معلومة

أنوفيليس أرابينسيس ومدة سبوروجوني


ما هو أطول عمر تم ملاحظته للبعوض ، خاصةً من النوع Anopheles arabiensis؟ كم من الوقت يستغرق ل المتصورة الطفيليات تتطور وتنتقل إلى الغدد اللعابية لهذا البعوض؟

أحتاج إلى هذه المعلومات لمعايرة نموذجي الخاص بنقل الملاريا.


ما هو أطول عمر تم ملاحظته للبعوض ، خاصةً من النوع Anopheles arabiensis?

متوسط ​​عمر حسابات Anopheles arabiensis تتراوح من 14 يومًا (Karoki ، 2013) * إلى 21 يومًا (Yamada وآخرون. 2014)**

* تختبر أطروحة الماجستير هذه فعالية الأدوية المختلفة ضد ان. أرابيان، 14 يومًا هو متوسط ​​عمر التحكم.
**هؤلاء ان. أرابيان سلالة معينة ولكن لا يوجد مؤشر على أن العمر الافتراضي مختلف عن المعتاد ان. أرابيان.

مركز السيطرة على الأمراض أنوفيليس تعد صفحة البعوض مصدرًا جيدًا آخر للحصول على معلومات حول أنوفيليس يمتد الحياة:

يمكن للإناث البالغة أن تعيش لمدة تصل إلى شهر (أو أكثر في الأسر) ولكن على الأرجح لا تعيش أكثر من أسبوع إلى أسبوعين في الطبيعة.

كم من الوقت يستغرق ل المتصورة الطفيليات تتطور وتنتقل إلى الغدد اللعابية لهذا البعوض؟

معاهد الصحة الوطنية الأمريكية:

ينتج عن نمو كل بويضة وانقسامها الآلاف من الأشكال أحادية الصيغة الصبغية النشطة التي تسمى sporozoites. بعد 8-15 يومًا ، تنفجر البويضة ، وتطلق البوغات في تجويف جسم البعوضة ، والتي تنتقل منها إلى الغدد اللعابية للبعوض وتغزوها.

القوات الجوية الأمريكية (USAF):

طول مرحلة النمو في البعوض لا يعتمد فقط على المتصورة الأنواع ولكن أيضًا مضيف البعوض ودرجة الحرارة المحيطة. قد يتراوح هذا من ثمانية أيام في المتصورة النشيطة لما يصل إلى 30 يومًا في الملاريا المتصورة.

ويكيبيديا (المتصورة المنجلية) :

خلال فترة 1-3 أسابيع ، ينمو البويضة إلى حجم يتراوح من عشرات إلى مئات الميكرومترات ... ثم تهاجر البوغات إلى الغدد اللعابية وتكمل تمايزها. بمجرد أن تنضج ، يمكن للحيوانات البوغية المضي قدمًا في إصابة مضيف بشري أثناء لدغة البعوض اللاحقة.

المركز الأمريكي لمكافحة الأمراض:

بعد 10-18 يومًا ، تم العثور على الطفيليات (باسم "sporozoites") في الغدد اللعابية للبعوض. عندما أنوفيليس البعوضة تأخذ وجبة دم على إنسان آخر ، يتم حقن البوغات بلعاب البعوضة وتبدأ عدوى بشرية أخرى عندما تتطفل على خلايا الكبد.

شاملة، يعتمد ذلك على من تسأل ، ولكن بشكل خاص على أنواع المتصورة أنت تعمل معه. سأبحث عن أوراق محددة حول دورة التطوير التي تصوغها وتعمل بها.


سبوروجوني

يتضمن داء الساركوسيست المعوي النشوء الجيني والبوغي في العوائل النهائية التي تستهلك اللحوم وتشمل البشر والكلاب والقطط ، ولكن ليس حيوانات الطعام مثل الخنازير والماشية والأغنام. عادة ما يكون المرض السريري خفيفًا أو بدون أعراض (Dubey and Lindsay ، 2006). المتطوعون البشريون الذين تناولوا لحوم البقر النيئة المصابة S. hominis عانت الأكياس في ألمانيا والصين من آلام في البطن وغثيان وإسهال (Aryeetey and Piekarski، 1976 Chen et al.، 1999 Rommel et al.، 1972). في تايلاند ، ستة مرضى تناولوا لحوم البقر النيئة وحصلوا على عدوى مختلطة من ساركوسيستيس وعصيات إيجابية الجرام تتطلب جراحة من أجل التهاب الأمعاء الناخر (بونياراتفيج وآخرون ، 1982). المتطوعون الآخرون الذين تناولوا لحم الخنزير النيء المصاب S. suihominis أبلغت عن أعراض مختلفة بما في ذلك آلام البطن والغثيان والقيء وفقدان الشهية والنفخ والإسهال (Fayer، 2004 Heydorn and Rommel، 1972 Kimmig et al.، 1979 Rommel et al.، 1972). من المحتمل أن يكون ندرة تقارير الحالة عن داء الساركوسيستس المعوي البشري بسبب نادراً ما يتم تشخيص العدوى في المناطق الموبوءة ، ونادرًا ما تحدث العدوى في مكان آخر.


المواد والأساليب

دراسة الموقع ومجموعات البعوض

تم جمع البعوض البري في M'Piabougou ، مالي (13.60 درجة شمالًا ، 7.19 درجة غربًا) ، وهي قرية صغيرة يبلغ عدد سكانها حوالي 1500 نسمة ، وتقع في الجزء الجنوبي من منطقة الساحل الأفريقي. تسقط معظم الأمطار بين شهري يونيو وسبتمبر ، ولكن تتوفر برك من المياه السطحية لمواقع اليرقات من يونيو إلى نوفمبر. المياه السطحية غير موجودة في محيط القرية (يصل نصف قطرها إلى 30 كم) من ديسمبر إلى مايو. أجريت الدراسة الحالية في نهاية موسم الأمطار ، من أواخر أكتوبر إلى منتصف نوفمبر 2009.

تم جمع بعوض الراحة في الأماكن المغلقة عن طريق شفط الفم كما هو موصوف سابقًا (Lehmann et al. ، 2010). تم نقل البعوض إلى أكواب ورقية صغيرة وتم توفير الوصول إلى كرة قطنية مشبعة بالماء لمدة لا تقل عن 30 دقيقة قبل المقايسات. تم تحديد جنس كل بعوضة وحالة التغذية التناسلية للإناث (التي تتغذى بالدم مؤخرًا ، أو شبه حامل ، أو حامل أو غير مغذي) قبل الفحص.

قياسات معدل الأيض

تم قياس معدل الأيض باستخدام تقنية الحجم الثابت ، باتباع Lighton (Lighton ، 2008). تم إنشاء غرف التمثيل الغذائي باستخدام محاقن بلاستيكية سعة 5 مل مزودة بصمامات ثلاثية الاتجاهات ، كل منها به ثقب صغير مثقوب فوق علامة 5 مل للسماح بتدفق الهواء خارج المحقنة عند الشطف (انظر أدناه). تم توصيل ميكروفون صغير بقطعة صغيرة من الأنابيب البلاستيكية محكمة الإغلاق بمنفذ واحد من محبس الحنفية ، مما يسمح بالتسجيل الصوتي لطيران البعوض أثناء الفحص (انظر أدناه). يسمح المنفذان الآخران للهواء بالتدفق داخل وخارج المحقنة. لكل اختبار ، تم استنشاق الأفراد برفق إلى ست غرف متطابقة ، وتم استخدام غرفة إضافية كعنصر تحكم سلبي. تم توصيل كل مجموعة من سبع غرف في وقت واحد بمضخة ، والتي تدفع برفق الهواء المغسول إلى كل حقنة لاستبدال هواء الغلاف الجوي وأي ثاني أكسيد الكربون2 أنتجها البعوض في البداية. تم تنقية الهواء من خلال علبة تحتوي على Ascarite® و Drierite® (Sigma-Aldrich ، St Louis ، MO ، الولايات المتحدة الأمريكية) لإزالة ثاني أكسيد الكربون2 وبخار الماء على التوالي. تم ضخ الهواء المغسول عبر الغرف لمدة 3-5 دقائق لطرد الهواء الأصلي بالكامل ، وفي ذلك الوقت تم إغلاق الغرف عن طريق الضغط على المكبس إلى علامة 4 مل وإغلاق محبس الحنفية. بدأت مسجلات الصوت وبدأت المقايسات بمجرد إغلاق الصمامات ، مما أدى إلى إغلاق الغرف من الهواء الخارجي. كان التحكم السلبي متطابقًا مع غرف الفحص فيما عدا أنه لم يكن يحتوي على بعوضة ولم يتم تسجيل الصوت ، تم استخدام هذه الغرفة كخط أساس للهواء المقشر كيميائيًا وللتحكم في أي انتشار للهواء الخارجي في الغرف أثناء الفحص.

