تحليلات كفاءة النواقل على بعوض Aedes aegypti باستخدام فيروس زيكا

ويعرف الكفاءة ناقلات القدرة على مستوى الأنواع, السكان, وحتى فرد, من المفصليات معينة مثل البعوض, القراد, أو ذبابة الرمل phlebotomine, للحصول على ونقل عامل بيولوجيا مع تكرار أو تطوير في المفصليات^1,2. وفيما يتعلق بالبعوض والفيروسات المنقولة بالمفصليات (أي الفيروسات الأربو)، فإن العامل يتم إصابة العامل من مضيف فيرميا بعوضة أنثى. بعد الابتلاع ، يجب أن يصيب الفيروس بشكل منتج واحدة من مجموعة صغيرة من الخلايا الظهارية المتوسطة^{الغوت 3}، والتغلب على العقبات الفسيولوجية المختلفة مثل التدهور البروتيوليك بواسطة الإنزيمات الهضمية ، ووجود الميكروبات (حاجز العدوى في منتصف الطريق ، أو MIB) ، والمصفوفة المحيطية المفرزة. يجب أن يتبع عدوى ظهارة منتصف الغوت تكرار الفيروس والهروب في نهاية المطاف من منتصف الطريق إلى نظام الدورة الدموية المفتوح للبعوض ، أو الهيموليم ، والذي يمثل بداية عدوى تنتشر للتغلب على حاجز الهروب من منتصف الطريق (MEB). عند هذه النقطة يمكن للفيروس إنشاء التهابات الأنسجة الثانوية (مثل الأعصاب والعضلات والهيئات الدهنية) والاستمرار في تكرار، على الرغم من أن مثل هذا النسخ المتماثل الثانوي قد لا يكون ضروريا تماما للفيروس لإصابة الخلايا الأسينارية في الغدد اللعابية (التغلب على حاجز عدوى الغدة اللعابية). الخروج من خلايا الغدة اللعابية acinar في تجاويفها apical ومن ثم الحركة في القناة اللعابية تمكن تلقيح الفيروس إلى المضيفين اللاحقة على العض، ويكمل دورة انتقال^{1،2،4،5،6،7}.

وبالنظر إلى هذه الآلية الجيدة الخصائص والمحافظ عليها عموما للانتشار داخل ناقل البعوض، فإن تقييمات كفاءة ناقلات الأمراض المختبرية غالبا ما تكون متشابهة منهجيا، على الرغم من وجود اختلافات في البروتوكولات^1و2. عموما، بعد التعرض للفيروس عن طريق الفم، يتم تشريح البعوض بحيث يمكن فحص الأنسجة الفردية مثل المنتصف والساقين والمبيضين والغدد اللعابية للعدوى الفيروسية، ونشر العدوى، ونشر العدوى / انتقال العدوى عبر المتغير المحتمل، ونشر العدوى / الكفاءة المحتملة لانتقال العدوى، على التوالي⁸. وجود مجرد فيروس في الغدد اللعابية، ومع ذلك، ليس دليلا قاطعا على القدرة على انتقال العدوى، نظرا للأدلة على وجود حاجز الهروب / الخروج الغدة اللعابية (SGEB) في بعض مجموعات ناقلات / فيروس^{1،2،4،5،7،9}. الطريقة القياسية لإثبات كفاءة انتقال العدوى لا تزال انتقال البعوض إلى عرضة^10،11،12. ومع ذلك ، بالنظر إلى أن العديد من arboviruses هذا يتطلب استخدام نماذج المورين مناعة^{13،14،15،16}، هذه الطريقة غالبا ما تكون باهظة التكلفة. والبديل الشائع الاستخدام هو جمع لعاب البعوض، الذي يمكن تحليله عن طريق النسخ العكسي – البوليميراز المتسلسل (RT-PCR) أو إجراء فحص معد لإثبات وجود الجينوم الفيروسي أو الجسيمات المعدية، على التوالي. وتجدر الإشارة إلى أن طرق جمع اللعاب في المختبر هذه قد تبالغ في تقدير¹² أو تقلل من^{شأن 17 كمية} الفيروس المودع أثناء التغذية الحية، مما يشير إلى أنه يجب تفسير هذه البيانات بحذر. ومع ذلك ، فإن طريقة المختبر ذات قيمة عالية عند تحليلها من منظور مجرد وجود فيروس في اللعاب ، مما يشير إلى إمكانية انتقال العدوى.

ويوجد نهجان رئيسيان لتحديد دور ناقلات البعوض في فاشيات الأمراض الأروفيرالية. تتضمن الطريقة الأولى الترصد الميداني، حيث يتم جمع البعوض في سياق الانتقال النشط^{18و19و20و21و22و23و24.} ومع ذلك، وبالنظر إلى أن معدلات العدوى عادة ما تكون منخفضة جدا (على سبيل المثال، معدل العدوى المقدر بنسبة 0.061٪ للبعوض في مناطق دوران فيروس زيكا النشط (ZIKV) في الولايات المتحدة^21)،يمكن أن يكون تجريم الأنواع الناقلة المحتملة متحيزا بشدة من خلال منهجية المحاصرة^25و26 وفرصة عشوائية (على سبيل المثال، أخذ عينات من فرد مصاب واحد من أصل 1600 غير مصاب)²¹ . مع أخذ ذلك في الاعتبار ، قد لا تكتسب دراسة معينة ما يكفي من البعوض في كل من الأعداد الخام أو تنوع الأنواع لأخذ عينات دقيقة من البعوض المشارك في انتقال العدوى. وعلى النقيض من ذلك، تجرى تحليلات كفاءة النواقل في بيئة مختبرية، مما يسمح بمراقبة صارمة لمعلمات مثل الجرعة الفموية. ورغم أن هذه التقييمات المختبرية غير قادرة تماما على تمثيل التعقيد الحقيقي للعدوى بالبعوض والقدرة على انتقاله في بيئة ميدانية، فإنها تظل أدوات قوية في مجال علم الفيروسات.

استنادا إلى تحليلات الكفاءة ناقلات مختلفة مع ZIKV في العديد من أنواع البعوض، populations، وأساليب^{27،28،29،30،31،32،}فضلا عن استعراض مؤخرا لتقييمات الكفاءة ناقلات^1،ونحن نصف هنا العديد من البروتوكولات المرتبطة سير العمل كفاءة ناقلات نموذجية. في هذه التجارب تعرض ثلاثة من سكان Ae. aegypti من الأمريكتين (مدينة سلفادور، البرازيل؛ الجمهورية الدومينيكية؛ ووادي ريو غراندي السفلي، تكساس، الولايات المتحدة الأمريكية) لسلالة واحدة من ZIKV (Mex 1-7، GenBank Accession: KX247632.1) عند 4 أو 5 أو 6 سجل₁₀ وحدات تشكيل بؤري (FFU)/mL عن طريق الجرعات الاصطناعية من الدم. في وقت لاحق ، تم تحليلها للحصول على أدلة على العدوى ، ونشر العدوى ، وكفاءة انتقال العدوى بعد أوقات مختلفة من الحضانة الخارجية (2 و 4 و 7 و 10 و 14 يوما) عن طريق التشريح و المقايسة المعدية القائمة على ثقافة الخلية. على الرغم من أن سير العمل الحالي / البروتوكولات محسنة ل ZIKV ، إلا أن العديد من العناصر قابلة للترجمة مباشرة إلى الفيروسات arboviruses الأخرى التي يحملها البعوض في مستويات احتواء المفصليات والسلامة الحيوية 2 و 3 (ACL / BSL2 أو ACL / BSL3).