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# Biologie# Mikrobiologie

Neue Erkenntnisse über von Mücken übertragene Viren in Burkina Faso

Diese Studie zeigt verschiedene Viren, einschliesslich Sindbis, in der Moskito-Population von Burkina Faso.

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Mückenviren in BurkinaMückenviren in BurkinaFasoauslöst.in Mücken, was GesundheitsbedenkenStudie zeigt Präsenz des Sindbis-Virus
Inhaltsverzeichnis

In den letzten Jahren gab's einen merklichen Anstieg von Krankheiten, die durch Viren verursacht werden, die von Mücken übertragen werden. Diese Zunahme der Fälle hängt wahrscheinlich mit Faktoren wie mehr globalen Reisen, wachsenden Städten und Klimaveränderungen zusammen. Viele verschiedene Arten von mückenübertragenen Viren wurden überall auf der Welt entdeckt, wobei die meisten zu bestimmten Virusfamilien gehören.

Momentan gibt's keinen Impfstoff oder spezifische Medikamente für die meisten dieser mückenübertragenen Viren. Daher konzentrieren sich Gesundheitsexperten hauptsächlich darauf, diese Krankheiten zu überwachen. Wenn ein Virus entdeckt wird, werden in der Regel Massnahmen zur Mückenbekämpfung und Aufklärungskampagnen gestartet, um das Infektionsrisiko zu senken. Allerdings kann es schwierig sein, diese Viren im Blick zu behalten. Eine grosse Herausforderung ist die Vielzahl der Viren, die in bestimmten Regionen vorhanden sind. In einigen afrikanischen Ländern wurden viele verschiedene mückenübertragene Viren gefunden, was es schwer macht, Tests für alle zu erstellen. Ausserdem können sich einige Viren über weite Strecken ausbreiten und neue Gebiete erreichen, oft durch Tiere wie Vögel oder Menschen getragen. Wenn diese Viren an Orte gelangen, wo sie normalerweise nicht vorkommen, können Ausbrüche passieren, ohne dass sie erkannt werden.

Angesichts der Vielfalt und der sich verändernden Natur der mückenübertragenen Viren in bestimmten Gebieten konzentriert sich die routinemässige Testung oft nur auf ein paar grosse Viren, wie Dengue, selbst in Regionen, in denen viele verschiedene Viren existieren. Das kann dazu führen, dass Infektionen übersehen werden. Auch wenn es keine spezifischen Behandlungen für Infektionen durch diese Viren gibt, kann eine schnelle Diagnose helfen, unnötige Tests und Behandlungen zu vermeiden und wertvolle Informationen für die Patienten bereitzustellen. Begrenzte Daten darüber, wie weit verbreitet diese Krankheiten sind, können es schwer machen, effektive Überwachungs- und Kontrollstrategien zu entwickeln. Regelmässige Umfragen zur Virusvielfalt können helfen, diese Probleme zu lösen, indem sie aktuelle Informationen darüber liefern, welche Viren aktiv in einer Region verbreitet werden. Leider sind gründliche Untersuchungen zur Vielfalt dieser Viren selten, besonders in einkommensschwachen Ländern.

Ziele

Diese Studie hatte das Ziel, die Vielfalt der mückenübertragenen Viren in zwei Regionen von Burkina Faso zu verstehen. Dieses westafrikanische Land ist gut mit anderen Teilen Afrikas und der Welt durch menschliche und tierische Bewegungen verbunden. Mehrere mückenübertragene Viren wurden bereits in Burkina Faso gefunden, aber frühere Studien haben sich hauptsächlich mit einer kleinen Anzahl dieser Viren beschäftigt. In dieser Forschung haben wir die Vielfalt der Viren in Proben von Mücken untersucht, wobei wir uns auf zwei Arten konzentriert haben, die für die weltweite Verbreitung von Viren bekannt sind.

