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Warum ist die Mücke ein endgültiger Wirt bei Malaria?

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Ich dachte, dass die Definition eines endgültigen Wirts darin besteht, dass sich der Parasit in diesem bestimmten Wirt sexuell fortpflanzen muss.

Mir wurde gesagt, dass Mücken der Endwirt für den Plasmodium-Parasiten sind, aber ich dachte, dass die Befruchtung (und damit die sexuelle Fortpflanzung) beim Menschen stattfindet?


Plasmodium falciparum (der Hauptverursacher von Malaria) und andere Plasmodium Arten haben einen sehr komplexen Lebenszyklus mit Stadien im weiblichen Wirt Anopheles Mücke, in der menschlichen Leber und im menschlichen Kreislaufsystem, wo sie hauptsächlich in den Erythrozyten (roten Blutkörperchen oder Erythrozyten) vorkommt:

Während einer Blutmahlzeit injiziert eine Malaria-infizierte Mücke Sporozoiten in ihrem Speichel in den menschlichen Wirt (1). Sporozoiten wandern durch das Kreislaufsystem und infizieren zuerst Hepatozyten (Leberzellen) (2, Bühne EIN) und reifen zu Schizonten (3), die aufbrechen und Merozoiten freisetzen (4). Nach dieser initialen Replikation in der Leber (exo-erythrozytäre Schizogonie (EIN), die mindestens 5,5 Tage dauern kann), vermehren sich die Parasiten in den Erythrozyten ungeschlechtlich (erythrozytäre Schizogonie (Stadium B)). Merozoiten verlassen die Leber und gelangen in das Kreislaufsystem, wo sie rote Blutkörperchen (5). Die Trophozoiten im Ringstadium reifen zu Schizonten, die platzen und weitere Merozoiten freisetzen, die den Infektionszyklus der Erythrozyten fortsetzen (6). Einige unreife Trophozoiten differenzieren im sogenannten "Ringstadium" in sexuelle erythrozytäre Stadien (Gametozyten) (7). Parasiten im Blutstadium sind für die klinischen Manifestationen der Krankheit verantwortlich.

Es ist hier (als Antwort auf Ihre Frage) wichtig zu beachten, dass, während die männlichen und weiblichen Gametozyten in diesem Stadium des Menschen gebildet werden (das Äquivalent der Meiose), die sexuelle Fortpflanzung erst stattfindet, wenn die Mikro- und Makrogametozyten von einem Moskito.

Die männlichen (Mikrogametozyten) und weiblichen (Makrogametozyten) Gametozyten werden von einer Frau aufgenommen Anopheles Mücke während einer Blutmahlzeit (8) - nur weibliche Mücken (so ziemlich jeder Art) trinken Blut. Die Vermehrung der Parasiten in der Mücke wird als sporogonischer Zyklus bezeichnet (Stadium C). Im Magen der Mücke dringen die Mikrogameten in die Makrogameten ein und erzeugen Zygoten (9). Die Zygoten wiederum werden beweglich und verlängert (Okinetes) (10), die in die Mitteldarmwand der Mücke eindringen, wo sie sich zu Oozysten entwickeln (11). Die Oozysten wachsen, platzen und setzen Sporozoiten (12), die in die Speicheldrüsen der Mücke gelangen. Die Impfung der Sporozoiten in einen neuen menschlichen Wirt hält den Lebenszyklus der Malaria aufrecht (1).

Quellen

  1. Die Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten: Malaria

  2. Wikipedia: Plasmodium falciparum Biologie


Die Antwort enthält viele Informationen, einige davon falsch, und beantwortet die Frage nicht.

Die Mücke ist der definitive Wirt von Plasmodien, trotz der humanozentrischen Art und Weise, wie dieser Parasit immer betrachtet wird.

Was beim Menschen geschieht, ist die Bildung der Gammonts (genannt Gametozyten). In der Mücke entwickeln sich diese zu den Gameten (Mikrogameten und Makrogameten) und es findet sexuelle Fortpflanzung statt. In der dann gebildeten Zygote tritt die Meiose auf, aber nicht unmittelbar gefolgt von der Zytokinese.

Da Plasmodium haploid ist, ist das Auftreten der Meiose relativ zur Bildung von Gameten zeitlich verschoben, was jedoch keinen Einfluss auf die Definition des Zeitpunkts der sexuellen Fortpflanzung hat (jedenfalls tritt beides innerhalb der Mücke auf).

