apmen vcwg cow-baited tents and diversity · cow-baited tents •cow-baited tents collected the...
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Using cow-baited tents to sample malaria vector
diversity and abundance
Dr. Brandy St. LaurentStaff scientist, Wellcome Sanger Institute - Malaria Programme
Previously: NIH NIAID Laboratory of Malaria and Vector Research
Malaria vectors in SE Asia
Increasing failure of ACTs(slow-clearing P.f. parasites)
Little is known about vector populations
Cambodia
Cambodia
Cambodia
Ratanakiri
Preah Vihear
Pursat
Trap evaluation – rainy season 2013
Ratanakiri
Preah Vihear
Pursat
Ratanakiri
Preah Vihear
Pursat
Longitudinal study – every month of 2014
Human landing catch Light trap Cow-baited tent
Also tested:• Human-baited tents• Barrier fences
CB HB HLC F-I F-O LT LT-M CB HB HLC F-I F-O LT LT-M CB HB HLC F LT LT-M
0
10
20
30
40
100
200
300No
. ano
pheli
nes p
er ni
ght
Trap type
Ratanakiri Preah Vihear Pursat **** **
*
**** ****CB = cow baited tentHB = human baited tentHLC = human landing catch
St. Laurent et al. Malaria Journal 2016
Cow-baited tents
• Cow-baited tents collected the same species as HLC and the human-baited tent traps
• Twice as many species in CBT as in other traps (27 species total)
• 10X-20X more Anopheles mosquitoes in CBTs than other collection methods
• The only P.f. positive mosquitoes collected were in the CBTs
Longitudinal Study DesignMosquitoes were collected
from February 2014 to January 2015 (1 year)
• 6 sites (3 provinces)• 1 cow-baited tent
per site• 3 nights per month• hourly collections
from 6pm to 6 am
RatanakiriPreah Vihear
Pursat
Longitudinal study sites
Locations based on clusters of P.f. patients
(Dr. Shunmey Yeung and Dr. Philippe Guyant patient mapping study / TRAC1)
5,230
5,922
9,265
TOTAL 20,417 Anophelesrainy season
No. o
f ano
phel
ines
colle
cted
High mosquito abundance (even during the dry season)
No. o
f ano
phel
ines
colle
cted
Hour
Biting through the night
5,230
5,922
9,265
TOTAL 20,417 Anopheles
5 100
5
10
15
20
25
No.
col
lect
ed p
er h
our
An. maculatus Ratanakiri
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
NovDec
5 100
10
20
30
40
No.
col
lect
ed p
er h
our
An. maculatus Preah Vihear
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
NovDec
An. maculatus in Preah Vihear
18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 50
2
4
6
8
10
aconitusminimusAvagus
Hour
No.ofm
osqu
itoes
5 100
5
10
15
20
25
No.
col
lect
ed p
er h
our
An. maculatus Ratanakiri
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
NovDec
5 100
10
20
30
40
No.
col
lect
ed p
er h
our
An. maculatus Preah Vihear
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
NovDec
An. maculatus in Ratanakiri
18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 50
2
4
6
8
10
aconitusminimusAvagus
Hour
No.ofm
osqu
itoes
Activity patterns vary by time/location of collection
Sanger Sequencing
Plasmodiumdetection
Nested CYTB mtDNAPCR
Molecular analysis of field collection
Collection Morphological ID Molecular ID
Isolate head/thorax ITS2rDNAPCRExtract DNA
20,000 mosquitoes Subsample of 40/site/month = ~3,000 mosquitoes
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
Group Morphological ID Molecular ID Site 1 Site 2 1 2 1 2An. annularis 1 1 2 9An. nivipes 27 11 41 24 38 28An. pallidus 39 3 17 22 31 49
An. philippinensis 13 17 15 19 27 36An. barbirostris
(barbirostris clade III) 1An. dissidens 2 16 3 2 10 5An. saeungae
(barbirostris clade IV) 8 4 2 3 4An. wejchoochotei 1