Methodik

Wir haben Mücken aus verschiedenen Umgebungen mit unterschiedlichen menschlichen Aktivitäten über drei aufeinanderfolgende Jahre gesammelt. Wir haben diese Mücken zuvor auf mehrere Viren getestet, darunter Dengue und Zika, mit einer gängigen Methode namens RT-PCR. In dieser Studie haben wir eine Methode namens Shotgun-Metagenomik verwendet, die eine umfassende Analyse der Virusvielfalt in einer Probe erlaubt, ohne dass viele spezifische Tests nötig sind.

Durch diesen Ansatz konnten wir als erste den Sindbisvirus in Burkina Faso identifizieren. Dieses Virus wird hauptsächlich durch Mücken und Wildvögel übertragen und kann Menschen infizieren, wenn sie von einer infizierten Mücke gestochen werden. Die Hauptsymptome sind Fieber, Ausschlag und Gelenkschmerzen, aber viele Infektionen zeigen überhaupt keine Symptome. Obwohl Ausbrüche des Sindbisvirus hauptsächlich in Nordeuropa gemeldet wurden, wurde es auch in verschiedenen Regionen, einschliesslich Afrika und Asien, gefunden.

Mückensammlung und Probenahme

Wir haben Mücken aus zwei Regionen in Burkina Faso gesammelt. Das Klima in diesen Gebieten ist tropisch mit ausgeprägten Regen- und Trockenzeiten. Wir haben urbane und ländliche Gebiete beprobt, wobei wir uns auf bestimmte Mückenarten konzentriert haben, die bekannt dafür sind, Viren zu übertragen. Die Mücken wurden während dreier separater Zeiträumen gesammelt, wobei verschiedene Fangmethoden eingesetzt wurden. Die gesammelten Mücken wurden sorgfältig identifiziert und für weitere Analysen aufbewahrt.

Isolation von Nukleinsäuren und Bibliotheksvorbereitung

Als nächstes haben wir die gesammelten Mücken nach ihrem Sammeldatum und -ort in Gruppen organisiert. Insgesamt wurden viele Pools von zwei Mückenarten gebildet. Jeder Pool wurde bearbeitet, um Nukleinsäuren zu extrahieren, die für die Identifizierung der Viren wichtig sind. Die daraus resultierenden Proben wurden dann für die Sequenzierung vorbereitet, sodass wir das genetische Material der gefundenen Viren analysieren konnten.

Virusnachweis und Analyse

Nach der Sequenzierung der Proben haben wir viele virusähnliche Sequenzen identifiziert. Darunter fanden wir Sequenzen, die mit dem Sindbisvirus verwandt sind. Ein grosser Teil des viralen Genoms wurde abgedeckt, und wir haben diese Entdeckung durch weitere Tests bestätigt. Die phylogenetische Analyse zeigte, dass das in Burkina Faso gefundene Virus zur gleichen Gruppe wie andere Sindbisvirus-Stämme in Afrika und Europa gehört.

Infektionsrate und Auswirkungen

Wir haben die Mückenpools auf das Vorhandensein des Sindbisvirus mit einer hochsensiblen Methode getestet. Einige Pools waren positiv für das Virus. Um zu bestätigen, dass wir ein lebendes Virus isoliert hatten, haben wir versucht, das Virus in Laborzellen zu züchten, was erfolgreich war. Wir schätzten die Infektionsrate in den Mückenpopulationen und fanden heraus, dass sie relativ niedrig war, aber es gab Bedenken über das potenzielle Risiko, dass sich das Virus auf Menschen ausbreitet.

Fazit

Diese Studie hebt die vielfältige Palette von mückenübertragenen Viren in Burkina Faso hervor und zeigt die Wirksamkeit der Verwendung von Shotgun-Metagenomik zur Untersuchung dieser Viren. Die Entdeckung des Sindbisvirus wirft wichtige Fragen über seine Präsenz in der Region und seine potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit auf. Obwohl dies der erste Bericht über den Sindbisvirus in Burkina Faso ist, sind weitere Untersuchungen zu seiner Verbreitung bei Menschen und anderen potenziellen Wirten nötig.