تركت غرف التمثيل الغذائي دون إزعاج لمدة 2-2.5 ساعة ، مما سمح للبعوض بالتنفس وثاني أكسيد الكربون.2 لتتراكم في الغرف. بعد اكتمال الفحص ، تم إرفاق المحاقن بشكل فردي بتيار من الهواء المقشر كيميائيًا الذي يتم ضخه في محلل غاز FoxBox-C (Sable Systems International ، Las Vegas ، NV ، الولايات المتحدة الأمريكية) بمعدل 30-35 مل دقيقة -1 . بمجرد إرفاقه بإحكام ، تم فتح محبس الإغلاق ، وتم حقن 3 مل من الهواء من الغرفة في محلل الغاز وثاني أكسيد الكربون الجزئي2، كسري O2، تم تسجيل معدل التدفق والضغط الجوي تلقائيًا عبر برنامج ExpeData (Sable Systems International). بعد الحقن ، تمت إزالة الحجرة التي تحتوي على 1 مل المتبقي من الهواء والبعوضة ، وسحب الهواء الجوي إلى المحقنة وتم نقل البعوضة برفق خارج الغرفة لمزيد من التحليلات (انظر أدناه). تم تحليل غرفة التحكم بدون بعوضة بالمثل ، وقدمت خط الأساس لثاني أكسيد الكربون2 قياس لمراعاة أي انتشار للهواء الخارجي إلى الغرف أثناء المقايسات ، والغسل غير الكامل لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 وأي CO2 أدخلته مسافة صغيرة على طرف المحقنة.

كمية ثاني أكسيد الكربون2 تم إنتاجه بواسطة البعوض على مدار مدة الفحص باستخدام برنامج ExpeData عن طريق ضبط خط الأساس للمنحنى أولاً على صفر CO2 ثم يتم دمج المنطقة الواقعة أسفل المنحنى الناتجة أثناء حقن عينة الهواء خلال وقت الحقن باستخدام الصيغة الخامسثاني أكسيد الكربون= معدل التدفق × ثاني أكسيد الكربون الجزئي2 في العينة (لايتون ، 2008). أول أكسيد الكربون الأساسي2 تم حساب القياس من غرفة التحكم السلبية أيضًا باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه ، ثم طرحها لاحقًا من كل قياس للتعويض عن العوامل الموضحة أعلاه. الناتج الإجمالي CO2 تم قياس الإنتاج المحسوب لكل بعوضة بمعامل 4/3 لحساب 1 مل من الهواء المتبقي في الغرفة مع البعوضة. أخيرًا ، تم تقسيم هذه القيمة على مدة الفحص بالدقائق وتحويلها من مل إلى ميكرولتر ، مما أسفر عن قياس متوسط ​​ميكرولتر CO2 تنتج في الدقيقة. وبالتالي ، بالنسبة لمدة هذه الورقة ، يتم استخدام المصطلح MR للإشارة إلى هذا القياس (يعني ميكرولتر CO2 دقيقة -1) لكل بعوضة.

تحليل نشاط الطيران

تم إجراء تسجيلات صوتية أثناء كل اختبار استقلابي فردي باستخدام الميكروفونات (ME-15 ، Olympus America Inc. ، Center Valley ، PA ، الولايات المتحدة الأمريكية) المرفقة بمسجلات الصوت المحمولة (VN-5200PC ، Olympus America Inc.). نظرًا لأن طيران البعوض ينتج توقيعًا صوتيًا مميزًا للغاية ، فقد تمكنا من تحديد نوبات الطيران من خلال تحليل المخطط الطيفي لكل اختبار باستخدام Audacity 3.1 (Mazzoni ، 2009). تم تأكيد التوقيعات الصوتية المميزة لرحلة البعوض من خلال الاستماع إلى التسجيل. تم تحديد الوقت الإجمالي الذي تقضيه كل بعوضة في الطيران أثناء اختبار التمثيل الغذائي ، وتم حساب نسبة الوقت الذي يقضيه البعوض في الطيران بقسمة الوقت الذي يقضيه البعوض في الطيران على إجمالي الوقت الذي خضعت فيه البعوضة لفحص التمثيل الغذائي.

تحديد أنواع البعوض وقياس حجم الجسم

بعد اختبار التمثيل الغذائي ، تم قتل البعوض وحفظه في هلام السيليكا. لتحديد نوع كل عينة وهوية الشكل الجزيئي ، تم إجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل على ساق إلى ساقين من كل عينة متبوعًا بهضم إنزيم التقييد مع Hha I على منتج PCR الناتج باستخدام الطرق القياسية (Fanello et al. ، 2002). تم استبعاد الأفراد الذين لم يتم تحديدهم بشكل قاطع من التحليل.

نظرًا لأن معدل التمثيل الغذائي يعتمد على حجم الجسم (Lighton ، 1996 Schmidt-Nielsen ، 1997 Gray and Bradley ، 2003) ، قمنا بقياس حجم الجسم لكل بعوضة. لأن (1) وزن الإناث اللواتي تناولن وجبة دم أو حملن على الأرجح لا يعكس حجم الجسم الحقيقي ، (2) الكتلة الجافة للإناث ألف غامبيا يزداد مع تقدم العمر بغض النظر عن حالة التغذية (جراي وبرادلي ، 2005) و (3) الظروف الغذائية المتغيرة أثناء نمو اليرقات يمكن أن تغير بشكل كبير العلاقات التماثلية بين كتلة جسم البعوض وغيرها من العوامل (Aboagye-Antwi and Tripet ، 2010) ، استخدمنا الجناح الطول (من الشق الحلقي إلى تقاطع نصف القطر 3 وهامش الجناح الخارجي WL) كمقياس أساسي لحجم الجسم خلال هذا التحليل. تمت إزالة كلا الجناحين ، وترطيبهما بنسبة 80٪ من الإيثانول وتركيبهما تحت غطاء من الجلسرين. تم التقاط الصور الرقمية باستخدام مجهر DM-4500B بكاميرا رقمية DC-500 (Leica Microsystems ، Wetzlar ، ألمانيا) بتكبير 25 × بدقة 33 نقطة في البوصة باستخدام Photoshop (Adobe Systems Inc. ، سان خوسيه ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) . لكل جناح ، تم تعيين 13 معلمًا محددًا (انظر الشكل A1 في الملحق 1) باستخدام حزمة برامج tps-DIG 2.15 (Rohlf ، 2010). كانت قياسات WL للأجنحة اليمنى واليسرى للأفراد مرتبطة بشكل كبير (ص 2 & gt0.998) يعني أنه تم استخدام WL لمزيد من التحليلات للأفراد ذوي الأجنحة السليمة. تم استخدام جناح واحد فقط لمن لديهم جناح واحد سليم. نظرًا لتلف أجنحة البعوض في بعض الأحيان ، تم توقع WL لكل بعوضة مع تلف كلا الجناحين (تفتقر إلى إحدى النقطتين أو كلاهما). تم إنشاء WL المتوقع باستخدام تحليل الانحدار استنادًا إلى المسافات بين معالم الجناح الأخرى (انظر الملحق 1) بعد أن حددت نماذج الانحدار التدريجي أفضل المتنبئين باستخدام الأجنحة التي كانت جميع المعالم الـ 13 سليمة.

