Caracterización del comportamiento de Aedes aegypti y Anopheles pseudopunctipennis frente a estímulos naturales y sintéticos para el desarrollo de estrategias de control de bajo impacto ambiental

Abstract

Los mosquitos Aedes aegypti, vector de fiebre amarilla, dengue, Zika y chikungunya, y Anopheles pseudopunctipennis, uno de los principales vectores de malaria en América, se crían en ambientes muy distintos. Ae. aegypti se cría en recipientes artificiales cercanos al domicilio y peridomicilio mientras que An. pseudopunctipennis se cría en márgenes de arroyos de montaña. Estas diferencias pueden tener implicancias importantes en las metodologías de control de estos mosquitos. Además, la información sobre An. pseudopunctipennis es muy escasa debido a la dificultad de criarlo en laboratorio. Por lo tanto, el objetivo general de este trabajo de tesis consistió en caracterizar el comportamiento de An. pseudopunctipennis y Ae. aegypti frente a estímulos naturales y sintéticos, con el fin de generar resultados aplicables a un plan de manejo integrado de vectores. Para ello se realizaron tres abordajes: se estudió el efecto de moduladores del comportamiento y agentes ecológicos en larvas de Ae. aegypti y An. pseudopunctipennis (Capítulo 2). Se caracterizó la respuesta toxicológica y comportamental de larvas de ambas especies frente a cuatro clases de larvicidas (Capítulo 3). Y se evaluó el efecto repelente del aceite esencial de E. nitens en adultos de las especies mencionadas (Capítulo 4). Con respecto al primer abordaje, se determinó una gran riqueza de predadores en los sitios de cría de An. pseudopunctipennis, y los principales candidatos a evaluar en futuros trabajos fueron las larvas de Tropisternus noa, las larvas de Libellulidae, los adultos de Liodessus sp., Microvelia sp. y las larvas de Toxorhynchites sp. También se observó que los compuestos repelentes (DEET e IR3535) aumentaron la actividad de nado de larvas de ambas especies estudiadas pero los cebos atractantes (prolina y levadura) solo disminuyeron la actividad de nado en larvas de Ae. aegypti. Además, se determinaron por primera vez los parámetros toxicológicos de los larvicidas temefós, permetrina, Bti y el aceite esencial de E. nitens en larvas de An. pseudopunctipennis, que resultaron más tolerantes a estos larvicidas que Ae. aegypti. En ambas especies se registró una disminución en la actividad de nado en las larvas expuestas a temefós y permetrina. En cambio, esta disminución solo se observó en las larvas de Ae. aegypti expuestas al formulado de Bti y al aceite esencial de E. nitens, pero no en las larvas de An. pseudopunctipennis. Finalmente, se registró el efecto repelente de la DEET y el aceite esencial de E. nitens en hembras de Ae. aegypti y An. pseudopunctipennis utilizando el método de repelencia en placa. Además, el aceite de E. nitens generó un aumento de la actividad locomotora en hembras de Ae. aegypti. Finalmente, el aceite esencial de E. nitens presentó un alto tiempo de protección total, comparable con el de la DEET, frente a hembras de Ae. aegypti. Los resultados de esta tesis aportan información valiosa para ser utilizada en los programas de control de los mosquitos estudiados, y es el primer estudio detallado sobre los comportamientos de las larvas y adultos de An. pseudopunctipennis.

The mosquitoes Aedes aegypti, the vector of yellow fever, dengue, Zika and chikungunya, and Anopheles pseudopunctipennis, one of the main malaria vectors in America, breed in very different environments. Aedes aegypti breeds in artificial containers at home and peridomicile sites while An. pseudopunctipennis on margins of mountain streams. These differences may have important implications in the control methodologies that should be applied. In addition, the information of An. pseudopunctipennis is very scarce due to the difficulty of breeding it in laboratory. Therefore, the objective of this thesis was to characterize the behavioral responses of Ae. aegypti and An. pseudopunctipennis against natural and synthetic stimulus with the aim to develop applied methodologies that contribute to an integrated management vector control. Then, three approaches were made: the effect of compounds that modulate behavior and ecological agents were studied in An. pseudopunctipennis and Ae. aegypti larvae (Chapter 2), the toxicological and behavioral response of four classes of larvicides were characterized against both species larvae (Chapter 3) and the repellent effect of the essential oil of E. nitens was evaluated on the mentioned species (Chapter 4). With respect to the first approach, a great diversity of predators was determined on An. pseudopunctipennis breeding sites and the main candidates to evaluate in future works were Tropisternus noa larvae, Libellulidae larvae, Liodessus sp. adults, Microvelia sp. and Toxorhynchites sp. larvae. It was also observed that the repellent compounds (DEET and IR3535) increased the activity of the larvae of both species, but the attractive baits (proline and yeast) only decreased the activity of Ae. aegypti larvae. In addition, this is the first determination of toxicological parameters of the larvicides temephos, permethrin, Bti and the essential oil of E. nitens against An. pseudopunctipennis larvae, which was less susceptible to these larvicides than Ae. aegypti. In addition, a decrease in the activity of the larvae exposed to temephos and permethrin was registered in both species. In contrast, this decrease was only observed in Ae. aegypti larvae exposed to Bti and the essential oil of E. nitens but not in An. pseudopunctipennis larvae. Finally, with respect to the third approach, a repellent effect of DEET and the essential oil of E. nitens was identified against Ae. aegypti and An. pseudopunctipennis females by using the plaque repellency method. In addition, E. nitens essential oil generated an increase in the locomotor activity on Ae. aegypti females. Finally, the essential oil of E. nitens showed a high total protection time, comparable with DEET, against Ae. aegypti females. The results of this thesis provide valuable information to be used in the control programs of the mosquitoes studied, and is the first detailed study on the behavior of the larvae and adults of An. pseudopunctipennis.