Kompetencja wektorów to termin używany w entomologii medycznej do opisania wewnętrznej zdolności stawonogów do przenoszenia patogenu. Ta zdolność jest wynikiem czynników umożliwiających namnażanie się patogenu w wektorze, a następnie jego przeniesienie do gospodarza podczas hematofagii. Kompetencja wektorów jest badana w laboratorium. Kompetencja wektorów obejmuje c pojemność wektorową, czyli zewnętrzne warunki przenoszenia patogenu przez wektor, takie jak wilgotność, temperatura itp. Ta pojemność wektorowa jest badana w terenie.
Lepsze zrozumienie kompetencji wektorów jest jednym z fundamentów walki z przenoszeniem chorób odzwierzęcych
Pomimo ciągłych działań kontrolnych, główne choroby odzwierzęce, takie jak malaria i denga, pozostają najbardziej wyniszczającymi chorobami zakaźnymi na świecie. Ewolucja odpornych na środki owadobójcze komarów-wektorów i odpornych na leki pasożytów, związana z obecnym brakiem odpowiednich szczepionek, skłoniła społeczność naukową do opracowania nowych strategii zwalczania tych chorób odzwierzęcych. Jednym z najbardziej obiecujących podejść jest zwalczanie komarów-wektorów w celu zakłócenia przenoszenia pasożytów. W ramach tych wysiłków ważne jest pytanie, co decyduje o zdolności wektorów komarów w odniesieniu do wirusa lub patogenu pasożytniczego. Innymi słowy, dlaczego niektóre komary są w stanie oprzeć się infekcji, podczas gdy inne pozostają podatne, zapewniając w ten sposób ciągłe przenoszenie choroby. Pojęcie kompetencji wektorowej, rozumiane jako iloczyn prawdopodobieństwa zakażenia się osobnika, a następnie przeżycia w czasie inkubacji, a następnie przeniesienia patogenu, umożliwia ilościowe porównanie różnych gatunków lub populacji.
Skuteczne przenoszenie pasożytów malarii między ludźmi wymaga szeregu złożonych transformacji w wektorze komara. Krótko po spożyciu zakaźnego posiłku z krwi, samce i samice gamety Plasmodium łączą się, tworząc zygoty w jelicie środkowym komara. Zygoty rozwijają się następnie w ruchliwe ookinety, które wchodzą do ściany jelita, tworząc oocysty . Tam oocysty przechodzą kilka podziałów mitotycznych, co powoduje uwolnienie setek sporozoitów do hemocoel 8 do 22 dni po zakażeniu (według Plasmodium spp.). W tym momencie pasożyty migrują do gruczołów ślinowych, skąd można je wstrzyknąć innemu kręgowcowi żywicielowi podczas kolejnego posiłku z krwią.
Czas między spożyciem posiłku krwi a przeniesieniem do następnego żywiciela nazywany jest zewnętrznym okresem inkubacji lub EIP, który trwa od kilku dni do kilku tygodni, w zależności od patogenu.
Każdy etap tego cyklu jest krytyczny, a pasożyt zwykle cierpi z powodu ogromnego zmniejszenia liczebności populacji podczas tych przemian. Spośród kilkuset gatunków komarów na świecie tylko około 60 znanych jest jako zdolnych do zwalczania pasożytów malarii, to znaczy wspierają zakończenie każdego etapu rozwoju pasożyta, od fuzji gamet i tworzenia oocyst z inwazją gruczołów ślinowych i przenoszenie sporozoitów. . Sprawność wektorów jest połączoną oceną zakaźności pasożytów i podatności na wektory, a zatem obejmuje zarówno mechanizmy odporności żywiciela stosowane do zwalczania infekcji, jak i mechanizmy zakaźne pasożytów wykorzystywane do pokonania mechanizmów obronnych żywiciela. Stopień zdolności nosicieli malarii różni się znacznie między różnymi gatunkami komarów, a nawet między osobnikami tego samego gatunku lub szczepu.
Sprawność wektorów można zmierzyć w laboratorium za pomocą szeregu eksperymentalnych testów żywieniowych. Komary mogą być narażone na daną dawkę pasożytniczych gametocytów podczas dopływu krwi do zakażonego żywiciela kręgowca (test bezpośredniego karmienia) lub przez błonę zawierającą hodowane pasożyty (standardowe testy na żywienie błonowe) lub krew pobraną od naturalnie zakażonych pacjentów (bezpośrednia błona testy żywieniowe). Każde z tych podejść mierzy cechy infekcji, które charakteryzują powodzenie lub niepowodzenie infekcji, a tym samym kompetencje nosicieli. Te cechy to:
Komary to małe owady ektotermiczne, których cechy historii życia, w tym rozwój larw, przeżywalność dorosłych i odpowiedź immunologiczna, są w dużym stopniu zależne od temperatury otoczenia. Podobnie wiadomo, że rozwój wielu patogenów przenoszonych przez komary jest wrażliwy na temperaturę. W szczególności szeroko zakrojone badania wstępne wykazały, że temperatury sprzyjające sporogonicznemu rozwojowi Plasmodium wahają się od 16 ° C do 35 ° C. Te wczesne badania wykazały również, że pasożyty rosną szybciej w wyższych temperaturach, co sugeruje, że przenoszenie malarii byłoby bardziej intensywne w cieplejszych warunkach. Jednak eksperymenty przeprowadzone w dopuszczalnym zakresie temperatur wskazują, że chociaż komary stają się zakaźne szybciej wraz ze wzrostem temperatury, ich kompetencje maleją (około 30 ° C w Anopheles gambiae-Plasmodium falciparum, 21-24 ° C w Anopheles quadrimaculatus / Anopheles stephensi-Plasmodium berghei i 24–26 ° C w An. Stephensi-Plasmodium yoelli.