لاختبار أي اختلافات بين WL وكتلة الجسم الجافة (BM) في نماذجنا ، قمنا بوزن الأفراد إلى أقرب 0.001 مجم باستخدام توازن كهربائي Cahn C-31 (Cahn Instruments ، Cerritos ، CA ، USA) بعد إزالة جميع الأرجل المتبقية أولاً و / أو أجنحة من العينات المجففة لتوحيد القياسات. ومع ذلك ، نظرًا للضرر في المجال و / أو الحفظ السيئ ، كانت 60 ٪ فقط سليمة ، وبالتالي تم استخدام هذه المجموعة الفرعية الناتجة في التحليلات اللاحقة.

تحاليل احصائية

تم استخدام نماذج ANOVA لتحديد العوامل التي أثرت بشكل كبير على MR للبعوض وتقدير حجم آثارها. كانت درجة الحرارة أثناء الفحص وحجم جسم البعوض ونشاط الطيران متغيرات مستمرة في حين أن الجنس / الحالة التغذوية والأنواع / الشكل كانت جميعها عوامل فئوية. في البداية ، تم استخدام نموذج كامل مع جميع التفاعلات الزوجية والثالثة ، ومصطلحات التفاعل غير المهمة (ص& gt0.05) بالتتابع حتى بقيت المصطلحات المهمة فقط أو التأثيرات الرئيسية. آخر مخصص تم استخدام المقارنات لاختبار الفروق بين مراحل التغذية. تم إجراء جميع الإجراءات الإحصائية باستخدام SAS 9.2 (SAS Institute Inc. ، كاري ، نورث كارولاينا ، الولايات المتحدة الأمريكية).

تأثير الجنس وحالة التغذية التناسلية الأنثوية على معدل الأيض أنوفيليس غامبيا م.

تأثير الجنس والحالة التناسلية الأنثوية على معدل الأيض أنوفيليس غامبيا م.


دورة حياة البلازموديوم في البعوض (مع رسم بياني)

اقرأ هذه المقالة للتعرف على دورة حياة المتصورة في البعوض!

الملاريا هي واحدة من أكثر الأمراض المعروفة على نطاق واسع منذ الأزل. وهو ناتج عن أحد مسببات الأمراض في الدم ، المتصورة.

أربعة أنواع من المتصورة ، أي ، المتصورة النشيطة ، المتصورة المنجلية ، المتصورة الملاريا والمتصورة البيضوية معروفة حتى الآن بأنها تصيب البشر مسببة أنواعًا مختلفة من الملاريا. تعمل أنثى بعوضة الأنوفيلة كحامل أو مضيف ناقل وتنقل البلازموديوم من شخص لآخر. المتصورة طفيلي داخل الخلايا في كرات الدم الحمراء للإنسان.

تم الإبلاغ عنه أيضًا من الطيور والزواحف والثدييات المختلفة. يتم توزيع المتصورة على نطاق واسع في البلدان الاستوائية والمعتدلة في جميع أنحاء العالم. تتطلب المتصورة النشيطة مضيفين لإكمال دورة حياتها - مضيف أساسي أو محدد ومضيف ثانوي أو وسيط. إن دورة حياة المضيفين هذه هي متداخلة الجينات. المضيف الوسيط هو أنثى الأنوفيلة. في جسم الإنسان ، يتكاثر الطفيل بلا جنس بينما في الأنوفيلة الأنثوية يمر بدورة جنسية تليها عملية تكاثر لاجنسي يسمى sporogony.

تحدث المرحلة البالغة أو الطور الطبيعي للبلازموديوم في كرات الدم الحمراء للبشر. يغزو الطفيل أولاً خلايا الكبد للتكاثر اللاجنسي.

يمكن دراسة دورة حياة البلازموديوم في الإنسان تحت الرؤوس التالية:

(ط) دورة Exoerythrocytic:

عندما تلدغ بعوضة الأنوفيلة الإنسان لامتصاص الدم. يتم تلقيح المتصورة في دم الإنسان على شكل مرحلة معدية دقيقة تسمى Sporozoites (الشكل 9.3). تغزو البوغات المحقونة خلايا الكبد في الكبد. في خلية الكبد ، يتغذى sporozoite بنشاط على السيتوبلازم الخاص به وينمو إلى شكل كبير (حوالي 45 في القطر) وشكل كروي بالغ يسمى cryptozoite.

يتضاعف هذا النموذج إلى آلاف من الكريبتوميروزويتس عن طريق الانشطار المتعدد الذي يسمى الفصام (الفصام الخارجي للكريات الحمر). في مثل هذا الضرب ، تؤدي الانقسامات النووية المتكررة أولاً إلى كائن متعدد النوى ، ثم تنقسم عن طريق الفصل السيتوبلازمي حول نوى الابنة الصغيرة. بسبب ضغط الكريبتوميروزويتس ، يتمزق جسم الكريبتوزويت وكذلك خلايا الكبد المضيفة وتحرر الكريبتوميروزويت إلى أشباه الجيوب الكبدية. يغزو بعض هذه الخلايا الكبدية الجديدة لمواصلة انفصام كريات الدم الحمراء الخارجية ، بينما يظل البعض الآخر في صراخ الدم ويغزو كريات الدم الحمراء (RBC) لبدء دورة كريات الدم الحمراء.

تحدث هذه الدورة في كرات الدم الحمراء بعد غزو كريبتوميروميروزويت كريبتوميروميروزويت كريبتوميروميروزويت. بعد غزو كريات الدم الحمراء ، سرعان ما يصبح cryptomeromerozoite بنية مستديرة تشبه القرص تسمى trophozoites (الشكل 9.4). مع نموها ، تظهر فجوة مقلصة في مركزها ، مما يدفع السيتوبلازم والنواة إلى طبقة محيطية رفيعة ويصل الطفيل إلى مظهر حلقة Ike لتمثيل مرحلة حلقة الخاتم.

بعد مرور بعض الوقت ، تختفي الفجوة ويتخذ الطفيل شكلًا أميبيًا. تتغذى trophzoites بنشاط على الهيموجلوبين في كرات الدم الحمراء ويزداد حجمها حتى تمتلئ الجسم بالكامل به. هذا يشكل مرحلة الشيزونت ويحتوي السيتوبلازم على حبيبات صبغة بنية مصفرة ، الهيموزوين. يتكون من تحلل الهيموجلوبين. يخضع الشيزونت لعملية تكاثر لاجنسي يُطلق عليها الفصام أو الميروجوني.

(3) Schizogony أو Merogony:

تنقسم النواة أو الشيزونت عن طريق الانشطار المتعدد إلى 6-24 نواة ابنة والتي تهاجر نحو المحيط. بعد مرور بعض الوقت ، تنفجر كريات الدم الحمراء المنهكة تمامًا وتحرر المخلفات السامة (حبيبات الهيموزوين) في بلازما الدم. هذه تهاجم RB Cs الطازجة. وكرر حالة سكوزوجوني كرات الدم الحمراء. تكتمل دورة كريات الدم الحمراء في غضون 48-72 ساعة.

مع استمرار الطفيل في تدمير R.B.Cs. في المضيف ، يصاب المضيف بفقر الدم ويتراكم سمومه في البلازما. بعد حوالي 5 دورات متتالية من كرات الدم الحمراء تظهر أعراض الملاريا لأول مرة ويعاني المضيف من نوبة قشعريرة وحمى تتكرر الآن في نهاية كل انفصام. وهكذا يمر الطفيل بفترة كامنة من 10 إلى 15 يومًا منذ تلقيحه في جسم المضيف. تُعرف هذه الفترة بفترة الحضانة.

