আফ্রিকায় ম্যালেরিয়া এখনও মৃত্যু ও অসুস্থতার একটি প্রধান কারণ, যার প্রকোপ সবচেয়ে বেশি পাঁচ বছরের কম বয়সী শিশুদের মধ্যে। এই রোগ প্রতিরোধের সবচেয়ে কার্যকর উপায় হলো কীটনাশক বাহক নিয়ন্ত্রণকারী উপাদান, যা পূর্ণবয়স্ক অ্যানোফিলিস মশাকে লক্ষ্য করে কাজ করে। এই ব্যবস্থাগুলোর ব্যাপক ব্যবহারের ফলে, বর্তমানে আফ্রিকা জুড়ে সর্বাধিক ব্যবহৃত কীটনাশকগুলোর বিরুদ্ধে প্রতিরোধ ক্ষমতা ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়েছে। এই প্রতিরোধ ক্ষমতার বিস্তার পর্যবেক্ষণ এবং তা কাটিয়ে ওঠার জন্য নতুন উপায় উদ্ভাবন—উভয় ক্ষেত্রেই এই ফেনোটাইপ তৈরির পেছনের মূল প্রক্রিয়াগুলো বোঝা অপরিহার্য।
এই গবেষণায়, আমরা বুর্কিনা ফাসোর কীটনাশক-প্রতিরোধী অ্যানোফিলিস গ্যাম্বি, অ্যানোফিলিস ক্রুজি এবং অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস জনগোষ্ঠীর মাইক্রোবায়োম গঠনের সাথে ইথিওপিয়ার কীটনাশক-সংবেদনশীল জনগোষ্ঠীর মাইক্রোবায়োম গঠনের তুলনা করেছি।
কীটনাশক-প্রতিরোধী এবং এর মধ্যে অণুজীবের গঠনে আমরা কোনও পার্থক্য খুঁজে পাইনি।কীটনাশকবুর্কিনা ফাসোতে কীটনাশক-সংবেদনশীল জনগোষ্ঠী। এই ফলাফলটি বুর্কিনা ফাসোর দুটি দেশের কলোনির উপর পরীক্ষাগার গবেষণার মাধ্যমে নিশ্চিত করা হয়েছিল। এর বিপরীতে, ইথিওপিয়ার অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস মশার ক্ষেত্রে, কীটনাশকের সংস্পর্শে এসে যেগুলি মারা গিয়েছিল এবং যেগুলি বেঁচে গিয়েছিল, তাদের মাইক্রোবায়োটার গঠনে স্পষ্ট পার্থক্য লক্ষ্য করা গেছে। এই অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস জনগোষ্ঠীর প্রতিরোধ ক্ষমতা আরও তদন্ত করার জন্য, আমরা আরএনএ সিকোয়েন্সিং করেছি এবং কীটনাশক প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত ডিটক্সিফিকেশন জিনের ডিফারেনশিয়াল এক্সপ্রেশন, সেইসাথে শ্বসন, বিপাকীয় এবং সিনাপটিক আয়ন চ্যানেলে পরিবর্তন খুঁজে পেয়েছি।
আমাদের ফলাফল থেকে বোঝা যায় যে, কিছু ক্ষেত্রে ট্রান্সক্রিপ্টোমের পরিবর্তনের পাশাপাশি অণুজীবগোষ্ঠীও কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরিতে অবদান রাখতে পারে।
যদিও প্রতিরোধ ক্ষমতাকে প্রায়শই অ্যানোফিলিস বাহকের একটি জিনগত উপাদান হিসেবে বর্ণনা করা হয়, সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে কীটনাশকের সংস্পর্শে এলে মাইক্রোবায়োমের পরিবর্তন ঘটে, যা প্রতিরোধে এই জীবগুলোর একটি ভূমিকার ইঙ্গিত দেয়। প্রকৃতপক্ষে, দক্ষিণ ও মধ্য আমেরিকায় অ্যানোফিলিস গ্যাম্বি মশা বাহকের উপর করা গবেষণায় পাইরেথ্রয়েডের সংস্পর্শে আসার পর এপিডার্মাল মাইক্রোবায়োমে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন দেখা গেছে, এবং সেইসাথে অর্গানোফসফেটের সংস্পর্শে আসার পর সামগ্রিক মাইক্রোবায়োমেও পরিবর্তন দেখা গেছে। আফ্রিকায়, ক্যামেরুন, কেনিয়া এবং কোত দিভোয়ারে পাইরেথ্রয়েড প্রতিরোধের সাথে মাইক্রোবায়োটার গঠনে পরিবর্তনের সম্পর্ক পাওয়া গেছে, অন্যদিকে পরীক্ষাগারে অভিযোজিত অ্যানোফিলিস গ্যাম্বি মশার ক্ষেত্রে