Doctorado en Microbiología y Salud Tropical · 2025
Resistencia a insecticidas en Aedes aegypti del departamento de Córdoba: estatus, mecanismos moleculares y bioquímicos e implicaciones en salud pública
Introducción: El control vectorial es hasta el momento la estrategia más eficaz para disminuir las densidades de insectos y reducir los casos de las enfermedades trasmitidas por vector (ETV). Los insecticidas son la piedra angular de los programas de control vectorial y su uso esta especialmente indicado durante brotes y epidemias. Sin embargo, el uso incorrecto de los insecticidas ha ocasionado la selección de poblaciones resistentes a los insecticidas de uso en salud pública. Por tal motivo antes de iniciar una intervención con insecticidas se debe conocer el estado de susceptibilidad de las poblaciones del vector a intervenir para que el control sea eficaz. El departamento de Córdoba es una de las entidades territoriales en Colombia donde más se presentan casos de dengue. Por esta razón, se utiliza durante las epidemias los insecticidas para interrumpir la transmisión y disminuir las densidades del vector Aedes aegypti. Desafortunadamente en el departamento de Córdoba no se tiene línea base de susceptibilidad a los insecticidas para las poblaciones del vector en aproximadamente el 90% de sus municipios. Esta poca información relacionada con el estado de susceptibilidad a insecticidas piretroides fue la iniciativa para el desarrollo de este trabajo. Objetivo: Evaluar el estado de la susceptibilidad a insecticidas organofosforados y piretroides y los mecanismos enzimáticos y moleculares asociados en poblaciones de Ae. aegypti del departamento de Córdoba. Métodos: Se evalúo la susceptibilidad al larvicida temefos (DD: 0,0012 µg/µl) con la metodología de la OMS y a los organofosforados malatión (50 μg/botella), fenitrotión (50 μg/botella), pirimifos-metil (75 μg/botella) con la metodología de las botellas impregnadas de los CDC y a los insecticidas piretroides permetrina (DD: 0,4% y DD: 15 µg/botella), lambdacialotrina (DD: 0,05% y DD: 10 µg/botella) y deltametrina (DD: 0,03% y DD: 10 µg/botella) con la metodología de los tubos con papeles impregnados de la OMS y la técnica del CDC. Las poblaciones que mostraron resistencia a las dosis diagnosticas establecidas para los organofosforados y piretroides con la metodología CDC se evalúo la intensidad de la resistencia 2 veces la dosis diagnostica, 5 veces y 10 veces. Se realizaron ensayos bioquímicos para detectar alteraciones en la actividad de las enzimas α, β-esterasas, GST, OFM y iAChE como posibles mecanismos de resistencia metabólica y para la identificación de las mutaciones Kdr F1534C, V101I y V410L se realizó una PCR alelo específica para la genotipificación de los mosquitos identificados como fenotípicamente resistentes y susceptibles a los piretroides evaluados por las técnicas OMS y CDC. Se determino la frecuencia alélica y genotípica para cada mutación y la asociación de los haplotipos trilocus con la resistencia a los insecticidas piretroides mediante odds ratio. Para la detección de las mutaciones en el gen Ace-1 que pudieran conferir resistencia a los organofosforados se realizó una PCR convencional con la cual se amplifico un fragmento de aproximadamente 500 pb del Exón 5 del gen, en 40 individuos de cada población y se obtuvieron las secuencias de ADN mediante secuenciación por el método de Sanger. Resultados: Se observó susceptibilidad a los insecticidas temefos, malatión en todas las poblaciones, susceptibilidad a pirimifos-metil en 7 poblaciones y resistencia generalizada al organofosforado fenitrotión. Se encontró resistencia a los insecticidas piretroides permetrina, lambdacialotrina y deltametrina por la metodología OMS y resistencia a permetrina en nueve poblaciones y a lambdacialotrina en Montería con la metodología del CDC. Se encontraron alterados los niveles de actividad de las enzimas α, β-esterasas, GST y iAChE en algunas poblaciones, sin embargo, no se encontró asociación entre la actividad enzimática y el fenotipo de resistencia. Se identificaron las mutaciones Kdr F1534C, V1016I y V410L con frecuencias alélicas que oscilaron entre 0.94 – 1.0, 0.01 – 0.6, 0.01 – 0.59 respectivamente. El haplotipo kdr triple mutante CIL se asoció con la resistencia a permetrina, lambdacialotrina y deltametrina, mientras que el haplotipo CVL se asoció con la resistencia a deltametrina. No se encontraron mutaciones en el gen Ace-1 relacionadas con la resistencia a organofosforados. Conclusiones: Los resultados obtenidos contribuyen conocer el estado actual de la susceptibilidad a insecticidas en las zonas evaluadas y proveen información para la vigilancia de la resistencia en estos municipios, lo que resulta útil para el fortalecimiento de las políticas públicas en el control vectorial.