(4) تكوين الخلايا المشيمية:

نتيجة للانفصام المتكرر في مجرى الدم ، يصبح الطفيل محتملاً لدرجة أن وجوده مهدد بسبب نقص بكتيريا R. ومقاومة المضيف. وبالتالي ، يستعد الطفيل لدخول مضيف جديد عن طريق تكوين الخلايا المشيمية. بعض الميزويات ، بعد دخول R.B.Cs. لا تشكل النواشط ولا تتكاثر بالانشطار الثنائي ولكنها تنمو ببطء وتصبح أجسامًا مضغوطة ، الخلايا المشيمية. وهذان نوعان:

الأكثر عددًا ، ولكنها صغيرة الحجم وذات نواة كبيرة موضوعة مركزيًا ، هي الخلايا الميكروغراميتية ، التي يحتمل أن تكون ذكورية. أقل عددًا ولكن أكبر حجمًا وبكمية أكبر من السيتوبلازم الكثيف ونواة صغيرة هي الخلايا المشيجية الكبيرة أو الضخمة ، التي يحتمل أن تكون أنثى. لا تستطيع الخلايا المشيمية الناضجة أن تتطور أكثر في جسم المضيف الأساسي ويمكنها البقاء على قيد الحياة لمدة يومين فقط. يصلون إلى الأوعية الدموية السطحية وينتظرون لدغة الأنوفيليس.

دورة الحياة الجنسية في الأنوفيلة:

عندما تمتص الأنوفيلة دم رجل مريض ، يدخل الطفيل في مراحل مختلفة من التطور إلى القناة الهضمية. لكن الخلايا المشيمية فقط هي القادرة على البقاء على قيد الحياة ، بينما يتم هضم الخلايا الأخرى. يتم تحرير الخلايا المشيمية من خلال تمزق R.B.Cs. وتتطور بشكل أكبر لتشكيل الأمشاج.

(ط) تطوير الأمشاج الذكرية:

تنقسم نواة الخلية الدقيقة بشكل متكرر لتشكيل 6 إلى 8 نوى أحادية الصيغة الصبغية ، حيث أن أحد هذه التقسيمات هو قسم اختزال. كل نواة محاطة بقليل من السيتوبلازم والتحولات إلى مشيج ذكر. لكل منها جسم صغير مع نواة وسوط حشوي. تسبح الأمشاج الذكورية في سائل المعدة عن طريق حركة السوط.

(2) تطوير الأمشاج الأنثوية أو الأمشاج الدقيقة:

تخضع نواة الخلية الكبيرة (macrogametocyte) لانقسامات تصغير تشكل نواتين. يبرز أحدهما كجسم قطبي والآخر يكمن في نتوء يُعرف باسم مخروط الاستقبال. وهكذا يتم تشكيل الماكروغاميتي.

(3) Syngamy أو الإخصاب:

تنجذب الأمشاج الذكورية النشطة إلى المشيمة الكبيرة وتخترقها من خلال مخروط الاستقبال. تندمج نواة الاثنين معًا لتشكل الغشاء. Syngamy هو متباين والزيجوت المتكون على هذا النحو يكون خاملًا ومستديرًا.

سرعان ما يستطيل الزيجوت المستدير ويفترض المظهر الدودي ويصبح متحركًا. يُعرف الآن باسم الدودة أو ookinete (الشكل 9.5). يكون إن 4 الأمامي مدببًا وبهذا تخترق جدار المعدة لتستلقي في النسيج الظهاري الفرعي تحت الغشاء المحدد الخارجي. يصبح مستديرًا ، ويفرز كيسًا غشائيًا رقيقًا ويعرف باسم sporont أو oocysty. يتغذى عن طريق الامتصاص ويزيد في الحجم.

تخضع نواة البويضة الناضجة تمامًا للانشطار المتعدد عن طريق الانقسام مما ينتج عنه عدد كبير من النوى الوليدة. وهي محاطة بشظايا السيتوبلازم. تُعرف الأجسام أحادية النواة غير المنتظمة التي تكونت على هذا النحو باسم الأرومات البوغية. تنقسم النواة في كل بوغة بشكل متكرر عن طريق الانقسام الفتيلي.

تشكل النوى sporozoites على شكل مغزل. يتم تحريرها في تجويف الدم أو تجويف الجسم عن طريق إعادة جدار الكيس. تنتقل البوغات الآن إلى أعضاء مختلفة من الجسم وكذلك إلى الغدة اللعابية (الشكل 9.6). مع دخول الطفيلي في الغدد اللعابية ، تصبح الأنوفيلة معدية وتكون قادرة على تلقيح الطفيلي في مجرى الدم للأشخاص الأصحاء.

مكافحة الملاريا:

تنقسم جميع تدابير مكافحة الملاريا إلى الفئات الثلاث التالية:


نتائج

تحديد مواقع السرب

على عكس مسوحات الأسراب التي أجريت في قرية مروي وحماداب ، حيث لم يتم رصد أسراب ، هناك ما يقرب من 30 سربًا من الجراد. ان. أرابيان تم الكشف عنها في منطقة نوري في سبتمبر 2012. أظهر مسح أولي لليرقات في منطقة نوري وجود كل من يرقات الكوليسين والأنوفلين في موقع تكاثر في محطة مياه نوري. لم يتم أخذ قياس كمي لكثافة اليرقات ولكن الملاحظات النوعية أشارت إلى أن كثافة اليرقات كانت أعلى في نوري منها في حماداب أو مروي. من بين 28 سربًا تمت ملاحظتها في منطقة نوري ، لوحظ 15 سربًا على مدار 4 أيام وشوهدوا في نفس المواقع كل يوم. من الأسراب التي تم العثور عليها في سبتمبر ، كان لا يزال من الممكن اكتشاف ثلاثة أسراب في نوفمبر عندما أجريت تجارب MRR: سرب كبير (18 ° 34'21 "شمال 31 ° 53'08" شرقًا) وسربان أصغر (سرب A 18 ° 34 '23 'N 31 ° 53'07' E and swarm B 18 ° 34'19 ”N 31 ° 53'01” E) (الشكل 2).

الطقس والمناخ

خلال فترة الدراسة (23-28 نوفمبر 2012) ، أبلغ المركز الإقليمي للأرصاد الجوية في كريمة (3 كيلومترات من موقع الدراسة) عن متوسط ​​درجة حرارة يومية 29.6 ± 2.0 درجة مئوية. كان الاختلاف ناتجًا بشكل أساسي عن انخفاض درجة الحرارة في اليوم الأول (26 درجة مئوية) ، حيث تراوحت الأيام التالية بين 30 و 31 درجة مئوية. خلال أيام الإطلاق الثلاثة ، كان اتجاه الرياح من الجنوب إلى الشمال بسرعة 12 و 5 و 10 كم / ساعة في كل يوم.

بيانات MRR

وقد لوحظت أسراب في جميع المواقع الثلاثة في كل ليلة من أمسيات الاستعادة الخمس. الملاحظات تتفق مع أوصاف حسن وآخرون. [33]. كان الاحتشاد عند الغسق ، متزامنًا مع وقت غروب الشمس ، الذي حدث حوالي الساعة 18:30. تراوح ارتفاع السرب فوق الأرض ، من حافته السفلية ، من 1.5 إلى 2.5 متر. لم يتجاوز ارتفاع السرب نفسه 1.5 متر.

ما مجموعه 1140 ان. أرابيان البالغات من الأسراب الثلاثة على مدى خمسة أيام من جمعها. من بين 8100 ذكر تم إطلاق سراحهم على مدى ثلاثة أيام ، تم القبض على ما مجموعه 442 (5.5٪). وفقًا ليوم الإطلاق (عمر الذكور) ، كانت معدلات الاستعادة 1.08 و 1.86 و 2.75٪ للذكور بعمر يومين وثلاثة وأربعة أيام على التوالي.