Mirko Sänger


Populationsbiologie der Malaria innerhalb der Mücke: dichteabhängige Prozesse und mögliche Auswirkungen auf die Übertragung blockierende Interventionen

Die kombinierten Effekte von multiplen Dichte-abhängigen, regulatorischen Prozessen können einen wichtigen Einfluss auf das Wachstum und die Stabilität einer Population haben. In einem Malaria-Modellsystem wurde gezeigt, dass das Fortschreiten von Plasmodium berghei durch Anopheles stephensi und das Überleben der Mücke hängen beide nichtlinear von der Parasitendichte ab. Diese Prozesse, die die Entwicklung des Malariaparasiten innerhalb der Mücke regulieren, können den Erfolg von derzeit in Entwicklung befindlichen Transmissionsblocker-Interventionen (TBI) beeinflussen.

Methoden

Ein individuelles stochastisches mathematisches Modell wird verwendet, um die kombinierten Auswirkungen dieser multiplen Regulierungsprozesse zu untersuchen und zu untersuchen, wie TBIs, die auf verschiedene Lebensstadien der Parasiten innerhalb der Mücke abzielen, die gesamte Parasitenübertragung beeinflussen können.

Ergebnisse

Die besten molekularen Ziele für Parasiten variieren je nach epidemiologischem Umfeld. Interventionen, die die Ookinetendichte unter einen Schwellenwert reduzieren, dürften zusätzliche Vorteile haben, da die Übertragung durch dichteabhängige Prozesse, die die sporogonische Entwicklung bei niedrigen Parasitendichten einschränken, weiter reduziert würde. TBIs, die die Parasitendichte reduzieren, den Parasiten jedoch nicht beseitigen, könnten eine bescheidene Zunahme der Übertragung verursachen, indem sie die Anzahl der infektiösen Stiche einer Mücke während ihrer Lebenszeit erhöhen, während ihre Infektiosität nicht ausreichend reduziert wird. Interventionen mit einer höheren Wirksamkeitsvarianz führen daher tendenziell zu einer stärkeren Reduktion der Gesamtübertragung als ein SHT mit einer gleichmäßigeren Wirksamkeit. Bei der Interpretation dieser Ergebnisse ist Vorsicht geboten, da die Parasitenintensitätswerte in natürlichen Parasiten-Vektor-Kombinationen der menschlichen Malaria wahrscheinlich deutlich niedriger sind als die in diesem Modellsystem.

Schlussfolgerungen

Ein besseres Verständnis der Entwicklung des Malariaparasiten innerhalb der Mücke ist erforderlich, um die Auswirkungen von TBIs vollständig zu bewerten. Wenn die durch Parasiten induzierte Vektormortalität die Populationsdynamik von . beeinflusst Plasmodium Arten, die Menschen in Malaria-Endemiegebieten infizieren, wäre es wichtig, die Variabilität und Dauer der TBI-Wirksamkeit zu quantifizieren, um sicherzustellen, dass der Nutzen von Kontrollmaßnahmen für die Gemeinschaft nicht überschätzt wird.


Das Skelett des Malariaerregers lüftet seine Geheimnisse

Plasmodium im Ookinetenstadium, betrachtet durch Expansionsmikroskopie. Das Bild zeigt das Zytoskelett des Erregers nach der Markierung von Tubulin. Der Konoid ist der Ring, der an der oberen Spitze der Zelle sichtbar ist. Bildnachweis: © UNIGE/HAMEL

Plasmodium ist der Parasit, der Malaria verursacht, eine der tödlichsten Parasitenkrankheiten. Der Parasit benötigt zwei Wirte – die Anopheles-Mücke und den Menschen – um seinen Lebenszyklus zu vollenden und durchläuft in jeder Phase seines Lebenszyklus unterschiedliche Formen. Der Übergang von einer Form zur nächsten beinhaltet eine massive Reorganisation des Zytoskeletts. Zwei Teams der Universität Genf (UNIGE) haben die Zytoskelett-Organisation in Plasmodium in ein neues Licht gerückt. Ihre Forschung, veröffentlicht in PLOS Biologie, beschreibt die Organisation des Parasitenskeletts in einem beispiellosen Ausmaß und adaptiert eine kürzlich entwickelte Technik namens Expansionsmikroskopie. Die Zellen werden vor der Bildgebung "aufgeblasen", was den Zugang zu mehr strukturellen Details im Nanometerbereich ermöglicht. Die Studie identifiziert Spuren einer Organelle namens "Conoid", von der angenommen wurde, dass sie dieser Art trotz ihrer entscheidenden Rolle bei der Wirtsinvasion eng verwandter Parasiten fehlt.

Das Zytoskelett oder Zellskelett besteht aus einem Netzwerk verschiedener Filamenttypen, darunter Aktin und Tubulin. Es verleiht der Zelle Steifigkeit, ermöglicht die Anheftung oder Bewegung von Organellen und Molekülen innerhalb der Zelle sowie Zellverformungen. Während der Parasit zwischen den Entwicklungsstadien übergeht, erfährt sein Zytoskelett wiederholte, drastische Reorganisationen. Insbesondere benötigt Plasmodium ein sehr spezifisches Zytoskelett, um sich zu bewegen und die Membranbarrieren seiner Wirtszellen zu durchdringen, zwei Prozesse, die für die Pathogenese von Malaria-verursachenden Parasiten von zentraler Bedeutung sind. „Aufgrund der sehr geringen Größe von Plasmodium – bis zu 50-mal kleiner als eine menschliche Zelle – ist es eine technische Herausforderung, sein Zytoskelett zu betrachten“, sagt Eloïse Bertiaux, Forscherin am UNIGE und Erstautorin der Studie.

