(Journal Review) Characterization Of The Blood-Feeding Patterns Of Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) In San Bernardino County, California

(Journal Review) Characterization Of The Blood-Feeding Patterns Of Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) In San Bernardino County, California
08
Jumat, 8 Maret 2024

LATAR BELAKANG

Nyamuk adalah salah satu ancaman alami terbesar terhadap kesehatan masyarakat di dunia karena kemampuannya menularkan berbagai patogen berbahaya yang ditularkan melalui vektor ke manusia (Caraballo 2014, Omodior et al., 2018). Di Amerika Serikat, genus nyamuk Culex terutama bertanggung jawab membawa virus St. Louis encephalitis (SLEV) dan virus West Nile (WNV) (Flaviviridae, Flavivirus), keduanya kini dianggap penyakit endemik karena wabah penyakit musiman yang berulang. pada manusia dan kuda (Kwan et al. 2010). Virus West Nile telah terdeteksi pada beberapa spesies Culex (Diptera: Culicidae), termasuk spesies yang paling umum di California: Culex tarsalis, Culex pipiens, dan Culex quinquefasciatus (Goddard et al. 2002, Reisen et al. 2005). Virus ini terutama bertahan dalam siklus penularan alami antara nyamuk yang terinfeksi dan spesies unggas yang kompeten; namun, wabah epidemi WNV ditemukan terjadi ketika virus tersebut masuk ke populasi hewan dan manusia yang didomestikasi (Goddard dkk. 2002). Nyamuk Culex dikenal sebagai pemakan oportunistik yang cenderung memakan berbagai spesies burung, spesies mamalia, dan kadang-kadang beberapa spesies reptil dan amfibi, menjadikannya vektor ideal untuk WNV (Zinser et al., 2004, Molaei et al., 2007, Thiemann dkk., 2012a).

Di pedalaman California Selatan, vektor WNV yang paling menonjol adalah Cx. quinquefasciatus, Culex stigmatosoma, dan Cx. tarsalis menurut angka infeksi minimum (MIR) (Su 2017). Nyamuk-nyamuk ini, yang melimpah secara lokal, telah berulang kali menunjukkan kemampuannya untuk mendorong penularan WNV secara horizontal selama wabah pada manusia dan mempertahankan penularan di antara populasi burung liar di antara wabah (Reisen dkk. 2013, Reisen dkk. 2013, Ciota 2017). Pergeseran musiman dalam pola makan sebelumnya telah terdeteksi pada populasi Culex, dimana pola makan berubah dari pemberian pakan hampir secara eksklusif pada spesies unggas pada bulan-bulan awal musim panas, menjadi peningkatan pemberian pakan pada spesies mamalia pada akhir musim panas dan awal musim gugur (Tempelis dkk., 1965, Tempelis 1975, Molaei dkk., 2007, Thiemann dkk., 2011, Ciota 2017). Pergeseran musim juga dapat menyebabkan potensi wabah WNV pada populasi manusia dan hewan tertentu di wilayah tertentu (Kilpatrick dkk. 2006). Penelitian lain menunjukkan bahwa habitat mempengaruhi pola pemberian darah nyamuk Culex.

Sebuah penelitian di daerah pedesaan California Utara mengamati tingkat infeksi WNV yang rendah di lokasi dimana nyamuk Culex terutama memakan ternak domestik dan burung galliform yang tidak kompeten, dan tingkat yang lebih tinggi di mana nyamuk betina memakan burung gagak Amerika (Corvus brachyrhynchos), burung murai paruh kuning (Pica nuttalli), dan burung robin Amerika (Turdus migratorius) (Campbell dkk., 2013). Studi ini juga menemukan bahwa penularan WNV paling efisien terjadi di lingkungan perkotaan, di mana terdapat keanekaragaman spesies burung yang relatif rendah dan penularan yang lebih efisien di antara spesies burung pengicau yang kompeten. Penelitian saat ini bertujuan untuk mengevaluasi pola pemberian makan inang Cx. quinquefasciatus di empat tipe habitat berbeda untuk menentukan populasi inang—unggas dan mamalia—yang paling berisiko terkena WNV berdasarkan proporsi pemberian makan inang. Selain itu, penelitian ini menyoroti dinamika alami pola makan inang dengan memasukkan analisis spasial dan temporal, dan memberikan wawasan mengenai potensi penularan penyakit yang ditularkan melalui vektor di San Bernardino County.