পাইরেথ্রয়েড প্রতিরোধের জন্য নির্বাচনের পর তাদের মাইক্রোবায়োটায় পরিবর্তন দেখা গেছে। অধিকন্তু, পরীক্ষাগারে উপনিবেশ স্থাপনকারী অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস মশার উপর অ্যান্টিবায়োটিকের পরীক্ষামূলক প্রয়োগ এবং পরিচিত ব্যাকটেরিয়া যোগ করার ফলে পাইরেথ্রয়েডের প্রতি তাদের সহনশীলতা বৃদ্ধি পেয়েছে। সব মিলিয়ে, এই তথ্যগুলো ইঙ্গিত দেয় যে কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতা মশার মাইক্রোবায়োমের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে এবং কীটনাশক প্রতিরোধের এই দিকটি রোগবাহক নিয়ন্ত্রণের জন্য কাজে লাগানো যেতে পারে।
এই গবেষণায়, আমরা ১৬এস সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে নির্ধারণ করেছি যে, পাইরেথ্রয়েড ডেল্টামেথ্রিনের সংস্পর্শে আসার পর পশ্চিম ও পূর্ব আফ্রিকার পরীক্ষাগারে প্রতিপালিত এবং মাঠ থেকে সংগৃহীত মশাগুলোর মধ্যে যারা বেঁচে ছিল এবং যারা মারা গিয়েছিল, তাদের অণুজীবগোষ্ঠীর কোনো পার্থক্য ছিল কিনা। কীটনাশক প্রতিরোধের প্রেক্ষাপটে, আফ্রিকার বিভিন্ন অঞ্চলের বিভিন্ন প্রজাতি এবং প্রতিরোধের বিভিন্ন মাত্রার অণুজীবগোষ্ঠীর তুলনা করা অণুজীব সম্প্রদায়ের উপর আঞ্চলিক প্রভাব বুঝতে সাহায্য করতে পারে। পরীক্ষাগারের কলোনিগুলো বুর্কিনা ফাসো থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল এবং দুটি ভিন্ন ইউরোপীয় পরীক্ষাগারে প্রতিপালন করা হয়েছিল (জার্মানিতে অ্যানোফিলিস কলুজি এবং যুক্তরাজ্যে অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস), বুর্কিনা ফাসোর মশাগুলো অ্যানোফিলিস গ্যাম্বি স্পিসিস কমপ্লেক্সের তিনটি প্রজাতির প্রতিনিধিত্ব করে এবং ইথিওপিয়ার মশাগুলো অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস-এর প্রতিনিধিত্ব করে। এখানে আমরা দেখিয়েছি যে, ইথিওপিয়ার অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস-এর জীবিত ও মৃত মশাগুলোর অণুজীবগোষ্ঠীর বৈশিষ্ট্য স্বতন্ত্র ছিল, কিন্তু বুর্কিনা ফাসো এবং দুটি পরীক্ষাগারের অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস-এর ক্ষেত্রে তা ছিল না। এই গবেষণার উদ্দেশ্য হলো কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পর্কে আরও অনুসন্ধান করা। আমরা অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস পপুলেশনের উপর আরএনএ সিকোয়েন্সিং করে দেখেছি যে, কীটনাশক প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত জিনগুলোর মাত্রা বৃদ্ধি পেয়েছে, অন্যদিকে শ্বসন-সম্পর্কিত জিনগুলোতে সাধারণভাবে পরিবর্তন দেখা গেছে। ইথিওপিয়ার দ্বিতীয় একটি পপুলেশনের তথ্যের সাথে এই ডেটা একীভূত করে ঐ অঞ্চলে গুরুত্বপূর্ণ ডিটক্সিফিকেশন জিনগুলো শনাক্ত করা হয়েছে। বুরকিনা ফাসোর অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিসের সাথে আরও তুলনা করে ট্রান্সক্রিপ্টোম প্রোফাইলে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখা গেলেও, আফ্রিকা জুড়ে অতিমাত্রায় প্রকাশিত চারটি গুরুত্বপূর্ণ ডিটক্সিফিকেশন জিন শনাক্ত করা সম্ভব হয়েছে।
