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Susceptibilidad a insecticidas en Blattella germánica

Resumen: Es una de las plagas domésticas más importantes a nivel mundial, especie cosmopolita, que vive en interiores en lugares como baño y cocina al necesitar alta humedad y temperaturas cálidas. Muchas de sus actividades están reguladas por feromonas. El control químico con insecticidas neurotóxicos está limitado por el desarrollo de resistencia, el que ha sido demostrado en un amplio rango de insecticidas. Cipermetrina uno de los primeros piretroides en ser ampliamente usado para su control por los profesionales del control de plagas, y también uno de los primeros piretroides que desarrolló fallas de control por resistencia en poblaciones de campo.(V)
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Autor: Darío Rubén Taiariol
Susceptibilidad a insecticidas en Blattella germanica (Dictyoptera: Blattellidae) y monitoreo de resistencia en poblaciones de la ciudad de Buenos Aires y alrededores.

Indice
1. Introducción.
2. Resultados
3. Discusión
4. Bibliografía.

1. Introducción.

La cucaracha Blattella germanica (L.) es una de las plagas domésticas más importantes a nivel mundial (1). Es una especie cosmopolita (2), que vive en interiores prefiriendo lugares como baño y cocina ya que necesita alta humedad y temperaturas cálidas (3). Muchas de sus actividades están reguladas por feromonas (4, 5). El control químico con insecticidas neurotóxicos está actualmente limitado por el desarrollo de resistencia, la cual ha sido demostrada en un amplio rango de insecticidas que incluyen organoclorados, organofosforados, carbamatos y recientemente piretroides. Cipermetrina fue uno de los primeros piretroides en ser ampliamente usado para el control de B. germanica por los profesionales del control de plagas, siendo también uno de los primeros piretroides que desarrollo fallas de control causada por resistencia en poblaciones de campo (6). Es escasa la información disponible concerniente a la estabilidad de la resistencia a piretroides en poblaciones de B. germanica. La información sobre la efectividad de un programa de manejo para retornar susceptible a una población de campo de B. germanica, podría ayudar a predecir el corto o largo tiempo de utilidad de los piretroides (7).

El método tradicional de medición de la resistencia es la comparación de la curva dosis-mortalidad entre la población de campo y la población susceptible de referencia (8, 9).

Materiales y métodos
Se trabajó con una cepa susceptible de laboratorio (CIPEIN (CI)) criada desde 1990, una c epa de campo , recolectada en 1994 y mantenida en cría permanente en el CIPEIN(cepa Uriburu (CU)). y colonias recolectadas en establecimientos alimenticios, con alta presión de insecticidas debido a la alta proliferación de insectos, de distintas zonas de la ciudad de Buenos Aires y alrededores. Para la recolección se utilizó una pistola-aspiradora de insectos. Las ootecas recolectadas a campo fueron lavadas con una solución acuosa de acetona al 10 % para descartar una posible contaminación con insecticidas. Se mantuvieron en el laboratorio del CIPEIN a 25-27 oC y 50-60% de HR, y 12:12 hs luz: oscuridad, la descendencia fue criada en recipientes plásticos con tapa de tela permeable al aire, con alimento balanceado en pellets, un trozo de algodón humedecido y papel de filtro doblado como refugio, se seleccionaron hembras con ooteca para formar las distintas colonias. Se utilizaron las colonias recolectadas en: Burzaco (Bur) y en Palermo: C.P. Pizzería (CCP), El Horno (EH) y La Casa de la Pizza (LCP); con un tiempo de tratamiento de 3 años para las colonias de Palermo y 8 meses en Burzaco, con una frecuencia de una vez por mes, utilizando los insecticidas cipermetrina, deltametrina, clorpírifos y DDVP en Palermo y sin DDVP en Burzaco..

Se utilizaron insecticidas grado técnico pertenecientes al droguero del CIPEIN.