BAHAN & METODE

Koleksi Nyamuk

Sekitar 960 individu Cx. Spesimen quinquefasciatus dikumpulkan di San Bernardino County sebagai bagian dari program pengawasan WNV yang dilakukan oleh West Valley Mosquito and Vector Control District (WVMVCD). Nyamuk-nyamuk ini dikumpulkan antara 18 Januari dan 14 Desember 2011. Metode pengumpulan yang digunakan oleh kabupaten ini mencakup perangkap survei vektor ensefalitis umpan CO2 (EVS) gaya CDC, perangkap gravid (GRVD), dan kotak peristirahatan (RB) (Newhouse dkk. 1966, Cummings 1992, Cheng dkk. 2013) . Nyamuk dalam penelitian ini dikumpulkan dari 32 lokasi pengumpulan berbeda yang terkonsentrasi di dekat kota Ontario dan Chino di San Bernardino County, California. Lokasi pengumpulan dikategorikan menjadi pertanian perkotaan, pertanian pinggiran kota, pedesaan, dan peternakan sapi perah berdasarkan karakteristik seperti penggunaan lahan antropologis, kepadatan penduduk, dan vegetasi (McPhatter et al. 2017). Setelah pengumpulan, nyamuk dibius menggunakan trietilamina, diidentifikasi spesiesnya, ditempatkan dalam tabung mikrosentrifugasi individual, dan disimpan pada suhu −80°C.

Ekstraksi DNA

Individu Cx. nyamuk quinquefasciatus pertama kali diperiksa untuk menentukan tingkat pencernaan tepung darah (Sella 1920). Nyamuk peringkat 2–6 pada skala Sella dengan tepung darah yang terlihat dipilih untuk ekstraksi DNA. Nyamuk yang dipilih pertama-tama dihomogenisasi menggunakan alu dalam tabung individual, kemudian DNA genom diekstraksi menggunakan Kit Darah dan Jaringan Qiagen DNeasy (Qiagen Inc., Valencia, CA), mengikuti protokol yang diuraikan oleh produsen, dan dielusi dalam 200 μl AE Penyangga. DNA yang diekstraksi disimpan pada suhu -20°C.

Reaksi Berantai Polimerase Bersarang

PCR bersarang yang dikembangkan oleh Thiemann et al. (2012b) digunakan untuk menentukan sumber tepung darah untuk setiap spesimen nyamuk. Untuk PCR pertama, empat primer mengapit gen oksidase sitokrom-c mitokondria (COI) untuk memperkuat segmen 1.900 bp. Untuk memperkuat produk dari semua sumber DNA yang diketahui dan tidak diketahui, campuran primer 20 μM ini digunakan. Untuk setiap 25 μl reaksi PCR, 2 μl templat DNA, 0,75 μl setiap primer, 15 μl air bebas nuklease, dan 5 μl 5× FIREPol Master Mix (Solis BioDyne, Mountain View, CA) digunakan. Campuran Master FIREPol 5× adalah larutan pra-campur yang mengandung FIREPol DNA polimerase, 5X Reaction Buffer B (0,4 M Tris-HCL, 0,1 M (NH4)2SO4, 0,1% b/v Tween-20), 12,5 mM MgCl2, dan 1 mM dNTPs (200 μM dATP, 200 μM dCTP, 200 μM dGTP, dan 200 μM dTTP). Parameter thermocycling adalah sebagai berikut: 94°C selama 5 menit; 25 siklus 94°C selama 0:30 detik, 61°C selama 0:20 detik, 72°C selama 2:30 menit; dan 72°C selama 5:00 menit. Untuk bagian kedua dari PCR bersarang, primer dan protokol dari makalah yang diterbitkan sebelumnya digunakan untuk memperkuat wilayah barcode COI 658bp, menggunakan produk PCR pertama sebagai templat DNA (Ivanova et al., 2006, Cooper et al., 2007, Thiemann dkk.2012b).

Amplikon target diamplifikasi menggunakan Hotstar Taq Plus DNA Polymerase (Qiagen Inc., Valencia, CA). Setiap reaksi mengandung 1 μl produk PCR dari reaksi sebelumnya, 19,9 μl air bebas nuklease, 0,5 μl dNTPs (50 μM setiap dATP, dTTP, dCTP, dan dGTP), 2,5 μl 10X buffer (Tris-Cl, KCl, (NH4 )2SO4, 15 mM MgCl2), 0,5 μl setiap campuran primer (0,4 μM), dan 0,1 μl Hotstar Taq DNA Polymerase (0,5 U). Parameter siklusnya adalah sebagai berikut: 95°C selama 6:00 menit; 30 siklus 95°C selama 0:30 detik, 45°C selama 0:15 detik, 72°C selama 0:30 detik; dan 72°C selama 7:00 menit. Produk PCR dijalankan pada gel agarosa 1,5% yang diwarnai dengan pewarna GelGreen (Biotium, Fremont, CA). Produk PCR yang tidak menghasilkan pita harus menjalani dua percobaan lagi dari prosedur PCR bersarang.