"Deshalb haben wir unser Expansionsmikroskopie-Protokoll angepasst, das darin besteht, die biologische Probe unter Beibehaltung ihrer ursprünglichen Form aufzublasen, damit sie mit einer noch nie dagewesenen Auflösung beobachtet werden kann", sagt Virginie Hamel, Forscherin am Department of Zellbiologie der Fakultät für Naturwissenschaften der UNIGE und Co-Leitung der Studie.

Eine rudimentäre Form einer Organelle

Die Forscher beobachteten den Parasiten im Ookineten-Stadium, der Form, die für das Eindringen in den Mitteldarm der Mücke verantwortlich ist, ein wesentlicher Schritt für die Verbreitung von Malaria. An der Spitze des Parasiten war eine Struktur aus Tubulin sichtbar. Diese Struktur ähnelt einem Konoid, einer Organelle, die an der Invasion von Wirtszellen in verwandten Apicomplexa-Parasiten beteiligt ist. „Die bei Plasmodium beobachtete Struktur scheint jedoch im Vergleich zum gut beschriebenen Konoid von Toxoplasma, dem Toxoplasmose verursachenden Parasiten, abweichend und reduziert zu sein. Wir müssen noch klären, ob dieses Restkonoid auch für die Wirtszellinvasion von Plasmodium wichtig ist“, sagt Mathieu Brochet, Professor am Institut für Mikrobiologie und Molekulare Medizin der Medizinischen Fakultät der UNIGE.

Zytoskelett unter dem Mikroskop

Die Entdeckung dieses rudimentären Konoids unterstreicht die Leistungsfähigkeit der Expansionsmikroskopie, mit der Zytoskelettstrukturen im Nanomaßstab ohne spezielle Mikroskope betrachtet werden können. In Kombination mit Elektronenmikroskopie- und Super-Resolution-Mikroskopie-Ansätzen fügt diese Methode den verfügbaren Strukturinformationen molekulare Details hinzu und ebnet so den Weg für tiefergehende Studien des Zytoskeletts und seiner molekularen Organisation. Dies wird es uns ermöglichen, besser zu verstehen, wie Plasmodium in seine Wirtszellen eindringt, ein Prozess, der für die Pathogenese dieses Parasiten unerlässlich ist.


Biologie - Lebenszyklus von D. repens

Während einer Blutmahlzeit kann eine infizierte Mücke (Aedes, Anopheles, Culex, Mansonia) führt Filarienlarven im dritten Stadium von . ein Dirofilaria bereut auf die Haut des Hunde-Endwirts (aber vereinzelt aber auch des Menschen, vor allem in Europa) auftragen und dort in die Bisswunde eindringen . Im Endwirt durchlaufen die L3-Larven zwei weitere Häutungen in L4 und Adulte, wobei letztere im subkutanen Gewebe leben. Erwachsene Weibchen sind normalerweise 100-170 mm lang und 460-650 µm breit, Männchen sind normalerweise 50-70 mm lang und 370-450 µm breit. Erwachsene können 5 und 10 Jahre alt werden. Im Unterhautgewebe sind die weiblichen Würmer in der Lage, im Laufe ihres Lebens Mikrofilarien zu produzieren. Die Mikrofilarien kommen im peripheren Blut vor. Eine Mücke nimmt die Mikrofilarien während einer Blutmahlzeit auf. Nach der Einnahme wandern die Mikrofilarien vom Mitteldarm der Mücke durch das Hämocoel zu den Malpighischen Tubuli im Abdomen. Dort entwickeln sich die Mikrofilarien zu Larven des ersten Stadiums und anschließend zu infektiösen Larven des dritten Stadiums. Die infektiösen Larven des dritten Stadiums wandern zum Rüssel der Mücke und können einen anderen Endwirt infizieren, wenn dieser eine Blutmahlzeit zu sich nimmt . In Menschen , D. repens manifestiert sich normalerweise entweder als wandernder Wurm im Unterhautgewebe oder als granulomatöses Knötchen, obwohl es bei dieser Spezies Berichte über pulmonale Dirofilariose gibt .