Insecticidas organofosforados: Fenitrotion ( 96 % UP (S Ando y Cía., Argentina)), Clorpírifos ( 97 % (S Ando y Cía., Argentina)); insecticidas piretroides: Cipermetrina (90% (Chemotecnica S.A., Argentina)), Deltametrina ( 99,1%(Agrevo S.A., Argentina))
Para los ensayos biológicos se utilizaron ninfas del primer estadio de 2 a 4 días de vida, se anestesiaron con un flujo de CO2. Se utilizó una jeringa Hamilton de 10 ul acoplado a un dispositivo de descargas repetidas, para aplicar 0,2 ul de las distintas diluciones acetónicas de los compuestos sobre la parte dorsal del abdomen de las ninfas. Cada compuesto fue evaluado sobre grupos de 10 individuos y cuatro diferentes dosis. Se trató a un grupo control con la misma técnica pero utilizando solamente solvente (acetona). Los grupos tratados se colocaron en recipientes plásticos (recipientes de 6 cm de alto y 7 cm de diámetro) con tapas plásticas agujereadas, alimento (1-2 pellets por grupo), agua (un algodón humedecido de 1 cm de diámetro) y refugio (un papel Whatmann No 1 doblado de 5 cm de diámetro), se mantuvieron en cámara ambiental a 25-27 oC y 50% HR. A las 24 hs se registró el número de individuos muertos para cada tratamiento. Esta determinación se realizó con ayuda de un microscopio estereoscópico y colocando los insectos sobre el centro de un papel de filtro de ocho centímetros de diámetro y considerando muertas las ninfas que no alcanzaban el borde del papel. Los datos de mortalidad observados, fueron corregidos de acuerdo a la mortalidad de los individuos controles, según la formula de Abbott (10):
%Mortalidad corregido= (%Mortalidad observado - %Mortalidad de controles)x 100 100 - %Mortalidad de controles.

A partir de los datos de mortalidad corregidos a distintas concentraciones de activos, se calcularon los parámetros estadísticos DL50 y DL99 ( dosis de insecticida necesaria para eliminar el 50 % y el 99% de los insectos tratados, respectivamente) y DD (dosis discriminante, determinada de acuerdo a la DL99 de la colonia susceptible). Estos parámetros se calcularon de acuerdo al método probit (11, 12) y mediante los software "Ad hoc", EPA Probit anallysis program 1,4 y POLO- PC (C) Copyrigth LeOra Software 1987 (10). Los valores de DL50 determinados para cada insecticida en las distintas muestras de campo y para la cepa de referencia (CI), se utilizaron para calcular los niveles de resistencia según la fórmula:
Grado de resistencia: DL50 cepa resistente
DL50 cepa referencia
Se utilizó el programa Polo-PC para obtener los intervalos de confianza del Grado de Resistencia, cálculo considerado más exacto (10). El parámetro "Grado de Resistencia"(GR) indica para cada insecticida, cuántas veces más producto se debe aplicar a la cepa resistente para obtener el mismo resultado de mortalidad que en la cepa susceptible.

2. Resultados

Determinación de la línea base de susceptibilidad.
La línea base de susceptibilidad se determinó para cada insecticida determinando los valores de DL50 y DL99 sobre la cepa CIPEIN Susceptible (CI). Estos valores se resumen en tabla 1. Estos resultados indicaron que en la cepa CIPEIN susceptible, la deltametrina (DL50 0,16 ng/i) es la de mayor eficacia, seguido por clorpírifos (DL50 0,82 ng/i).