 

Pemurnian Amplikon dan Analisis Urutan DNA

Produk PCR yang menunjukkan pita kuat selama visualisasi fragmen DNA kemudian dimurnikan dengan ExoSAP-IT (Thermofisher, Santa Clara, CA) sesuai dengan instruksi pabrik (Thiemann et al. 2012b). Produk yang dimurnikan dikirim untuk Sanger DNA Sequencing ke Quintara Biosciences (South San Francisco, CA). Urutan tersebut diidentifikasi ke spesies menggunakan fitur Identifikasi Spesimen dari Barcode of Life Data Systems (BOLD; www.boldsystems.org) (Ratnasingham dan Herbert 2007). 

Deteksi WNV pada Nyamuk yang Tidak Minum Darah

Nyamuk yang dikumpulkan bersamaan dengan nyamuk dari penelitian ini diuji WNV sebagai bagian dari program pengawasan WVMVCD. Nyamuk yang tidak meminum darah dikumpulkan berdasarkan spesies, tempat pengumpulan, dan tanggal pengumpulan. Hanya nyamuk yang ditangkap dari lokasi pengumpulan yang diidentifikasi dalam penelitian ini yang digunakan untuk analisis WNV. 730 kumpulan untuk WNV diuji oleh Distrik Pengendalian Nyamuk dan Vektor Marin-Sonoma (Cotati, CA) dan Pusat Penyakit Tular Vektor, Universitas California di Davis (Davis, CA) menggunakan Reverse Transcription Quantitative Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR) ) di laboratorium di lokasi mereka (Brault dkk. 2015).Semua kelompok diuji untuk gen amplop WNV, yang merupakan target gen umum untuk analisis WNV (Herman 2015).

Analisis statistik

Kekayaan spesies dibandingkan antar habitat menggunakan model R untuk Rarefaction (https://rdrr.io/rforge/vegan/man/rarefy). Jenis analisis ini memperhitungkan ukuran sampel berbeda yang dikumpulkan dari setiap habitat. Indeks keanekaragaman Shannon (H) digunakan sebagai ukuran kelimpahan dan kekayaan spesies untuk mengukur keanekaragaman inang dalam setiap habitat (Shannon 1948). Uji-t Hutcheson digunakan untuk membandingkan keanekaragaman antar habitat (Hutcheson, 1970). Kekayaan spesies dan indeks keanekaragaman Shannon (Shannon 1948) juga digunakan sebagai ukuran untuk menentukan apakah pola makan nyamuk secara langsung mempengaruhi WNV di lingkungan perkotaan. Hal ini dilakukan dengan menghitung kekayaan spesies dan keanekaragaman inang di lokasi pengumpulan perkotaan dimana WNV-positif dikumpulkan, dan di lokasi pengumpulan perkotaan di mana kumpulan WNV-positif tidak dikumpulkan.

Perbandingan antara dua jenis lokasi pengumpulan perkotaan dianalisis menggunakan uji-t (Hutcheson 1970). Probabilitas makan inang Cx. quinquefasciatus pada spesies inang terpilih dianalisis antar habitat menggunakan pengujian chi-kuadrat satu faktor (χ²).

Kesalahan pengambilan sampel untuk persentase dihitung menggunakan persamaan:

dimana p sama dengan persentase total tepung darah di suatu habitat untuk spesies tertentu dan N menunjukkan jumlah total tepung darah yang teridentifikasi di suatu habitat (Stuart 1963). Potensi pergeseran musiman antara spesies unggas dan mamalia, serta perbedaan kemungkinan makan inang antar habitat, keduanya dinilai menggunakan uji tabel kontingensi chi-kuadrat (χ²).

Tingkat infeksi minimum (MIR) dihitung untuk habitat dengan kolam nyamuk positif menggunakan persamaan MIR:

Hasil

Koleksi Nyamuk

Selama tahun 2011, Cx. quinquefasciatus dikumpulkan dari 32 lokasi (17 perkotaan, 10 pinggiran kota, 2 pedesaan, dan 3 peternakan sapi perah) di dan sekitar kota Ontario, Rancho Cucamonga, dan Chino, San Bernardino County, California, oleh West Valley Mosquito and Vector Distrik Kontrol (Gbr. 1).

Gabungan, perangkap gravid dan koleksi kotak istirahat menyumbang 94,7% dari koleksi (masing-masing 27,9 dan 66,9%), sedangkan perangkap EVS menyumbang 5,3% dari koleksi (Tabel 1).