এরপর প্রতিটি অঞ্চলের প্রতিটি প্রজাতির জীবিত ও মৃত মশার ১৬এস সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে সিকোয়েন্সিং করা হয় এবং আপেক্ষিক প্রাচুর্য গণনা করা হয়। আলফা ডাইভারসিটিতে কোনো পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি, যা অপারেশনাল ট্যাক্সোনমিক ইউনিট (OTU) সমৃদ্ধিতে কোনো পার্থক্য না থাকার ইঙ্গিত দেয়; তবে, বিটা ডাইভারসিটি দেশগুলোর মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন ছিল, এবং দেশ ও জীবিত/মৃত অবস্থার জন্য ইন্টারঅ্যাকশন টার্মগুলো (PANOVA = যথাক্রমে ০.০০১ এবং ০.০০৮) নির্দেশ করে যে এই উপাদানগুলোর মধ্যে বৈচিত্র্য বিদ্যমান ছিল। দেশগুলোর মধ্যে বিটা ভ্যারিয়েন্সে কোনো পার্থক্য পরিলক্ষিত হয়নি, যা গ্রুপগুলোর মধ্যে একই রকম ভ্যারিয়েন্সের ইঙ্গিত দেয়। ব্রে-কার্টিস মাল্টিভ্যারিয়েট স্কেলিং প্লট (চিত্র ২এ) দেখায় যে নমুনাগুলো মূলত অবস্থান অনুসারে পৃথক ছিল, তবে কিছু উল্লেখযোগ্য ব্যতিক্রমও ছিল। An. arabiensis কমিউনিটির বেশ কয়েকটি নমুনা এবং An. coluzzii কমিউনিটির একটি নমুনা বুর্কিনা ফাসোর একটি নমুনার সাথে ওভারল্যাপ করেছিল, যেখানে বুর্কিনা ফাসোর An. arabiensis নমুনাগুলোর একটি An. arabiensis কমিউনিটির নমুনার সাথে ওভারল্যাপ করেছিল, যা ইঙ্গিত দিতে পারে যে মূল মাইক্রোবায়োটা বহু প্রজন্ম ধরে এবং একাধিক অঞ্চল জুড়ে এলোমেলোভাবে বজায় ছিল। বুরকিনা ফাসোর নমুনাগুলো প্রজাতি অনুসারে স্পষ্টভাবে পৃথক করা যায়নি; এই পৃথকীকরণের অভাব প্রত্যাশিত ছিল কারণ বিভিন্ন লার্ভা পরিবেশ থেকে আসা সত্ত্বেও নমুনাগুলোকে পরবর্তীতে একত্রিত করা হয়েছিল। প্রকৃতপক্ষে, গবেষণায় দেখা গেছে যে জলজ পর্যায়ে একই বাস্তুতান্ত্রিক স্থান ভাগ করে নেওয়া অণুজীবের গঠনকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে [50]। মজার বিষয় হলো, কীটনাশকের সংস্পর্শে আসার পর বুরকিনা ফাসোর মশার নমুনা এবং সম্প্রদায়ের মধ্যে মশার বেঁচে থাকা বা মৃত্যুর হারে কোনো পার্থক্য দেখা না গেলেও, ইথিওপিয়ার নমুনাগুলো স্পষ্টভাবে পৃথক ছিল, যা ইঙ্গিত করে যে এই অ্যানোফিলিস নমুনাগুলোর অণুজীবের গঠন কীটনাশক প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত। নমুনাগুলো একই স্থান থেকে সংগ্রহ করা হয়েছিল, যা এই শক্তিশালী সম্পর্কের কারণ ব্যাখ্যা করতে পারে।
পাইরেথ্রয়েড কীটনাশকের প্রতিরোধ ক্ষমতা একটি জটিল ফেনোটাইপ, এবং যদিও বিপাক ও লক্ষ্যবস্তুর পরিবর্তনগুলো তুলনামূলকভাবে ভালোভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে, অণুজীবগোষ্ঠীর পরিবর্তনগুলো নিয়ে অনুসন্ধান সবেমাত্র শুরু হয়েছে। এই গবেষণায়, আমরা দেখিয়েছি যে নির্দিষ্ট কিছু জনগোষ্ঠীর ক্ষেত্রে অণুজীবগোষ্ঠীর পরিবর্তন আরও গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে; আমরা বাহির দারের অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস-এর কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতার আরও বিশদ বৈশিষ্ট্য