Autor(es): Bingham, Georgina; Strode, Clare; Tran, Lien; Khoa, Pham Thi; Jamet, Helen Pates

Resumo: Background Pyrethroid resistance can be considered the main threat to the continued control of many mosquito vectors of disease. Piperonyl butoxide (PBO) has been used as a synergist to help increase the efficacy of certain insecticides. This enhancement stems from its ability to inhibit two major metabolic enzyme systems, P450s and non-specific esterases, and to enhance cuticular penetration of the insecticide. Objective To compare the mortality of a characterized resistant Aedes aegypti strain, Nha Trang, from Vietnam and the susceptible laboratory strain Bora Bora on netting with the pyrethroid deltamethrin (DM) alone and in combination with PBO. Methods Resistance mechanisms were characterized using molecular and bioassay techniques; standard PCR was used to test for the kdr target site mutation. Potential genes conferring metabolic resistance to DM were identified with microarray analysis using the Ae. aegypti'detox chip'. These data were analysed alongside results from WHO susceptibility tests. P450, CYP9J32, was significantly overexpressed in the DM-resistant strain compared with the susceptible Bora Bora strain. Another five genes involved with oxidative stress responses in mosquitoes were also significantly overexpressed. The Nha Trang strain was homozygous for two kdr mutations. WHO cone bioassays were used to investigate mortality with incorporated DM-treated nets with and without PBO. PBO used in combination with DM resulted in higher mortality than DM alone. Conclusion Synergists may have an important role to play in the future design of vector control products in an era when alternatives to pyrethroids are scarce.Original Abstract: Contexte: La resistance aux pyrethroides peut etre consideree comme la principale menace pour le maintien du controle de nombreux moustiques vecteurs de maladies. Le butoxyde de piperonyl (BP) a ete utilise comme synergiste pour aider a accroitre l'efficacite de certains insecticides. Cette amelioration decoule de sa capacitea inhiber deux systemes enzymatiques metaboliques majeurs: P450s et des esterases non specifiques, et d'accroitre la penetration de l'insecticide via la cuticule. Objectif: Comparer la mortalite d'une souche d'Aedes aegypti'Nha Trang' caracterisee resistante, provenant du Vietnam et d'une souche de laboratoire sensible 'Bora Bora', sur des moustiquaires impregnees du pyrethroide deltamethrine seul et en combinaison avec du BP. Methodes: Les mecanismes de resistance ont ete caracterises par des techniques moleculaires et des tests biologiques; la PCR standard a ete utilisee pour detecter la mutation kdr site cible. Des genes capables de conferer une resistance metabolique au deltamethrine ont ete identifies a l'aide de l'analyse par microarray en utilisant la > d'Ae. aegypti. Ces donnees ont ete analysees en parallele avec les resultats des tests de sensibilite de l'OMS. CYP9J32 de P450 etait significativement surexprime chez la souche resistante au deltamethrine par rapport a la souche sensible 'Bora Bora'. Cinq autres genes impliques dans les reponses au stress oxydatif chez les moustiques ont egalement ete significativement surexprimes. La souche 'Nha Trang'etait homozygote pour deux mutations kdr. Les tests biologiques de l'OMS ont ete utilises pour etudier la mortalite avec les moustiquaires traitees au deltamethrine avec et sans BP. Le BP utilise en combinaison avec le deltamethrine a entraine une mortalite plus elevee qu'avec le deltamethrine seule. Conclusion: Les synergistes peuvent avoir un role important a jouer dans la conception future de produits de lutte antivectorielle a une epoque ou les alternatives aux pyrethroides sont rares. Antecedentes: La resistencia a los piretroides podria considerarse como la principal amenaza para el control continuado de muchos mosquitos, vectores de enfermedades. El piperonil butoxido (PBO) se ha utilizado como sinergista para aumentar la eficacia de ciertos insecticidas, habilidad que surge en parte de su capacidad para inhibir dos de los principales sistemas de enzimas metabolicas, el P450s y las esterasas no especificas, asi como el mejorar la penetracion cuticular del insecticida. Objetivo: Comparar la mortalidad de una cepa caracterizada de Aedes aegypti, Nha Trang, de Vietnam y la cepa de laboratorio susceptible Bora Bora en redes mosquiteras con el piretroide deltametrina solo y en combinacion con PBO. Metodos: Los mecanismos de resistencia fueron caracterizados utilizando tecnicas moleculares y de bioensayo; se utilizo una PCR estandar para evaluar la presencia de mutaciones en el kdr. Los genes con el potencial de conferir resistencia metabolica a la deltametrina se identificaron mediante un analisis de microarrays utilizando el 'detox chip' de Ae. aegypti. Estos datos fuero analizados junto con los resultados de las pruebas de susceptibilidad de la OMS. P450, CYP9J32 estaba significativamente sobreexpresado en la cepa deltametrina resistente, comparado con la cepa susceptible Bora Bora. Tambien habia otros cinco genes, involucrados en la respuesta del estres oxidativo en mosquitos, que estaban significativamente sobreexpresados. La cepa Nha Trang era homocigota para dos mutaciones del kdr. Los bioensayos con conos de la OMS fueron utilizados para investigar la mortalidad con mosquiteras impregnadas con deltrametrina, con y sin PBO. El PBO utilizado en combinacion con la deltametrina resulto en una mayor mortalidad que la deltametrina sola. Conclusion: Los sinergistas pueden tener un papel importante en el diseno futuro de productos de control vectorial en una era en la que las alternativas a los piretroides es escasa.

Palavras-Chave: Bioassays; Mutations; Disease control; Pest control; Strains; Insecticides; Oxidative stress; Polymerase chain reaction; Enzymes; Vectors; Piperonyl butoxide; Pyrethroids; Mutation; Deltamethrin; Nets; Aedes aegypti

Imprenta: Tropical Medicine and International Health, v. 16, n. 4, p. 492-500, 2011.

Descritores: Aedes aegypti - Molecular methods

Data de publicação: 2011

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