Salud Pública de México

EFECTO DE CONCENTRACIONES SUBLETALES DE ABATE SOBRE ALGUNOS PARÁMETROS BIOLÓGICOS DE AEDES AEGYPTI

EFECTO DE CONCENTRACIONES SUBLETALES DE ABATE SOBRE ALGUNOS PARÁMETROS BIOLÓGICOS DE AEDES AEGYPTI

AUTORES

FILIBERTO REYES-VILLANUEVA, M.C.,(1) HAYDEE DE LA GARZA-GARZA, BIOL.,(1) JOSÉ ALFONSO FLORES-LEAL, BIOL.(1)

(1) Universidad Autónoma de Nuevo León. Fecha de recibido: 26 de octubre de 1990 Fecha de aprobado: 11 de noviembre de 1991

RESUMEN

Se investigó el efecto del Abate (Temefos) aplicado a las concentraciones de 0.016, 0.020 y 0.025 mg/l en larvas de cuarto estadio, sobre el peso pupal, peso del adulto, peso de sangre ingerida y longevidad de Aedes aegypti. El insecticida se aplicó en larvas de la generación F2, criadas en el laboratorio con dieta artificial a partir de larvas colectadas a nivel urbano en Monterrey, N.L., México. Respecto al adulto, las hembras fueron alimentadas con una solución de miel al 10 por ciento y sangre de conejo para cada ciclo gonotrófico, mientras los machos solamente con solución de miel. El efecto del abate se manifestó en una tendencia a disminuir el peso pupal, peso del adulto y peso de sangre ingerida, y también a aumentar la longevidad. Aunque estas variables no fueron diferentes en lo que se refiere a la hembra, sí lo fueron significativamente en el caso del macho, en donde el peso pupal y del adulto disminuyeron en 31 y 33 por ciento respectivamente, y la longevidad se incrementó de 26 a 31 días. Se discuten posibles ventajas y desventajas de estos efectos, desde el punto de vista del control.

Palabras clave: Abate, concentración subletal, Aedes aegypti, control

ABSTRACT

The effect of abate (Temephos) applied at the rate of 0.016, 0.020 and 0.025 mg/l on fourth stadium larvae and its effect upon pupae weight, adult weight, ingested blood weight and longevity of Aedes aegypti were investigated. The insecticide was applied on F2 generation larvae that were fed an artificial diet under laboratory conditions, from larvae collected at urban level in Monterrey, N.L., Mexico. In relation to the adult, females were fed with a 10 per cent honey solution and rabbit blood for each gonotrophic cycle, while males were fed with only a honey solution. The effect of abate showed a trend to reduce the pupae weight, adult, weight and ingested blood, and to increase longevity too. Although there was not a difference for these variables in the females emerged from larvae exposed to the insecticide, the effects were significant in the males. In this sex, the weight of pupae and adult decreased by 31 and 33 per cent respectively, and longevity increased from 26 to 31 days. Possible advantages and disadvantages of these effects are discussed from a control viewpoint.

Key words: Abate, sublethal concentration, Aedes aegypti, control

Solicitud de sobretiros: Dr. Filiberto Reyes Villanueva. Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Biológicas, Depto. Zoología de Invertebrados. A.P. 7F, 66450 San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México.

Introducción

EL ABATE (TEMEFOS) es un insecticida de gran importancia en salud pública, porque se aplica a nivel mundial como larvicida para el control del mosquito Aedes aegypti (L.), el principal vector de los cuatro serotipos del arbovirus del dengue.1 Este insecticida se aplica granulado a la concentración de 1 mg/l en tinacos y cisternas con agua, así como en cualquier tipo de recipiente con agua que sirva como criadero larval de A. aegypti, tales como llantas, floreros, etcétera. Desafortunadamente su uso intensivo ya ha empezado a generar resistencia para algunos países de Asia y del Caribe,2,3 y plantea la necesidad de usarlo como "insectistático", es decir a concentraciones subletales que no maten al insecto pero que sí afecten lo suficiente su biología,4 como para que disminuya su capacidad vectorial y se trunquen las cadenas de transmisión. Ya se ha informado que la aplicación del Abate en larvas del cuarto estadio y a las concentraciones de 0.009, 0.013 y 0.015 mg/l, disminuyó la producción de huevos por ciclo gonotrófico en 37, 47 y 69 por ciento respectivamente. Además las hembras que emergieron de larvas expuestas al insecticida, ovipositaron sólo en los dos primeros ciclos gonotróficos, mientras que las testigo completaron un tercer ciclo.5

En este estudio se presentan los efectos de concentraciones subletales de Abate sobre el peso de la pupa, peso del adulto, peso de sangre ingerida y longevidad de A. aegypti.