নির্ণয় করেছি এবং পরিচিত প্রতিরোধ-সম্পর্কিত ট্রান্সক্রিপ্টগুলোর পরিবর্তন দেখিয়েছি, সেইসাথে শ্বসন-সম্পর্কিত জিনগুলোতেও উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন দেখিয়েছি, যা ইথিওপিয়ার অ্যানোফিলিস আরাবিয়েনসিস জনগোষ্ঠীর উপর করা পূর্ববর্তী একটি আরএনএ-সিকোয়েন্সিং গবেষণাতেও স্পষ্ট ছিল। সম্মিলিতভাবে, এই ফলাফলগুলো ইঙ্গিত দেয় যে এই মশাগুলোর কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতা জিনগত এবং অ-জিনগত কারণগুলোর সংমিশ্রণের উপর নির্ভর করতে পারে, সম্ভবত কারণ স্থানীয় ব্যাকটেরিয়ার সাথে মিথোজীবী সম্পর্ক কম প্রতিরোধ ক্ষমতাসম্পন্ন জনগোষ্ঠীতে কীটনাশকের অবক্ষয়কে পরিপূরক করতে পারে।
সাম্প্রতিক গবেষণায় বর্ধিত শ্বসনের সাথে কীটনাশক প্রতিরোধের যোগসূত্র পাওয়া গেছে, যা বাহির দার আরএনএসিকোয়েন্সিং (Bahir Dar RNAseq)-এর সমৃদ্ধ অনটোলজি টার্ম এবং এখানে প্রাপ্ত সমন্বিত ইথিওপিয়ান ডেটার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ; যা আবারও ইঙ্গিত দেয় যে, এই ফেনোটাইপের কারণ বা ফলাফল হিসেবে প্রতিরোধ ক্ষমতা বর্ধিত শ্বসনের জন্ম দেয়। যদি এই পরিবর্তনগুলো, পূর্বে যেমনটা ধারণা করা হয়েছিল, রিঅ্যাক্টিভ অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেন স্পিসিস পটেনশিয়ালে পার্থক্য তৈরি করে, তবে এটি দীর্ঘমেয়াদী কমেনসাল ব্যাকটেরিয়ার দ্বারা আর ও এস (ROS) স্ক্যাভেঞ্জিং-এর প্রতি ব্যাকটেরিয়ার ভিন্ন ভিন্ন প্রতিরোধের মাধ্যমে ভেক্টর কম্পিটেন্স এবং মাইক্রোবিয়াল কলোনাইজেশনকে প্রভাবিত করতে পারে।
এখানে উপস্থাপিত তথ্য প্রমাণ করে যে, নির্দিষ্ট পরিবেশে অণুজীবগোষ্ঠী কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে। আমরা আরও দেখিয়েছি যে, ইথিওপিয়ার অ্যানোফিলিস অ্যারাবিয়েনসিস মশা কীটনাশক প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদানকারী অনুরূপ ট্রান্সক্রিপ্টোম পরিবর্তন প্রদর্শন করে; তবে, বুরকিনা ফাসোর অনুরূপ জিনের সংখ্যা কম। এখানে এবং অন্যান্য গবেষণায় প্রাপ্ত সিদ্ধান্তগুলোর বিষয়ে বেশ কিছু সীমাবদ্ধতা রয়ে গেছে। প্রথমত, মেটাবোলোমিক গবেষণা বা অণুজীবগোষ্ঠী প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে পাইরেথ্রয়েড প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং অণুজীবগোষ্ঠীর মধ্যে একটি কার্যকারণ সম্পর্ক প্রমাণ করা প্রয়োজন। এছাড়াও, বিভিন্ন অঞ্চলের একাধিক জনগোষ্ঠীর মধ্যে মূল ক্যান্ডিডেটগুলোর বৈধতা প্রমাণ করা প্রয়োজন। পরিশেষে, প্রতিস্থাপনের পরবর্তী লক্ষ্যভিত্তিক গবেষণার মাধ্যমে ট্রান্সক্রিপ্টোম তথ্যের সাথে অণুজীবগোষ্ঠীর তথ্য একত্রিত করলে, পাইরেথ্রয়েড প্রতিরোধের ক্ষেত্রে অণুজীবগোষ্ঠী সরাসরি মশার ট্রান্সক্রিপ্টোমকে প্রভাবিত করে কিনা সে বিষয়ে আরও বিস্তারিত তথ্য পাওয়া যাবে। তবে, সামগ্রিকভাবে, আমাদের তথ্য ইঙ্গিত দেয় যে এই প্রতিরোধ ক্ষমতা স্থানীয় এবং আন্তর্জাতিক উভয়ই, যা একাধিক অঞ্চলে নতুন কীটনাশক পণ্য পরীক্ষা করার প্রয়োজনীয়তা তুলে ধরে।
পোস্টের সময়: ২৪ মার্চ, ২০২৫