Analisis Tepung Darah Culex quinquefasciatus

Untuk penelitian ini, 955 spesimen nyamuk yang diberi makan darah dinilai secara visual untuk mengetahui keberadaan tepung darah, dimana 216 (22,6%) dikeluarkan dari penelitian karena hanya sedikit tepung darah yang diambil oleh nyamuk, atau perutnya penuh dengan telur. dan tidak ada darah yang terlihat. Secara total, DNA diekstraksi dari 739 spesimen, dan 683 (92,4%) dari spesimen ini berhasil diidentifikasi sumber tepung darah inangnya: 197 (90,0%), 117 (92,1%), 178 (94,2%), dan 191 (94,6% ) masing-masing berasal dari habitat perkotaan, pinggiran kota, pedesaan, dan pedesaan. Amplifikasi PCR gagal untuk 56 spesimen. 

Secara keseluruhan, Cx. quinquefasciatus memakan 29 spesies burung (N = 24) dan mamalia (N = 5) berbeda di empat tipe habitat berbeda, dan kekayaan spesies inang absolut berdasarkan habitat berkisar antara 10 hingga 17. Ketika diklarifikasi hingga ukuran sampel 100, kekayaan spesies yang terwakili dalam tepung darah yang teridentifikasi tidak ditemukan. signifikan antar habitat (P > 0,05)  Selain itu, indeks keanekaragaman Shannon menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam keanekaragaman spesies inang antara habitat perkotaan (H = 1,764) dan pedesaan (H = 1,247) (t = 4,312, df = 386, P = 0,00002) dan pedesaan (H = 1,542) dan habitat peternakan sapi perah di pedesaan (t = 2.349, df = 355, P = 0.019), namun tidak di antara habitat lain (pinggiran kota H = 1.458). Meskipun tidak ada perbedaan dalam kekayaan spesies inang yang langka, dan hanya ada dua contoh perbedaan dalam keanekaragaman spesies inang antar habitat, pola pemberian makan darah bervariasi berdasarkan habitat seperti yang dirangkum di bawah ini.

Dari habitat perkotaan, total 19 bloodmeals teridentifikasi: 176 (89,3%) diambil dari inang unggas (15 spesies), dan 21 (10,7%) diambil dari inang mamalia (2 spesies). Jumlah terbesar dari total pendarahan darah diidentifikasi dari burung pipit rumah (39,1%) dan kutilang rumah (31,5%). Tepung darah dari yang pertama dikumpulkan dari 17 lokasi, sedangkan tepung darah dari yang kedua dikumpulkan dari 14 lokasi. Dari spesies inang burung yang tersisa, tidak ada yang berjumlah lebih dari 7,0% dari total tepung darah yang teridentifikasi. Tepung darah mamalia diidentifikasi dari tujuh lokasi pengumpulan perkotaan. Dua spesies mamalia yang dimakan adalah anjing peliharaan (6,6%) dan manusia (4,1%). Tepung darah manusia diidentifikasi dari empat dari 17 lokasi pengumpulan perkotaan. Di habitat pinggiran kota, 117 tepung darah teridentifikasi, 100 (85,4%) di antaranya diambil dari inang unggas, sedangkan 17 (14,6%) diambil dari inang mamalia. Di habitat ini, tepung darah diidentifikasi dari enam spesies burung berbeda dan empat spesies mamalia berbeda.

Seperti habitat perkotaan, burung pipit (46,2%) dan burung kutilang (30,6%) merupakan spesies burung yang paling sering dimakan. Burung pipit rumah diberi makan di 10 lokasi pinggiran kota dan burung kutilang rumah diberi makan di delapan lokasi tersebut. Spesies unggas lain yang diberi makan berkali-kali di lokasi pinggiran kota termasuk ayam peliharaan (3,4%) dan mockingbird utara (3,4%). Tepung darah mamalia diidentifikasi dari empat spesies inang berbeda di empat lokasi. Anjing peliharaan (9,4%) merupakan penyebab sebagian besar kasus pendarahan yang teridentifikasi. Spesies mamalia lain yang dimakan adalah manusia (2,6%), sapi peliharaan (1,7%), dan satu kuda peliharaan (0,9%). Tiga tepung darah manusia berasal dari dua lokasi pengumpulan di pinggiran kota. Di antara 178 tepung darah yang diidentifikasi dari lokasi pedesaan, 169 (94,9%) berasal dari unggas, dan 9 (5,1%) dari mamalia. Sebanyak 13 spesies burung dan 2 spesies mamalia diberi makan . Tepung darah unggas dan mamalia diidentifikasi dari dua lokasi pedesaan. Jenis unggas yang paling sering dimakan adalah ayam peliharaan (52,8%).

