Microbioma bacteriano en mosquitos Anopheles silvestres en el oeste de Tailandia
En Tailandia existen problemas de malaria endémicos y que son más abundantes en zonas conflictivas y cercanas a fronteras. Los autores están interesados en comprender las características de los mosquitos vectores de estas enfermedades. Reportes de distintos autores indican que los microbiomas pueden favorecer o atenuar las infecciones de malaria en mosquitos. Tailandia tiene 79 especies de mosquitos Anopheles de las cuales dos especies Anopheles baimaii y A. minimus parecen ser los vectores de malaria causada por Plasmodium vivax y P. falciparum.
Ante los problemas de malaria endémicos está el interés de comprender las diferencias entre las poblaciones de mosquitos vectores presentes en esas zonas. La capacidad del Plasmodium para infectar se puede ver disminuida por múltiples factores, genéticos y no genéticos. Los autores dedican su trabajo a identificar el papel de las enterobacterias y su influencia en la transmisión de plasmodium. Trabajos con Pantoea agglomerans, Asasia, Serratia demuestran que estas pueden disminuir la capacidad de infección de Plasmodium en los mosquitos o interrumpir el desarrollo del protozoario al interrumpir el ciclo y no generar oquistes que es la forma previa más infectiva del vector al humano. Para este trabajo el objetivo fue usar un método molecular sensitivo para evaluar las bacterias en mosquitos Anopheles adultos capturados en zonas endémicas de malaria.
Durante el 2011 dos zonas de alta incidencia de malaria mosquitis fueron capturados e identificados por especie, diseccionados para obtener cabeza y tórax con las que se identificó la presencia de Plasmodium y el intestino para purificación de ADN.
De la cabeza y tórax se extrajo el ADN y se realizaron PCR en tiempo real para identificar y cuantificar P. falciparum y P.vivax.
Del abdomen se amplificaron las regiones V2-V3 del 16S ribosomal. Los productos fueron separados por gel de electroforesis de gradiente temporal de temperatura (TTGE). Se basa en la separación de fragmentos de 16S ribosomal usando un gradiente de temperatura. Se optimiza revelando diferencias de contenidos de GC específicos usando cepas control. El procedimiento fue generar la electroforesis en capilares a 46V en una rampa de 63 a 70° C durante 16h (incrementando 0.4° C/h). 50% de las bandas fueron secuenciadas usando secuenciador ABI 3730xl mientras que las otras fueron asignadas a la referencia. Las secuencias resultantes fueron analizadas por blast contra RDP.
Resultados
190 mosquitos de 8 especies del género anopheles fueron colectadas de las dos locaciones (Mae Sot y Sop Moei). De 104 Anopheles encontrados en Mae Sot y 86 de Sop Moei, solo uno fue encontrado con esporozoitos de P. vivax. De la microbiota abdominal de los 190 mosquitos 107 secuencias fueron obtenidas de 56 mosquitos (30% del total de la muestra). En promedio por muestra se encontró un perfil de bandas de 1 a 10 sugiriendo alrededor de 10 OTUs. Este número resultó menor debido a las diferencias de migración de las bandas dentro del gel que pertenecen a un mismo organismo. Esto podría deberse a la variedad y heterogeneidad de las copias de 16S dentro de un mismo organismo.
De los OTUs identificados en promedio 1.7 Otus en promedio fueron identificados por muestra y no hubo diferencia significativa en el número de otus de un sitio al otro. Anopheles minimus es el huésped de la mayoría de los OTUs identificados (50% y 29% en Mae Sot y Sop Moei respectivamente). Aunque también la especie más abundante en el muestreo.
De los otus obtenidos la diversidad fue de 24 diferentes géneros de bacterias distribuidos en 3 fila; Proteobacteria (71%), Firmicutes (21%) y Bacteroidetes (8%). De los 24 géneros, 14 (58% fueron compartidas en al menos 2 especies y 10 fueron identificadas en una especie. De los 14 géneros Elizabethkingia y Serratia fueron encontradas en 5 de las especies. Nuevas bacterias fueron identificadas en Anopheles: Ferrimonas, Megasphaera, Pectobacterium, Shimwellia y Trabulsiella. La microbiota de anopheles incluye 4 especies primarias; Serratia marcescens (n=14), Shimwella blattae (n=10), Enterobacter cloacae (n=9) y Klebsiella pneumoniae (n=9). Serratia.
En conclusión los autores destacan la presencia de los 5 géneros únicos en el mosquito con plasmodium vivax pero al solamente ser uno no se puede hacer gran análisis. Uno de los mayores problemas al usar esta técnica es la optimización para separar bandas en las que la diversidad de la muestra exceda las 25 bandas = 15 OTUs por muestra. La mayoría de los OTUs encontrados pertenecen a bacterias ya reportadas en mosquito Anopheles salvo 5 que fueron por primera vez reportadas en el, con ellas Megasphaera que fue únicamente encontrada en el mosquito con plasmodium. Serratia y Elizabethkingia fueron las bacterias más frecuentes ambas asociadas a la inhibición del desarrollo de los oquistes de P. vivax
Tainchum K, Dupont C, Chareonviriyaphap T, Jumas-Bilak E, Bangs MJ and Manguin S (2020) Bacterial Microbiome in Wild-Caught Anopheles Mosquitoes in Western Thailand. Front. Microbiol. 11:965. doi: 10.3389/fmicb.2020.00965
