Concomitant infections of anopheles stephensi with plasmodium berghei and serratia marcescens: Additive detrimental effects

Abstract

The mortality rate of Anopheles stephensi increased after infection with Plasmodium berghei and correlated negatively with temperature. Development of oocysts is inhibited at temperatures above 21°C. We tested the hypothesis that microorganisms were involved in killing the mosquitoes. In fact we were able to demonstrate that in our A. stephensi colony great numbers of Serratia marcescens could be found in the midgut of the insects. The highest value was 2.3 × 10⁷ cfu/ml. Other bacteria were rarely seen (1 out of 30 females had flavobacteria). Serratia was neither found in larvae and pupae nor in the water of the breeding dishes. Moderate numbers were detectable in glucose solutions (for feeding of adult mosquitoes) as well as in jars where pupae emerged. Isolated Serratia strains grew faster at 25°C than at 21°C. In glucose solutions alone growth rates were low but they rose rapidly after the addition of blood. — In experimental infections of A. stephensi with S. marcescens (1 × 10⁷ bacteria/ml glucose solution) the mortality increased at 25°C. At 21°C the effect of Serratia was insignificant whereas in P. berghei-infected A. stephensi the damaging effects of migrating ookinetes were obvious. Additive detrimental effects were observed at 25°C in mosquitoes infected with P. berghei and Serratia concomitantly. Die Mortalitätsrate von Anopheles stephensi wird durch Infektion mit Plasmodium berghei erhöht, und zwar um so deutlicher, je höher die Temperatur ist, bei der die Mücken gehalten werden. Die Entwicklung von P. berghei in Moskitos ist aber bei Temperaturen über 21°C kaum mehr möglich. Es wurde daher die Hypothese untersucht, ob auch Bakterien an dieser erhöhten Mortalitätsrate beteiligt sein könnten. Wir konnten zeigen, daß zu Beginn der Untersuchungen bei unserer A. stephensi-Kolonie in den Mitteldärmen der Insekten große Mengen von Serratia marcescens vorhanden waren. Als höchsten Wert fanden wir 2,3 × 107 KBE/ml. Andere Bakterien wurden nur in geringem Umfang gefunden (von 30 Anopheles-Weibchen war eins mit Flavobakterien infiziert). Serratia wurde weder in Larven Article invited on the occasion of the 100th anniversary of the “Zentralblatt” und Puppen noch im Wasser der Aufzuchtschalen gefunden. In geringer Zahl waren die Bakterien in den Glukoselösungen (zur Fütterung der adulten Moskitos) und in den Puppenschlüpf schalen vorhanden. Die isolierten Serratia-Stämme wuchsen bei 25°C besser als bei 21°C. In Zuckerlösung allein war die Wachstumsrate gering, sie stieg aber nach Zugabe von Blut rasch an. — Bei experimentellen Infektionen von A. stephensi mit S. marcescens (1 × 107 Bakterien/ml Glukoselösung) nahm die Mortalität bei 25°C zu. Bei 21°C war die pathogene Wirkung von Serratia unbedeutend, bei P. berghei-iniiziertm A. stephensi wurde die erhöhte Mortalitätsrate durch die das Darmepithel penetrierenden Ookineten verursacht. Nach Doppelinfektion, d. h. mit P. berghei und S. marcescens, addierte sich die schädigende Wirkung beider Pathogène bei 25°C.