Determinación de la resistencia.
Los porcentajes promedio de mortalidad obtenidos por aplicación tópica de las DD de cada insecticida sobre las muestras de cucarachas recolectadas a campo se muestran en la tabla 2. Los resultados muestran, que en las distintas colonias recolectadas a campo, la mortalidad fue inferior a la cepa de referencia, indicando resistencia en todas las muestras evaluadas. La mayor mortalidad se observó en la cepa CU. Los porcentajes de mortalidad obtenidos por aplicación de la DD de fenitrotion son inferiores a los porcentajes de la cepa de referencia.
Para determinar el nivel de resistencia a deltametrina en las distintas muestras, se realizó el cálculo de la DL50. (Tabla 3). Los valores de DL50 de deltametrina en las distintas muestras resultaron superiores a la DL50 de la cepa de referencia. Las muestras EH (DL50 12,21 ng/i), LCP (DL50 7,60 ng/i) y CCP (DL50 6,48 ng/i) mostraron los mayores valores de DL50.
Los niveles de resistencia determinados como cociente de DL50 se muestran en la tabla 4. Los mayores niveles de resistencia
de deltametrina se encontraron en EH (GR 75,41), LCP (GR 46,99) y CPP (GR 40,07), para la muestra CU (GR 7,33) el GR fue menor y significativamente distinto a las otras muestras.

3. Discusión

Los estudios sobre susceptibilidad a insecticidas en la cepa CI de Blattella germanica, determinaron los valores de dosis discriminantes (DL99) a los insecticidas deltametrina, cipermetrina, fenitrotion y clorpírifos. La aplicación de las correspondientes dosis discriminantes a las colonias obtenidas de establecimientos alimenticios con alta presión de insecticidas, mostraron supervivencia de los insectos tratados, indicando resistencia a los insecticidas allí empleados. En la mayoría de los tratamientos la muestra CU, presentó la mayor mortalidad, por una posible declinación de la resistencia durante la cría en laboratorio. Cipermetrina fue uno de los primeros piretroides en ser ampliamente usado para el control de B. germanica, siendo también uno de los primeros piretroides que desarrollo fallas de control causada por resistencia en poblaciones de campo (7), situación que explicaría sus menores porcentajes de mortalidad respecto al otro piretroide deltametrina.

Las muestras EH, LCP y CCP mostraron los mayores valores de DL50, coincidente con el hecho de provenir de los lugares de mayor presión con insecticidas. La cepa CU mostró la menor diferencia con la cepa de referencia, posiblemente por el declinamiento de la resistencia durante los 6 años de cría en el laboratorio sin presión de insecticidas (13).

Se observó resistencia al fenitrotion en 2 establecimientos que no utilizaron dicho insecticida. Podría explicarse como resistencia cruzada a clorpírifos y DDVP, compuestos del mismo grupo químico con similar modo de acción y mecanismo degradativo. indicando resistencia a este insecticida a pesar que no fue utilizado en los establecimientos estudiados.

Los niveles de resistencia determinados para la deltametrina indicaron que los sitios con mayor presión con insecticida mostraron resistencia mayor. La muestra CU mostró un Grado de Resistencia significativamente menor a las otras muestras, siendo la muestra sin presión de insecticidas durante su cría en laboratorio.

Los resultados obtenidos muestran una situación preocupante de resistencia a insecticidas en B. germanica proveniente de establecimientos alimenticios de Buenos Aires. Esta preocupación se debe tanto a la generalización de la resistencia respecto a los sitios monitoreados como a la extensión de los insecticidas que abarca. La resistencia generalizada demostrada a insecticidas organofosforados y piretroides sugiere la necesidad de rotar hacia compuestos con distinto modo de acción ó diferente mecanismo degradativo, como ser inhibidores de la respiración, reguladores del crecimiento o inhibidores de la transmisión nerviosa mediada por GABA.

Estas alternativas de control deben ser acompañadas por monitoreo permanente de la plaga, con el objeto de detectar los focos de resistencia en forma temprana y evitar situaciones graves de resistencia, como la demostrada en este trabajo.