Spesies burung lain yang biasa dimakan antara lain burung pipit (19,1%) dan kutilang rumah (12,9%). Jenis mamalia yang teridentifikasi adalah sapi peliharaan (4,5%) dan seekor anjing hutan (0,56%). Terakhir, 191 tepung darah diidentifikasi dari tiga lokasi produksi susu pedesaan. Tujuh puluh delapan (40,8%) dari total tepung darah diambil dari inang unggas dan 113 (59,2%) dari inang mamalia. Sebanyak 10 spesies burung dan satu spesies mamalia dimakan di habitat ini. Tepung darah unggas dan mamalia diidentifikasi dari tiga lokasi peternakan sapi perah pedesaan yang diteliti. Jenis burung yang paling sering dimakan di habitat ini adalah burung pipit (18,8%) dan ayam peliharaan (14,2%). Spesies burung lain yang diidentifikasi dalam beberapa pemeriksaan darah termasuk kutilang rumah (2,6%), merpati batu (1,7%), dan mockingbird utara (1,0%). Satu-satunya spesies mamalia yang diidentifikasi di habitat peternakan sapi perah pedesaan adalah sapi peliharaan (59,2%). Secara keseluruhan, probabilitas pemberian makan inang sebesar Cx. quinquefasciatus berbeda secara signifikan di antara banyak spesies inang. Proporsi bloodmeals berbeda menurut habitat inangnya: burung pipit (χ² ≥ 17,92, P <0,01), kutilang rumah (χ² ≥ 13,95, P <0,01), mockingbird utara (χ² ≥ 5,56, P <0,05), dan ayam ( χ² ≥ 10,50, P < 0,01).

Ditemukan bahwa sapi diberi makan dalam proporsi yang lebih tinggi di habitat peternakan sapi perah di pedesaan (χ² ≥ 9,05, P <0,01), sedangkan manusia diberi makan dalam proporsi yang lebih tinggi di habitat perkotaan (χ² ≥ 4,61, P <0,05). Analisis pengambilan darah temporal dan spasial menunjukkan bahwa di habitat perkotaan, terdapat peningkatan signifikan secara statistik pada tepung darah mamalia yang diidentifikasi dari koleksi September-November (χ² = 8.548, df = 1, P = 0.003) Uji chi-square tabel kontingensi yang membandingkan habitat peternakan sapi perah di perkotaan dan pedesaan, habitat peternakan di pinggiran kota versus pedesaan, habitat peternakan sapi perah di pinggiran kota versus di pedesaan, dan habitat peternakan sapi perah di pedesaan versus di pedesaan, menunjukkan bahwa nyamuk memakan lebih banyak inang mamalia di lokasi yang lebih pedesaan (U vs RD: χ² = 100,9, df = 1, P < 0,001;S vs.R: χ² = 7,884, df = 1, P = 0,005 S vs RD: χ² = 59,25, df = 1, P <0,001; R vs. RD, χ² = 121,9, df = 1, P <0,001) 

Aktivitas Virus West Nile dan Tingkat Infeksi Minimum

Dari lokasi dimana tepung darah diidentifikasi, 730 kumpulan Cx. quinquefasciatus juga diuji untuk WNV RNA. Setiap kolam terdiri dari hingga 50 individu nyamuk, dan 106 di antaranya kelompok ini dinyatakan positif WNV. Sembilan puluh dua kelompok WNV positif terdeteksi dari 5 lokasi pengumpulan perkotaan yang berbeda (MIR = 5.72). Empat belas kelompok positif terdeteksi dari 7 lokasi pengumpulan pinggiran kota yang berbeda (MIR = 2.39). Tidak ada kelompok positif yang teridentifikasi dari lokasi pengumpulan susu di pedesaan atau pedesaan. Keanekaragaman spesies inang dan kekayaan spesies inang dianalisis untuk lokasi pengumpulan di perkotaan karena lokasi tersebut memiliki sumber WNV yang paling positif. Kekayaan spesies inang untuk lokasi pengumpulan perkotaan dengan kelompok WNV positif adalah 9, sedangkan kekayaan spesies inang untuk lokasi pengumpulan perkotaan dengan kelompok WNV negatif adalah 12. Indeks keanekaragaman Shannon dihitung sebesar 1,493 untuk lokasi pengumpulan perkotaan dengan kelompok positif, dan 1,723 untuk lokasi pengumpulan perkotaan dengan kelompok negatif. Ditemukan bahwa tidak ada perbedaan yang signifikan dalam keanekaragaman spesies inang antara lokasi perkotaan dengan kelompok positif WNV dan lokasi perkotaan tanpa kelompok positif WNV (t = 1.232, df = 116, P = 0.221).

