$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Vektör kaynaklı hastalıklar (VBD'ler), enfekte bir eklembacaklı vektör1'in ısırmasıyla insanlara ve diğer hayvanlara bulaşan enfeksiyonlardır. Vektörler, küresel tropikal bulaşıcı hastalıkların %20'sini oluşturur ve dünya insan nüfusunun %80'ini VBD riskine sokar2. Zorunlu kan emen eklembacaklılar olan sivrisinekler ve keneler, doğrudan beslenme davranışları ve çok çeşitli patojenlerin (parazitler, bakteriler veya virüsler) bulaşması nedeniyle dünya çapında halk sağlığı ve ekonomik yüklerde önemli artışlardan sorumludur3. Bu nedenle, bu yöntem koleksiyonu, sivrisinek ve kene biyolojisinin kapsamlı bilgisine dayanan çeşitli tekniklerle bu vektörleri incelemek için çok çeşitli temel ve tamamlayıcı yaklaşımlar sunmayı amaçlamaktadır. Sivrisineklerin ve kenelerin temel yönleri (in vitro ve in vivo), onlar tarafından taşınan ve bulaşan mikroorganizmalar (vektörler, ortakyaşarlar, patojenler ve omurgalı konakçılar arasındaki etkileşimler) ve vektör kontrol yaklaşımları üzerine çalışmalar bu Yöntemler Koleksiyonuna dahil edilmiştir.
Eklembacaklı vektörlerin hayatta kalması ve patojenleri koruma ve iletme yetenekleri, sıcaklık4 ile yakından bağlantılıdır. Haziqah-Rashid ve ark. sivrisineklerin sıcaklık tercihlerini belirlemek için basit ve düşük maliyetli bir yöntem sunar5. Aparatları, farklı sıcaklıklara sahip bağlantılı odalardan oluşur ve sivrisineklerin (ve diğer uçan böceklerin) tercih ettikleri ortama serbestçe uçmalarına izin verir, böylece optimum böcek sıcaklıklarının belirlenmesini sağlar. Bu, patojen enfeksiyonu, diyet veya endosimbiyont varlığı gibi çeşitli manipülasyonların böceklerin sıcaklık tercihleri üzerindeki etkilerini belirlemek ve ayrıca hastalık vektörlerinin oluşturulması için bölgelerin iklimsel uygunluğunu değerlendiren modelleme çalışmalarında kullanılacak parametreleri tanımlamak için faydalı olacaktır.
Isınan iklimden yararlanacağı tahmin edilen ve uluslararası ticaret yoluyla dünyaya yayılan istilacı sivrisineklerden biri de Asya kaplan sivrisineği Aedes albopictus6'dır. Birden fazla virüsün vektörü olan bu tür, insan sağlığına yönelik giderek artan bir tehdit oluşturuyor ve bu sivrisinekle mücadelede yeni kontrol yöntemleri önemli olacak. Liang ve ark. A. albopictus larvalarına karşı yüksek etkinlik gösterirken balıklar üzerinde hiçbir zararlı etki göstermeyen, düşük çevresel toksisiteye işaret eden yeni bir bitki kaynaklı insektisitin hazırlanmasını açıklamaktadır7. Araştırmanın henüz erken aşamalarında olmasına rağmen, bu botanik insektisit umut verici bir sivrisinek kontrol adayıdır ve diğer önemli sivrisinek türlerine karşı etkili olduğu kanıtlanabilir.
Anneden bulaşan endosimbiyont Wolbachia, sivrisineklerin tarla popülasyonlarında dang virüsünü kontrol etme sözü verdi ve böylece dang hummasının baskılanması için yayılma potansiyeli gösterdi 8,9. Bununla birlikte, bu fenomene yol açan mekanizmalar zayıf bir şekilde karakterize edilmiştir ve bu nedenle sivrisinek-endosimbiyoz-virüs etkileşimlerinin daha iyi anlaşılması gerekmektedir. Bu etkileşimlerin incelenmesi için araçlar sağlamak için, Chen ve ark. sivrisinek hücrelerinde Wolbachia'nın tespiti ve miktarının belirlenmesi için çeşitli Wolbachia barındıran böceklere de uygulanabilen bir dizi tamamlayıcı nükleik asit bazlı ve antikor bazlı yöntem tanımlamaktadır10.
Sivrisinek kaynaklı virüslerin sürveyansı, sağlığa potansiyel tehdit oluşturabilecek dolaşımdaki virüslerin tespiti açısından önemlidir ve bu sürveyans aynı zamanda yeni patojenik veya böceğe özgü virüslerin keşfedilmesine de yol açabilir. Huang ve ark. sahada toplanan sivrisinek örneklerinden11 sivrisinekle ilişkili virüslerin izolasyonu ve amplifikasyonu için hücre kültürü tabanlı bir yöntem bildirmektedir ve bunu virüs saflaştırması, tanımlanması ve karakterizasyonu takip edebilir.