Material y Métodos

CRIA Y OBTENCION DE LAS LARVAS EXPERIMENTALES

Las larvas de cuarto estadio de A. aegypti usadas en este estudio fueron de la generación F2 de una colonia de laboratorio que se formó a partir de larvas de tercero y cuarto estadio colectadas en Monterrey, N.L., México. Se utilizaron larvas de la F2 con el fin de uniformizar edad y tamaño, y también con el objeto de obtener la cantidad suficiente para llevar a cabo los bioensayos. Las larvas se criaron en charolas de plástico de 35x25x5 cm, con 1.0 l de agua destilada. Se les alimentó con una mezcla de alimento para perro (Apican), iniciador para pollos (Alpesur) y cereal (Gerber) en la proporción de 2:1:1. El alimento se aplicó uniformemente sobre la superficie del agua cada tres días. Las condiciones del insectario fueron mantenidas a 25oC, 70- 80 por ciento de humedad relativa y un fotoperiodo de 13 hr de luz y 11 hr de obscuridad. Los adultos se confinaron en una jaula de tela mosquitero de 60x60x60 cm y se alimentaron con una solución de miel al 10 por ciento, aplicada en trozos de algodón que se colocaron dentro de la jaula. Las hembras también se alimentaron a saciedad con sangre de conejo y ovipositaron después sobre tiras de papel secante, colocado sobre la superficie del agua de un plato de plástico. El plato fue removido de la jaula 48 hr después de iniciada la oviposición. Para estimular la eclosión, las tiras de papel secante con los huevos se sumergieron en agua a 40oC, previamente calentada a ebullición, y se les aplicó, con un salero, una capa delgada de levadura de cerveza sobre la superficie. Para obtener los huevos de la generación F2, las tiras de papel húmedo fueron removidas de los platos, secadas y colocadas en cajas entomológicas, para después utilizarlas en la eclosión de huevos por segunda vez. Estas larvas emergidas (F2), nuevamente fueron criadas hasta alcanzar el cuarto estadio, cuando se usaron para los bioensayos.

DESARROLLO DE BIOENSAYOS

Para determinar las concentraciones subletales de Abate a usar en el experimento, se procedió primero a conocer la susceptibilidad al tóxico en las larvas del cuarto estadio de la generación F2. Para ello se usó un juego de soluciones estándar de Abate de la Organización Mundial de la Salud (cuatro soluciones de Abate en metanol), a partir de las cuales se prepararon diferentes concentraciones en agua destilada. Cada bioensayo incluyó cinco concentraciones y el testigo (agua destilada), con cinco repeticiones cada una. Se usaron 125 ml de cada concentración en un recipiente de plástico y se colocaron 20 larvas por concentración. Así, en cada bioensayo se utilizó un total de 720 larvas y las lecturas de mortalidad se llevaron a cabo a las 24 horas.

Varios bioensayos se llevaron a cabo, y dependiendo de la mortalidad obtenida se fueron ajustando las concentraciones hasta encontrar aquéllas en que se presentó un rango de mortalidad entre 15 y 85 por ciento, siendo las definitivas 0.015, 0.020, 0.025, 0.030 y 0.035 mg/l. Para los datos de este último bioensayo se aplicó análisis probit de máxima verosimilitud,6 y de la ecuación obtenida se calcularon las concentraciones para las mortalidades de 10, 30 y 50 por ciento (CL10, CL30 y CL50 respectivamente).

DETERMINACION DEL PESO DE PUPA, DEL ADULTO Y DE SANGRE INGERIDA

En 150 ml de cada concentración subletal se colocaron 200 larvas de cuarto estadio de A. aegypti, también de la generación F2. De las larvas sobrevivientes a las 24 hr, 50 fueron removidas y separadas individualmente en vasos de plástico de 50 ml con agua destilada y, una vez que se transformaron en pupa, cada una fue pesada con una balanza analítica (Sartorius GMBH, tipo Gottingen 2842). Después del pesado, cada pupa fue devuelta al vaso y éstos numerados del 1 al 50. A su vez, cada vaso con la pupa se colocó dentro de otro mayor (1 l), también de plástico, al cual se le hizo un orificio cuadrado de 5 cm por lado, en donde se pegó una manta de tela, así como también se tapó la boca del vaso. En estos vasos grandes quedaron confinados los adultos una vez que emergieron de la pupa. Para pesarlos se inmovilizaron mediante exposición a 0oC por tres minutos en un congelador, manipulándolos por medio de un pequeño vaso de vidrio. Después de pesados se devolvieron a los vasos de 1 l.