Diskusi

Studi ini memberikan gambaran pola pemberian makan darah Culex quinquefasciatus di San Bernardino County, California. Ini mencakup ukuran sampel yang besar, lebih dari 680 sampel darah nyamuk. Peran Cx. quinquefasciatus diperiksa dalam penularan enzootik dan epidemik WNV, dan pola makan inangnya pada berbagai spesies vertebrata ditentukan melalui pengurutan molekuler gen COI mitokondria pada spesies vertebrata. Ditemukan bahwa Cx. quinquefasciatus memakan beragam spesies unggas dan mamalia dan menunjukkan perbedaan temporal dan spasial dalam pola makan, seperti yang ditunjukkan sebelumnya (Zinser et al., 2004; Molaei et al., 2007, 2010). Pola makan inang diperiksa antar habitat—lokasi pengumpulan susu di perkotaan, pinggiran kota, pedesaan, dan pedesaan—dan sepanjang musim di wilayah lembah barat San Bernardino County, California. Mirip dengan penelitian lain, spesimen yang diberi makan darah dikumpulkan menggunakan tiga jenis pakan berbeda. jenis perangkap—EVS, GRVD, dan RB. Berbeda dengan penelitian lain, sebagian besar nyamuk yang diberi makan darah dalam penelitian ini dikumpulkan di kotak peristirahatan, sehingga dapat mengurangi bias inang (Thiemann dan Reisen, 2012). Biasanya, tepung darah dari perangkap EVS adalah yang paling umum, mengingat banyaknya jumlah nyamuk yang tertangkap dalam jenis perangkap ini (Molaei dkk. 2010, Reisen dkk. 2013, Thiemann dkk. 2011). Secara total, 28 spesies burung dan mamalia berbeda diidentifikasi sebagai inang Cx. quinquefasciatus dalam penelitian tersebut, yang konsisten dengan temuan dari Cx lainnya. studi quinquefasciatus yang dilakukan di Amerika Serikat (Edman 1974; Apperson et al. 2004; Molaei et al. 2007, 2010). Penelitian serupa yang dilakukan di California Selatan juga menyimpulkan bahwa sebagian besar tepung darah yang teridentifikasi berasal dari spesies unggas (88,2% dari total tepung darah Cx. quinquefasciatus) (Molaei dkk. 2010). Menariknya, penelitian sebelumnya dilakukan di Harris County, Texas, yang memiliki jumlah Cx yang teridentifikasi sebanding. quinquefasciatus bloodmeals dari (N = 672), menemukan bahwa nyamuk terutama memakan spesies mamalia (52,5%), sedangkan spesies unggas merupakan mayoritas inang yang teridentifikasi dalam penelitian ini (89,3%).

Namun, pengamatan ini mungkin disebabkan oleh perbedaan regional antar lingkungan. Di wilayah studi, kekayaan spesies inang di setiap habitat berkisar antara 10 hingga 17 spesies. Setiap habitat dikategorikan berdasarkan karakteristik seperti kepadatan penduduk, vegetasi, dan penggunaan lahan antropologis. Karakteristik ini mungkin mempengaruhi jumlah spesies inang yang ada di setiap lokasi pengumpulan dan distribusi individu nyamuk di habitat tersebut (Meyer-Stieger dkk., 2016, McPhatter dkk. 2017). Namun, kekayaan spesies inang tidak berbeda secara signifikan antar habitat setelah penghalusan. Di seluruh habitat, persentase tertinggi konsumsi darah burung berasal dari spesies passeriform: burung pipit dan burung kutilang. Spesies passeriform ini dikenal sebagai inang WNV yang kompeten dan umumnya telah diidentifikasi sebagai inang bloodmeals pada Cx sebelumnya. studi quinquefasciatus. (Edman 1974, Reisen dkk. 2005, Garcia-Rejon dkk., 2010, Molaei dkk. 2010). Spesies burung lain yang dimakan di keempat habitat tersebut adalah ayam peliharaan. Proporsi total makan darah untuk ketiga spesies ini signifikan secara statistik antar habitat yang menunjukkan adanya perbedaan pemberian makan pada inang yang tersedia di setiap lingkungan. Temuan ini konsisten dengan temuan Cx lainnya. spp. penelitian, jika tersedia, burung kutilang dan burung pipit rumah umumnya digunakan sebagai inang (Molaei dkk., 2007, 2010; Thiemann dkk. 2011). Beberapa jenis burung berdarah diidentifikasi di lokasi pengumpulan perkotaan dan pinggiran kota dari spesies burung yang biasa ditemukan di habitat lahan basah, termasuk kuntul besar, burung kormoran jambul ganda, dan bangau malam bermahkota hitam. Setelah mencari makan di lahan basah atau daerah tepi sungai, nyamuk mungkin bisa terbang dalam jarak dekat ke habitat perkotaan atau pinggiran kota. Telah ditemukan bahwa rata-rata, Cx. quinquefasciatus dapat melakukan perjalanan hingga 100 meter setelah mendapatkan tepung darah (Greenberg et al. 2012).

