Desde sua descoberta no Djibuti em 2012, o mosquito asiático Anopheles stephensi se espalhou por todo o Chifre da África. Esse vetor invasor continua a se espalhar pelo continente, representando uma séria ameaça aos programas de controle da malária. Métodos de controle de vetores, incluindo mosquiteiros tratados com inseticida e pulverização residual em ambientes fechados, reduziram significativamente a incidência da malária. No entanto, a crescente prevalência de mosquitos resistentes a inseticidas, incluindo populações de Anopheles stephensi, está dificultando os esforços contínuos de eliminação da malária. Compreender a estrutura populacional, o fluxo gênico entre populações e a distribuição de mutações de resistência a inseticidas é essencial para orientar estratégias eficazes de controle da malária.
Aprimorar nossa compreensão de como An. stephensi se estabeleceu na HOA é fundamental para prever sua potencial disseminação para novas áreas. A genética populacional tem sido amplamente utilizada no estudo de espécies vetoras, visando obter insights sobre a estrutura populacional, a seleção contínua e o fluxo gênico18,19. Para An. stephensi, estudar a estrutura populacional e a estrutura genômica pode ajudar a elucidar sua rota de invasão e qualquer evolução adaptativa que possa ter ocorrido desde seu surgimento. Além do fluxo gênico, a seleção é particularmente importante porque pode identificar alelos associados à resistência a inseticidas e esclarecer como esses alelos estão se disseminando pela população20.
Até o momento, os testes de marcadores de resistência a inseticidas e genética populacional na espécie invasora Anopheles stephensi foram limitados a alguns genes candidatos. O surgimento da espécie na África não é totalmente compreendido, mas uma hipótese é que ela foi introduzida por humanos ou gado. Outras teorias incluem migração de longa distância pelo vento. Os isolados etíopes usados neste estudo foram coletados em Awash Sebat Kilo, uma cidade localizada a 200 km a leste de Adis Abeba e no principal corredor de transporte de Adis Abeba para Djibuti. Awash Sebat Kilo é uma área com alta transmissão de malária e tem uma grande população de Anopheles stephensi, que é relatada como resistente a inseticidas, tornando-se um local importante para o estudo da genética populacional de Anopheles stephensi8.
A mutação de resistência a inseticidas kdr L1014F foi detectada em baixa frequência na população etíope e não foi detectada nas amostras de campo indianas. Essa mutação kdr confere resistência a piretróides e DDT e foi detectada anteriormente em populações de An. stephensi coletadas na Índia em 2016 e no Afeganistão em 2018.31,32 Apesar das evidências de resistência generalizada a piretróides em ambas as cidades, a mutação kdr L1014F não foi detectada nas populações de Mangalore e Bangalore analisadas aqui. A baixa proporção de isolados etíopes portadores desse SNP que eram heterozigotos sugere que a mutação surgiu recentemente nessa população. Isso é corroborado por um estudo anterior em Awash que não encontrou evidências da mutação kdr em amostras coletadas no ano anterior às analisadas aqui.18 Anteriormente, identificamos essa mutação kdr L1014F em baixa frequência em um conjunto de amostras da mesma região/ano usando uma abordagem de detecção de amplicon.28 Dada a resistência fenotípica nos locais de amostragem, a baixa frequência alélica desse marcador de resistência sugere que mecanismos diferentes da modificação do local alvo são responsáveis por esse fenótipo observado.
Uma limitação deste estudo é a falta de dados fenotípicos sobre a resposta a inseticidas. Estudos adicionais combinando sequenciamento do genoma completo (WGS) ou sequenciamento de amplicon direcionado em combinação com bioensaios de suscetibilidade são necessários para investigar o impacto dessas mutações na resposta a inseticidas. Esses novos SNPs missense que podem estar associados à resistência devem ser alvos de ensaios moleculares de alto rendimento para apoiar o monitoramento e facilitar o trabalho funcional para compreender e validar potenciais mecanismos associados a fenótipos de resistência.
Em resumo, este estudo proporciona uma compreensão mais aprofundada da genética populacional do mosquito Anopheles em todos os continentes. A aplicação da análise de sequenciamento do genoma completo (WGS) a coortes maiores de amostras em diferentes regiões geográficas será fundamental para a compreensão do fluxo gênico e a identificação de marcadores de resistência a inseticidas. Esse conhecimento permitirá que as autoridades de saúde pública tomem decisões informadas na vigilância de vetores e no uso de inseticidas.
Utilizamos duas abordagens para detectar a variação do número de cópias neste conjunto de dados. Primeiramente, utilizamos uma abordagem baseada em cobertura, com foco nos clusters de genes CYP identificados no genoma (Tabela Suplementar S5). A cobertura da amostra foi calculada em média entre os locais de coleta e dividida em quatro grupos: Etiópia, campos indígenas, colônias indígenas e colônias paquistanesas. A cobertura para cada grupo foi normalizada usando suavização de kernel e, em seguida, plotada de acordo com a profundidade mediana de cobertura do genoma para aquele grupo.
Horário da publicação: 23/06/2025