Selección de una cepa susceptible a insecticidas de Aedes albopictus como referencia para estudios de resistencia en esta especie

ARTÍCULO ORIGINAL

 

Selección de una cepa susceptible a insecticidas de Aedes albopictus como referencia para estudios de resistencia en esta especie

 

Selection of a strain sensitive to insecticides of Aedes albopictus as a reference to resistance studies in this species

 

 

Juan A. Bisset, María M. Rodríguez, Luis Piedra, Ilario Fuentes, Yanisley Martínez, Gladys Gutiérrez, Natividad Hernández, Israel García García

Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí". La Habana, Cuba.

 

 

RESUMEN

Introducción: Aedes albopictus es un mosquito que representa una amenaza para la salud pública por constituir un vector potencial de dengue, zika y chikungunya. El control químico es aún el más efectivo para controlar la transmisión de arbovirus. En Cuba no se han realizado estudios sobre resistencia a insecticidas en esta especie y para ello se necesita disponer de una cepa de referencia susceptible.
Objetivo: Seleccionar una cepa susceptible a insecticidas de Ae. albopictus como referencia para estudios de resistencia en esta especie.
Métodos: Se utilizaron tres cepas de Ae. albopictus, colectadas en Ciudad de La Habana: 1) Fraga del municipio La Lisa, 2) Zoológico del municipio Plaza de la Revolución, y 3) Boyeros del municipio Boyeros. Se evaluó el nivel de susceptibilidad a insecticidas a través de bioensayos de la Organización Mundial de la Salud y el método de las botellas impregnadas, recomendado por el Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades.
Resultados: De las tres cepas evaluadas, Fraga mostró los valores más bajos de concentraciones letales para el insecticida organofosforado temefos en larvas, se demostró el desarrollo de resistencia en la cepa Zoológico y Boyeros resultó susceptible. En el estado adulto la cepa Fraga resultó susceptible a los piretroides cipermetrina, lambdacialotrina y deltametrina, al organofosforado clorpirifos y a los carbamatos propoxur y bendiocarb. En verificación para la resistencia a lambdacialotrina y deltametrina resultó Zoológico y para deltametrina la cepa Boyeros.
Conclusiones: La cepa Fraga mostró susceptibilidad a todos los insecticidas evaluados, y fue utilizada como referente en este estudio y será mantenida en el laboratorio con este fin para profundizar en los estudios de resistencia a insecticidas en esta especie y nombrada ahora FragaAlbS-CU.

Palabras clave: Aedes albopictus; resistencia a insecticidas; cepa de referencia susceptible.

ABSTRACT

Introduction: Aedes albopictus is a mosquito that represents a threat to public health constituting a potential vector of dengue, zika and chikungunya. Chemical control is still the most effective method to avoid the transmission of this arbovirus. In Cuba, any study has been made on resistance to insecticides in this species, and it is necessary to have a referred sensitive strain.
Objective: To select a strain sensitive to insecticides of Ae.albopictus as a reference to resistance studies in this species.
Methods: Three strains of Ae.albopictus collected in Havana City were used: 1) Fraga of La Lisa municipality, 2) Zoo of Plaza de la Revolución municipality, and 3) Boyeros of Boyeros municipality. It was evaluated the level of sensitiveness to insecticides through bio-essays of the World Health Organization and the method of impregnated bottles recommended by the Center for the Control and Prevention of Diseases.
Results: Of the three evaluated strains, Fraga sample showed the lowest levels of lethal concentrations for the organophosphate temephos´ insecticide in larvae. It was demonstrated the development of resistance in Zoo strain, and Boyeros strain resulted sensitive. In the adult stage, Fraga strain resulted sensitive to the pyrethroids: cipermetrine, lambdacialotrine and deltametrine, also to the organophosphate called chlorpyrifos; and to the carbamates called propoxur and bendiocarb. While verifying the resistance to lambdacialotrine and deltametrine, Zoo strain´s sample resulted positive, and Boyeros sample was positive to deltametrine.
Conclusions: Fraga strain showed sensitiveness to all the evaluated insecticides, and it was used as a reference in this study. It will be kept in the laboratory with the aim to deepen in the studies on resistance to insecticides in this species that is currently named FragaAlbS-CU.

Keywords: Aedes albopictus; resistance to insecticides; referred sensitive strain.

 

 

INTRODUCCIÓN

Aedes (Stegomyia) albopictus (Skuse, 1895), conocido como mosquito tigre asiático, es una especie nativa del Este Asiático. Es un vector competente de al menos 26 arbovirosis, incluyendo los virus dengue (DENV), chikungunya (CHIKV), y zika (ZIKV).1-4

El diagnóstico de resistencia a insecticidas en Aedes spp., se realiza a través de bioensayos biológicos recomendados por la Organización Mundial de la Salud5,6 y a través de ensayos bioquímicos7 o moleculares,8,9 y algunos autores realizan algunas modificaciones de los métodos para un mejor diagnóstico de la resistencia en una especie específica. El Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de Atlanta estableció las dosis diagnóstica para el uso de las botellas impregnadas para el diagnóstico en Aedes spp. y Anopheles sp.10 Pero de acuerdo con el criterio de la Organización Mundial de la salud,11 la resistencia es un fenómeno que varía en el tiempo y en el espacio, y dentro de la misma especie. De aquí que las investigaciones que se realizan en las diferentes especies de mosquitos vectores de enfermedades, necesitan disponer de cepas de referencia susceptibles a insecticidas, especie específica para poder establecer criterios de diagnósticos más precisos, aunque se utilicen los mismos ensayos biológicos y métodos para estudios de mecanismos de resistencia a nivel bioquímico y molecular.

En los últimos años ya se ha diagnosticado resistencia a insecticidas en Ae. albopictus, así como los mecanismos bioquímicos y moleculares responsables de esta y para ello han caracterizado cepas de Ae. albopictus susceptibles a insecticidas, que han sido utilizadas como referentes en estas investigaciones, como es la cepa ATM95,12 de Estados Unidos; la cepa Par-GR;13 procedente de Grecia; y la cepa Lab, de referencia susceptible colectada en Malasia.14 Con el propósito de conocer sobre el desarrollo de resistencia a insecticidas en Ae. albopictus de Cuba, así como de disponer de una cepa de Ae. albopictus susceptible a insecticidas para ser utilizada como referente en estudios bioquímicos y moleculares, el objetivo del presente trabajo fue seleccionar una cepa susceptible a insecticidas de Ae. albopictus como referencia para estudios de resistencia en esta especie.

 

MÉTODOS

Cepas de Ae. albopictus

Fraga: cepa de Ae. albopictus, colectada del Reparto Residencial Juan de Dios Fraga en el año 2012, ubicado en el municipio La Lisa, La Habana.

Zoológico: cepa de Ae. albopictus, colectada en el Jardín Zoológico de La Habana en el año 2017, ubicado en el municipio Plaza de la Revolución, La Habana.

Boyeros: cepa de Ae. albopictus, colectada del área de salud de Boyeros en el año 2017, ubicado en el municipio Boyeros, La Habana.

Insecticidas utilizados para el trabajo

Insecticidas formulación técnica

Larvicida:

  • Temefos: 93,3 % de pureza, suministrado por American Cyanamid Co, Princeton, NJ.

Adulticidas:

  • Deltametrina: 96,8 % de pureza, suministrado por Roussel Uclaf (Romainville, Francia).
  • Cipermetrina: 98 % de pureza, suministrado por Chemotécnica SA, Argentina.
  • Lambdacialotrina: 97,8 % de pureza, suministrado por Syngenta, SA.
  • Clorpirifos: 98 % de pureza, suministrado por Chemotécnica SA, Argentina.
  • Propoxur: 98 % de pureza, suministrado por Bayer SA, Alemania.
  • Bendiocarb: 98 % de pureza, suministrado por Bayer SA, Alemania.

Bioensayos de susceptibilidad en larvas. Se evaluó la susceptibilidad insecticida organofosforado temefos, a través de los bioensayos de susceptibilidad de la Organización Mundial de la Salud,5 en larvas tercer estadio tardío o cuarto temprano de ROCKEFELLER y AlboS-CU para determinar la concentración que causa el 50 % y 90 % de letalidad (CL50 y CL90). Se aplicaron cinco o más concentraciones del insecticida con acetona como diluente y se evaluaron cinco réplicas y un control por cada concentración, las que causaron una letalidad entre 2 % y 98 %. Se evaluaron un total de 300 larvas por cada concentración del insecticida. El control consistió en añadir 1 mL de acetona. La letalidad se determinó 24 h después de aplicado el insecticida. Los resultados se analizaron mediante la prueba probit implementada en el programa estadístico SPSS versión 11.5, el cual permite contrastar gráficamente la letalidad observada contra el logaritmo de las dosis del insecticida a evaluar. Se calculó el factor de resistencia (FR50 y FR90) a partir de los valores de CL50 y CL90. Se utilizó como criterio de diagnóstico: FR50 o FR90< 5 susceptible, entre 5 y 10 moderada resistencia, y >10 alta resistencia.15

Bioensayos de susceptibilidad en mosquitos adultos. Los bioensayos para evaluar el nivel de resistencia a insecticidas en el estado adulto fueron realizados utilizando la metodología, previamente descrita por Brogdon y McAllister, en 1998,16 estandarizadas por el CDC en el 2010.10 En cada experimento se utilizaron cuatro réplicas y un control. El control consistió en utilizar una botella impregnada con acetona. En cada botella se colocaron entre 16 y 20 mosquitos de 3 días de nacidos. La letalidad se leyó durante 1 h cada 5 min. Se utilizaron dosis diagnósticas establecidas para Aedes sp. para Cuba en un tiempo de 30 min.17 Los resultados se analizaron siguiendo el criterio de diagnóstico recomendado por la OMS.18

Letalidad (%)

Diagnóstico de la resistencia

98-100

Susceptible

90-97

Verificación de la resistencia

< 90

Alta resistencia

 

RESULTADOS

En la tabla se muestran los valores de concentración del insecticida organofosforado temefos que causaron el 50 % (CL50) y 90 % de letalidad (CL90) en las cepas de Ae. albopictus Fraga, Zoológico y Boyeros. Se utilizó la cepa Fraga para el cálculo del nivel de resistencia a temefos, expresado como factor de resistencia FR50 y FR90, pues mostró el valor más bajo de CL50 y CL90, comparado con Zoológico y Boyeros. El valor de la pendiente de la recta probit-log de letalidad vs. dosis en la cepa Boyeros mostró el más elevado.