Selain itu, terdapat spesies burung yang sering diidentifikasi sebagai inang di Cx lainnya. penelitian quinquefasciatus yang tidak teridentifikasi dalam pemeriksaan darah atau jarang teridentifikasi dalam penelitian ini. Dalam penelitian yang dilakukan di wilayah serupa di California Selatan, merpati berkabung, burung robin Amerika, dan burung gagak Amerika diidentifikasi sebagai burung yang sering memakan inangnya, dan hal ini sangat kontras untuk observasi dalam penelitian ini. Selain itu, berdasarkan data perkiraan frekuensi mingguan unggas yang dikumpulkan oleh para penulis tersebut, ketiga spesies burung yang tercantum di atas umumnya teridentifikasi di wilayah studi (Molaei dkk 2010). Sebuah studi dari Texas juga mencatat bahwa burung robin Amerika dan merpati berkabung diberi makan dalam proporsi yang lebih tinggi dibandingkan spesies lainnya (Molaei dkk. 2007). Burung robin Amerika tidak hanya teridentifikasi dalam penelitian ini, tetapi burung merpati yang berkabung darah juga jarang teridentifikasi dan hanya ditemukan di dua habitat. Hasil ini mungkin menunjukkan adanya kesenjangan dalam pengumpulan tepung darah, atau bahwa merpati yang berkabung kurang dimanfaatkan di dekat lokasi pengumpulan. WVMVCD memantau aktivitas WNV pada populasi burung liar setempat dengan menguji spesimen otak dari burung yang mati menggunakan qRT-PCR untuk mengetahui bukti adanya infeksi (Su dkk. 2016, Su 2017). Pada tahun 2011, 52 unggas mati dikumpulkan sebagai tanggapan atas laporan dari warga di wilayah studi dan berbagai lembaga pengendalian hewan. Ditemukan bahwa 18 dari 52 unggas mati yang dikumpulkan oleh Kabupaten dinyatakan positif WNV (data tidak dipublikasikan). Terdapat sampel positif WNV yang teridentifikasi dari 16 burung gagak Amerika, satu burung pipit rumah, dan satu burung kutilang rumah.

Temuan ini sejalan dengan penelitian sebelumnya, di mana spesies burung dalam famili corvids dan passeriforms diduga menjadi inang pengganda WNV yang penting untuk menginfeksi Cx. quinquefasciatus untuk memfasilitasi penularan virus ke manusia (Reisen et al. 2006, Nemeth et al., 2009, Wheeler et al., 2009). Hasilnya juga menunjukkan kemungkinan adanya kesenjangan dalam pengumpulan tepung darah, serupa dengan penelitian sebelumnya, karena burung gagak Amerika mungkin lebih sering diberi makan dibandingkan yang ditunjukkan oleh data identifikasi tepung darah (Molaei dkk. 2007, 2010; Thiemann dkk. 2011 ). Secara total, tepung darah diidentifikasi dari lima inang mamalia di seluruh habitat. Tepung darah yang diidentifikasi dari sapi peliharaan ditemukan di habitat pinggiran kota, peternakan sapi perah, dan pedesaan; tepung darah dari anjing peliharaan dan manusia teridentifikasi di habitat perkotaan dan pinggiran kota; satu spesimen dari seekor anjing hutan diidentifikasi dari tempat pengumpulan pedesaan, dan satu spesimen dari kuda peliharaan diidentifikasi dari tempat pengumpulan di pinggiran kota. Dalam penelitian sebelumnya yang dilakukan, anjing peliharaan sering diberi makan Cx. quinquefasciatus (Molaei et al. 2007, Garcia-Rejon et al. 2010), di area yang banyak terdapat anjing. Hal ini juga berlaku untuk penelitian ini karena banyak lokasi pengumpulan berada di daerah pemukiman di San Bernardino County. Sapi yang didomestikasi sejauh ini merupakan spesies mamalia yang paling sering dimakan karena mereka sangat banyak ditemukan di peternakan sapi perah dan di daerah pedesaan di San Bernardino County. Pemberian makan pada sapi peliharaan secara statistik signifikan antar habitat. Terdapat banyak wilayah di wilayah tersebut yang merupakan lahan pertanian terbuka yang secara teknis tidak dianggap sebagai tempat pengumpulan susu pedesaan dalam penelitian ini, yang juga dapat berkontribusi pada banyaknya jumlah pakan yang teridentifikasi pada inang ini di seluruh wilayah tersebut.