Respecto al peso de sangre ingerida, sólo se registró para la primera alimentación. De cada concentración se seleccionaron al azar 10 hembras emergidas, y en el vaso con cada una de ellas se introdujeron tres mosquitos macho durante tres días para que copularan con la hembra. Al cuarto día se extrajeron los machos y la hembra fue alimentada a saciedad con sangre de conejo, colocando el vaso horizontal y con el orificio cuadrado sobre el dorso rapado del conejo. Para cada hembra el conejo fue expuesto sólo por cinco minutos. La ausencia de inserción visible del aparato bucal (pico) al fin de este periodo, fue considerada como criterio para una alimentación inhibida.

Finalmente, para determinar la longevidad en días, a cada hembra se le colocó un papel secante húmedo de 5 cm de diámetro para oviposición. Seis días sin oviposturas fue el plazo para alimentar nuevamente; así hasta la muerte del insecto. También 10 machos fueron confinados, pero alimentados sólo con miel.

Resultados

En la figura 1 se presenta la línea concentración-mortali- dad, calculada por análisis probit, del Abate aplicado en larvas de cuarto estadio de A. aegypti. La ecuación que describe esta línea es Y= -4.0319 + 6.4899X y la CL50= 0.025 mg/l. A partir de esta ecuación se despejó X quedando X=a-Y/- b, donde Y toma valores del probit empírico (de tablas) correspondiente a las mortalidades de 10 y 30 por ciento, de modo que la CL10 y la CL30 fueron 0.016 y 0.020 mg/l respectivamente.



En esta ecuación, Y es la variable dependiente y representa los valores probit, mientras que X es la independiente y toma los valores de la concentración de Abate expresada en mg/l + 3. La adición de 3 es con el fin de evitar logaritmos negativos en el análisis, además de que también se obtienen valores fraccionarios altos, los cuales son más fáciles de graficar. Así el logaritmo de 0.015 mg/l es -1.82390, pero el de 3.015 es 0.47929. Para el cálculo de la concentración letal media (CL50), la cual corresponde a X, se procedió como sigue: al valor del coeficiente a, que fue de -4.0319, se le restó 5 que es el valor del probit correspondiente al 50 por ciento de mortalidad, y el resultado se dividió entre el valor de la pendiente b, el cual fue negativo (-6.4899). El resultado final fue 1.39168, pero a este valor se le restó 3, el cual se le sumó al principio, y quedó -1.60831, cuyo antilogaritmo es 0.0246, que equivale a los mg/l de Abate necesarios para matar al 50 por ciento de la población larval tratada.

En la misma figura se puede observar que la línea ajustada va desde 1.1 hasta 1.5 en el rango de valores de X (logaritmo de concentración + 3), y estos valores corresponden a 0.0125 y 0.0316 mg/l respectivamente. Así, a 1.1 se le resta 3 y luego se le saca antilogaritmo, y lo mismo a 1.5.

Por otra parte, es necesario aclarar que la concentración letal media de Abate para larvas de A. aegypti encontrada aquí, no es válida para inferir sobre el grado de resistencia en la población del mosquito, porque este bioensayo se llevó a cabo en larvas criadas con dieta artificial en el laboratorio. La resistencia se detecta utilizando larvas criadas en condiciones naturales (en agua de llantas, floreros, etc.), y por lo mismo son menos vigorosas y más susceptibles al tóxico. De hecho, la CL50 calculada aquí (0.025 mg/l) ya indicaría resistencia al Abate, por ser mayor que la concentración diagnóstico recomendada por la Organización Mundial de la Salud que es de 0.02 mg/l, pero siempre y cuando este bioensayo se hubiera realizado con larvas traídas del campo.