سرب كبير

تم استعادة ذكور البعوض من السرب الكبير كل مساء بعد الإطلاق (الجدول 1). في المتوسط ​​، تم جمع 235.0 ± 58.2 (متوسط ​​± الخطأ المعياري) من البعوض كل ليلة مع ذروة 310 في اليوم الثالث ، يوم الإصدار الثالث والأخير ، وأدنى صيد يبلغ 168 في اليوم الخامس والأخير. أكثر من خمس مجموعات ، تراوحت نسبة الذكور المميزين في السرب الكبير بين 17.2 و 42.3٪ (متوسط ​​31.8 ± 11.4٪). منذ اليوم الذي تم فيه إطلاق سراح الذكور الأوائل ، تم جمع متوسط ​​2.3 ± 0.2 و 4.4 ± 3.2 و 3.4 ± 1.1 و 2.1 ± 0.5 و 1.4٪ من الذكور في الأيام من 1 إلى 5 على التوالي. ومن بين الذكور الذين تم جمعهم في اليوم الخامس بعضهم تم الإفراج عنهم في اليوم الأول ، مما يدل على أن بعض الذكور تمكنوا من البقاء على قيد الحياة لمدة خمسة أيام على الأقل في الميدان. في كل يوم من الأيام الثلاثة التي تلي كل إطلاق ، انخفضت نسبة الذكور الذين تم القبض عليهم مع المسافة من الإطلاق. من بين 900 ذكر (300 لكل مسافة) تم إطلاقها لكل نسخة ، كانت النسبة الإجمالية للذكور الملحوظين الذين تم أسرهم من سرب كبير نشأ من الإطلاقات على مدى ثلاثة أيام عند 50 و 100 و 200 متر 4.8 ± 2.1 و 2.6 ± 2.4 و 1.8 ± 1.6٪ ، على التوالى.

تم حساب MDT المعدل وفقًا لعمليات الاستعادة من السرب الكبير ("المصيدة") وفقًا للمسافة من نقاط الإطلاق (الجدول 2) لإعطاء نتيجة تبلغ 162 مترًا. عندما تم أخذ عمر الذكور في الاعتبار ، فإن MDT للذكور بعمر يومين وثلاثة وأربعة أيام يبلغ 89 و 133 و 128 مترًا على التوالي ، وقد أدى المنحدر (−0.317) من خط الانحدار لاستعادة أسر البالغين إلى البقاء على قيد الحياة يوميًا احتمال 0.73. تم تقدير خطوط الانحدار أيضًا للفوج في كل يوم إطلاق لتحديد احتمالية البقاء على قيد الحياة حسب عمر الذكر عند الإطلاق (الشكل 4). لا يختلف منحدر الذكور البالغين من العمر يومين عن المنحدر للذكور بعمر ثلاثة أيام (اختبار t ، t = 0.24 ، df = 3 ، P = 0.83) ولكنه يختلف اختلافًا كبيرًا عن المنحدر لمدة أربعة أيام- كبار السن من الذكور (اختبار t ، t = 3.25 ، df = 4 ، P & lt 0.05). لا يختلف ميل الذكور البالغين من العمر ثلاثة أيام اختلافًا كبيرًا عن المنحدر للذكور البالغين من العمر أربعة أيام (اختبار t ، t = 1.27 ، df = 3 ، P = 0.29). بالنسبة للذكور بعمر يومين وثلاثة وأربعة أيام ، كانت احتمالات البقاء على قيد الحياة اليومية 0.95 و 0.90 و 0.75 على التوالي.

خطوط الانحدار في عمليات الاستعادة (معبرًا عنها بعدد تسجيل الذكور المفرج عنهم الذين أُعيد أسرهم + 1) لأتراب Anopheles arabiensis أطلق سراحه في عمر يومين وثلاثة وأربعة أيام. يعطي مضاد منحدرات خطوط الانحدار احتمالية البقاء اليومية.

من إجمالي بيانات الاستعادة في اليوم الأول بعد كل من الإصدارات الثلاثة ، يعطي مؤشر لينكولن تقديراً لـ 32،546 من الذكور في السكان الطبيعيين. لوحظ تباين في مؤشر لينكولن وفقًا ليوم الإصدار (المقابل لعمر الذكور) تم استخدام البيانات من: قُدِّر عدد السكان الذكور بـ 25400 أو 18900 أو 6630 فردًا عند حسابها من البيانات لمدة عامين وثلاثة أعوام و إطلاق سراح الذكور بعمر أربعة أيام ، على التوالي.

أسراب صغيرة

في المتوسط ​​، تم جمع متوسط ​​40.0 ± 220.0 و 19.2 ± 9.9 بعوض (متوسط ​​± خطأ معياري) كل ليلة من أسراب صغيرة A و B ، على التوالي. خلال المجموعات الخمس المسائية ، تراوحت نسبة الذكور المعلمة التي تم جمعها من الأسراب الصغيرة بين 60.0 و 97.0٪ للسرب A و 26.7 و 54.5٪ للسرب B. وجاءت الذكور الملحوظة الموجودة في الأسراب الصغيرة في الغالب من إطلاق نفس السرب. اليوم (94.7 ± 7.4٪ و 88.9 ± 15.7٪ ، من الأسراب A و B ، على التوالي) ، بينما تم إطلاق 41.0 ± 10.9٪ فقط من الذكور المُصادرين في السرب الكبير في نفس اليوم. بالنسبة للسرب أ ، تم اصطياد معظم البعوض من نقطة إطلاق 50 مترًا ، ربما من النقطتين المجاورتين (الشكل 1). في السرب B ، تم القبض على معظم البعوض المستعاد من إطلاق 200 متر ، ربما من البعوض القريب (الشكل 1).


نتائج

الديناميات الزمنية للسبوروجوني

درسنا أولاً الديناميات الزمنية المرصودة للسبوروجوني عند درجة حرارة واحدة (27 درجة مئوية ظروف الحشرات القياسية). جميع القيم المركزية التي نبلغ عنها هي الوسيلة التنبؤية اللاحقة والفترات الزمنية الموثوقة هي 95٪ من التقديرات المركزية اللاحقة التي تم الإبلاغ عنها هي عدد الأيام بعد تغذية الدم المعدية. من النموذج المناسب ، نقدر أن انتشار البويضة كان 10 ٪ في 2.2 يومًا (CI: 2.1-2.3 يومًا) وبلغ ذروته عند 69 ٪ (CI: 68-71 ٪) بعد حوالي 5.9 أيام (CI: 5.8-6.0 يومًا) ( الشكل 2 أ). بلغت كثافة البويضة المنمذجة ذروتها بمتوسط ​​2.0 (CI: 1.9-2.1) بويضة لكل بعوضة ، بعد فترة وجيزة من انتشار البويضة ذروتها (الشكل 2 ب). في البيانات الأولية ، لوحظ وجود البعوض الإيجابي للسبوروزويت لأول مرة في اليوم العاشر عندما كان انتشار البوغات 1.4٪ يقدر نموذجنا ظهور البعوض الإيجابي للسبوروزويت في وقت سابق ، مع تقدير النموذج لانتشار البوغوزويت بنسبة 5٪ في 9.0 أيام (CI: 8.8-9.2 يومًا) (الشكل 2C). يتفاوت الوقت اللازم لظهور البوغات بين البعوض ، وبعد 15.9 يومًا فقط (CI: 14.2–16.0 يومًا) حقق انتشار البوغ النمذجة ذروته عند 63٪ (CI: 61-65٪).

