा होगा। नोड्स की सांख्यिकीय सार्थकता का आकलन 1000 बूटस्ट्रैप प्रतिकृतियों का उपयोग करके किया गया था। बीचनेस सेंट्रैलिटी (बीसी) मानों (नोड के माध्यम से सबसे छोटे आनुवंशिक पथों की संख्या) की शीर्ष 5 और 1 सूचियों में दिखाई देने वाले नोड्स को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना जा सकता है43।
हम इथियोपिया के सोमाली क्षेत्र के फिक में वर्षा ऋतु (मई-जून 2022) के दौरान बड़ी संख्या में एनोफेलेस स्टेफेन्सी की उपस्थिति की रिपोर्ट करते हैं। एकत्र किए गए 3,500 से अधिक एनोफेलेस लार्वा में से, सभी को पाला गया और आकारिकी के आधार पर एनोफेलेस स्टेफेन्सी के रूप में पहचाना गया। लार्वा के एक उपसमूह की आणविक पहचान और आगे के आणविक विश्लेषण ने भी पुष्टि की कि अध्ययन किया गया नमूना एनोफेलेस स्टेफेन्सी से संबंधित था। पहचाने गए सभी एनोफेलेस स्टेफेन्सी लार्वा के आवास कृत्रिम प्रजनन स्थल थे जैसे प्लास्टिक से ढके तालाब, बंद और खुले पानी के टैंक और बैरल, जो पूर्वी इथियोपिया में रिपोर्ट किए गए अन्य एनोफेलेस स्टेफेन्सी लार्वा आवासों के अनुरूप है45। अन्य एनोफेलेस स्टेफेन्सी प्रजातियों के लार्वा की उपस्थिति से पता चलता है कि एनोफेलेस स्टेफेन्सी फिक में शुष्क मौसम में जीवित रह सकता है15, जो आमतौर पर इथियोपिया में मलेरिया के मुख्य वाहक एनोफेलेस अरेबिएन्सिस से अलग है46,47। हालाँकि, केन्या में, एनोफ़ेलेस स्टेफेन्सी… लार्वा कृत्रिम कंटेनरों और नदी तल के वातावरण दोनों में पाए गए48, जो इन आक्रामक एनोफ़ेलेस स्टेफेन्सी लार्वा की संभावित आवास विविधता को उजागर करते हैं, जिसका इथियोपिया और अफ्रीका में इस आक्रामक मलेरिया वेक्टर की भविष्य की कीटवैज्ञानिक निगरानी के लिए निहितार्थ है।
इस अध्ययन में फिक्की क्षेत्र में मलेरिया फैलाने वाले आक्रामक एनोफेलेस मच्छरों की उच्च व्यापकता, उनके लार्वा आवास, वयस्क और लार्वा की कीटनाशक प्रतिरोधक क्षमता, आनुवंशिक विविधता, जनसंख्या संरचना और संभावित स्रोत आबादी की पहचान की गई। हमारे परिणामों से पता चला कि एनोफेलेस फिक्की आबादी पिरिमिफोस-मिथाइल, पीबीओ-पाइरेथ्रिन और टेमेटाफोस के प्रति संवेदनशील थी। इस प्रकार, इन कीटनाशकों का उपयोग फिक्की क्षेत्र में इस आक्रामक मलेरिया वाहक के नियंत्रण के लिए प्रभावी ढंग से किया जा सकता है। हमने यह भी पाया कि एनोफेलेस फिक्की आबादी का पूर्वी इथियोपिया के दो मुख्य एनोफेलेस केंद्रों, जिग जिगा और डायरे दावा के साथ आनुवंशिक संबंध था, और यह जिग जिगा से अधिक निकटता से संबंधित थी। इसलिए, इन क्षेत्रों में वाहक नियंत्रण को मजबूत करने से फिक्की और अन्य क्षेत्रों में एनोफेलेस मच्छरों के आगे आक्रमण को रोकने में मदद मिल सकती है। निष्कर्षतः, यह अध्ययन हाल के एनोफेलेस प्रकोपों ​​के अध्ययन के लिए एक व्यापक दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है। स्टीफेंसन के तना छेदक कीट के फैलाव की सीमा निर्धारित करने, कीटनाशकों की प्रभावशीलता का आकलन करने और आगे के प्रसार को रोकने के लिए संभावित स्रोत आबादी की पहचान करने के लिए नए भौगोलिक क्षेत्रों में इसका अध्ययन किया जा रहा है।