Блог

Dec 21, 2023

Влияние вида-хозяина на состав микробиоты москитей Phlebotomus и Lutzomyia

Паразиты и векторы, том 16, Номер статьи: 310 (2023) Цитировать эту статью Подробности показателей Кровососущие флеботоминовые москиты являются переносчиками простейших паразитов Leishmania spp. Хотя

Паразиты и переносчики, том 16, Номер статьи: 310 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Кровососущие москиты-флеботомины являются переносчиками простейших паразитов Leishmania spp. Хотя кишечная микробиота участвует в широком спектре биологических и физиологических процессов и потенциально может изменять компетентность переносчиков, мало что известно о факторах, которые изменяют состав кишечной микробиоты москитных мух. В качестве ключевого шага к решению этой проблемы мы исследовали влияние вида-хозяина на бактериальный состав кишечника москитов Phlebotomus и Lutzomyia, выращенных в одинаковых условиях.

Амплификация гена бактериальной 16S рРНК и секвенирование Illumina MiSeq были использованы для характеристики общего бактериального состава трех выращенных в лаборатории москитов: Phlebotomus papatasi, Ph. duboscqi и Lutzomyia longipalpis.

Наши результаты показали, что личинки трех видов москитов содержали почти одни и те же микробы, но имели разную относительную численность. Взрослые Ph. papatasi и Ph. duboscqi выявили сходный состав микробиома, который отличался от состава взрослого Lu. лонгипальпис. Кроме того, мы показали, что Ph. papatasi и Ph. duboscqi являются хозяевами разных родов бактерий. Эксперимент был повторен дважды для повышения точности и повышения достоверности данных, и те же результаты были получены даже тогда, когда был выявлен различный состав микробиома у одного и того же вида, вероятно, из-за использования разных партий пищи личинок.

Настоящее исследование дает ключевую информацию о роли видов-хозяев в микробном составе кишечника различных видов москитов, выращиваемых в одних и тех же условиях, что может влиять на их восприимчивость к инфекции Leishmania.

Москиты-флеботомины (Diptera: Psychodidae) — это насекомые-гематофаги, которые питаются широким кругом хозяев и передают широкий спектр патогенов, вызывающих заболевания у людей и животных во всем мире. Среди более чем 1000 видов москитов, подтвержденных на сегодняшний день, только 10% являются известными или предполагаемыми переносчиками различных патогенов, включая арбовирусы и бактерии, но они общепризнаны как основные переносчики Leishmania, возбудителя лейшманиоза. забытая тропическая болезнь [1, 2].

Москиты живут группами и взаимодействуют с разнообразной микробиотой. Было продемонстрировано, что микробные симбионты влияют на ключевые аспекты приспособленности насекомых-хозяев [3,4,5,6]. Согласно предыдущему исследованию, мухи Lutzomyia longipalpis, получавшие рацион, содержащий фекалии кролика, чаще откладывали яйца, чем мухи, которых кормили стерилизованными фекалиями на стадии личинки [3]. Кроме того, у личинок, которых кормили стерильными фекалиями, наблюдались задержка вылупления и более низкие показатели выживаемости. Повторное введение элиминированных бактерий подтвердило первоначальные результаты, предполагая важность присутствия и специфичности бактерий для развития москитов. Бактерии, относящиеся к типу Proteobacteria, участвуют в питании насекомых-хозяев, фиксируя атмосферный азот [7]. И наоборот, хозяин также может в некоторой степени контролировать микробный состав, например, изменяя доступность питательных веществ посредством выбора диеты, метаболизма хозяина [8] или запуская иммунные факторы [9]. В этом контексте было продемонстрировано, что песок летит из тропических регионов, включая Лу. longipalpis, по-видимому, размножаются в почве, обогащенной разложившимися листьями и другим мусором, отдавая предпочтение основаниям деревьев. Кроме того, насекомые склонны вызывать иммунные реакции для поддержания сложного баланса между принятием и отвержением, тем самым поддерживая мирное сосуществование [9].

Естественная микробиота кишечника приобретается взрослыми москитами из различных источников, включая растения сахарного тростника и кровь от широкого круга хозяев или в результате повторной колонизации кишечника микробами, заглатываемыми наземно-живущими личиночными стадиями [3, 10,11,12]. ,13]. Большинство бактерий на личиночной стадии подвергаются биодеградации на стадии куколки, и микробный заряд сразу и значительно снижается после появления имаго [14, 15]. Самки москитов заражаются, проглатывая инфицированные клетки во время еды с кровью, и создают интерактивные отношения между микробным сообществом кишечника и паразитом, поскольку жизненный цикл развития Leishmania внутри переносчика москитов происходит исключительно в средней и задней кишке. наличие симбиотических бактерий [16, 17]. Бактериальное сообщество кишечника москитов может оказывать отрицательное или положительное влияние на развитие Leishmania в зависимости от вида бактерий [14, 17,18,19,20,21]. Дальнейшие исследования связи между бактериями, депонируемыми при укусах москитов, зараженных Leishmania, и клиническими исходами лейшманиоза показали, что кишечные микробы Lu. longipalpis, помимо Leishmania, проникают в кожу хозяина, вызывая инфильтрацию нейтрофилов и облегчая установку паразитов [22]. Согласно предыдущим исследованиям, особое внимание уделялось взаимодействиям, происходящим между микробным сообществом кишечника москитов и паразитами, а пул симбиотической микробиоты рассматривался как потенциальный кандидат для паратрансгенных или биологических подходов к борьбе с москитами. популяций [9, 11]. Предыдущие исследования показали, что различия в микробиоте кишечника насекомых могут быть выражены многими факторами, включая среду обитания хозяина, диету, стадию развития и филогению, и все они вносят вклад в состав микробиоты кишечника насекомых [23,24,25,26]. ,27,28]. Однако мало что известно о генетических факторах хозяина, которые изменяют состав микробиоты кишечника москитов, и, насколько нам известно, никаких исследований на этих насекомых в контролируемых условиях не проводилось.