Migliorare la scalabilità di Wolbachia

Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 108 (2023) Citare questo articolo

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L'introgressione dell'endosimbionte batterico Wolbachia nelle popolazioni di Aedes a Egypti è un approccio di biocontrollo utilizzato per ridurre la trasmissione dell'arbovirus. Ciò richiede il rilascio di massa di zanzare infette da Wolbachia. Sebbene i rilasci siano stati condotti utilizzando una varietà di tecniche, i rilasci di uova, utilizzando capsule idrosolubili contenenti uova di zanzara e cibo larvale, offrono un metodo interessante grazie al suo potenziale di ridurre il fabbisogno di risorse in loco. Tuttavia, è necessaria l'ottimizzazione di questo approccio per garantire che non vi sia alcun impatto dannoso sulla forma fisica delle zanzare e per promuovere il successo dell'introgressione di Wolbachia.

Abbiamo determinato l'impatto del tempo di conservazione e della temperatura sugli Ae di tipo selvatico (WT) e infetti da Wolbachia (ceppi wMel o wAlbB). uova egiziane. Le uova sono state conservate all'interno di capsule per 8 settimane a 18 °C o 22 °C e sono stati determinati il ​​tasso di schiusa, il tasso di emergenza e la densità di Wolbachia. Successivamente abbiamo esaminato la qualità delle uova e la densità dei Wolbachia dopo aver esposto le uova a 4–40 °C per determinare in che modo le uova potrebbero essere influenzate se esposte a temperature estreme durante la spedizione.

L'incapsulamento delle uova per 8 settimane non ha avuto un impatto negativo sulla vitalità delle uova o sulla conseguente emergenza degli adulti e sulla densità dei Wolbachia rispetto ai controlli. Quando le uova sono state esposte a temperature comprese tra 4 e 36 ° C per 48 ore, la loro vitalità e la risultante densità di Wolbachia adulta sono state mantenute; tuttavia, entrambi risultavano significativamente ridotti se esposti a 40°C.

Descriviamo i limiti di tempo e temperatura per mantenere la vitalità degli Ae infetti da Wolbachia. aegizi quando incapsulate o esposte a temperature estreme. Questi risultati potrebbero migliorare l’efficienza dei rilasci di massa fornendo vincoli di trasporto e stoccaggio per garantire che durante i rilasci sul campo venga utilizzato solo materiale di alta qualità.

La dengue, causata dal virus dengue (DENV), è endemica in oltre 100 paesi, con circa la metà della popolazione mondiale a rischio di infezione [1,2,3]. Aedes a Egypti è il principale vettore del DENV così come del virus Zika (ZIKV), del virus Chikungunya (CHIKV) e del virus della febbre gialla [4, 5]. La prevalenza di queste malattie virali continua ad aumentare a causa dell’espansione dell’habitat dei vettori [6, 7] e del fallimento delle attuali strategie di prevenzione come gli insetticidi [8].

Ciò ha conseguentemente guidato lo sviluppo di diverse nuove strategie di biocontrollo negli ultimi dieci anni. I metodi di soppressione della popolazione comportano il rilascio di insetti maschi sterilizzati mediante esposizione chimica, irradiazione o modificazione genetica [9,10,11,12]. I maschi sterili si accoppiano poi con femmine selvatiche per produrre prole non vitale, riducendo le dimensioni della popolazione. Un altro modo per impedire alle femmine di produrre prole è rilasciare maschi incompatibili. Questo metodo è stato sviluppato attraverso l'introduzione del batterio endosimbiotico Wolbachia in Ae. aegizi. Quando Ae. a Egypti vengono transinfettati con Wolbachia, gli spermatozoi maschili vengono modificati a livello riproduttivo in modo tale che quando i maschi si accoppiano con femmine selvatiche, la loro prole muore [13,14,15,16]. Tutte le attuali tecnologie di soppressione della popolazione comportano il rilascio continuo di maschi che riducono la popolazione nel tempo. In alternativa, Wolbachia può essere utilizzato in un approccio di introgressione della popolazione. Quando Ae. a Egypti trasportano Wolbachia, il potenziale di trasmissione di virus come DENV [14, 17, 18], ZIKV [19, 20], CHIKV [14, 19, 21] e virus della febbre gialla [21, 22] è ridotto. Questo approccio prevede il rilascio di Ae sia maschi che femmine infetti da Wolbachia. aegizi. Sebbene le femmine non infette da Wolbachia non producano uova vitali quando accoppiate con maschi infetti da Wolbachia, le femmine infette da Wolbachia possono salvare questa letalità, fornendo loro un vantaggio riproduttivo. Wolbachia è ereditata per via materna in modo tale che, nel tempo, Wolbachia si diffonde nella popolazione, creando una popolazione di zanzare refrattaria alla trasmissione virale. Tutti questi metodi di biocontrollo dipendono dal rilascio di massa di zanzare che sono competitive con le popolazioni naturali. Pertanto, disporre degli strumenti per implementare metodi di biocontrollo che offrano una soluzione a lungo termine, su una scala sufficiente per affrontare la significativa distribuzione dei virus trasmessi dalle zanzare, è di alta priorità [23,24,25,26,27].