Wolbachia Infection through Hybridization to Enhance an Incompatible Insect Technique-Based Suppression of Aedes albopictus in Eastern Spain.

The emergence of insecticide resistance in arbovirus vectors is putting the focus on the development of new strategies for control. In this regard, the exploitation of Wolbachia endosymbionts is receiving increasing attention due to its demonstrated effectiveness in reducing the vectorial capacity of Aedes mosquitoes. Here, we describe the establishment of a naïve Wolbachia infection in a wild Aedes albopictus population of eastern Spain through a hybridization approach to obtain males capable of sterilizing wild females. The obtained lines were compared with the Wolbachia donor, Ae. albopictus ARwP, previously artificially infected with Wolbachia wPip, regarding immature and adult survival, female fecundity, egg fertility, and level of induced sterility. Our results did not show significant differences between lines in any of the biological parameters analyzed, indicating the full suitability of the hybrids to be used as a control tool against Ae. albopictus. In particular, hybrid males induced 99.9% sterility in the eggs of wild females without the need for any preliminary treatment. Being harmless to non-target organisms and the environment, the use of this bacterium for the control of Ae. albopictus deserves further exploration. This is especially relevant in areas such as eastern Spain, where this mosquito species has recently spread and may represent a serious threat due to its competence as a vector for dengue, chikungunya, and Zika viruses.

[Wolbachia pipientis infections in populations of Aedes albopictus in the city of València (Spain): implications for mosquito control.] / Infecciones por Wolbachia pipientis en poblaciones de Aedes albopictus en la ciudad de València (España): implicaciones para el control de mosquitos.

OBJECTIVE: The presence of Aedes albopictus, of high sanitary and social impact, was first reported in Valencia (Eastern Spain) in 2015. Innovative tools for its control include the use of the endosymbiotic bacterium Wolbachia pipientis. The release of mosquito males infected with the wPip strain, has proven very promising for large-scale Incompatible Insect Technique (IIT) applications. Before this strategy can be implemented in Valencia, it is important to know whether the natural local mosquito populations are Wolbachia-infected and, if so, identifying the infecting strains/supergroups, these being the objectives of the present work. METHODS: Eggs were collected from the 19 districts of the València city between May and October 2019. A total of 50 lab-reared adult Ae. albopictus individuals were processed and analyzed for Wolbachia detection and molecular characterization. These actions took place within the framework of a collaboration established with the Department of Health and Consumer Affairs of the city council of Valencia. Fisher's exact test was used to detect the statistical significance of the differences between groups. RESULTS: Our study revealed that 94% of the analyzed samples were naturally infected with Wolbachia. Both wAlbA and wAlbB supergroups were identified, with most samples (72% of the infected ones) carrying co-infections. CONCLUSIONS: These data provide the first characterization of the Wolbachia presence in natural populations of Ae. albopictus in the Mediterranean area of Spain. This information is relevant to evaluate the potential use of Wolbachia strains in order to achieve the suppression of the Asian tiger mosquito populations through massive release of artificially-infected males.

OBJETIVO: La presencia de Aedes albopictus, de alto impacto sanitario y social, se informó por primera vez en Valencia en 2015. Las herramientas innovadoras para su control incluyen el uso de la bacteria endosimbiótica Wolbachia pipientis. La liberación de mosquitos machos infectados con la cepa wPip ha demostrado ser muy prometedora para aplicar la Técnica de Insectos Incompatibles (IIT) a gran escala. Antes de que esta estrategia pueda implementarse, es importante saber si las poblaciones locales de mosquitos silvestres están infectadas por Wolbachia y, de ser así, identificar las cepas/supergrupos infectantes, siendo estos los objetivos del presente trabajo. METODOS: Se recolectaron huevos de los diecinueve distritos de València entre mayo y octubre de 2019, y se mantuvieron en el laboratorio hasta llegar a adultos. Un total de cincuenta individuos adultos de Ae albopictus fueron procesados y analizados para detectar la presencia de Wolbachia y su caracterización molecular. Estas acciones se enmarcaron en la colaboración establecida con la Concejalía de Salud y Consumo del Ayuntamiento de València. La prueba exacta de Fisher fue utilizada para detectar la significación estadística de las diferencias entre grupos. RESULTADOS: El 94% de las muestras analizadas estaban infectadas de forma natural con Wolbachia. Se identificaron los supergrupos wAlbA y wAlbB, y la mayoría de las muestras (72% de las infectadas) presentaban coinfecciones. CONCLUSIONES: Los datos proporcionan la primera caracterización de la presencia de Wolbachia en poblaciones naturales de Ae. albopictus en el área mediterránea de España. Esta información es relevante para evaluar el potencial uso de cepas de Wolbachia de cara a la supresión de poblaciones de mosquito tigre asiático mediante la liberación masiva de machos infectados artificialmente.

