Sebastian Duran-Ahumada, Luiza Karrer, Chun Cheng, Isabella Roeske, Josie Pilchik, David Jimenez-Vallejo, Emily Smith, Kristina Roy, Oscar D. Kirstein, Abdiel Martin-Park, Yamili Contreras-Perera, Azael Che-Mendoza, Gabriela Gonzalez-Olvera, Henry N. Puerta-Guardo, Sandra I. Uribe-Soto, Pablo Manrique-Saide, Gonzalo Vazquez-Prokopec
Journal of Medical Entomology 61 (5), 1155-1167, (29 July 2024) https://doi.org/10.1093/jme/tjae088
KEYWORDS: wAlbB, fitness, performance, crowding, temperature, wAlbB, fitness, desempeño, densidad, temperatura
Wolbachia pipientis (Hertig, 1936), also referred as Wolbachia, is a bacterium present across insect taxa, certain strains of which have been demonstrated to impact the fitness and capacity to transmit viruses in mosquitoes, particularly Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). Most studies examine these impacts in limited sets of environmental regimes. Here we seek to understand the impacts of environmentally relevant conditions such as larval density, temperature, and their interaction on wAlbB-infected A. aegypti. Using a factorial design, we measured wAlbB stability (relative density, post-emergence in females, and in progeny), the ability for wAlbB to induce cytoplasmic incompatibility, and bacterial effects on mosquito fitness (fecundity, fertility, and body mass) and performance (adult survival and time to pupation) across 2 temperature regimes (fluctuating and constant) and 2 initial larval densities (low and high). Fluctuating daily regimes of temperature (27 to 40 °C) led to decreased post-emergence wAlbB density and increased wAlbB density in eggs compared to constant temperature (27 °C). An increased fecundity was found in wAlbB-carrying females reared at fluctuating temperatures compared to uninfected wild-type females. wAlbB-carrying adult females showed significantly increased survival than wild-type females. Contrarily, wAlbB-carrying adult males exhibited a significantly lower survival than wild-type males. We found differential effects of assessed treatments (Wolbachia infection status, temperature, and larval density) across mosquito sexes and life stages. Taken together, our results indicate that realistic conditions may not impact dramatically the stability of wAlbB infection in A. aegypti. Nonetheless, understanding the ecological consequence of A. aegypti-wAlbB interaction is complex due to life history tradeoffs under conditions faced by natural populations.
Wolbachia pipientis (Hertig, 1936), también referida cómo Wolbachia, es una bacteria ampliamente presente en el mundo de los insectos, algunas de sus cepas han demostrado impactos sobre el fitness y la capacidad de transmitir virus de algunos mosquitos, particularmente de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762). Sin embargo, la mayoría de los estudios han examinado estos impactos en un conjunto limitado de regímenes ambientales. En este estudio buscamos entender los impactos de condiciones ambientales relevantes cómo la densidad larval, la temperatura ambiental y su interacción en A. aegypti infectados con wAlbB. Utilizando un diseño factorial, medimos la estabilidad de wAlbB (densidad relativa; hembras y progenie), la capacidad de wAlbB de inducir incompatibilidad citoplásmica, y los efectos de la bacteria en el fitness de los mosquitos (fecundidad, fertilidad, masa corporal) y desempeño (supervivencia adulta, tiempo de pupación) en dos regímenes de temperatura (fluctuante y constante) y dos densidades larvales iniciales (baja y alta). El régimen diario de temperatura fluctuante (27-40°C) condujo a una disminución en la densidad post-emergencia de wAlbB y un aumento en la densidad de wAlbB en los huevos en comparación con la temperatura constante (27°C). Se encontró un aumento en la fecundidad en las hembras portadoras de wAlbB criadas en temperaturas fluctuantes en comparación con las hembras no infectadas. Las hembras adultas portadoras de wAlbB mostraron una supervivencia significativamente mayor que las hembras silvestres. Por el contrario, los machos adultos portadores de wAlbB exhibieron una supervivencia significativamente menor que los machos silvestres. Encontramos efectos diferenciales de los tratamientos evaluados (estado de infección de Wolbachia, temperatura, densidad larval inicial) en los sexos y estadios de vida del mosquito. En conjunto, nuestros resultados indican que es posible que las condiciones realistas no impactan drásticamente la estabilidad de la infección wAlbB en A. aegypti. Sin embargo, es complejo entender las implicaciones ecológicas de la interacción A. aegypti-wAlbB debido a efectos compensatorios sobre la historia de vida del mosquito bajo condiciones enfrentadas por poblaciones naturales.