4. Bibliografía.

1. Rehn, J. A. G. (1945). Man’s uninvited fellow traveler. The cockroach. Sci. Monthly. 61, 265- 276.
2. Princis, K. (1969). Orthopoterorum Catalogues, S- Gravenhage. Pars. 13.
3. Cornwel, L. B. (1968). The cockroach, Vol. I. Hutchinson, London, 391 pp.
4. Faulde, M.; M. E. A. Fuchs y W. Nagl (1990). Further characterization of a dispersion- inducing contact pheromone in the saliva of the German cockroach. B. germanica (L.) (Blattodea: Blattellidae). J. Insect Physiol. 36, 353- 359.
5. Sakuma, M. y H. Fukami (1991). Aggregation pheromone of the German cockroach. B. germanica (L.) (Dictyoptera: Blattellidae): choice chamber assay for arrestant components. Appl. Entomol. P. Zool. 26: 223- 235.
6. Robinson, W. y J. Zhai (1990). Pyrethroid resistance in German cockroach. Pest Control Tech. 18 (10): 26-28.
7. Zhai, J. y W. H. Robinson (1996). Instability of cypermethrin resistance in a field population of the German cockroach (Orthoptera: Blattellidae). J. Econ. Entomol. 89 (2): 332- 336.
8. Raymond, M. (1985). Presentatiun d´une programme basic d´analyse long- probit pour micro- ordinateur. Cab. O. R. S. T. O. M. Ser. Entomol. Med. Parasitol. 23, 117- 121.
9.Cochran, 1989. Monitoring for insecticide resistance in field- collection strain of the German cockroach (Dictyoptera: Blattellidae). J. Econ. Entomol. 82, 336- 341.
10. Robertson, J. L. y H. K. Preisler (1992). Capítulo 4 Binary response: Design, fit and other Problems. En: Pesticide bioassays with arthropods. CRC PRESS. 35-50.
11. Litchfield, J.T. y F. Wilcoxon (1949). A simplified method of evaluating dose- effect experiments. J. Exptl. Therap. 96: 99- 110.
12. Zerba, E. (1987). Insecticides: Mechanism of action. En: Chagas disease vectors, Vol III: Biochemical aspects and control, por R. J. Brenner y Stoka. Pp. 103- 106, CRC Press, Boca Raton
13. Strong, C. A.; P. G. Koehler y R. S. Patterson (1997). Insecticide resistance decline and selection in laboratory-reared German cockroaches (Dictyoptera: Blattellidae). J. Econ. Entomol. 90 (1): 183- 187.

Tabla 1. Susceptibilidad a insecticida en B. germanica.

Insecticida DL50 95 % CL DD(ng/i) 95 % CL N Pendiente
(ng/i)
Cipermetrina 1,16 0,74– 1,92 80,00 25,86-624,20 189 1,26+ 0.14

Deltametrina 0,16 0,11- 0,22 3,66 1,64- 16,00 185 1,71+ 0,27

Clorpírifos 0,82 0,74- 0,94 9,12 6,66-13,64 80 2.22 +0.14

Fenitrotion 10,56 9,70-11,52 72,00 59,14-93,56 100 2.77 +0.15

Dosis Letal 50 (DL50 (ng/i)) y Dosis Discriminante (DD (ng/i)), con sus respectivos intervalos de confianza, número de insectos topicados (n) y pendiente de la recta de regresión. Cepa CIPEIN Susceptible. Se topicó 0,2 ul de solución acetónica, sobre abdomen dorsal de Ninfas I de 2-4 días.


Tabla 2. Porcentaje promedio de mortalidad de B. germanica expuestas a la Dosis Discriminante (DD) de diferentes insecticidas.

Muestras / EH Bur CPP LCP CU CI
Insecticida

Cipermetrina 26+11 24+24 38+16 27+9 55+40 98+2

Deltametrina 75+15 60+20 82+18 95+5 97+3 100+0

Clorpírifos 60+15 28+28 29+24 30+15 93+7 94+6

Fenitrotion 36+10 100+0 80+5 85+15 92+8 98+2

Evaluación de la mortalidad producida por la DD, como promedio de los porcentajes obtenidos en cada ensayo, con el correspondiente error estándar.

Tabla 3. Valores de toxicidad a deltametrina en muestras de campo de B. germanica.

