Лечение энтомопатогенных грибов меняет бактериальное разнообразие кишечника клещей Rhipicephalus microplus

Паразиты и переносчики, том 16, Артикульный номер: 185 (2023) Цитировать эту статью

141 доступ

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Клещи являются облигатными кровососущими паразитами, ответственными за значительные экономические потери и проблемы со здоровьем людей и животных, главным образом из-за передачи возбудителей. Энтомопатогенные грибы интенсивно изучаются как альтернативная стратегия борьбы с клещами, которую можно использовать в сочетании с синтетическими акарицидами при комплексном лечении клещей. Здесь мы исследовали, как формируется кишечное бактериальное сообщество Rhipicephalus microplus после лечения Metarhizium anisopliae и как меняется восприимчивость клещей к грибку после разрушения кишечной бактериальной микробиоты.

Частично набухших самок клещей искусственно кормили чистой бычьей кровью или кровью с тетрациклином. Две другие группы получали такую ​​же диету и местно обрабатывались M. anisopliae. Кишки иссекали и геномную ДНК экстрагировали через 3 дня после обработки; Амплифицировали вариабельную область V3–V4 бактериального гена 16S рРНК.

В кишечнике клещей, не получавших антибиотики, но обработанных M. anisopliae, наблюдалось меньшее бактериальное разнообразие и более высокая встречаемость видов Coxiella. Индекс разнообразия Симпсона и коэффициент равномерности Пиелоу были выше в кишечном бактериальном сообществе, когда R. microplus кормили тетрациклином и обрабатывали грибком. Клещи из групп, обработанных грибком (с тетрациклином или без него), показали более низкую выживаемость, чем необработанные самки. Предыдущее кормление клещей антибиотиком не изменило их восприимчивость к грибку. виды Ehrlichia. в зеленых группах не выявлено.

Эти данные позволяют предположить, что микоакарицидное действие не пострадает, если теленок, являющийся носителем этих клещей, будет получать антибиотикотерапию. Более того, гипотеза о том, что энтомопатогенные грибы могут влиять на бактериальное сообщество в кишечнике налитых R. microplus самок, подтверждается тем фактом, что у клещей, подвергшихся воздействию M. anisopliae, наблюдалось резкое снижение бактериального разнообразия. Это первое сообщение об энтомопатогенном грибе, поражающем микробиоту кишечника клеща.

В последние годы все больше признается важность микробиома клещей, имеющая медицинское и ветеринарное значение [1,2,3]. Большинство этих исследований обусловлено важностью понимания болезней, передающихся клещами, для улучшения борьбы с ними. Будучи кровососущими облигатными эктопаразитами, клещи должны полагаться на эндосимбионтов в качестве пищевых добавок [4,5,6]. Rhipicephalus microplus, считающийся наиболее широко распространенным клещом в тропических регионах [7], представляет собой вид клещей с одним хозяином, преимущественно паразитирующий на крупном рогатом скоте, вызывая большие экономические потери в животноводстве, главным образом, за счет передачи таких гемопаразитов, как Babesia bovis, Babesia bigemina и Anaplasma маргинальная [8, 9].

Лечение антибиотиками применялось либо на позвоночных-хозяевах, либо непосредственно на клещах посредством искусственного кормления или инъекций, чтобы понять роль микробиома кишечника в биологии клещей и клещевых заболеваний [10,11,12]. Было показано, что состав микробиоты кишечника клеща может влиять на приобретение, колонизацию и передачу клещевых патогенов [13]. Когда микробиота кишечника была изменена у Ixodes scapularis, колонизация Borrelia burgdorferi снизилась [11]. Тем не менее предполагается, что произойдет и обратное. Адегоке и др. [14] продемонстрировали, что при заражении R. microplus апикомплексаном Theileria sp. микробиом кишечника изменялся, а его разнообразие, видовое богатство и равномерность были ниже, чем у неинфицированных клещей.

Применение синтетических акарицидов обычно является методом выбора для борьбы с клещами, но оно вызвало обеспокоенность по поводу здоровья людей, животных и окружающей среды и привело к появлению резистентных популяций клещей [15]. Использование энтомопатогенных грибов является многообещающей альтернативой при поиске более безопасного и устойчивого метода борьбы с клещами [16]. Род энтомопатогенных грибов Metarhizium включает несколько видов, которые являются одними из наиболее изученных и успешно используемых биопестицидов в сельском хозяйстве [17] и могут быть использованы в коммерческих целях против клещей. Согласно предыдущим исследованиям [16, 18, 19], грибковые споры заражают клещей при контакте и могут использоваться в комплексной борьбе с вредителями, снижая чрезмерное использование синтетических акарицидов [16, 18, 19]. Несмотря на это, многое еще предстоит изучить, чтобы полностью понять взаимодействие клещей с грибами, особенно в отношении иммунных и биохимических реакций инфицированных грибком клещей [20,21,22,23,24,25]. Насколько нам известно, нет сообщений о связи бактерий клещевого кишечника с действием грибковых энтомопатогенов. Может ли микробиота клеща влиять на его восприимчивость к энтомопатогенным грибам? У насекомых ответ, по-видимому, зависит от хозяина: для комара Anopheles Stephensi и жука Dendroctonus valens микробиота хозяина положительно способствовала грибковому действию [26, 27], чего не было продемонстрировано для немецкого таракана Blattella germanica [28]. .