مروری بر ویژگی های مورفولوژیکی و مارکرهای مولکولی در شناسایی اعضای کمپلکس آنوفل گامبیه و آنوفل استفنسی ناقلین اصلی مالاریا در آسیا و آفریقا

مقدمه و هدف: مالاریای انسانی یکی از بیماری های منتقل شونده توسط حشرات است که انتشار وسیعی در سطح جهانی دارد. تلا شهای بسیاری در جهت کنترل و حذف ناقلین این بیماری صورت گرفته است. an. stephensi و an. gambiae ناقلین اصلی این بیماری در دو قاره آسیا و آفریقا هستند. شایان ذکر است که اعضای کمپلکس گامبیه دارای گونه های ناقل و غیرناقل می باشد. آنوفل استفنسی نیز دارای سه فرم بیولوژیک است که از ظرفیت انتقال متفاوتی برخوردار هستند. این تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی، شناسایی جمعیت های ناقل و به تبع آن پایش و کنترل بیماری مالاریا را دشوارتر نموده است. در این ارتباط، مطالعه حاضر با هدف مقایسه ویژگی های تشخیصی مورفولوژیکی و مولکولی در دو گونه مهم ناقل مالاریا در دو قاره جهان آسیا و آفریقا انجام شد. روش کار: پس از جستجو، مطالعه و دسته بندی مقالات مرتبط با موضوع مورد بحث، مقایسه دو گونه an. gambiae و an. stephensi براساس ویژگی های مورفولوژیک و مولکولی انجام شد. برای مقایسه مورفولوژیکی از کلیدهای مورفولوژیک جداگانه معرفی شده برای دو گونه، نمونه های موجود در انسکتاریوم دانشگاه علوم پزشکی ارومیه و نمونه های موجود در انسکتاریوم ملی انستیتو پاستور ایران استفاده گردید. برای مقایسه مولکولی دو گونه نیز تمامی توالی های موجود از پنج مارکر مولکولی cytochrome c( coi ،)cytochrome c oxidase iicoii internal transcribed spacer2( its2 ،)domain 3( d3 ،)oxidase i  و odorant-bindingobp1 proteins  در بانک جهانی ژن استخراج شدند و با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیک آنالیز گردیدند. یافته ها: نتایج نشان دادند که تعداد ریچ های روی تخم an. gambiae از an. stephensi بیشتر می باشند؛ اما بر خلاف an. stephensi ، تعداد ریچ ها در an. gambiae صفت تشخیصی برای جداسازی کمپلکس آن محسوب نمی شوند. در مقایسه لاروهای دو گونه، چهار ویژگی و در بالغین، سه ویژگی متفاوت وجود داشت. علاو ه براین، تمامی مارکرهای مولکولی به خوبی توانستند دو گونه را از یکدیگر تفکیک کنند؛ اما مارکرهای its2 و d3 برای مقایسه های بین گونه ای و coii ،coi و obp1 برای مقایسه های درون گونه ای ارجحتر می باشند. نتیجه گیری: استفاده تلفیقی از رو شهای تشخیصی سنتی و روشهای مولکولی جدید می توانند همزمان در تفکیک بین گونه ای استفاده شوند؛ از این رو در راستای برنامه حذف مالاریا در ایران و کشورهای تحت پوشش دفتر منطق های مدیترانه شرقی سازمان جهانی بهداشت توصیه می گردد با استفاده از تلفیق داده های مورفولوژیکی، مولکولی و اپیدمیولوژی میدانی، را هکارهایی عملی را برای برنامه های کنترل ناقلین ارائه داد. بدیهی است که هیچ کدام از این داده ها به تنهایی پاسخگوی نیازهای برنامه کنترل ناقلین نبوده و هماهنگی طراحی، اجرا و ارزیابی طرحهای تحقیقاتی کاربردی و اقدامات اجرایی برای موفقیت حذف و ریشه کنی مالاریا و دیگر بیمار یهای ناقل زاد مورد نیاز می باشد.

Morphological Characteristics and Molecular Markers in Identification of Anopheles gambiae Complex and Anopheles stephensi Members as Main Malaria Vectors in Africa and Asia

Introduction and purpose: Human malaria is one of the widespread vector-borne diseases worldwide. Lots of efforts have been made to control and eliminate the vectors of the disease. Anopheles gambiae and Anopheles stephensi (A. stephensi) are the main vectors of malaria in Africa and Asia. The members of Anopheles gambiae complex contain the vector and non-vector species. A. stephensi has three biological forms with different vector  capacities. The phenotypic and genotypic diversity has made it more difficult to identify vector populations and consequently the surveillance and control of malaria. The present study aimed to compare the morphological and molecular diagnostic characteristics of the two important malaria vectors in the two world continents. Methods: After searching, studying, and organizing published papers related to the subject, Anopheles gambiae and A. stephensi species were compared based on the morphological and molecular characteristics. Different morphological keys for the two species, the specimens from the insectarium of Urmia University of Medical Sciences, as well as the present species of national insectarium in Pasteur Institute of Iran, were used for morphological comparison. In addition, all the present sequences of five molecular markers, including COI, COII, D3, ITS2, and OBP1, were extracted from GenBank and analyzed using bioinformatics software. Results: Based on the obtained results of the present study, the number of ridges on  Anopheles gambiae eggs was more than that on A. stephensi eggs. However, unlike A. stephensi in Anopheles gambiae, the number of ridges was not a diagnostic characteristic for the identification of Anopheles gambiae complex. There were four diagnostic characteristics in the larvae comparison of the two species and there were three different characteristics in adults. All the molecular markers were capable of separating the two species; however, ITS2 and D3, as well as COI, COII, and OBP1 markers were preferred for inter-species and intra-species comparisons, respectively. Conclusion: The combination of traditional diagnostic and new molecular methods can be simultaneously used in inter-species separation. As a result, in order to eliminate malaria in Iran and the countries covered by The World Health Organization Regional Office for the Eastern Mediterranean, it is recommended that the combination of morphological, molecular, and field epidemiological data can provide practical solutions for vector control programs. Obviously, none of these data exclusively respond to the needs of the mentioned programs. Furthermore, the coordination, design, implementation, and evaluation of applied projects, as well as executive actions, are necessary for the success of these programs regarding the elimination and eradication of malaria and other vector-borne diseases.