Infecciones por Wolbachia pipientis en poblaciones de Aedes albopictus en la ciudad de València (España): implicaciones para el control de mosquitos / Wolbachia pipientis infections in populations of Aedes albopictus in the city of València (Spain): implications for mosquito control

Fundamentos: La presencia deAedes albopictus, de alto impacto sanitario y social, se informó por primera vez en Valenciaen 2015. Las herramientas innovadoras para su control incluyen el uso de la bacteria endosimbióticaWolbachia pipientis. La liberación de mosquitos machos infectados con la cepawPip ha demostrado ser muy prometedora para aplicar la Técnica de InsectosIncompatibles (IIT) a gran escala. Antes de que esta estrategia pueda implementarse, es importante saber si las poblaciones localesde mosquitos silvestres están infectadas porWolbachia y, de ser así, identificar las cepas/supergrupos infectantes, siendo estos losobjetivos del presente trabajo. Métodos: Se recolectaron huevos de los diecinueve distritos de València entre mayo y octubre de 2019, y se mantuvieron en ellaboratorio hasta llegar a adultos. Un total de cincuenta individuos adultos deAe. albopictus fueron procesados y analizados paradetectar la presencia deWolbachia y su caracterización molecular. Estas acciones se enmarcaron en la colaboración establecida conla Concejalía de Salud y Consumo del Ayuntamiento de València. La prueba exacta de Fisher fue utilizada para detectar la significaciónestadística de las diferencias entre grupos. Resultados: El 94% de las muestras analizadas estaban infectadas de forma natural conWolbachia. Se identificaron los supergruposwAlbA ywAlbB, y la mayoría de las muestras (72% de las infectadas) presentaban coinfecciones. Conclusiones: Los datos proporcionan la primera caracterización de la presencia deWolbachia en poblaciones naturales deAe. albopictus en el área mediterránea de España. Esta información es relevante para evaluar el potencial uso de cepas deWolbachiade cara a la supresión de poblaciones de mosquito tigre asiático mediante la liberación masiva de machos infectados artificialmente.(AU)

Background: The presence ofAedes albopictus, of high sanitary and social impact, was first reported in Valencia (Eastern Spain)in 2015. Innovative tools for its control include the use of the endosymbiotic bacteriumWolbachia pipientis. The release of mosquitomales infected with thewPip strain, has proven very promising for large-scale Incompatible Insect Technique (IIT) applications. Beforethis strategy can be implemented in Valencia, it is important to know whether the natural local mosquito populations areWolbachia-infected and, if so, identifying the infecting strains/supergroups, these being the objectives of the present work. Methods: Eggs were collected from the 19 districts of the València city between May and October 2019. A total of 50 lab-reared adultAe. albopictus individuals were processed and analyzed forWolbachia detection and molecular characterization. These actions tookplace within the framework of a collaboration established with the Department of Health and Consumer Affairs of the city council ofValencia. Fisher’s exact test was used to detect the statistical significance of the differences between groups. Results: Our study revealed that 94% of the analyzed samples were naturally infected withWolbachia. BothwAlbA andwAlbBsupergroups were identified, with most samples (72% of the infected ones) carrying co-infections. Conclusions: These data provide the first characterization of theWolbachia presence in natural populations ofAe. albopictusin the Mediterranean area of Spain. This information is relevant to evaluate the potential use ofWolbachia strains in order to achievethe suppression of the Asian tiger mosquito populations through massive release of artificially-infected males.(AU)