Engagement für die Gametocytogenese

Genetische Variation in der Verpflichtung zur sexuellen Entwicklung

Unterschiede in der sexuellen Konversionsrate wurden zwischen Isolaten von P. falciparum von verschiedenen Patienten [69, 70] und zwischen geklonten Linien, die von demselben Isolat stammen [71]. Einzelne Klone in vitro scheinen auch spontan die Fähigkeit zu verlieren, Gametozyten zu produzieren, nachdem in vitro Kultur [72] der Zeitraum, der erforderlich ist, um diese Fähigkeit zu verlieren, variiert zwischen den Klonen, von wenigen Wochen bis zu mehr als einem Jahr [65, 70, 71, 73]. Dies legt nahe, dass ein genetischer Faktor die Umwandlungsrate in die sexuelle Entwicklung beeinflusst P. falciparum. Es gibt eine Selektionsverschiebung, wenn der Parasit gewachsen ist in vitro. Es werden keine Übertragungsstadien mehr ausgewählt, was die Variation bei Isolaten, nicht aber bei einzelnen Klonen erklären könnte. Der wahrscheinliche Mechanismus, der für diese Variation verantwortlich ist, ist die Chromosomendeletion, insbesondere die subtelomerische Deletion von Chromosom 9, die häufig bei kultivierten Parasiten beobachtet wird [65, 74]. Denkbar sind auch einzelne Gendefekte, beispielsweise führt der Knock-out des Pfg27 zum Verlust des sexuellen Phänotyps [75]. Die Beobachtung, dass in vitro Linien, die viele Jahre lang keine Gametozyten produziert hatten, könnten immer noch durch die Umwelt stimuliert werden [76, 77] könnten darauf hinweisen, dass ein Mechanismus für den Verlust des sexuellen Phänotyps der Verlust der Fähigkeit ist, auf die Umwelt zu reagieren, der durch künstliche Induktion umgangen würde.

Umweltfaktoren, die das Engagement für die sexuelle Entwicklung beeinflussen

Der erste Nachweis, dass die Umwandlungsrate von Umweltfaktoren beeinflusst wird, war der von Carter und Miller [78]. Die Studie zeigte in drei verschiedenen Stämmen, dass die Zugabe von frischen Blutzellen zur Kultur und eine geringere Parasitämie die Verpflichtung zur Gametocytogenese signifikant reduzierten. Seitdem wurde festgestellt, dass viele Faktoren die Gametocytogenese beeinflussen, auch wenn es bei einigen dieser Ergebnisse Probleme gab, diese Ergebnisse zu reproduzieren [79].

Wirtsfaktoren

Es wurde gezeigt, dass die Bindungsrate an die Produktion von Gametozyten von Wirtsfaktoren beeinflusst wird, von denen der wichtigste die Wirtsimmunität ist. Eine Induktion der Gametocytogenese durch erhöhten Immundruck wurde nachgewiesen in P. yoelii mittels Immunisierung einer Maus durch ein Protein, das während des gesamten Lebenszyklus exprimiert wird [80] und für Plasmodium chabaud bei teilimmunisierten Mäusen [81]. Diese Anregung wurde auch gefunden in vitro zum P. falciparum mit Lymphozyten und Serum aus P. falciparum- infizierte Kinder [82] und der Kulturüberstand von Hybridomzellen, die anti-P. falciparum Antikörper [83]. Obwohl diese Ergebnisse mit Vorsicht zu genießen sind, war bei den meisten von ihnen eine Abnahme der Gametocytämie mit dem erhöhten Anteil an Gametocyten oder der Rate der Verpflichtung zur Gametocytogenese verbunden. Da das Immunsystem jedoch sowohl auf die Versorgung mit Gametozyten (asexuellen Parasiten) einwirkt, ist es plausibel, dass durch Immunstress eine höhere Verpflichtung zur Gametocytogenese stimuliert wird. Weitere Untersuchungen sind erforderlich.

Wirtssteroide und Kortikosteroide wurden auch mit einem höheren Engagement für die sexuelle Entwicklung in Verbindung gebracht [84]. Darüber hinaus gibt es Berichte, dass in vitro, ein hoher Anteil an Retikulozyten im Blut stimuliert die Gametocytogenese [85, 86]. Anämie des Wirts ist auch ein Risikofaktor im Zusammenhang mit der Übertragung von Gametozyten, da Anämie in der Regel auf langfristig schlecht behandelte oder unbehandelte Infektionen zurückzuführen ist Entwicklung des sexuellen Stadiums [87, 88].

Drogenbehandlung

Die Induktion der Gametocytogenese durch Behandlung wurde sowohl für Chloroquin [89–91] als auch für Sulfadoxin + Pyrimethamin [92, 93] gezeigt. Dieser Effekt wurde auch bei resistenten Stämmen verstärkt [92, 94, 95]. Diese Wirkungen sind mit Vorsicht zu genießen, da Daten für unbehandelte Patienten aus offensichtlichen ethischen Gründen nicht erhoben werden können. Die Mechanismen, durch die dieses Engagement verstärkt werden würde, sind ziemlich unklar, jedoch kann der "Stress" der Behandlung in den asexuellen Stadien als positives Feedback auf die Gametocytogenese wirken (siehe unten). Es ist erwähnenswert, dass sich die Kombinationstherapie mit Artemisinin-Derivaten als gametozytozid erwiesen hat [96] und die Übertragung reduziert, aber nicht unterdrückt [95, 97].