تُظهر اللوحات أن نموذجنا يتناسب مع مجموعة بيانات 27 درجة مئوية: اللوحة A لانتشار البويضة ، واللوحة B لبيانات كثافة البويضة واللوحة C لانتشار البويضة. تظهر نقاط (A & amp C) انتشار الطفيلي لبيانات البعوض المختبر (يتم إعطاء فواصل الثقة 95 ٪ من خلال نطاق النقطة). تمثل المنطقة المظللة باللون الرمادي فاصلًا موثوقًا بنسبة 95 ٪ من الوسائل التنبؤية الخلفية للنموذج ، ويظهر المتوسط ​​التنبئي الخلفي المتوسط ​​بالخط الأسود. (ب) توضح النقاط متوسط ​​حمل الطفيلي بين جميع البعوض الذي يتغذى على الدم (الشدة) ، ويشير نطاق النقطة إلى 2.5٪ -97.5٪ كميات من البيانات الخام. تمثل المنطقة المظللة 2.5٪ -97.5٪ الكميات للتوزيع ذي الحدين السالب حيث يتم تعيين معلمات الموقع والتشتت الزائد على الوسائل اللاحقة.

على مستوى الطفيلي الفردي ، نأخذ في الاعتبار الوقت الذي يستغرقه كل انتقال لمرحلة حياة طفيلي نموذجي: متوسط ​​الوقت المستغرق كان 3.4 أيام (CI: 3.3-3.6 يومًا) لـ G إلى O ، 9.2 يومًا (CI: 8.9-9.5 يومًا) ) لـ O إلى S و 12.6 يومًا (CI: 12.3-12.9 يومًا) لـ G إلى S (S6A الشكل). بالنسبة لـ G إلى O ، خضعت غالبية الطفيليات الفردية (التي أخذناها 99.5٪ من جميع الطفيليات) لكل من هذه التحولات في 6.1 أيام (CI: 5.6-6.6 يومًا) لـ O إلى S ، في 14.7 يومًا (CI: 13.9 - 15.5 يومًا) وللحالة من G إلى S عند 18.5 يومًا (CI: 17.8–19.3 يومًا) (S6B الشكل).

تأثير درجة الحرارة

درسنا بعد ذلك تأثير درجة الحرارة على البوغ. ال درجة حرارة واحدة قامت النماذج بتركيب بيانات انتشار sporozoite جيدًا عبر النطاق الكامل لدرجات الحرارة (S7 الشكل). ال كل درجات الحرارة قام النموذج بتركيب بيانات انتشار sporozoite جيدًا في درجات حرارة منخفضة (بين 21 درجة مئوية و 30 درجة مئوية) عند درجات حرارة أعلى ، ويميل النموذج إلى المبالغة في تقدير EIP (الشكل 3). كان البقاء على قيد الحياة لكل من البعوض المعدي الذي يتغذى بالدم والسيطرة متاحًا فقط عند 27 درجة مئوية و 30 درجة مئوية و 33 درجة مئوية ، وبالتالي درجة حرارة واحدة كان لمعلمات بقاء النموذج حرية أكبر في التغيير. في الواقع ، فإن كل درجات الحرارة نموذج (S8 الشكل) الذي يناسب بيانات البقاء على قيد الحياة كان أقل تباينًا وأكثر قابلية للتنبؤ عبر درجات حرارة مختلفة من درجة حرارة واحدة موديلات (S9 Fig). وبالتالي ، نقدم هنا ملف كل درجات الحرارة نتائج النموذج (الشكلان 3 و S10) نظرًا لأنه من غير المرجح أن تزيد من احتواء البيانات.

تم إنشاء هذه النوبات من خلال ملاءمة نموذج واحد لجميع درجات الحرارة في وقت واحد ("كل درجات الحرارة") ، مع الشكل الوظيفي لدرجة الحرارة كما هو موضح في المعادلات (2.11) و (2.12). النقاط السوداء: انتشار الطفيلي لبيانات البعوض المختبر (95٪ تعطى فواصل الثقة بالخطوط السوداء العمودية). تمثل المنطقة المظللة باللون الرمادي كميات 95٪ من الوسائل التنبؤية اللاحقة ، حيث تمثل الخطوط السوداء الوسيط الوسيط للتنبؤ الخلفي.

بالنسبة إلى كل درجات الحرارة في النموذج ، أدت العدوى إلى ارتفاع خطر موت البعوض ، مع نسبة احتمالات خطر تبلغ 1.65 (CI: 1.47-1.86). الزيادات في معدل وفيات البعوض المرتفعة بدرجة الحرارة مع نسبة احتمالات خطر تبلغ 1.57 (CI: 1.33 - 1.86) لكل تغير 3.5 درجة مئوية. في 10 أيام بعد الإصابة ، احتمالية بقاء البعوضة المصابة على قيد الحياة ، في)، كان 0.91 (CI: 0.87–0.94) عند 21 درجة مئوية مقابل 0.67 (CI: 0.58-0.75) عند 34 درجة مئوية ، مع وجود اختلافات مماثلة للأفراد غير المصابين.

في درجات الحرارة المرتفعة ، ينمو عدد أقل من البعوض البوغ ، ولكن أولئك الذين يفعلون ذلك ، يفعلون ذلك بشكل أسرع. We estimate that, between 21°C and 34°C, increases in temperature reduced the EIP: EIP10 fell from 12.9 days (CI: 12.4–13.4 days) to 6.9 days (CI: 6.7–7.1 days), EIP50 declined from 16.1 days (CI: 15.3–17.0) to 8.8 days (CI: 8.6–9.0 days) and EIP90 fell from 20.4 days (CI: 19.2–22.1 days) to 11.3 days (CI: 10.9–11.8 days) (Fig 4A). S3 Table provides the EIP percentiles at all temperatures. Increases in temperature reduced the human-to-mosquito transmission probability, which fell from 84% (CI: 74–90%) at 21°C to 42% (CI: 32–52%) at 34°C (Fig 4B).

Panel A shows the model impact of temperature on the EIP quantiles (as indicated in legend) panel B shows its impact on the human-to-mosquito transmission probability. In both panels, the lines show impact as estimated by the all temperature mSOS model with 95% posterior intervals indicated by shading the discrete round points show the independent estimates from the single temperature mSOS model at each temperature, 95% posterior credible intervals are shown by the vertical lines. The discrete triangle points show the logistic growth model parameter estimates at each temperature. The number of iterations used to calculate the EIP plot were thinned to every 5 th iteration for efficiency.

Key differences in transmission parameters estimated using mSOS

Next, we compared our estimates of two important malaria transmission parameters–the EIP and human-to-mosquito transmission probability–to those obtained using the predominant literature approach based on logistic regression (logistic model fits are shown S11 Fig). In our framework, we can disentangle the development time of parasites from other underlying processes, specifically mosquito mortality induced by malaria infection, which can influence the observed sporozoite prevalence. In doing so, we quantify the EIP distribution as the time taken for a given percentile of the infected mosquitoes to display sporozoites, in the absence of other mechanisms that determine the observed sporozoite prevalence. This is given by the time at which the cumulative probability an infected mosquito develops any salivary gland sporozoites, Pr(تي1ر), reaches a given value. Using this approach, across all temperatures, the variation in the EIP distribution is greater than the equivalent logistic model estimates (Fig 4A). At 27°C, for example, our single temperature model estimated an EIP10–EIP90 range of 9.2–13.7 days compared to 10.3–11.2 days estimated by the logistic approach. This result was replicated across the different temperatures: by taking into account differences in mosquito survival, our EIP90 estimates are higher than those from the logistic method.

The mSOS estimates of the human-to-mosquito transmission probability were consistently higher than the equivalent values estimated by the logistic model (Fig 4B). The 27°C single temperature model estimate, for example, was 70% (CI: 68–72%) as opposed to the logistic growth model estimate of 60%. This is because, in the laboratory data we analysed, infected mosquitoes died at an elevated rate, meaning that the proportion of infected mosquitoes declined with time and the observed peak of sporozoite prevalence is not representative of the initial proportion of infected mosquitoes. Not accounting for these mechanisms results in an underestimate of the human-to-mosquito transmission probability.