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Contenido
- RESUMENp. 11
- ABSTRACTp. 14
- INTRODUCCIÓNp. 17
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 20
- JUSTIFICACIÓNp. 25
- MARCO CONCEPTUALp. 29
- Generalidades del mosquito Aedes aegyptip. 29
- 4.1.1. Ciclo de vida de Aedes aegyptip. 30
- Estrategias de control de las poblaciones del vector Ae. aegyptip. 31
- Manejo ambiental y educación comunitariap. 32
- Control biológicop. 32
- Estrategias innovadoras de controlp. 33
- Control químicop. 34
- Insecticidasp. 35
- Clases de insecticidasp. 36
- Organocloradosp. 36
- Organofosforadosp. 37
- Temefosp. 37
- Malatiónp. 37
- Fenitrotiónp. 38
- 4.3.1.2.4. Pirimifos-metilp. 39
- Carbamatosp. 39
- Piretroidesp. 40
- Permetrinap. 41
- Lambdacialotrinap. 41
- Deltametrinap. 42
- Modo de acción de los insecticidasp. 42
- Organofosforados y carbamatosp. 42
- Piretroidesp. 40
- Resistencia a los insecticidasp. 46
- Tipos de resistenciap. 47
- Resistencia cruzadap. 47
- Resistencia múltiplep. 48
- Mecanismos de resistenciap. 48
- Resistencia por comportamientop. 49
- Resistencia a la penetraciónp. 50
- Resistencia metabólicap. 50
- Esterasasp. 50
- Las monooxigenasas del Citocromo P450p. 51
- Glutatión S-transferasas (GSTs)p. 53
- Resistencia por insensibilidad en sitio blanco de acciónp. 54
- Mutaciones kdr en el canal de sodio dependiente de voltajep. 54
- Factores que influyen en el desarrollo de la resistenciap. 57
- Métodos de detección y evaluación de la resistenciap. 59
- Ensayos biológicos con insecticidasp. 59
- Ensayos bioquímicosp. 60
- Ensayos molecularesp. 61
- ANTECEDENTESp. 62
- HIPÓTESISp. 65
- OBJETIVOSp. 66
- 7.1. Objetivo generalp. 66
- 7.2. Objetivos específicosp. 66
- CÓRDOBAp. 16
- 8.1. METODOLOGÍAp. 67
- 8.1.1. Tipo de estudiop. 67
- 8.1.2. Área de estudiop. 67
- 8.1.3. Recolección del material entomológicop. 68
- 8.1.4. Cría y mantenimiento de poblaciones de Aedes aegyptip. 70
- 8.1.5. Ensayos biológicos con insecticidasp. 59
- 8.1.5.1. Prueba biológica OMS en larvasp. 74
- 8.1.5.2. Pruebas biológicas OMS con adultosp. 75
- 8.1.5.3. Ensayos biológicos con las botellas impregnadas del CDC en adultosp. 77
- RESULTADOSp. 81
- Pruebas biológicas OMS para temefos en larvas de Ae. aegyptip. 81
- Pruebas biológicas OMS para piretroides en adultosp. 81
- intensidad de la resistenciap. 83
- DISCUSIÓNp. 87
- LAS POBLACIONES DE Aedes aegypti OBJETO DE ESTUDIOp. 97
- 9.1. METODOLOGIAp. 97
- 9.1.1. Muestra de mosquitos hembras de Aedes aegyptip. 97
- Ensayo de proteínas totalesp. 99
- α y β -esterasasp. 99
- Oxidasas se función mixta (OFM)p. 100
- Glutatión S transferasap. 100
- Acetilcolinesterasa (AChE) y acetilcolinesterasa insensible (iAChE)p. 101
- Actividad enzimáticap. 102
- 9.1.3.1 Proteínas totalesp. 102
- 9.1.3.2 α y β esterasasp. 103