Respecto a los efectos de las concentraciones del Abate sobre el peso de la pupa y peso del adulto de A. aegypti, se puede ver en el cuadro I que se presentó una tendencia hacia la disminución del peso de ambos estadios metamórficos para los dos sexos, aunque el efecto fue significativo estadísticamente sólo para el caso del macho. En este sexo, el peso promedio de la pupa y del adulto resultante de las larvas expuestas a la concentración más alta de insecticida (0.025 mg/l), fueron 1.09 ± 0.07 y 0.54
± 0.06 mg; ambos resultaron inferiores al peso del testigo en 31 y 33 por ciento respectivamente.



En lo que atañe a la longevidad del adulto, en el cuadro II se puede ver que el insecticida incrementó en forma significativa el número de días de vida del macho. Los machos emergidos de larvas testigo y de las expuestas a las concentraciones de 0.016 mg/l, vivieron lo mismo desde un punto de vista estadístico, porque la longevidad de ambos grupos no difirió significativamente. En cambio los machos resultantes de las larvas expuestas a las concentraciones de 0.020 y 0.25 mg/l de Abate, mostraron ser más longevos que los machos testigo y de la concentración más baja. Aunque cabe aclarar que la longevidad fue igual estadísticamente para los machos emergidos de las dos concentraciones mayores. En general, estas dos concentraciones incrementaron la edad promedio del macho de 26 a 31 días con respecto al testigo.



Finalmente, en el mismo cuadro II se puede observar que las hembras emergidas de larvas expuestas al insecticida, mostraron un descenso no significativo en el peso promedio de sangre ingerida. Esta variable no difirió entre los tratamientos.

Discusión

La tendencia general observada en el cuadro I hacia la disminución del peso de la pupa y del adulto en ambos sexos de A. aegypti, como resultado del efecto del Abate aplicado en fase larval, puede tener implicaciones prácticas desde el punto de vista de control, aunque todavía son polémicas debido a situaciones contradictorias que se han registrado en la literatura.

Por un lado, estudios de campo han demostrado que el tamaño del mosquito varía fuertemente entre los individuos que forman las poblaciones bajo condiciones naturales. La variación exhibe una distribución normal y se presenta aun entre los individuos de una misma generación; es causada por varios factores entre los que sobresalen la competencia por espacio y alimento durante el desarrollo larval.7 Desde el punto de vista de control del vector, sería deseable que el Abate se aplicara en larvas y ocasionara la emergencia de adultos más pequeños, porque existen informes de que las hembras más pequeñas están pobremente representadas en las muestras de hembras alimentadas de sangre en las poblaciones naturales. Ello sugiere que las hembras de mayor tamaño son las que tienen más éxito en buscar y localizar al hombre para alimentarse de 8

Por otro lado, para la reproducción el tamaño corporal del adulto es una variable importante en la capacidad vectorial potencial de las especies hematófagas de díptera. Se ha observado correlación positiva significativa entre el tamaño corporal y el número de hembras paridas en varias especies de mosquitos.8 Así, si por efecto del insecticida aparecen hembras más pequeñas que lo normal, también descenderá el número de hembras paridas en la población del vector y por lo tanto disminuirá la probabilidad de que se generen cadenas de transmisión. Además, recientemente se encontró que si se aplica Abate en larvas de cuarto estadio de A. aegypti, conforme aumenta la concentración del tóxico, las hembras resultantes presentan una disminución en el promedio de huevos.5

Una desventaja del efecto del Abate en la reducción del peso de los adultos emergidos, podría ser un incremento en las cadenas de transmisión del dengue porque, aunque en A. aegypti no se ha informado, existe un estudio en donde las hembras más pequeñas fueron vectores más eficientes del Virus de La Crosse en A. triseriatus, una especie muy parecida a A. aegypti en su biología y comportamiento.9

Ahora bien, en lo que se refiere al cuadro II, la mayor longevidad registrada para el macho en las concentraciones más altas de Abate, no tiene una explicación aparente. Este efecto ya se había notificado antes para otra especie: los sobrevivientes fueron más longevos cuando a Drosophila melanogaster Meig se le aplicó Dieldrín al nivel de mortalidad del 66 al 99 por ciento.10

Por último, en el mismo cuadro II se observa que no hubo diferencias para peso de sangre ingerida entre las hembras que como larvas fueron expuestas al Abate y las testigo. Esta variable se determinó por la diferencia del peso de la hembra antes y después de la alimentación con sangre (método gravimétrico). Esta ausencia de significancia estadística probablemente se debió a lo pequeño de la muestra experimental (10 hembras por tratamiento), y seguramente también al efecto de la diuresis postprandial. Todos los insectos hematófagos tienen diuresis durante y después de la alimentación con sangre, para mantener el equilibrio de agua y sales en su cuerpo.11 En A. aegypti, la excreción rápida de orina rica en cloruro de sodio (NaCl) se inicia con la alimentación y continúa durante los siguientes 20 minutos.12 La diuresis ocasiona que el insecto pierda el 40 por ciento de agua y hasta el 20 por ciento del peso de sangre ingerida.13,14