Signalübertragungsweg

Die Tatsache, dass eine Parasitenpopulation in der Lage ist, eine ausgeprägte Reaktion auf die Umwelt zu zeigen, weist darauf hin, dass es Möglichkeiten gibt, Umweltsignale zu empfangen und darauf zu reagieren. Es gibt konsistente Hinweise auf die Beteiligung von cAMP-abhängigen und Proteinkinase C-abhängigen Signalwegen, die an der Induktion der Gametocytogenese beteiligt sind [70, 98–104]. Der genaue Weg zur Induktion der Gametocytogenese muss jedoch noch bestimmt werden.

Parasitenfaktoren

Infektionen mit gemischtem Genotyp wurden mit einer höheren Gametocytämie in P. chabaud, was darauf hinweist, dass der Parasit im Sinne einer Übertragung auf die Anwesenheit eines Konkurrenten reagiert [105]. Dies wurde jedoch nicht untersucht in P. falciparum. Es gibt auch einen allgemein anerkannten Zusammenhang zwischen asexueller Parasitämie und dem Engagement für die sexuelle Entwicklung. Es ist allgemein anerkannt, dass mit abnehmender asexueller Parasitämie die Konversionsrate zur Gametocytogenese zunimmt [79, 106]. Ein autokriner Faktor kann für den Zusammenhang zwischen asexueller Parasitämie und Stimulierung der sexuellen Konversion verantwortlich sein. Dies wurde zuerst von Williams [107] gezeigt, der höhere Konversionsraten in Kulturen beobachtete, die mit konditionierten Medien ergänzt und in Co-Kultur gezüchtet wurden. Dies wurde auch von Dyer & Day [108] beobachtet, die die Hypothese aufstellten, dass der sexuelle Weg der Standardweg ist und dass seine Hemmung durch einen autokrinen Faktor in erster Linie asexuelles Wachstum begünstigen würde, wobei der sexuelle Weg dann dichteabhängig begünstigt wird Benehmen. Die Tatsache, dass lysierte parasitierte Erythrozyten die Gametocytogenese stimulieren [109] könnte darauf hinweisen, dass dieser Faktor bei der Schizogonie mit der Ruptur des Erythrozyten freigesetzt wird. Die tatsächlich verantwortlichen Faktoren und die Art und Weise, wie sie den Grad der sexuellen Konversion beeinflussen können, müssen jedoch noch ermittelt werden.

Der Parasit scheint die Fähigkeit zu haben, den Anteil der Parasitenpopulation innerhalb einer Infektion, die sich in der sexuellen Entwicklung befindet, zu modulieren. 1908 kamen Stephens und Christophers zu dem Schluss, dass die Gametocytogenese zunimmt, wenn die Bedingungen für den Parasiten ungünstig sind [110]. Tatsächlich scheint "Stress" der allgemeine Verstärker der sexuellen Konversion zu sein, sei es durch die Immunität des Wirts, den Drogendruck und konkurrierende Parasiten im Wirt. Dieses schnelle adaptive System scheint durch einen Signalübertragungsweg reguliert zu werden und ermöglicht P. falciparum um den Übertragungserfolg zu maximieren.


Wie das Immunsystem der Mücke den Malariaparasiten bekämpft

Eine neue Studie von Entomologen der Iowa State University beschreibt, wie Mücken Parasiten bekämpfen, die Malaria verursachen, eine Krankheit, an der jedes Jahr Millionen von Menschen leiden.

Die kürzlich in der Fachzeitschrift veröffentlichte Studie Proceedings of the National Academy of Sciences, zeigt, wie das Immunsystem der Mücke Malariaparasiten in mehreren Entwicklungsstadien bekämpft. Ein besseres Verständnis der Immunantwort von Mücken könnte die Grundlage für zukünftige Forschungen zur Bekämpfung der Übertragung von Malaria legen, sagte Ryan Smith, Assistenzprofessor für Entomologie und Hauptautor der Studie.

Laut den Centers for Disease Control and Prevention traten im Jahr 2017 weltweit rund 219 Millionen Fälle von Malaria auf, einer Krankheit, die durch den Stich infizierter Mücken auf den Menschen übertragen wird. Die meisten Fälle konzentrieren sich auf tropische und subtropische Klimazonen wie Subsahara-Afrika und Südasien. Die Krankheit führte laut CDC im Jahr 2017 zu 435.000 Todesfällen.