Sensitivity analysis of the mean parasite load

Within our model, the time-taken for each simulated parasite to develop is both independent and stochastic. At each time point, whether or not that parasite has yet developed can be viewed as a toss of a coin: the more coins are tossed, the more likely it is that one will land on heads, or, equivalently, a parasite will have developed, by chance. Higher parasite loads then lead to earlier rises in parasite prevalence. Fig 5A shows the simulated sporozoite prevalence over time across populations with different mean parasite load parameter values, which indicates that, within the model, greater parasite numbers cause the prevalence to peak earlier. Fig 5B shows the resultant EIP quantiles as a function of parasite load: increasing the mean parasite load from 1.7 to 25.0 reduced the modelled EIP50 from 10.9 to 8.0 days.

Panel A shows the impact of varying the mean parasite load of infected mosquitoes on the temporal dynamics of sporozoite prevalence in a sensitivity analysis panel B summarises how the EIP is affected by the same parameter in the sensitivity analysis. All other parameters were held constant at their mean posterior values.


معلومة اضافية

How to cite this article: Emami, S. N. وآخرون. The transmission potential of malaria-infected mosquitoes (An.gambiae-Keele, An.arabiensis-Ifakara) is altered by the vertebrate blood type they consume during parasite development. علوم. اعادة عد. 7, 40520 doi: 10.1038/srep40520 (2017).

Publisher's note: تظل Springer Nature محايدة فيما يتعلق بالمطالبات القضائية في الخرائط المنشورة والانتماءات المؤسسية.


خلفية

Malaria remains the most devastating vector-borne disease despite a century of concerted international efforts to control it. Most antimalarial strategies have primarily targeted the infection in humans and the control of mosquitoes with insecticides. These approaches have proven unsuccessful, in part because parasites have developed resistance to antimalarial drugs, and mosquitoes have become resistant to insecticides. The malaria parasite Plasmodium takes many forms during its complex life cycle in the vertebrate host and invertebrate vector [1]. Our understanding of the basic biology of vector-parasite interactions during the transit of the parasite through the mosquito is still limited [2]. Upon ingestion, Plasmodium gametocytes differentiate into gametes within the midgut lumen, fertilization takes place and the zygote develops into an ookinete, which penetrates the midgut epithelium and forms oocysts on the basal side. When the oocysts mature and subsequently rupture, sporozoites are released into the haemolymph and invade the salivary glands, to be injected into a new host when the infected mosquito feeds again. Diverse mosquito species differ in their ability to transmit different Plasmodium parasites, and stage-to-stage specific losses seem to depend on the vector and the parasite species [3]. A certain mosquito species always shows different permissiveness to different Plasmodium محيط. على سبيل المثال، المتصورة البرغي will develop at least 50 oocysts in أنوفيليس غامبيا، في حين المتصورة المنجلية rarely exceeds three to four oocysts per midgut in the field and even in laboratory infections [4].

There are several possible new approaches to interrupt the malaria transmission cycle in the mosquito, including mosquito vaccines [2], transmission-blocking vaccines [3] or transmission-blocking antimalarial drugs [5, 6]. Understanding the life cycle of medically-important Plasmodium species/strain combinations is crucial for the development of vaccines, and the design of an effective transmission-blocking strategy depends on a full molecular understanding of the sporogonic development of the parasite in the mosquito [2]. During sporogony, a parasite's transition from one developmental stage to another is confined to specific tissue compartments within the mosquito. Each compartment contains specific factors that interact with the parasite and influence its development. Potentially the role of carbohydrate receptors represents one of the most important keys to understanding vector/parasite interactions [7]. A variety of sugar linkages are present on the surface of the mosquito midgut epithelium, some of which partially block attachment of malaria ookinetes to the midgut surface في المختبر [8]. Thus, the mosquito midgut epithelium, similar to the lining of mammalian intestines, is extensively covered with surface carbohydrates that may play a role in pathogen attachment.

Recently evidence for a "protein-carbohydrate recognition strategy" for blocking vector host-pathogen interactions has emerged. Through a combination of conventional and novel approaches, oligosaccharide mimics or antiglycan antibodies are being developed that could help to reduce disease transmission [9]. For example, antiglycan antibodies that are taken up by a mosquito along with a parasite infective blood meal, can mask parasite glycan receptors that are critical for attachment to the midgut [10]. In addition, glycoproteins are potential transmission-blocking vaccine candidates for insect vector-borne diseases and further reinforce the importance of understanding the effects of carbohydrate epitopes in development of vaccines [11]. Anti-carbohydrate antibodies successfully block Plasmodium gallinaceum ookinete adhesion to the midgut of الزاعجة المصرية, suggesting that carbohydrate residues are used by the parasite for recognition and binding to the midgut [7]. Furthermore, antibodies to Anopheles tessellates midgut glycoproteins that contain GalNAc side chains inhibit the infectivity of the two major human malaria parasites, المتصورة المنجلية و المتصورة النشيطة [12].

Three strains of أنوفيليس ستيفنسي are recorded in the south of Iran [13], but ان. ستيفنسي strain mysorensis is the dominant vector in the Sistan-Baluchistan province of southeastern Iran, where transmission of vivax malaria is particularly high. Annually about 60% of the malaria cases in Iran are reported from this province (during this study, the number of positive cases was 11,305 including 9,245 P. vivax, 1,926 المتصورة المنجلية and 134 mixed infections with both species of Plasmodium). The current annual parasite incidence (API) is 7 per 1,000 inhabitants (Center for Disease Control, Ministry of Health, Iran). In Sistan-Baluchistan province, المتصورة المنجلية is also resistant to anti-malaria drugs [14]. Additionally, the two most important vectors in this region, ان. ستيفنسي و Anopheles culicifacies, are both resistant to organochlorine insecticides [15]. Novel transmission-blocking and/or control strategies are urgently needed for this region of Iran. The importance of highly species- and strain-specific differences in host-parasite interactions, and consequent strategy design, cannot be overstated [16].

Therefore, the current investigation adopted a geographically-relevant study to describe the competency of the ان. ستيفنسي mysorensis vector for P. vivax, using insects collected from the field and parasites from patients living in the same region. The developmental kinetics of the sporogonic life cycle were investigated in detail to optimize studies on the effect of ingested carbohydrates on the two most vulnerable stages of parasite development: ookinetes and sporozoites. It was found that ان. ستيفنسي mysorensis is a very competent vector for P. vivax, but that sporozoite invasion of the salivary glands can be powerfully blocked by the carbohydrates mannose, GalNAc, and lactose. These findings will assist the development of a specific TBV strategy targeted to this important region of Iran.


Malaria transmission relies on the sporogonic development of Plasmodium parasites within insect vectors. Sporogony is a complex process that involves several morphologically distinct life-stages and can be described in terms of population dynamics: changes in the abundance and distribution of successive life-stages throughout development. Recent publications on the population dynamics of sporogony are reviewed, with special attention to the differences and similarities among the parasite–vector systems examined thus far. Understanding the population dynamics of malaria parasites within their natural vectors will lead to a better understanding of how malaria parasites survive and are maintained within mosquitoes.

نحن نستخدم ملفات تعريف الارتباط للمساعدة في تقديم وتحسين خدماتنا وتخصيص المحتوى والإعلانات. من خلال الاستمرار فإنك توافق على استخدام ملفات تعريف الارتباط .


Rising temperature and its impact on receptivity to malaria transmission in Europe: A systematic review

Lena Fischer , . Patricia Schlagenhauf , in Travel Medicine and Infectious Disease , 2020

3 نتائج

We identified 1′999 articles in the electronic database searches, added 13 through other sources and after removal of duplicates and animal studies we screened 1′040 articles. We found 59 studies on malaria in Europe to access for eligibility and eventually included 10 articles in the final selection as shown in the PRISMA diagram ( Fig. 1 ).

