Novel approaches to improve mosquito surveillance
Els mosquits (Diptera: Culicidae) actuen com a vectors de diversos patògens que causen greus malalties com la malària, el dengue, la febre groga, el Zika, el chikungunya o la febre del Nil Occidental, i són responsables de centenars de milers de morts humanes cada any. La vigilància de mosquits perm...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | tese |
| Data de publicação: | 2023 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositório: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglês |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:293264 |
| Acesso em linha: | https://ddd.uab.cat/record/293264 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Mosquits Mosquito Mosquitos Entomologia Entomology Entomología Vectors Vectores Ciències Experimentals Tecnologies |
| Resumo: | Els mosquits (Diptera: Culicidae) actuen com a vectors de diversos patògens que causen greus malalties com la malària, el dengue, la febre groga, el Zika, el chikungunya o la febre del Nil Occidental, i són responsables de centenars de milers de morts humanes cada any. La vigilància de mosquits permet recopilar informació rellevant sobre el vector que és crucial per a establir llindars d'intervenció per al seu control i avaluar l'eficàcia d'aquestes intervencions. Els mètodes tradicionals de vigilància són molt laboriosos i requereixen entomólogos experts, així com un mínim d'infraestructura de laboratori. A més, no permeten un seguiment temporal precís de les poblacions de mosquits. Al llarg de la present tesi, un prototip de sensor òptic acoblat a l'entrada d'un parany de mosquits, va ser entrenat amb tècniques d'aprenentatge automàtic sobre una gran base de dades de vols de mosquits de les espècies vectoras Aedes albopictus i Culex pipiens, en diferents condicions de cria i ambientals, per a diferents tasques de classificació: i) la identificació del gènere i sexe del mosquit en condicions de laboratori; ii) la identificació de mosquits sobre altres insectes i la classificació del gènere i sexe d'aquests mosquits en el camp; iii) l'estimació de l'edat del mosquit; i iv) la identificació de mosquits infectats per arbovirus. L'objectiu era desenvolupar una eina fiable per al seguiment automatitzat i remot de poblacions de mosquits Aedes i Culex, superant així algunes de les limitacions dels mètodes tradicionals de vigilància i proporcionant informació entomològica rellevant i precisa amb una alta resolució temporal. El sistema de classificació desenvolupat va ser altament precís per a classificar el gènere i el sexe dels mosquits en condicions de laboratori, amb un 94,2% d'exactitud per al gènere i un 99,4% per al sexe de Aedes; i un 100% per al sexe de Culex. En el camp, el sistema va ser capaç de distingir els mosquits Aedes i Culex d'altres insectes que van entrar en el parany amb un 95,5% de precisió i una baixa taxa de falsos positius; i de classificar el gènere i el sexe d'aquests mosquits amb un 88,8% de precisió. La classificació per edat de les femelles de Cx. pipiens va ser avaluada, mostrant un 74,7% de precisió per a distingir entre mosquits joves (de 2 a 4 dies) i mosquits majors (de 7 a 16 dies). En aquest cas, també es va avaluar una tècnica molecular basada en perfils genètics, mostrant un error absolut mitjà de 3,8 dies en la predicció de l'edat. Per a l'assaig d'infecció, el sistema es va entrenar per a diferenciar Ae.albopictus infectats per Zika dels no infectats, mostrant un 63,0% de precisió en la classificació. L'acompliment del sistema va dependre de la tasca de classificació, així com del nombre de mostres utilitzades per a entrenar el model i de la combinació de variables extretes del vol i algorismes de classificació. Algunes tasques, com la classificació de gènere i sexe, van obtenir molt bons resultats tant en condicions de laboratori com de camp, la qual cosa va constituir una prova de concepte de l'alt rendiment del sistema per a la vigilància de Aedes i Culex en camp. Altres tasques, com la classificació de mosquits per edat o estat d'infecció, encara requeririen més mostres d'entrenament per a millorar la seva precisió, però els resultats obtinguts van ser prometedors. En conjunt, la present tesi ha contribuït a millorar el coneixement sobre l'estat actual de la vigilància de mosquits i ha aplanat el camí per a futures recerques en biologia de vectors. |
|---|