- 9.1.3.3 Oxidasas de función mixtap. 104
- 9.1.3.4 Glutation – s – transferasap. 104
- 9.1.3.5 Acetilcolinesterasa (AChE)p. 56
- 9.1.4. Análisis de datosp. 106
- RESULTADOSp. 81
- DISCUSIÓNp. 87
- EVALUAR SU ASOCIACIÓN CON LA RESISTENCIA OBSERVADAp. 118
- 10.1 METODOLOGIAp. 97
- 10.1.1. Muestras de mosquitos hembras para detección de mutacionesp. 118
- 10.1.2. Extracción de ADN de los mosquitosp. 118
- 10.1.3. Detección de mutaciones kdr F1534C, V1016I y V410L por qPCRp. 119
- aegypti………………………………………………………………………………………………p. 126
- 10.2. RESULTADOSp. 81
- 10.2.1. Detección de mutaciones kdr, frecuencias genotípicas y alélicasp. 128
- 10.2.2. Genotipos trilocus presentes en mosquitos resistentes a piretroidesp. 131
- 10.2.5 Mutaciones en el gen Ace-1 de Aedes aegyptip. 141
- 10.3. DISCUSIÓNp. 87
- 11. DISCUSIÓN GENERALp. 151
- 12. CONCLUSIONESp. 161
- 13. RECOMENDACIONESp. 163
- 14. REFERENCIASp. 164
- Figura 1: Ciclo de vida de Aedes aegyptip. 30
- Figura 2. Mecanismo de acción de los organofosforados y carbamatosp. 44
- Figura 4. Desarrollo de resistencia en una población de insectosp. 47
- Figura 5. Mecanismos de resistencia a los insecticidasp. 49
- mutaciones kdr (B) reportadas en Aedes aegyptip. 56
- Figura 7. Factores que influyen en la resistencia a los insecticidas en los insectosp. 58
- poblaciones de Aedes aegyptip. 68
- ubicados en el área urbana de los municipios objeto de estudiop. 69
- F1/F2 de Ae. aegyptip. 71
- susceptibilidad a dosis y tiempo diagnóstico para temefos en larvas de Ae. aegyptip. 75
- insecticidas piretroides para mosquitos hembras de Ae. aegyptip. 77
- piretroides siguiendo la metodología del CDC o botellas en hembras de Ae. aegyptip. 78
- diagnóstica de temefos (0,012 ppm)p. 81
- través de los ensayos biológicos OMSp. 83
- Figura 16. Modelo de microplaca de ELISA para evaluación de proteínas y enzimasp. 98
- evaluadasp. 111
- Figura 18. Curvas melting para la mutación F1534Cp. 122
- Figura 19. Curvas melting para la mutación V1016Ip. 123
- Figura 20. Curvas melting para la mutación V410Lp. 124
- Figura 21. Frecuencias de genotipos trilocus en cada población de Ae. aegypti (F0)p. 131
- Figura 22. Alineamiento de secuencias parciales del gen Ace-1 de Ae. aegyptip. 142
- Figura 23. Frecuencia de los tres haplotipos del Ace-1 de Ae. aegyptip. 143
- organofosforados y piretroides con las metodologías de la OMS y CDCp. 72
- estudiop. 82
- poblaciones evaluadasp. 85
- 10X la dosis diagnóstica de organofosforados y piretroidesp. 86
- Ae. aegypti del departamento de Córdobap. 110
- V410Lp. 119
- Tabla 7. Haplotipos kdr para las mutaciones F1534C, V1016I y V410Lp. 125
- en hembras de Ae. aegypti (F0) de las poblaciones de estudiop. 129
- piretroides mediante la metodología OMSp. 133
- la metodología CDCp. 136
- metodologías de la OMS y el CDCp. 140