Mücken sind erforderlich, um Malaria zu übertragen, indem sie Malariaparasiten durch Beißen einer infizierten Person erwerben und die Krankheit dann Wochen später übertragen, nachdem sich der Parasit in der Mücke entwickelt hat. Die neue Studie konzentrierte sich darauf, wie das Immunsystem der Mücke auf den Parasiten reagiert.

"Mücken sind im Allgemeinen ziemlich gut darin, den Parasiten abzutöten", sagte Smith. "Wir wollten die Mechanismen und Wege herausfinden, die dies ermöglichen."

Die Forscher behandelten Mücken mit einer Chemikalie, die ihre Immunzellen aufbrauchte, die zur Abwehr von Krankheitserregern benötigt werden. Die Experimente zeigten, dass Malariaparasiten in Mücken schneller überlebten, wenn die Immunzellen erschöpft waren. Die Forschung beleuchtete auch, wie diese Immunzellen verschiedene "Wellen" der Mücken-Immunantwort förderten, die auf verschiedene Stadien von Malariaparasiten im Mückenwirt abzielten.

Smith, der auch das Medical Entomology Laboratory der ISU leitet, sagte, dass die Ergebnisse das Verständnis eines komplementähnlichen Signalwegs verbessern, der an der anfänglichen Erkennung und Abtötung von Parasiten beteiligt ist, ähnlich wie bei Säugetieren. Die Arbeit impliziert auch Phenoloxidasen, eine insektenspezifische Immunantwort, die eine sekundäre Immunantwort hervorruft, die gegen spätere Stadien des Malariaparasiten gerichtet ist, sagte er.

Das Verständnis dieser Immunreaktionen könnte zu Möglichkeiten führen, Malariaparasiten in der Mücke zu eliminieren und so die Übertragung von Malaria zu reduzieren. Smith sagte zum Beispiel, dass Wissenschaftler genetische Ansätze nutzen könnten, um Mücken gegen Malariaparasiten resistent zu machen. Die Einführung von Mücken mit erhöhter Immunität in Endemiegebieten der Malaria könnte die Malariafälle beim Menschen erheblich reduzieren.

"Es sind weitere Schritte erforderlich, um diese Art von Ansatz zu validieren, aber wir glauben, dass diese Studie eine Grundlage für diese zukünftigen Experimente bildet", sagte Smith.

Hyeog Sun Kwon, ein Assistenzwissenschaftler in der Entomologie, war ebenfalls an der Studie beteiligt.


7. Sie könnten der Grund sein, warum Alexander der Große gestorben ist

Alexander der Große, König von Mazedonien und Eroberer des Persischen Reiches, verlor nie eine Schlacht und gilt als einer der erfolgreichsten Kommandanten der Geschichte Nil-Enzephalitis. Frühere Theorien über seinen Tod beinhalteten Vergiftungen und Infektionen, aber neuere Forschungen weisen auf eine einzelne Mücke als wahrscheinliche Todesursache hin.


B. Malaria-Elimination

  • Die Eliminierung der Malaria ist ein Versuch, die lokale Malariaübertragung in einem bestimmten geografischen Gebiet zu stoppen, und es bedeutet nicht, dass es in diesem Gebiet keine importierten Malariafälle und keine Vektoren gibt. Daher ist weiterhin Wachsamkeit erforderlich, um eine erneute Übertragung zu verhindern.
  • Anforderungen:
  • Zeitplan für die Eliminierung der Malaria in Indonesien
  • Sektorübergreifendes und gesellschaftliches Engagement bei der Eliminierung der Malaria

In der COVID-19-Situation hat die Gemeinde die Aufgabe, dem Gesundheitspersonal zu melden, wenn sie aus Malaria-Endemiegebieten stammen, die Teil der Aktivitäten zur Überwachung der Malaria-Migration sind, und die Umwelthygiene aufrechtzuerhalten.

Budjanto, 2020

Wir danken Jaap de Roode, Mitgliedern der de Roode Laborgruppe, Eleanore Sternberg und Frédéric Simard für Diskussionen und Kommentare.

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Why is the mosquito a definitive host in malaria? - Biologie

Anopheles quadrimaculatus Say is historically the most important vector of malaria in the eastern United States. Malaria was a serious plague in the United States for centuries until its final eradication in the 1950s (Rutledge et al. 2005). Despite the ostensible eradication, there are occasional cases of autochthonous (local) transmission in the U.S. vectored by Anopheles quadrimaculatus (CDC 2003).

In addition to being a vector of pathogens, Anopheles quadrimaculatus can also be a pest species (O'Malley 1992). This species has been recognized as a complex of five sibling species (Reinert et al. 1997) and is commonly referred to as Anopheles quadrimaculatus (sensu lato) when in a collection or identified in the field. The most common hosts are large mammals including humans.