Aunque aquí las hembras se pesaron en los primeros cinco minutos después de alimentarse, el peso de sangre ingerida quedó bastante expuesto a error por la secreción del fluido durante la alimentación y también por el hecho de que el tiempo de alimentación fue variable para las 10 hembras de cada tratamiento. Con base en lo anterior, es recomendable en estudios futuros aumentar el número de individuos en la muestra (más de 10 hembras), y en lo que atañe a la determinación de sangre ingerida, utilizar métodos más precisos que el gravimétrico que se usó aquí; otro más exacto es el método de la hemoglobinometría.15

No obstante que en la actualidad se realizan investigaciones para el control biológico de A. aegypti mediante el uso de copépodos ciclopoides, el Abate seguirá siendo una herramienta clave en las campañas antimosquito en todo el mundo, por lo que se requiere un mayor conocimiento de sus efectos subletales en la biología del mosquito vector del dengue.

Agradecimientos

Este estudio es parte de un proyecto financiado por la Subsecretaría de Investigación Científica y Superación Académica, de la Secretaría de Educación Pública de México, a través del convenio SEP (SICSA)-UANL clave C88-01-0175-081-02. Los autores agradecen al doctor Francisco López Antuñano, de la Organización Panamericana de la Salud, por proporcionar el kit de soluciones estándar de Abate de la OMS.

Bibliografía

1. Reyes Villanueva F. El dengue: bionomía del vector, transmisión y opciones para su control en México. Ciencia 1990; 41: 45-55.
2. World Health Organization. Resistance of vectors of disease to pesticides. WHO Tech. Rep. Ser. 655, 1980.
3. Georghiou FP, Wirth M, Tran H, Saume F, Knudsen AB. Potential for organophosphate resistance in Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) in the caribbean area and neighboring countries. J Med Entomol 1987; 24: 290-294.
4. Levinson HZ. Possibilities of using insectistactics and pheromones in pest control. Naturwissenschaften 1975; 62: 272-282.
5. Reyes Villanueva F, Juárez Eguía M, Flores Leal A. Effects of sublethal dosages of Abate upon adult fecundity and longevity of Aedes aegypti. J Am Mosq Control Assoc 1990; 67: 739-741.
6. Finney DJ. Probit analysis. Cambridge: Cambridge University Press, 1971.
7. Nasci RS. Relationship between adult mosquito (Diptera: Culicidae) body size and parity in field populations. Environ Entomol 1986; 15: 874-876.
8. Nasci RS. The size of emerging and host-seeking Aedes aegypti and the relation of size to blood-feeding success in the field. J Am Mosq Control Assoc 1986; 2: 61-62.
9. Paulson SL, Hawley WA. Effect of body size on the vector competence of field and laboratory populations of Aedes triseriatus for La Crosse virus. J Am Mosq Control Assoc 1991; 7: 170-175.
10. Knutson H. Modifications in fecundity and life span of Drosophila melanogaster Meigen following sublethal exposure to an insecticide. Ann Ent Soc Am 1955; 48: 35-39.
11. Williams JC, Beyenbach KW. Differential effects of secretagogues on Na and K secretion in the malpighian tubules. J Comp Physiol 1983; 149: 511-514.
12. Williams JC, Hagedorn HH, Beyenbach KW. Dynamic changes in the flow rate and composition of urine during the post- blood meal diuresis in Aedes aegypti (L.). J Comp Physiol 1983;153:257-265.
13. Bradley TJ. Physiology of osmoregulation in mosquitoes. Ann Rev Entomol 1987; 32: 439-462.
14. Wheelock GD, Petzel DH, Gillett GD, Beyenbach KW, Hagedorn HH. Evidence for hormonal control of diuresis after a blood meal in the mosquito Aedes aegypti. Arch Insect Biochem Physiol 1988; 7: 75-89.
15. Briegel H, Lea AO, Klowden MJ. Hemoglobinometry as a method for measuring blood meal sizes in mosquitoes. J Med Entomol 1979; 15: 235-239.

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