Untersuchung der dreiteiligen Wechselwirkung von Aedes aegypti, Arboviren und Wolbachia: Auswirkungen auf die Mückenbiologie und die Aufrechterhaltung des virusblockierenden Phänotyps

• Antragsteller: Professor Dr. Rafael Maciel-de-Freitas, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Virologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462609027

Die Mücke Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) ist der Hauptvektor von Arboviren wie Dengue (DENV), Zika (ZIKV) und Chikungunya (CHIKV). Herkömmliche Vektorkontrollverfahren weisen eine begrenzte Wirksamkeit auf. Wolbachia ist ein mütterlich vererbter Endosymbiont, der bei Transinfektion in Ae. aegypti Arbovirusinfektionen blockiert. Der Einsatz von Ae. aegypti mit den Wolbachia-Stämmen-wMel (von Drosophila melanogaster) oder wAlbB (von Ae. albopictus) laufen in 14 unterschiedlichen Ländern, um natürliche Populationen, die für Arboviren hochkompetent sind, durch Wolbachia-infizierte Stechmücken mit reduzierter Vektorkompetenz zu ersetzen. Das Hauptziel dieses Forschungsprojekts ist es, die dreigliedrige Wechselwirkung von Mücken-Viren-Wolbachia anhand von drei spezifischen Forschungszielen zu untersuchen. Für Studie 1 werden wir untersuchen, ob Wolbachia die Fortpflanzungsstrategie von Ae. aegypti beeinflusst. Adultmerkmale von mit Blut gefütterten Stechmückenweibchen wie Flügellänge (unter Verwendung eines Objektträgers in Millimetern), Blutmengengröße (durch Quantifizierung von Hämatin), mittlere Eimasse (einzeln mit einer Präzisionswage gewogen), die Anzahl der Eier und die Wolbachia-Dichte (RT-qPCR) werden zwischen den Gruppen verglichen. In Studie 2 werden wir die blockierende Eigenschaft von Wolbachia für DENV, ZIKV und CHIKV bei einer konstanten Temperatur von 21 +/- 5 oC und 27 +/- 5 oC untersuchen. Für jede Kombination werden 7 und 14 Tage nach Infektion folgende Punkte untersucht: (a) Infektionsrate (Anteil der Weibchen mit infizierten Körpern); (b) Virus-Verbreitungsrate (Anteil der Weibchen mit infektiösen Köpfen); (c) Die Übertragungsrate (Anteil der Weibchen mit infektiösen Viruspartikeln im Speichel) und (d) die Übertragungseffizienz (Anteil der Weibchen mit Virus im Speichel unter allen virus-exponierten Weibchen). Schließlich werden wir für Studie 3 testen, ob Wolbachia als biologischer Filter für DENV-Varianten fungieren kann. Etwa 20-30% der mit Wolbachia infizierten Ae. aegypti weisen trotz des Bakteriums immer noch DENV-Partikel im Speichel auf. Wir werden die genomische Sequenz von DENV-Varianten, die Mücken während einer Blutmahlzeit angeboten werden, mit der im Speichel gesammelten vergleichen, um festzustellen, ob Wolbachia als biologischer Filter fungiert und zur Selektion spezifischer Varianten von DENV führt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen