Potencial de uso de machos esterilizados por radiação gama (⁶⁰CO) para o controle populacional de Aedes aegypti (Diptera - Culicidae): um caminho biotecnológico do laboratório para o campo
Aedes aegypti tem assumido um papel relevante na expansão das áreas de transmissão de arboviroses como dengue, chikungunya e zika, especialmente nos países tropicais. A principal forma de controle destas doenças continua sendo a redução populacional dos mosquitos vetores, cujas estratégias de elimin...
| Main Author: | FLORÊNCIO, Sloana Giesta Lemos |
|---|---|
| Other Authors: | SILVA, Edvane Borges da |
| Format: | doctoralThesis |
| Language: | por |
| Published: |
Universidade Federal de Pernambuco
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29501 |
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ir-123456789-295012019-02-27T05:05:32Z Potencial de uso de machos esterilizados por radiação gama (⁶⁰CO) para o controle populacional de Aedes aegypti (Diptera - Culicidae): um caminho biotecnológico do laboratório para o campo FLORÊNCIO, Sloana Giesta Lemos SILVA, Edvane Borges da SANTOS, Maria Alice Varjal de Melo http://lattes.cnpq.br/8198124178358234 http://lattes.cnpq.br/4702353775207006 Energia nuclear Técnica do inseto estéril Radiação ionizante Controle genético Ilha de Fernando de Noronha Aedes aegypti tem assumido um papel relevante na expansão das áreas de transmissão de arboviroses como dengue, chikungunya e zika, especialmente nos países tropicais. A principal forma de controle destas doenças continua sendo a redução populacional dos mosquitos vetores, cujas estratégias de eliminação estão geralmente associadas ao uso de inseticidas químicos. Estudos realizados nos últimos anos demonstraram que populações de A. aegypti, inclusive do Brasil, estão resistentes a diversos compostos inseticidas. Assim, a avaliação de abordagens alternativas mais efetivas, seletivas e ambientalmente seguras é um componente necesszário aos programas de controle. O presente estudo avaliou o uso da técnica do inseto estéril (TIE), em que os mosquitos machos de A. aegypti foram expostos à radiação gama de ⁶⁰Co em sua fase de pupa, antes de serem liberados na Ilha de Fernando de Noronha/PE, Brasil. Uma subpopulação da própria Ilha, vila da Praia da Conceição (Aedes-VPC) foi estabelecida e utilizada para a produção massal dos machos estéreis. Duas densidades para a criação de larvas foram testadas, 400 - 600 larvas/cuba e 601 - 1000 larvas/cuba, porém, não foram encontradas diferenças significativas no peso das pupas e tamanho dos adultos. A maior densidade passou a ser adotada na produção massal, embora apenas 63% das larvas atingissem a fase de pupa em até 12 dias após a eclosão. Ensaios em condições simuladas de campo avaliaram o desempenho dos machos VPC, irradiados com doses de 40 e 50 Gy, e confirmaram sua maior competitividade para o acasalamento na proporção de 10 machos estéreis (ME) para cada macho selvagem (MS), levando a inviabilidade de 80% dos ovos produzidos. Utilizando a proporção de 10ME:1MS foi iniciado, em dez/2015, o teste piloto na VPC, uma das 15 vilas da Ilha de Fernando Noronha. Nesta área de 2 ha e 23 imóveis foram estabelecidos quatro pontos peridomicialres de soltura. Com base nos indicadores entomológicos estimados pela presenca e quantidade de ovos do mosquito em armadilhas, ovitrampas sentinelas (Ovt-S), de 2015, foi estimada uma quantidade inicial de 3.000 ME/semana para a VPC. Até dezembro de 2016 foram realizadas 51 solturas, semanais, liberando aproximadamente 234.000 ME. Nas primeiras 18 solturas os ME foram esterilizados com 40 Gy e nas demais com 50 Gy. A partir do número médio de ovos/Ovt-S/mês (NMO), da porcentagem de ovos inviaveis (POI) detectados na VPCTIE comparando 2015 e 2016 e da porcentagem de inviabilidade induzida de ovos na VPCTIE, comparada a área controle, vila do Trinta, observou-se uma diminuição da infestação por A. aegypti na área de liberação dos ME na ordem de 46%. No entanto, o POI variou grandemente (10,3% a 83,7%) e só quando a inviabilidade dos ovos foi ≥ 40% também foram registradas reduções significativas nos valores de NMO, ao longo dos 13 meses de uso da TIE. Tais oscilações pareceram estar relacionadas a rápida recomposição da população, fêmeas e machos selvagens na VPC, sobretudo em função da eclosão de larvas oriundas de ovos quiescentes, após os períodos de chuvas. Outros fatores relacionados a logistica de liberação como, a intermitência entre as solturas dos ME em campo e o número ainda insuficiente de ME/soltura, também podem ter contribuído para a insustentabilidade de níveis elevados de inviabilidade de ovos e supressão populacional do mosquito. Os resultados, no entanto, confirmam a eficiência da TIE para o controle de A. aegypti na Ilha de Fernando de Noronha e sua viabilidade para uso, de forma integrada, no Programa nacional de controle das arboviroses. CNPq Aedes aegypti has been playing an important role in the expansion of arbovirus transmission areas such as dengue, chikungunya and zika, especially in tropical countries. A major form of control of these diseases is the population reduction of mosquitoes vectors whose elimination strategies are generally associated with the use of chemical insecticides. Studies carried out in recent years have shown that populations of A. aegypti, including the Brazilian ones, are resistant to various insecticidal compounds. Therefore, an evaluation of more effective, selective and environmentally safe alternative approaches is a necessary component of the control programs. The present study has evaluated the use of the sterile insect technique (SIT), in which A. aegypti male mosquitoes have been exposed to gamma radiation (⁶⁰co) in their pupa phase before being released on the Fernando de Noronha Island, Brazil. A subpopulation from the Island, the Village of Praia da Conceição (Aedes-VPC) was created and used for mass production of the sterile males. Two densities for a larval rearing were tested, 400-600 larvae/tank and 601-1000 larvae/tank, however, no significant differences were found in pupae weight and adult size. The highest density was adopted for mass production, although only 63% of the larvae reached the pupal stage up to 12 days after hatching. Assays under simulated field conditions assessed the performance of VPC males irradiated with doses of 40 Gy and 50 Gy, and confirmed their greater competitiveness for mating in the proportion of 10 sterile males (SM) for each wild male (WM), leading to a non-viability of 80% of the eggs produced. Using the 10 SM: 1 WM ratio, the pilot test at VPC, one of the 15 villages on the Island of Fernando Noronha, was started in December 2015. Four peridomic points of release were established in this area of 2 ha and 23 buildings. Based on the entomological indicators estimated by the presence and quantity of mosquito eggs in traps, sentinel ovitraps (Ovt-S), from 2015, an initial amount of 3,000 SM/week was estimated for VPC. As of December 2016, 51 releases were made weekly, releasing approximately 234,000 SM. On the first 18 releases, the SMs were sterilized with 40 Gy and on the others releases, with 50 Gy. From the Mean Number of Eggs/Ovt-S/Month (MNE), the Percentage of Unviable Eggs (PUE) detected in VPCSIT comparing 2015 and 2016 and from the percentage of egg-induced non-viability in VPCSIT, compared to control area, Vila do Trinta, a decrease in A. aegypti infestation in the area of the SM release was observed on the order of 46%. However, the PUE varied greatly (10.3% to 83.7%) and only when egg infeasibility was ≥ 40%, significant reductions in NME values were observed during the 13 months of SIT use. These oscillations appeared to be related to the rapid recomposition of the population, females and wild males in the VPC, mainly due to the hatching of larvae from quiescent eggs after rainy periods. Other factors related to logistic of release, such as the intermittence between SM releases in the field and the yet insufficient number of SM / release, may also have contributed to the unsustainability of high levels of egg infeasibility and mosquito suppression. The results, however, confirm the efficiency of the SIT for controlling A. aegypti on the Island of Fernando de Noronha and its feasibility to be used, in an integrated way, in the national Program of arbovirosis control. 2019-02-26T22:10:32Z 2019-02-26T22:10:32Z 2017-02-15 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/29501 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear |
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Energia nuclear Técnica do inseto estéril Radiação ionizante Controle genético Ilha de Fernando de Noronha |
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Energia nuclear Técnica do inseto estéril Radiação ionizante Controle genético Ilha de Fernando de Noronha FLORÊNCIO, Sloana Giesta Lemos Potencial de uso de machos esterilizados por radiação gama (⁶⁰CO) para o controle populacional de Aedes aegypti (Diptera - Culicidae): um caminho biotecnológico do laboratório para o campo |
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Aedes aegypti tem assumido um papel relevante na expansão das áreas de transmissão de arboviroses como dengue, chikungunya e zika, especialmente nos países tropicais. A principal forma de controle destas doenças continua sendo a redução populacional dos mosquitos vetores, cujas estratégias de eliminação estão geralmente associadas ao uso de inseticidas químicos. Estudos realizados nos últimos anos demonstraram que populações de A. aegypti, inclusive do Brasil, estão resistentes a diversos compostos inseticidas. Assim, a avaliação de abordagens alternativas mais efetivas, seletivas e ambientalmente seguras é um componente necesszário aos programas de controle. O presente estudo avaliou o uso da técnica do inseto estéril (TIE), em que os mosquitos machos de A. aegypti foram expostos à radiação gama de ⁶⁰Co em sua fase de pupa, antes de serem liberados na Ilha de Fernando de Noronha/PE, Brasil. Uma subpopulação da própria Ilha, vila da Praia da Conceição (Aedes-VPC) foi estabelecida e utilizada para a produção massal dos machos estéreis. Duas densidades para a criação de larvas foram testadas, 400 - 600 larvas/cuba e 601 - 1000 larvas/cuba, porém, não foram encontradas diferenças significativas no peso das pupas e tamanho dos adultos. A maior densidade passou a ser adotada na produção massal, embora apenas 63% das larvas atingissem a fase de pupa em até 12 dias após a eclosão. Ensaios em condições simuladas de campo avaliaram o desempenho dos machos VPC, irradiados com doses de 40 e 50 Gy, e confirmaram sua maior competitividade para o acasalamento na proporção de 10 machos estéreis (ME) para cada macho selvagem (MS), levando a inviabilidade de 80% dos ovos produzidos. Utilizando a proporção de 10ME:1MS foi iniciado, em dez/2015, o teste piloto na VPC, uma das 15 vilas da Ilha de Fernando Noronha. Nesta área de 2 ha e 23 imóveis foram estabelecidos quatro pontos peridomicialres de soltura. Com base nos indicadores entomológicos estimados pela presenca e quantidade de ovos do mosquito em armadilhas, ovitrampas sentinelas (Ovt-S), de 2015, foi estimada uma quantidade inicial de 3.000 ME/semana para a VPC. Até dezembro de 2016 foram realizadas 51 solturas, semanais, liberando aproximadamente 234.000 ME. Nas primeiras 18 solturas os ME foram esterilizados com 40 Gy e nas demais com 50 Gy. A partir do número médio de ovos/Ovt-S/mês (NMO), da porcentagem de ovos inviaveis (POI) detectados na VPCTIE comparando 2015 e 2016 e da porcentagem de inviabilidade induzida de ovos na VPCTIE, comparada a área controle, vila do Trinta, observou-se uma diminuição da infestação por A. aegypti na área de liberação dos ME na ordem de 46%. No entanto, o POI variou grandemente (10,3% a 83,7%) e só quando a inviabilidade dos ovos foi ≥ 40% também foram registradas reduções significativas nos valores de NMO, ao longo dos 13 meses de uso da TIE. Tais oscilações pareceram estar relacionadas a rápida recomposição da população, fêmeas e machos selvagens na VPC, sobretudo em função da eclosão de larvas oriundas de ovos quiescentes, após os períodos de chuvas. Outros fatores relacionados a logistica de liberação como, a intermitência entre as solturas dos ME em campo e o número ainda insuficiente de ME/soltura, também podem ter contribuído para a insustentabilidade de níveis elevados de inviabilidade de ovos e supressão populacional do mosquito. Os resultados, no entanto, confirmam a eficiência da TIE para o controle de A. aegypti na Ilha de Fernando de Noronha e sua viabilidade para uso, de forma integrada, no Programa nacional de controle das arboviroses. |
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