Los resultados de los bioensayos de susceptibilidad en mosquitos adultos demostraron que Ae. albopictus de la cepa Fraga resultó susceptible a todos los insecticidas, a los piretroides cipermetrina, lambdacialotrina y deltametrina, al organofosforado clorpirifos y a los carbamatos propoxur y bendiocarb; lo cual se evidenció con una letalidad de 100 % a las dosis diagnósticas en 30 min de exposición para cada insecticida. Para los insecticidas piretroides, la letalidad del 100 % se alcanzó para deltametrina a los 30 min de exposición, para cipermetrina y lambdacialotrina se alcanzó a los 20 min. Para el organofosforado clorpirifos fue a los 20 min. Para los carbamatos propoxur y bendiocarb, la letalidad total se alcanzó a los 25 y 10 min, respectivamente (Fig., A).

El diagnóstico de la resistencia para los adulticidas resultó en verificación de la resistencia en la cepa de Zoológico para deltametrina y lambdacialotrina, con un valor de letalidad a los 30 min de exposición a estos insecticidas de 90 %; sin embargo, resultó susceptible al organofosforado clorpirifos, con una letalidad de 100 % en 20 min y a los carbamatos propoxur en 15 min y a bendiocarb en 10 min (Fig., B).

La cepa de Boyeros resultó susceptible para todos los insecticidas, excepto para deltametrina, con una letalidad de 95 % a los 30 min de exposición, con un diagnóstico de verificación de la resistencia a los insecticidas deltametrina y lambdacialotrina (Fig., C).

 

DISCUSIÓN

Por la necesidad de disponer de una cepa de referencia de Ae. albopictus susceptible a insecticidas, se evaluaron tres cepas de esta especie con los principales insecticidas que se utilizan por el Programa Nacional de Control de Vectores en Cuba (piretroides, organofosforados y carbamatos). Al comparar los valores de concentración letal media (CL50) para temefos con resultados obtenidos con cepas de referencia susceptibles a insecticidas y utilizando la misma metodología (OMS, 1981), se observó que el valor obtenido de CL50 (0,0038 ppm) para temefos en la cepa de Ae. albopictus Fraga es 7,6 veces mayor al obtenido para la cepa de referencia de Estados Unidos ATM95 (CL50= 0,0005 ppm), 12 sin embargo, resultó inferior al obtenido en las cepas Par-GR de Grecia (CL50= 0,048 ppm)13 y la cepa Lab de Malasia (CL50= 0,02 ppm).14

Al presentar la cepa Fraga los valores más bajos de concentraciones letales (CL50 y CL90), se utilizó como referencia para el diagnóstico de la resistencia a través del cálculo del factor de resistencia (FR50 y FR90), y se detectó que la cepa del Zoológico mostró de moderada a alta resistencia, y que la cepa Boyeros resultó susceptible. Ae. albopictus del Zoológico al estar en un área más cerrada y que se siempre ha mantenido un nivel de infestación de Ae. aegypti, a lo que se le suma el riesgo por la afluencia de personal nacional como extranjeros de países endémicos, ha estado expuesta a más actividades de control del programa, sobre todo al larvicida temefos, que los mosquitos colectados en el municipio Boyeros. Se ha demostrado que Ae. albopictus ha desarrollado resistencia al organofosforado temefos en Grecia y Florida13,19 y a carbamatos como propoxur y bendiocarb en países como Pakistan20 y China21y a deltametina en Africa.22 En un estudio realizado en la India se demostró resistencia incipiente a temefos y susceptibilidad a deltametrina y lambdacialotrina.23 Se demostró que Ae. albopictus en Cuba es capaz de desarrollar resistencia a insecticidas, de ahí la importancia de realizar investigaciones que nos permitan hacer un uso correcto de insecticidas para un control efectivo de esta especie. La cepa Fraga fue la que mostró mayor susceptibilidad a insecticidas tanto en larvas como en adultos, comparada con las otras dos cepas evaluadas, resultados consistentes con la selección de esta cepa como referencia susceptible para los estudios de resistencia a insecticidas en esta especie y ahora nombrada FragaAlbS-CU (Fraga: lugar de colecta; Alb: albopictus; S: susceptible y CU: Cuba.


Conflicto de intereses

No se declara conflicto de intereses

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recibido: 23 de julio de 2018.
Aprobado: 4 de septiembre de 2018.

 

 

Juan A. Bisset. Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí". Autopista Novia del Mediodía km 6 ½, La Lisa. La Habana, Cuba. Correo electrónico: bisset@ipk.sld.cu

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