Eklembacaklı kaynaklı bir patojenin istila etme, kolonileşme ve bir vektör tarafından bulaşmadaki başarısı, tükürük bezleri ve orta bağırsaktakiler de dahil olmak üzere çeşitli fizyolojik engellerin üstesinden gelme yeteneğine bağlıdır. Wang ve ark. iki farklı enfeksiyon yöntemi kullanarak sivrisineklerin virüsler için vektör yeterliliğini değerlendirmek için bir protokol sunar12. Bu protokol, oral veya intratorasik enfeksiyondan sonra Aedes aegypti'de dang virüsünün yayılmasını ve bulaşmasını karşılaştırarak, tükürük bezi ve orta bağırsak bariyerlerinin sivrisinek içinde virüs bulaşmasını azaltmada ve dolayısıyla vektör yeterliliğini belirlemede oynadığı etkiyi vurgulamaktadır.
Keneler gibi vektörlerin laboratuvarda incelenmesi, uzun yaşam döngüleri ve birden fazla farklı konakçı hayvanla beslenme gereksinimleri nedeniyle zor olabilir. Khoo ve ark. hayvanlar kullanılmadan laboratuvarda kısa süreli kene yetiştirme için kullanılabilen ve patojen enfeksiyonu ve antibiyotik alımı gibi çeşitli kontrollü tedavilerin kene biyolojisi üzerindeki etkisini incelemek için kullanılabilen yapay bir membran besleyicinin kurulumunu detaylandırır13. Bu yöntem , Ixodes scapularis'in tüm aşamalarının beslenmesi için tarif edilmiş olsa da, yöntem diğer kene türlerine ve uygulamalarına da uyarlanabilir.
Kene tükürüğü, konakçı bağışıklık modülasyonunda ve kene beslenmesi sırasında patojen iletimini arttırmada önemli rol oynayan birçok efektör içerir. Hem kene-konakçı arayüzünde hem de kene içinde gen ekspresyonunu düzenleyen kısa kodlamayan diziler olan mikroRNA'lar, hakkında çok az şey bilinen böyle bir efektördür. MikroRNA'ları kene tükürük bezi kültürlerinden ve hücre dışı veziküllerden (EV'ler) izole etmek için bir yöntem Leal-Galvan ve ark.14 tarafından sunulmuştur. Yazarlar, ex vivo tükürük bezlerini kültürleyerek, EV'lerin üretimi ve izolasyonu için gereken kene sayısını önemli ölçüde azaltabildiler ve yeni nesil dizileme için yeterli olan yüksek kaliteli mikroRNA'ları çıkarabildiler. Bu yöntem, kene EV'lerinin izolasyonunu ve incelenmesini kolaylaştırır ve kene-konakçı etkileşimlerinde bu organeller hakkındaki anlayışımızı ilerletmelidir.
Patojen genlerin fonksiyonel çalışmaları, hayatta kalma ve zıt konakçı ve vektör ortamlarına uyum sağlama stratejilerini anlamanın anahtarıdır. Hücre içi Rickettsia çalışması için önemli bir ilerleme, ilgilenilen genlerin ekspresyonu için plazmit mekik vektörlerinin geliştirilmesiydi15. Wang et al. saflaştırılmış Rickettsia parkeri'nin bir mekik vektörü ile dönüşüm için elektroporasyonu için bir protokol tanımlayın, ardından kene hücrelerinde transformantların seçimi ve görselleştirilmesi16. Bu dönüşüm yöntemi, riketsia-konakçı-vektör etkileşimlerinin anlaşılmasını geliştirmek için mekik vektörlerini veya transpozaz mutajenez sistemlerini diğer Rickettsia türlerine sokmak için uyarlanabilir.
VBD iletimini önlemek için yeni ve etkili araçların geliştirilmesi, vektör biyolojisi ve vektör-mikrop arayüzü hakkında sağlam bir bilgiye bağlıdır. Bu yöntem koleksiyonundaki makaleler, keneleri, sivrisinekleri ve barındırdıkları patojenleri ve ortakyaşamları incelemek için bir dizi laboratuvar tekniğini detaylandırır, böylece bu konularda birden fazla temel ve uygulamalı araştırma yolu sağlar. Vektör araştırmalarındaki ilerlemeler, VBD'lerin yayılmasını kontrol etmek için yenilikçi çözümlerin tasarlanmasını kolaylaştıracaktır.