Abbildung 1. Adult female common malaria mosquito, Anopheles quadrimaculatus Say. Photograph by Sean McCann, University of Florida.

Synonymie (Zurück nach oben)

Anopheles annulimanus Van der Wulp

(From Systematic Catalog of the Culicidae, Walter Reed Biosystematics Unit)

Verteilung (Zurück nach oben)

Anopheles quadrimaculatus mosquitoes are primarily seen in eastern North America. They are found in the eastern United States, the southern range of Canada, and parts of Mexico south to Vera Cruz. The greatest abundance occurs in the southeastern U.S. (Carpenter et al. 1946, Carpenter and LaCasse 1955).

Figur 2. Known distribution of Anopheles quadrimaculatus Say.

Beschreibung (Zurück nach oben)

Erwachsene: Anopheline adults rest with their abdomens positioned at a discrete angle to the surface, whereas other species keep their bodies parallel to the surface, which makes them easy to identify when sitting on the skin (Rutledge et al. 2005). Arten der Gattung Anopheles have long palps approximately equal in length to the proboscis. They are very dark mosquitoes covered in dark brown to black hairs. Anopheles quadrimaculatus has dark scales on the wings with patches of scales forming four darker spots on the wing (Carpenter and LaCasse 1955).

Eier: Females deposit eggs individually on the surface of the water. Preferred oviposition sites include fresh water streams, ponds, and lakes with aquatic vegetation (Carpenter and LaCasse 1955). The eggs are unique in having floats on either side. The eggs of Anopheles quadrimaculatus cannot survive drying/desiccation they will hatch within two to three days after oviposition (CDC 2012). However, Jensen et al. (1994) reported that sibling species C1, Anopheles diluvialis, have adapted to floodwater conditions and their eggs can survive 28 days out of water under favorable temperature conditions.

Figur 3. Egg of the common malaria mosquito, Anopheles quadrimaculatus Say. Note the floats on each side of the individual egg. Photograph by John Linley, University of Florida.

Figur 4. Eggs of the common malaria mosquito, Anopheles quadrimaculatus Say. Photograph by C. Roxanne Connelly, University of Florida.

Abbildung 5. Arrow points to palmate hairs on abdomen of Anopheles quadrimaculatus larva. Photograph by Michelle Cutwa, University of Florida.

Larvae: The larvae lie horizontally at the surface of the water where they filter feed on organic material (O'Malley 1992). They do not possess the breathing siphon present in other mosquito genera. They obtain oxygen through palmate hairs along the abdomen. The food sources include a variety of plant and animal matter suspended at the surface of the water and small enough to eat (O'Malley 1992).

Pupae: The pupae of all mosquitoes are active and when disturbed will "tumble" from the water surface where they obtain oxygen, to the bottom of the aquatic habitat. Even though they are active, the pupae do not feed as there are no functional mouthparts during this stage.

Abbildung 6. Larva (left) and pupa (right) of the common malaria mosquito, Anopheles quadrimaculatus Say. Photograph by James M. Newman, University of Florida.

Life Cycle (Back to Top)

Like all mosquitoes, anopheline mosquitoes have four stages in their life cycle: egg, larva, pupa, and adult. The first three stages are aquatic and last five to 14 days, depending on the ambient temperature (CDC 2012). The adult females can live for over a month in captivity, but in nature most probably do not survive more than two weeks (CDC 2012).

Adult males and females feed on plant sugars and nectar for energy. The females also feed on blood to provide nutrients for the developing eggs. Anopheles quadrimaculatus will feed on mammals including humans, domestic and wild animals (Carpenter and LaCasse 1955). The feeding preference is principally for ruminants, equines, lagomorphs and canines (Jensen et al. 1996). Human blood-feeding rates vary with proximity to the larval habitat and resting sites (Jensen et al. 1996). In the limited research that has been done on blood feeding by the different sibling species, there have been no differences detected in the host preference (Apperson and Lanzaro 1991). When resting mosquitoes are collected indoors, the human blood-feeding rate can reach 93% but when collected from non-domicile sites the maximum rate is 18% (Jensen et al. 1996). Feeding occurs at night. During the day, the adults rest inside dark buildings and shelters in dark corners. Flight activity peaks a short period after dark, with limited flight for blood for the remainder of the night and at dusk they search for resting sites (Carpenter et al. 1946). Flight range is usually regarded as less than one mile under normal conditions, but this species is capable of much longer flights as demonstrated by mark and recapture studies (Carpenter and LaCasse 1955).

Anopheles quadrimaculatus is more active in the summer months and exhibits slower development in the winter (Weidhass et al. 1965). Erwachsene Anopheles quadrimaculatus overwinter as fertilized females in colder climates. The overwintering adults stay in protected shelters such as barns, tree holes, and other dark protected areas (Magnarelli 1975). The number of broods produced throughout the year varies by region with seven to eight in North Carolina, and nine to 10 further south (Carpenter and LaCasse 1955). Blood-feeding begins in the spring and declines in the fall, ceasing by November (Robertson et al. 1993).

