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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/47391
AVALIAÇÃO QUANTITATIVA DO MONITORAMENTO DA RESISTÊNCIA A INSETICIDAS EM POPULAÇÕES BRASILEIRAS DE AEDES AEGYPTI: UMA ANÁLISE TEMPORAL DA DINÂMICA DA RESISTÊNCIA
Bellinato, Diogo Fernandes | Date Issued:
2018
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Aedes aegypti é o vetor de uma série de arboviroses que atualmente circulam pelo Brasil, como dengue, Zika e chikungunya. Na ausência de vacinas ou de medicamentos específicos, a redução da densidade das populações de A. aegypti é a principal ferramenta de controle destes agravos. Ainda hoje, o controle químico é bastante confundido com o controle do vetor, ou seja, inseticidas continuam sendo amplamente aplicados em saúde pública. No Brasil, os organofosforados (OP) têm sido usados contra A. aegypti por anos, desde 1967, e os piretroides (PY) desde 2000. Os compostos mais amplamente utilizados em âmbito nacional têm sido o larvicida temephos (OP) e o adulticida deltametrina (PY). Em 2009, os Reguladores do Desenvolvimento de Insetos (IGR) e o OP malathion foram introduzidos para utilização, respectivamente, no controle de larvas e de adultos. O uso intenso de inseticidas pode selecionar indivíduos resistentes nas populações naturais do vetor, eliminando os espécimes suscetíveis e reduzindo a variabilidade das populações. No presente estudo, apresentamos: (1) uma revisão sistemática, baseada na bibliografia disponível até julho de 2017 e em dados inéditos de nossa equipe, do status da resistência a temephos e deltametrina de populações brasileiras de A. aegypti; estes dados foram avaliados por Região e comparados com a incidência de dengue por município e com o fornecimento de inseticidades aos estados; (2) o perfil de suscetibilidade de 12 populações do vetor frente ao IGR diflubenzuron, um inibidor de síntese de quitina, após sua introdução no país e (3) o uso de ferramentas matemáticas para procurar correlações entre resistência a inseticidas com os mecanismos avaliados e potencialmente, com a incidência de dengue. Ensaios dose-resposta detectaram altos níveis de resistência para o temephos e para deltametrina embora todas as amostras avaliadas tenham sido suscetíveis ao diflubenzuron. Diferentes padrões regionais de incidência de dengue foram identificados e sua correlação com a resistência a inseticidas foi variável. Os dados também permitiram comparar duas metodologias qualitativas de avaliação da resistência de adultos a inseticidas, \2018CDC\2019 (garrafas impregnadas) e \2018WHO\2019 (papéis impregnados), sugerindo que a primeira tende a induzir maiores taxas de mortalidade. A resistência metabólica sempre foi maior em fêmeas adultas do que em larvas; glutationa-S-transferases e esterases foram as principais classes enzimáticas alteradas. Em algumas populações do vetor, no caso de resistência a PY, foi possível identificar a opção por resistência metabólica ou, alternativamente, por alteração do sitio-alvo. Regressão de Poisson identificou relação significativa entre resistência e taxas de incidência de dengue, sugerindo impacto da intensificação do controle químico nos perfis de populações do vetor. Regressão logística detectou associação entre o sitio alvo de PY, o Nav, e resistência a deltametrina; foram ainda detectadas alterações de classes específicas de enzimas detoxificantes e resistência a deltametrina, mas não a temephos. Para compreender o perfil da contribuição das diferentes variáveis disponíveis sobre a resistência, iniciamos a decomposição de dados por análise de Componentes Principais (PCA). O histórico do status da resistência a temephos e deltametrina em populações brasileiras de A. aegypti revelou a disseminação da resistência aos principais inseticidas utilizados pelo Programa Nacional de Controle da Dengue, mostrando o caráter multifatorial da resistência no país.
Abstract
Aedes aegypti is the vector of a series of arboviruses currently circulating in Brazil, such as dengue, zika and chikungunya. In the absence of vaccines or specific drugs, the reduction of the density of the A. aegypti populations is the main tool to control these disease. Even today, chemical control is greatly confused with vector control, that is, insecticides continue to be widely applie in public health. In Brazil, organophosphates (OP) have been used against A. aegypti for years, since 1967, and pyrethroids (PY) since 2000. The most widely used compounds at the national level have been temephos for larvae (OP) and deltamethrin as adulticide (PY). In 2009, Insect Growth Regulators (IGR) and the OP malathion were introduced for use, respectively, in larval and adult control. The intensive use of insecticides can select resistant individuals in natural populations of the vector, eliminating susceptible specimes and reducing the variability of the population. In the present study, we present: (1) a systematic review, based on the bibliography avaible until July 2017 and unpublished data from our team, of the resistance status to temephos and deltamethrin of Brazilian A. aegypti populaions; these data were evaluated by geographic region and compared to the incidence of dengue per municipality and the supply of insecticides to the states; (2) the susceptibility profile of 12 populatons of the vector against the IGR diflubenzuron, a chitin sythesis inhibitor, after its introduction in the country and (3) the use of mathematical tools to search for correlations between resistance and the evaluated mechanisms and, potentially, dengue incidence. Dose-response tests detected high levels of resistance for to temephos and to deltamethrin although all samples tested were susceptible to diflubenzuron. Different regional patterns of dengue incidence were identified and their correlation with resistance to insecticides was variable. The data also allowed us to compare two qualitative methodologies for assessing the resistance of adults to insecticides, 'CDC' (impregnated bottles) and 'WHO' (impregnated papers), suggesting that the former tends to induce higher mortality rates. Metabolic resistance has always been higher in adult females than in larvae; glutathione-S-transferases and esterases were the main enzymatic classes altered. In some populations of the vector, in the case of resistance to PY, it was possible to identify the option for metabolic resistance or, alternatively, for alteration of the target site. Poisson regression identified a significant relationship between resistance and dengue incidence rates, suggesting the impact of chemical control intensification on the vector population profiles. Logistic regression detected association between the target site of PY, Nav, and resistance to deltamethrin; alterations of specific classes of detoxifying enzymes and resistance to deltamethrin, but not to temephos, were also detected. In order to understand the contribution profile of the different variables available on resistance, we started the data decomposition by Principal Component Analysis (PCA). The historical status of resistance to temephos and deltamethrin in Brazilian A. aegypti populations revealed the spread of resistance to the main insecticides used by the National Dengue Control Program, showing the multifactorial nature of resistance in the country.
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