Muestra DL50 (ng/i) N Pendiente

CCP 6,48(3,74-9,08) 101 2,87+ 0,57

LCP 7,60(4,71-10,46) 95 3,69+ 0,84

EH 12,21(5,58-17,21) 57 3,32+ 1,14

Bur 3,53(2,44– 5,19) 148 1,85+ 0,29

CU 1,19(0,74 – 1,69) 50 3,26+ 0,83

CI 0,16(0,11– 0,22) 185 1,71+ 0,27

Dosis Letal 50 (DL50 (ng/i)), con sus respectivos intervalos de confianza, número de insectos topicados (n) y pendiente de la recta de regresión. Se tópico 0,2 ul de solución acetónica, sobre abdomen dorsal de Ninfas I de 2-4 días.

Tabla 4. Grado de Resistencia a deltametrina en las muestras de campo de B. germanica.


Muestra Grado de Resistencia
(limites de confianza)

EH 75,41 (45,23-125,73)

LCP 46,99 (28,94-76,32)

CPP 40,07 (23,99-66,89)

Bur 21,79 (13,21-35,96)

CU 7,33 (4,49-11,95)

Cocientes calculados mediante los datos de varianza y covarianza para cada muestra, hallados por medio del software POLO-PC.

Resumen
Susceptibility to insecticides in Blattella germanica (Dictyoptera: Blattellidae) and resistance observation in populations from Buenos Aires and surroundings.

La cucaracha Blattella germanica (L.) es una de las plagas domésticas más importantes a nivel mundial. El control químico con insecticidas neurotóxicos está actualmente limitado por el desarrollo de resistencia, hacia un amplio rango de insecticidas. El objetivo de este trabajo fue estudiar la susceptibilidad de una cepa de laboratorio (CIPEIN) hacia los insecticidas más usados en el control de esta plaga, y detectar resistencia a estos insecticidas en poblaciones de cucarachas recolectadas en establecimientos alimenticios de Buenos Aires.

Se encontró resistencia a cipermetrina, deltametrina, clorpírifos y fenitrotion, en todas las muestras estudiadas.

El insecticida cipermetrina aplicado de acuerdo a la DL99 fue el que produjo menor mortalidad indicando la mayor resistencia. Se detecto resistencia a fenitrotion a pesar de no haber sido utilizado en los establecimientos, indicando posible resistencia cruzada. Los niveles de resistencia determinados para deltametrina, variaron entre 7,3 x para la muestra Uriburu, hasta 75,4 x en la muestra El Horno.

La resistencia generalizada demostrada a insecticidas organofosforados y piretroides sugiere la necesidad de rotar a compuestos con distinto modo de acción, ó con distintos caminos degradativos.
Abstract
The cockroach Blattella germanica (L.) is an important cosmopolitan urban pest. The use of neurotoxic insecticides is actually
limited by resistance development. In this work, the susceptibility baseline to the major insecticides used for cockroach control, was established and resistance to these compounds was studied in field populations from Buenos Aires.

Resistance to cypermethrin, deltamethrin, chlorpyrifos and fenitrothion was detected in all field samples evaluated.

The highest supervivence after DL99 topical application, was found for cypermethrin. fenitrothion resistance was found in cockroach coming from places where this insecticide has not been used, suggesting cross-resistance. Resistant ratios for deltamethrin ranged from 7,3 x in Uriburu sample to 75,4 x in El Horno sample.

The widespread resistance demonstrated to organophosphate and pyrethroid insecticides suggests the necessity of rotating with insecticides with different mode of action, or different degradative mechanisms.

Palabras claves: Blattella germanica, resistencia a insecticidas, Buenos Aires.

Key words: Blattella germanica, resistance to insecticides, Buenos Aires.
Palavras chaves: Blattella germanica, resistência para inseticidas, o Buenos Aires.

Trabajo enviado por:
Darío Rubén Taiariol.
dtaiariol78@hotmail.com
Ingeniero Agrónomo.
2001.
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