Population size is most closely associated with the availability of larval habitats, which in turn are associated with the water level (Weidhass et al. 1965). Seasonal changes of lake water levels are directly correlated with population size, with a lag of 14 to 30 days of peak water levels and peak population size (Robertson et al. 1993).

Medical Significance (Back to Top)

Anopheles quadrimaculatus is the most important species in the eastern United States regarding malaria transmission. This species is susceptible to experimental infection with the parasite that causes malaria and has been captured several times in nature with salivary gland infections that make them capable of transmission (Carpenter and LaCasse 1955). Although malaria has been considered eradicated from the United States since 1954, the CDC continues to around 1,500 cases annually in the United States, the majority of which were acquired outside of the country (CDC 2014).

Even though malaria has not been a severe problem in Florida since the 1950's (Rutledge et al. 2005), local transmission does occur occasionally. There were eight cases of locally acquired malaria reported from Palm Beach County, Florida, in 2003 (CDC 2003). The common features shared by outbreaks in the United States include 1) an initial case without known risk factors, 2) proximity to a person with parasitemia, 3) presence of known mosquito vectors, and 4) environmental conditions favorable to completion of the malaria parasite in the mosquito (Robert et al. 2005).

The risks of importation and transmission of malaria are enhanced with the increase in immigration, global travel, and the presence of anopheline vectors (Robert et al. 2005). However, it is unlikely that malaria will cause major epidemics in the future in the United States because of the strong public health infrastructure and the short life span of the vector being insufficient for complete development of the infective sporozoite (Robert et al. 2005). The reintroduction of endemic malaria can be prevented through prompt recognition, reporting and treatment of cases, and vector surveillance and control (Robert et al. 2005).

In addition to malaria, Anopheles quadrimaculatus may also transmit dog heart worm (Dirofilaria immitis) and some viruses such as Cache Valley viruses (Magnarelli 1975). Nayar and Sauerman (1975) tested host susceptibility of seven species of Florida mosquitoes to dog heartworm. Sie fanden Anopheles quadrimaculatus to be highly susceptible to infection. Anopheles quadrimaculatus is also susceptible to infection with eastern equine encephalitis and has a moderate dissemination rate (38%) (Moncayo et al. 2000).

Surveillance and Management (Back to Top)

Many regions have natural populations of Anopheles quadrimaculatus with predominant populations occurring in the rice growing regions due to cultural growing practices (Efird et al. 1992). Fresh water is regularly added to rice fields. Anopheles quadrimaculatus oviposits soon after fresh water has been added (McLaughlin et al. 1987). The relative abundance of Anopheles quadrimaculatus mit Anopheles crucians varies as the conditions of the water in the field progresses from oligotrophic to eutrophic conditions (McLaughlin et al. 1987). In Florida swamps, temporary pools form on the swamp floor after rainfall events lasting days to months. Sibling species C1 is able to use these temporary pools and eggs can survive out of water and can be laid in damp soil allowing egg production after the pools have dried (Jensen at al. 1994).

Government agencies such as the Tennessee Valley Authority (TVA) and the U.S. Army Corps of Engineers continue to administer programs that monitor and manage anopheline mosquito populations (Robertson et al. 1993). Resting boxes are the best trap method for an unbiased collection of the adult population (Weathersbee and Meisch 1988).

Conventional mosquito control in rice growing regions uses resmethrin, malathion and permethrin for adult control. Resistance against malathion has been reported, and permethrin is less effective than resmethrin (Efird et al. 1992) for control of the adult stage. Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) is an effective active ingredient for control of Anopheles quadrimaculatus larvae in rice growing regions (Lacey and Inman 1985).Bti controls earlier instar larvae more effectively than late instar, but demonstrates a high level of control overall against the larval stage of Anopheles quadrimaculatus andis a good alternative to traditional insecticides.

Gambusia affinis fish have been shown to be effective at controlling mosquitoes in white rice but not in wild rice because of variation in cultivation of the two types (Kramer et al. 1987). Some important differences are days to maturity are longer in white rice, and wild rice has a much fuller canopy, growing three times as high as white rice.

Ausgewählte Referenzen (Zurück nach oben)

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Authors: Leslie M. Rios and C. Roxanne Connelly, University of Florida
Photographs: Sean McCann, John Linley, C. Roxanne Connelly, James M. Newman, and Michelle Cutwa, University of Florida
Graphic: James M. Newman, University of Florida
Webdesign: Don Wasik, Jane Medley
Publication Number: EENY-419
Publication Date: October 2007. Latest revision: August 2015. Reviewed October 2018.