Análise da resistência a inseticidas e variabilidade genética de populações naturais de Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae) da Colômbia e do Brasil

Abstract

Resumo: Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) é o principal vetor do vírus dengue e febre amarela urbana nas Américas. O controle do vetor é até hoje a única opção para evitar ou reduzir a transmissão do vírus dengue. Por isso, são utilizados continuamente inseticidas químicos que ocasionam intensa pressão de seleção, acarretando problemas para os programas de controle de vetores. O monitoramento da resistência herdada por esta espécie frente aos inseticidas organofosforados e piretróides frequentemente usados, tanto na Colômbia como no Brasil, assim como o conhecimento da diversidade genética, podem servir como guia para o plano de manejo de inseticidas e controle deste vetor. Este trabalho teve como objetivo avaliar o status de suscetibilidade de larvas frente a inseticidas organofosforados, a frequência da mutação Val1016IIe relacionada à resistência a piretróides e a variabilidade genética do fragmento do gene mitocondrial ND4 em populações de A. aegypti da Colômbia e do Brasil. Foram realizados bioensaios com concentrações múltiplas e diagnósticas de temephos em três populações da Colômbia (Armenia, Calarcá, Montenegro) e oito do Brasil (Jaru, Cacoal, Guajará-Mirim e Porto Velho do Estado de Rondônia, Rondonópolis, Sinop e Várzea Grande do Estado Mato Grosso e Maringá do Estado de Paraná) para verificar a suscetibilidade ao temephos. Para avaliar a presença da mutação no códon 1016 e a diversidade genética foram amostrados em média 30 adultos de A. aegypti de cada população para a mutação kdr e 10 para a análise da variabilidade genética. Os resultados dos bioensaios a partir da dose diagnóstica 0.0162 ppm de temephos indicaram resistência nas populações de Armenia (77%) e Calarcá (62%) e alteração da suscetibilidade em Montenegro (88%). Na população avaliada de Calarcá foi detectada RR95 de 6,0, Armenia de 4,9 e Montenegro 3,7 quando comparadas com a cepa suscetível Rockefeller. No caso das populações brasileiras, das oito testadas, seis apresentaram resistência ao organofosforado (Jarú-RO, Guajará-Mirim-RO, Porto Velho-RO, Rondonópolis-MT, Sinop-MT e Várzea Grande-MT) e duas (Cacaol-RO e Maringá-PR) apenas alteração no status de suscetibilidade. Apresentando maior razão de resistência a população de Várzea Grande (14,0) e a menor na população de Maringá (3,08). Dos 107 exemplares de A. aegypti genotipadas para a mutação Val1016Ile nas quatro populações colombianas, 94% eram homozigotos para o alelo selvagem (Val/Val); 6% heterozigotos (Val/IIe) e 0% homozigotos para o alelo mutante (IIe/IIe). Para o Brasil, 251 exemplares foram genotipados. Destes, 66% (165) eram Val/Val; 11% (27) Val/IIe e 23% (59) IIe/IIe. As populações de Barcelona, na Colômbia e Maringá, no Brasil não apresentaram o alelo mutante. O estudo da diversidade genética usando ND4 mostrou uma estruturação genética entre algumas populações, tanto na Colômbia quanto no Brasil, foram detectadas três linhagens mitocondriais para cada, com baixa diversidade genética e baixo fluxo gênico. Os haplótipos obtidos para as populações da Colômbia quando comparados com os disponíveis para América indicam uma relação com as populações presentes no México e América do Norte. No caso dos haplótipos brasileiros, relação com as populações presentes no Peru, México e América do Norte. No entanto, a análises em conjunto de todos os haplótipos sugerem uma relação com as populações do Peru, México e América do Norte. As ações de controle do vetor utilizando organofosforados e piretróides podem ser comprometidas devido à perda de suscetibilidade do vetor a estes inseticidas.

Abstract: Aedes aegypti is the main dengue virus vector and yellow fever in the Americas. The vector control is the only option to prevent or reduce the virus transmission so far; however, the constant use of chemical insecticides causes intense selection pressure, causing problems for vector control programs. The monitoring of acquired resistance for this species compared to organophosphate and pyrethroid insecticides commonly used both in Colombia and in Brazil as well as knowledge of genetic diversity can serve as a guide to the management plan and control of this vector. Thus, this study aimed to assess the susceptibility status of larvae against organophosphate insecticides, the frequency of the mutation Val1016IIe related to resistance to pyrethroids and genetic variability of mitochondrial ND4 gene fragment in populations of A. aegypti from Colombia and Brazil. Bioassays were conducted with multiple concentrations and diagnosis of temephos in three populations from Colombia (Armenia, Calarcá, Montenegro) and eight from Brazil Jaru, Cacoal, Guajará-Mirim e Porto Velho do Estado de Rondônia, Rondonópolis, Sinop e Várzea Grande do Estado Mato Grosso e Maringá do Estado de Paraná) to verify the susceptibility to temephos. To assess the mutation presence at codon 1016 were used on average 30 adults of A. aegypti from each population for kdr mutation and 10 for the genetic variability. Bioassays outcomes from the diagnostic dose of temephos 0.0162 ppm indicated resistant to the larvicide temephos in Armenia (77%) and Calarcá (62%) and changed at the susceptibility status in Montenegro (88%). In Calarcá's population was detected RR95 of 6.0, Armenia de 4.9 e Montenegro 3.7 when compared to susceptible Rockefeller strain. In the case of Brazilian populations, form eight population tested, six showed resistance to this larvicide (Jarú-RO, Guajará-Mirim-RO, Porto Velho-RO, Rondonópolis-MT, Sinop-MT e Várzea Grande-MT) and two (Cacaol-RO e Maringá-PR) only changed at the susceptibility status. Presenting the higher ratio of resistance in the population of Várzea Grande (14.0) and lowest in the population of Maringá (3.1). From those 107 specimens of A. aegypti genotyped for mutation Val1016Ile for the four Colombian populations, 94% were homozygous for allele (Val / Val); 6% heterozygous (Val/IIe) and 0% homizogotos for mutant allele (IIe/IIe). For Brazil, 251 specimens were genotyped. Of these, 66% (165) were Val/Val, 11% (27) Val/IIe and 23% (59) IIe/IIe. The populations Barcelona in Colombia and Maringa in Brazil did not show the mutant allele. The genetic diversity study using ND4 showed a genetic structure among some populations in Colombia and Brazil being detected for each three mitochondrial lineages with low genetic diversity and low gene flow. Haplotypes obtained for the populations of Colombia compared to those available to America indicate a relationship with the people present in Mexico and North America. In the case of the Brazilian haplotypes, a relationship with populations present in Peru, Mexico and North America. However, the analyzes set of all haplotypes suggest a relationship with the population of Peru, Mexico and North America. The control vector actions using organophosphates and pyrethroids can be compromised due to the loss of susceptibility to these insecticides.