Fitolarvicidas para o controle do vetor da dengue e febre amarela, Aedes aegypti

Abstract

Resumo: Uma alternativa para o controle do mosquito vetor da dengue e febre amarela, Aedes aegypti, foi explorada atraves de letalidade na fase larval provocada pela acao isolada ou combinada de fitolarvicidas e, neste segundo caso, de forma sinergistica. Para tal proposito, nove plantas da flora brasileira foram inicialmente avaliadas utilizando o bioensaio de citotoxicidade contra o microcrustaceo Artemia salina. Foram selecionadas as duas plantas mais promissoras: sementes de Annona muricata (graviola) e frutos de Piper nigrum (pimenta-do-reino), tirando partido das respectivas substancias quimicas de maior bioatividade, acetogeninas e piperamidas. Pelo criterio de economicidade, etanol foi eleito como solvente para a preparacao dos extratos brutos e visando o enriquecimento das substancias larvicidas, a cromatografia em coluna foi empregada. Tanto os extratos brutos quanto suas fracoes e subfracoes mais ativas foram sistematicamente ensaiados contra larvas de 3 o instar de A. aegypti utilizando o rocedimento padrao da OMS . Organizacao Mundial de Saude e progressivamente confirmando, na comparacao com annonacina semi-purificada e padrao de piperina, aliada a analises spectrofotometricas e cromatograficas, a direta correlacao da bioatividade fitolarvicida com o enriquecimento, respectivo, de acetogeninas no caso de graviola e de pelo menos de uma piperamida no caso da pimenta-do-reino. As CL50 em ƒÊg/mL para larvas de A. aegypti apos 24 h de exposicao evoluiram, no caso de A. muricata, de 93,48 no extrato bruto para 3,58 na fracao etanolica e para 1,73 na subfracao acetato de etila:metanol 95:5. Comparativamente, as CL50 foram de 1,84 para o extrato bruto de P. nigrum, 2,13 para a fracao acetato de etila e 1,27 para a subfracao cloroformio:etanol 90:10. Ja que os bioensaios preliminares com A. salina analisados atraves das metodologias do teste de independencia e isobolograma/concentracao total acusaram potencializacao do efeito fitolarvicida quando da combinacao de extratos etanolicos brutos de A. muricata e P. nigrum, esta estrategia foi tambem explorada em larvas de A. aegypti. Um achado diferencial inicial foi que enquanto P. nigrum atua mais fortemente na potencializacao contra A. salina, em larvas de A. aegypti deu-se o contrario, ou seja, o sinergismo das duas principais especies quimicas . acetogeninas e piperamidas . e dominado por A. muricata, ou seja, pelas acetogeninas. O sinergismo observado deve ser atribuido aos distintos mecanismos bioquimicos de acao das respectivas drogas: as acetogeninas bloqueando a respiracao mitocondrial e a consequente biossintese de ATP e as piperamidas, causando disturbios neurologicos. Um resultado paralelo foi a notavel alteracao morfologica exibida pelas larvas. O extrato bruto de P. nigrum, mas nao suas fracoes, decretou um encurtamento do abdomen e, portanto no tamanho total da larva. No caso do extr to bruto de A. muricata, que se repete nas fracoes, observa-se um efeito contrario, ou seja, alongamento do abdomen, bem como na parte anterior ao torax, resultando em um efeito total de alongamento. Quando se bioensaiou combinacoes de A. muricata e P. nigrum, independentemente das proporcoes, os efeitos morfologicos da primeira se sobrepuseram.

Abstract: The alternative control of the dengue and yellow fevers vector Aedes aegypti mosquito was achieved through the larval phase mortality provoked by the isolated or combined action of phytolarvicides, and, in the second case, as a synergistic way. Nine botanical species from the Brazilian flora were preliminarily evaluated for such a purpose, using the classic cytotoxicology bioassay with the microcrustacean Artemia salina. This led to the selection of the two most promising plants: Annona muricata seeds (soursop) and Piper nigrum fruits (black pepper), taking advantage of their respective more bioactive compounds, acetogenins and piperamides. Regarding an economicity criterium, ethanol was selected as solvent for the preparation of crude extracts and looking for the enrichment of the most larvicidal components column chromatography was carried out. Either the crude extracts or their fractions and subfractions were systematically assayed against 3rd instar A. aegypti larvae using the WHO – World Health Organization standard protocol and confirming, progressively, using semi-purified annonacin and a piperine standard, by spectrophotometric and chromatographic analyses, direct correlation between the phytolarvicidal bioactivity and the respective enrichments of polar acetogenins in soursop case, and, at least, of one piperamide in the case of black pepper. The CL50, in ìg/mL for A. aegypti larvae after 24 h exposition improved, in the A. muricata case, from 93.48 in the crude extract, to 3.58 in the ethanolic fraction and to 1.73 in the ethyl acetate : methanol 95:5 subfraction. Comparatively, the CL50 were 1.84 for the crude extract from P. nigrum, 2.13 for the ethyl acetate fraction and 1.27 for the chloroform: ethanol 90:10 subfraction. Once the preliminary bioassay with A. salina analysed with the methodologies of independence test and total concentrations / isobolograms have indicated potentialization of the phytolarvicidal effect when the extracts of both A. muricata and P. nigrum were combined, this strategy was further full explored in A. aegypti larvae, too. A differential finding was discovered : while P. nigrum acted more strongly against A. salina, an opposite effect was seen in A. aegypti larvae, namely, the synergism or superadditivity from the two main chemical species – acetogenins and piperamides – was dominated by A. muricata, and hence, by the acetogenins. The observed synergism must be attributed to the distinct biochemical action mechanisms of the respective drugs: acetogenins blocking the mitochondrial respiration at the complex I and thus the consequent biosynthesis of ATP and piperamides provoking neurological disturbs. A parallel and unforeseen result was the remarkable morphological alteration displayed by the larva. The P. nigrum crude extract but not their fractions, resulted in abdomen shortening and hence in the whole larvae size. A. muricata crude extract as well as its fractions, conversely, resulted in abdomen and thorax anterior part enlargements, and hence, a total larvae size increase. When combinations of both extracts were bioassayed, irrespective to the combination proportions, the typical morphological effects of A. muricata resulted dominant.