3.1 Modelling trends

We found two approaches for predicting the impact of rising temperature on receptivity to malaria transmission that can be distinguished. First, empirical correlative approaches that use statistical models of relationships between أنوفيليس mosquitoes and/or malaria distribution and rising temperature. Second, process-based mathematical models that aim to simulate epidemiological processes between environmental conditions and vectorial performance estimated independently of current distributions. From the 10 articles included in the quantitative analysis of this systematic review, five studies used statistical models to conclude their results, four used projecting mathematical models and one used both methods ( Table 1 ).

The six papers that were found using correlative statistical modelling approaches were based on empirically observed data on أنوفيليس mosquitoes and/or current/historical malaria distribution as well as climate data. Climate data, including temperature, was found to be either satellite-derived (1) or obtained from national weather stations (4). The five identified papers that used predictive mathematical models included historical and current data while allowing to make projections for the future. In our analyses five different climate models were identified and an overview of the models used can be found in Box 1 . The models were either general circulation models (GCM) or regional climate models (RCM) and used different climate scenarios to make projections for future malaria transmission in Europe (Box 2). In addition, four different vector models have been identified that have been used as a measure for the risk prediction of possible transmission and spread of malaria. A summary of the identified malaria vector models can be found in Box 3 .

3.2 أنوفيليس mosquitos are still present in Europe

All studies included in this systematic review confirmed that أنوفيليس mosquitoes transmitting المتصورة النشيطة are still present in European countries, although in lower densities compared to the pre-elimination period. ان. Atroparvus was found to be the most widely distributed species in Europe (evaluated in 8 studies) that is capable of transmitting P. vivax malaria. Three studies evaluated ان. Labranchiae, ان. Messeae, ان. Sacharovi، و ان. Superpictus respectively, two studies ان. Sergentii and one study ان. Maculipennis, ان. Algeriensis, ان. Hyrcanus، و ان. Melanoon على التوالى. Studies on environmental suitability for malaria (8 from 10 studies) further concluded that the present environmental conditions would be suitable for أنوفيليس mosquito development at high densities and the spatial and temporal patterns closely resemble those registered in the past in endemic regions [ 25 , 28 ].

We found two studies that generated risk maps of the competent أنوفيليس mosquito species currently present in Europe that can be used as a preliminary step towards predicting future scenarios for receptivity to malaria transmission [ 18 , 23 ]. Receptivity depends on vector susceptibility to particular Plasmodium species and was higher in P. vivax من في المتصورة المنجلية. The most widely distributed أنوفيليس vector belong to the Anopheles maculipennis complex that includes several species with different susceptibility to Plasmodium species due to different behavioural pattern and feeding preferences. The most common species, ان. Atroparvus, was found to be widely distributed in Northern and Western Europe, Spain, Portugal, Italy, the Balkans, but not in North Scandinavia, the Alpine regions, and North Africa [ 18 , 23 , 25–29 ]. ان. Messeae was identified as the second most common أنوفيليس mosquito and its presence has been mapped in Scandinavia and North-Western Europe, including the Baltic States and Russia [ 18 , 23 ]. ان. Labranchiae was found to be the third most common species and restricted to Southern Europe, comprising Italy, the coastal regions of the Balkans, Eastern Spain and North Africa [ 18 , 23 ]. ان. Sacharovi was present mainly in South-Eastern Europe, from Eastern Spain along the Alps to the Balkans, Turkey and the Black Sea [ 18 , 23 ]. توزيع ان. Superpictus was mapped similar but less extensive than that of ان. Sacharovi and ranges from the Alps to the Balkans, Turkey and North Africa [ 18 , 23 ]. Besides that, one study stated that ان. Hyrcanus، و لا ان. Atroparvus, was reported the main potential malaria vector in Southern France in 2005 [ 30 ].

3.3 Northward spread of أنوفيليس mosquitos

Five studies were found assessing the potential transmission of malaria in the future, of which all modelled increased أنوفيليس abundance for large parts of Europe under rising temperatures. However, distinct changes in the distribution of the dominant European malaria vectors were predicted. In general, we found that rising temperatures are expected to lead to a northward spread of أنوفيليس vector occurrence [ 23 ]. Most noticeable is the projected spread of ان. Atroparvus و ان. Messeae to the North until the end of the 21st century. Concurrently, ان. Messeae is predicted to decline over the Western parts of Europe. ان. Labranchiae, ان. Sacharovi و ان. Superpictus have been found to be expected to extend northwards, but with a lower probability of occurrence [ 23 ]. In contrast, we found that for some Mediterranean areas occurrence probabilities may decline. Most pronounced seems to be the reduction of ان. Superpictus, ان. Sacharovi و ان. Sergentii over the Eastern Mediterranean area and North Africa under future climate conditions. Hertig assumed that these distribution changes are related to the general temperature increase and the strong temperature increase over North-Eastern Europe and the Mediterranean area in spring and autumn, but also to the predicted reduction in precipitation [ 23 ]. Moreover, we found a geographically northward decline in malaria transmission stability towards Scandinavia in the predictive modelling studies. The authors stated that the duration of the extrinsic incubation period in the mosquito could also in the future, be still temperature-limited over Northern Europe [ 23 , 25 ]. In addition, we found that the future risk of locally transmitted malaria is considered limited due to low biting rates and the low probability of vectors feeding on a malaria-infected person, as stated in a study on the UK by Lindsay et al. [ 25 ].

3.4 Lengthening of possible transmission season

The results of our systematic review also show a lengthening of the possible malaria transmission season, which was investigated in four studies. We found one study that has already observed an expansion of the potential malaria transmission window in Spain in 2005, based on data corresponding to a 26-year-period [ 27 ]. The authors noted that the favourable transmission period was longer and started two months earlier, in May, and lasting until September in the case of المتصورة المنجلية and until October in case of P. vivax، على التوالى. In addition, we found three predictive modelling studies that suggest an extension of the potential malaria transmission season for regions other than Southern Europe and the Mediterranean area. Changes in the length of أنوفيليس larva season were expected for Central and Eastern Europe and the North Balkan region [ 24 , 29 ]. Based on the REMO climate model, Trájer and Hammer predicted that the season for ان. Maculipennis larvae will increase by one or two months between 2041 and 2070, with April and October showing the most notable changes [ 24 ]. We also found an expected prolonged seasonal transmission in ان. Atroparvus for Germany, enabling malaria transmissions due to P. vivax up to six months in the period 2051–2080 (REMO, scenario A1B) [ 26 ]. Moreover, we identified a widening of the potential malaria transmission window favoured by rising temperature for the UK, where the climate is predicted to be suitable for P. vivax malaria transmission for three to four months by 2030 [ 25 ].

3.5 Expected risk areas in Europe

In general, all predictive models showed that the areas of potential malaria transmission are increasing where rising temperature favours أنوفيليس occurrence and also significantly impacts the vectorial capacity. As a result, highest malaria transmission stability was found to be projected for Southern and South-Eastern European areas. The authors stated that a rise in global mean temperature by 2100 of about 4.8 °C compared with pre-industrial levels (RCP8.5 scenario) is predicted to lead to an increased vector stability especially in South and South-Eastern Europe [ 23 ]. An increased risk was predicted for the following areas: Spain, France, Italy, Greece, the Central and Eastern European countries Bulgaria, Romania, Macedonia, Serbia, Croatia, Hungary, Ukraine and Russia [ 23 , 24 , 27 , 29 ].

A further finding of our analysis is that socioeconomic factors will most likely play a large role in the determination of malaria risk in Europe [ 18 ]. Zhao et al. showed that the elimination of malaria in Europe was already in the past mainly related to socioeconomic improvements and only to a limited extent to climatic changes including temperature [ 4 ].


شاهد الفيديو: كيف تمتص البعوضة دمك (كانون الثاني 2022).