Tepung darah manusia menyumbang sejumlah kecil dari total tepung darah di seluruh wilayah penelitian dan hanya dikonsumsi di habitat perkotaan dan pinggiran kota, meskipun terdapat populasi manusia yang besar di wilayah penelitian. Hal ini konsisten dengan temuan dalam publikasi sebelumnya yang menyatakan bahwa hanya sedikit sekali jenis tepung darah yang teridentifikasi dari tepung darah manusia (Reisen dkk. 1990, Molaei dkk. 2007, Thiemann dkk. 2012a). Meskipun jumlah darah manusia yang teridentifikasi rendah, hal ini masih menarik mengingat manusia memang bisa terinfeksi dan semua kelompok yang dites positif WNV berasal dari lokasi pengumpulan di perkotaan dan pinggiran kota. Selain Cx. analisis tepung darah quinquefasciatus berdasarkan habitat, analisis tepung darah temporal juga diselidiki dalam penelitian ini untuk menentukan apakah ada potensi perubahan signifikan dalam pola makan mamalia sepanjang musim. Pergeseran musiman dalam pola makan inang Cx. quinquefasciatus telah dilaporkan pada proporsi mamalia yang makan pada pertengahan akhir musim panas (Tempelis 1975, Molaei dkk 2007). Pergeseran ini penting untuk dianalisis karena dapat menandai potensi wabah WNV di antara populasi hewan tertentu di lingkungan tertentu (Kilpatrick dkk. 2006). Studi-studi ini menunjukkan penurunan yang signifikan pada tepung darah yang berasal dari unggas dari bulan Juni hingga Oktober. Penelitian sebelumnya dilakukan di California mengenai spesies Cx. tarsalis, juga mengamati adanya pergeseran signifikan ke arah mamalia yang menghisap darah selama bulan September, yang berhubungan dengan migrasi musiman burung-burung umum di wilayah tersebut (Thiemann dkk., 2011). Dari empat habitat yang diteliti, satu-satunya perbedaan signifikan antara tepung darah mamalia yang diidentifikasi dari koleksi yang dilakukan pada bulan Mei – Agustus dan September – November terjadi di habitat perkotaan.

Hal ini penting karena habitat perkotaan biasanya memiliki populasi manusia yang lebih padat dibandingkan habitat lainnya, yang ditunjukkan oleh jumlah tepung darah manusia yang teridentifikasi di habitat perkotaan dibandingkan dengan tiga habitat lainnya. Hasil penelitian ini mengkonfirmasi temuan penelitian sebelumnya yang menunjukkan Cx. quinquefasciatus menjadi pemakan oportunistik, memakan berbagai spesies unggas dan mamalia. Di seluruh habitat yang diamati—tempat pengumpulan susu di perkotaan, pinggiran kota, pedesaan, dan pedesaan—dan sepanjang tahun, nyamuk ini terutama memangsa inang yang kompeten terhadap WNV seperti burung pipit dan burung kutilang, namun juga ditemukan memakan banyak unggas lainnya. inang dan spesies mamalia seperti sapi peliharaan, anjing peliharaan, dan manusia. Dengan asosiasi Cx. quinquefasciatus dengan inang manusia dan unggas, disimpulkan bahwa spesies tersebut terus terlibat dalam penularan virus secara enzootik di antara burung, dan secara kebetulan juga ke inang mamalia. Nyamuk-nyamuk ini harus terus diawasi dan dikendalikan dengan baik untuk melindungi komunitas hewan dan manusia yang berada di kawasan tersebut.

Kesimpulan

Tepung darah terdiri dari 29 spesies vertebrata di empat habitat berbeda. Kekayaan spesies (berkisar antara 10 hingga 17) tidak berbeda secara signifikan antar habitat ketika diklarifikasi untuk memperhitungkan ukuran sampel. Di seluruh habitat, persentase tertinggi konsumsi darah burung diambil dari burung pipit (18,8–39,1%) dan burung kutilang (2,6–31,5%). Tepung darah diidentifikasi dari lima spesies mamalia, terhitung 5,1–59,2% dari tepung darah berdasarkan habitat, termasuk manusia (0–4,1%). Pergeseran musiman menuju peningkatan prevalensi darah mamalia, khususnya pada anjing peliharaan dan manusia, terlihat di habitat perkotaan. Aktivitas WNV selama tahun 2011 di San Bernardino County sebagian besar terjadi di daerah perkotaan dan pinggiran kota seperti yang ditunjukkan oleh tingkat infeksi minimum (MIR) di Culex quinquefasciatus, yang terkenal karena semua tepung darah manusia diidentifikasi dari kedua habitat ini.

 

REFERENSI

Aelish Guinn, Tianyun Su, Jennifer Thieme, Min-Lee Cheng, Michelle Q Brown, Tara Thiemann, Characterization of the Blood-Feeding Patterns of Culex quinquefasciatus (Diptera: Culicidae) in San Bernardino County, California, Journal of Medical Entomology, Volume 59 , Issue 5, September 2022, Pages 1756–1765, https://doi.org/10.1093/jme/tjac077

 

Konsultasikan Kebutuhan Anda