An. dirus A 1 1 4An. aconitus 7 4 4 22 25 21
An. jeyporiensis 1 7 7An. minimus A 2 2 149 87 37 24An. pampanai 8 1 3 4An. argyropus 1 6 5An. crawfordi 6 1An. hyrcanus 1 1
An. peditaeniatus 74 60 1 24 43An. pursati 1 1 11 17
An. nigerrimus 11 31 5 7 5An. nitidus 3 1 2 5 19An. kochi 12 28 5 37 7 10
An. karwari 20 5 21 31 19 43An. maculatus A 1 25 8 34 26
An. rampae (maculatus K) 7 1 117 56 29 20
An. sawadwongporni 6 13 4 11 1An. jamesii 5 1 2 1 2
An. pseudojamesii 1An. sinensis 24 13 21 5
An. splendidus 1 4 2 26 29An. subpictus 1 2 4 6An. tessellatus 4 9 8
An. vagus 40 102 32 46 26 46315 312 471 400 403 453
PU PV RK
Diverse species across Cambodia
14 morphological species
32 molecular species
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. annularis
An. barbirostris
An. dirus
An. funestus
An. hyrcanus
An. kochi
An. maculatus
Other groups
An. philippinensis
An. barbirostris
An. dirus
An. aconitusAn. minimus
An. pampanai
An. hyrcanus groupAn. nigerrimus
An. kochi
An. karwari
An. maculatus group
An. jamesiiAn. tessellatus
An. vagus
An. philippinensis
Group Morphological ID Molecular ID Site 1 Site 2 1 2 1 2An. annularis 1 1 2 9An. nivipes 27 11 41 24 38 28An. pallidus 39 3 17 22 31 49
An. philippinensis 13 17 15 19 27 36An. barbirostris
(barbirostris clade III) 1An. dissidens 2 16 3 2 10 5An. saeungae
(barbirostris clade IV) 8 4 2 3 4An. wejchoochotei 1
An. dirus A 1 1 4An. aconitus 7 4 4 22 25 21
An. jeyporiensis 1 7 7An. minimus A 2 2 149 87 37 24An. pampanai 8 1 3 4An. argyropus 1 6 5An. crawfordi 6 1An. hyrcanus 1 1
An. peditaeniatus 74 60 1 24 43An. pursati 1 1 11 17
An. nigerrimus 11 31 5 7 5An. nitidus 3 1 2 5 19An. kochi 12 28 5 37 7 10
An. karwari 20 5 21 31 19 43An. maculatus A 1 25 8 34 26
An. rampae (maculatus K) 7 1 117 56 29 20
An. sawadwongporni 6 13 4 11 1An. jamesii 5 1 2 1 2
An. pseudojamesii 1An. sinensis 24 13 21 5
An. splendidus 1 4 2 26 29An. subpictus 1 2 4 6An. tessellatus 4 9 8
An. vagus 40 102 32 46 26 46315 312 471 400 403 453
PU PV RK
Diverse species across Cambodia
# Anopheles species
Pursat site 1 - 24Pursat site 2 - 20
Preah Vihear 1 - 20Preah Vihear 2 - 24
Ratanakiri 1 - 24Ratanakiri 2 - 27
Diverse species across Cambodia
PS PV RK Whole Provinces1 2 1 2 1 2 PS PV RK
Species Richness (# of species) 24 20 20 24 24 27 25 27 27
Simpson's Index of Diversity, D1
(probability that 2 randomly chosen
individuals are different spp.)
0.89 0.83 0.81 0.89 0.94 0.93 0.88 0.86 0.94
Simpson's Evenness, E (low values mean a few species dominate, high
mean more even)
0.38 0.29 0.26 0.38 0.66 0.54 0.32 0.26 0.59
Conclusions
• Anopheles mosquitoes in Cambodia are incredibly diverse!
• The transmission in the field may be more complicated than previously thought, not just An. dirus and a few other primary vectors
• Abundant outdoor and generalist-feeding vector species will complicate current approaches to vector control (new tools are needed for elimination)
• Cow-baited traps and other alternatives to human-landing collections will help us to better monitor and understand these diverse species
CNM Cambodia staffSiv Sovannaroth
Kolthida OySeila SuonMen Sari
Chea SoklouenSen Nhep
local collectorsthe cows
NIH NIAID LMVRTom WellemsRick Fairhurst
Jennifer AndersonNick Deason
Chanaki Amaratunga
TRAC study collaboratorsShunmey YeungPhilippe Guyant National Center for
Parasitology , Entomology and Malaria Control (CNM)
Acknowledgments
Please contact me with questions/comments:email: [email protected] twitter: @mosquitohunting