Das Verständnis des vollen Umfangs von mückenübertragenen Viren und deren Übertragungsdynamik ist entscheidend für die öffentliche Gesundheit. Regelmässige Überwachung und Forschung sind wichtig, um die Risiken, die mit diesen Viren verbunden sind, besonders in Regionen, in denen viele verschiedene Viren zirkulieren, anzugehen. Unsere Ergebnisse betonen die Notwendigkeit umfassender Studien zur Verbreitung und zu den Auswirkungen dieser Viren, um unsere Vorbereitungs- und Reaktionsstrategien für mögliche Ausbrüche zu verbessern.

Originalquelle

Titel: A metagenomics-based survey of the virus diversity in mosquito vectors allows the first detection of Sindbis virus in Burkina Faso

Zusammenfassung: Mosquito-borne viruses represent a threat to human health worldwide. This taxonomically-diverse group includes numerous viruses that recurrently spread into new regions. Thus, periodic surveillance of the arbovirus diversity in a given region can help optimizing the diagnosis of arboviral infections. Nevertheless, such screenings are rarely carried out, especially in low-income countries. Consequently, case investigation is often limited to a fraction of the arbovirus diversity. This situation probably results in undiagnosed cases. Here, we have explored the diversity of mosquito-borne viruses in two regions of Burkina Faso. To this end, we have screened mosquitoes collected along three years in six urban and rural areas using untargeted metagenomics. The analysis focused on two mosquito species, Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus, considered among the main vectors of arboviruses worldwide. The screening detected Sindbis virus (SINV, Togaviridae) for the first time in Burkina Faso. This zoonotic arbovirus has spread from Africa into Europe. SINV causes periodic outbreaks in Europe but its distribution and epidemiology in Africa remains largely unstudied. SINV was detected in one of the six areas of the study, and at a single year. Detection was validated with isolation in cell culture. SINV was only detected in Cx. quinquefasciatus, thus extending the list of potential vectors of SINV in nature. SINV infection rate in mosquitoes was similar to those observed in European regions that experience SINV outbreaks. A phylogenetic analysis placed the nearly-full genome within a cluster of Central African strains of lineage I. This cluster is supposedly at the origin of the SINV strains introduced into Europe. Thus, West Africa should also be considered as a potential source of the European SINV strains. Our results call for studies on the prevalence of SINV infections in the region to estimate disease burden and the interest of SINV diagnostic in case investigation. Author summaryMosquito-borne viruses are responsible for millions of cases worldwide every year. Moreover, they have repeatedly shown an ability to spread over large distances. Thus, periodic surveys of the arbovirus diversity in a given region can help to define the diagnostic tests to use during case investigation. However, comprehensive surveys are rarely carried out, especially in low-income countries. Here, the arbovirus diversity was assessed in two main mosquito vectors in Burkina Faso using untargeted metagenomics. This screening identified Sindbis virus (SINV), a zoonotic arbovirus, for the first time in Burkina Faso. Moreover, SINV was found in nature for the first time in Culex quinquefasciatus, a main mosquito vector of several pathogens and with a cosmopolitan distribution. SINV leads to periodic outbreaks mainly in Europe. Despite a likely African origin, its distribution and epidemiology in Africa remains largely unstudied. The SINV sequence from Burkina Faso felt within the cluster of Central African strains thought to be at the origin of the European SINV strains. Thus, our results indicate that West Africa should be considered as another potential source of the SINV introductions in Europe. Further studies are required to characterize SINV epidemiology in Burkina Faso and the West African region.

Autoren: Serafin Gutierrez, D. Kabore, A. Exbrayat, f. charriat, D. D. Soma, S. Sawadogo, G. A. Ouedraogo, E. Tuaillon, P. Van de Perre, T. Baldet, R. K. Dabire, P. Gil

Letzte Aktualisierung: 2024-02-02 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.02.578537

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.02.578537.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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