Abstract
The effect of the insecticide Triflumuron (TFM) (Insect growth regulator) (Staricide 480 S.C.) on 5th instar nymphs of Rhodnius prolixus under laboratory conditions was evaluated. The insect colonies were maintained in an acclimatized camera (WTBbinder 78532 Tuttlingen Germany) with temperature of 26.5°C and relative humidity (RH) of 80%, under darker conditions. They were fed with mouse blood (Mus musculus) from 2 at 3 hours, in the Mycology Laboratory at the Biology Institute, University of Antioquia, Medellín, Colombia. The treatment consisted in direct contact of the TFM on insect with doses such as 0.0125, 0.025 and 0.05 µg/µl. 60 insects were used as control, they were treated with distilled water. In relation to mortality there were significant differences among the five treatments included the control (X2 = 48.64, P < 0.0001). The 0.0125 μg/μl dose caused the greatest percentage of mortality (96.5%). The LT50 for the doses 0.0125, 0.025 and 0.05 μg/μl were 10, 13, and 21 days, respectively. Equally, significant differences were found, in time at the molting stage at doses of 0.0125, 0.025 and 0.05 μg/μl and the control (X2 = 69.24, P < 0.0001). The dose 0.05 μg/μl presented the greatest number of insects with morphological alterations 15 (18.75%). The results of this study showed that the insecticide TFM could be considered as an alternative for the control of R. prolixus.
Introducción
La tripanosomiasis americana o enfermedad de Chagas es un grave problema de salud pública en América Latina (OMS 1991), causada por el protozoario Tripano-soma cruzi (Chagas 1909), transmitido por insectos hemipteros hematófagos, de la familia Reduviidae (Lent y Wygodzinsky 1979).
En la lucha contra los insectos vectores, incluidos los vectores de la Enfermedad de Chagas, se han venido utilizando insecticidas organoclorados, organofosforados, carbamatos y piretroides. Los altos costos, la ecotoxicidad y la resistencia han motivado la búsqueda y desarrollo de nuevos compuestos y nuevas alternativas de lucha antivectorial (OMS 1991).
El triflumuron 2 cloro-N-[[[4-(Trifluorometoxy) fenil]amino] Carbonil]benzamida, es un insecticida del grupo de las benzoilfenilurea (BFU) que se comporta como un inhibidor de la síntesis de quitina de los insectos. Estos insecticidas actúan como inhibidores de la muda ya que no permiten la deposición de la cutícula al interferir la síntesis de la enzima quitina-sintetasa en el paso final a la formación de la quitina (Soltani et al. 1996).
El triflumuron es un compuesto altamente insecto-específico, persistente, de toxicidad baja, biodegradación rápida y niveles de resistencia bajos (Hammann y Sirrenberg 1980).
En la mosca doméstica, Musca domestica (Diptera: Muscidae), y en la polilla de la manzana (Lepidoptera: Tortricidae) se han señalado efectos ovicidas y larvicidas con este insecticida (Purcell y Granett 1986; Knapp y Cilek 1988; Howard y Wall 1995).
En este trabajo se evaluó, en condiciones de laboratorio, los efectos del triflumuron (Starycide S. C. 480) a diferentes dosis sobre ninfas de V estadío de Rhodnius prolixus (Stahl).
Materiales y Métodos
Los Rhodnius prolixus procedieron de la colonia del laboratorio de Micología de la Universidad de Antioquia, los cuales fueron mantenidos en cámara climatizada (WTB binder 78532 Tuttlingen/Germany) bajo oscuridad, a 26.5 °C de temperatura y 80% de humedad relativa y alimentados sobre ratón (Mus musculus) dos veces por semana.
Para el estudio se seleccionaron 5 lotes, cada uno con 20 ninfas de V estadio de R. prolixus. Veinticuatro horas antes del ensayo, los insectos se alimentaron sobre ratón (Mus musculus) para asegurar la producción de la hormona de la muda o ecdisona (Wigglesworth 1971).
El triflumuron (Starycide S.C. 480, Bayer) se preparó a las concentraciones de 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl. Las dosis seleccionadas se tomaron con base en estudios previos realizados por Vásquez (1996) de susceptibilidad de R. prolixus con el regulador de crecimiento en insectos Fenoxycarb (análogo de la hormona de la muda), ya que no se conocen trabajos de susceptibilidad de las ninfas de R. prolixus con el TFM.
Con cada concentración se impregnaron durante cinco minutos 20 lonas longitudinales de tela de algodón las cuales posteriormente se colocaron en tubos de ensayo. En cada tubo se ubicó una ninfa y se tapó con Vinilpex. (Picollo de Villar et al. 1987), posteriormente se llevaron a la incubadora a la temperatura y humedad relativa señaladas.
Esta metodología fue descrita por Romaña (1992) para pruebas de susceptibilidad de vectores de la enfermedad de Chagas con insecticidas.
En el grupo control las lonas se impregnaron en agua destilada estéril y el lote de 20 insectos se colocó en la incubadora en las mismas condiciones que los 4 lotes experimentales. Diariamente, durante un mes, se controló la supervivencia, aparición de la muda y presencia de malformaciones en comparación con el control.
El análisis de supervivencia TL50 se realizó teniendo en cuenta la prueba generalizada de Gehan mediante el programa Statistica 98 y las mortalidades se corrigieron de acuerdo con la fórmula de Abbott (Abbott 1925).
Resultados
Mortalidad
Según las curvas de supervivencia y el análisis estadístico se determinó que hubo diferencias significativas entre las dosis 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl y el control (X2 = 48.64, P<0.0001) (Fig. 1); también se encontraron diferencias significativas entre las tres dosis sin el control (X2 = 16.691, P<0.0002). Las concentraciones 0.0125 y 0.025 μg/μl no presentaron diferencias significativas entre ellas (Z = -1.46, P<0.14) (Fig. 1).
Efecto del triflumuron sobre las ninfas de V estadío de desarrollo de Rhodnius prolixus en función del tiempo y la dosis aplicada.
En el control, se observó una mortalidad en las ninfas de un 40%, resultando en un 60% de emergencia de adultos normales.
La dosificación que causó el mayor porcentaje de mortalidad en las ninfas fue la dosis 0.0125 μg/μl (96.15%), seguida de las dosis 0.025 μg/μl (75.00%) y 0.05 μg/μl (66.66%) (Tabla 1). El tiempo letal cincuenta (TL50) para las dosis, 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl fue de 10, 13 y 21 días, respectivamente (Tabla 2).
Efecto del triflumuron sobre las ninfas de V estadío de Rhodnius prolixus
Tiempos letales cincuenta (TL50) para las dosis 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl, de triflumuron sobre las ninfas de V estadío de Rhodnius prolixus
Muda
En el análisis estadístico realizado para comparar los tiempos de aparición de la muda, se encontraron diferencias significativas entre las dosis 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl y el control (X2 = 69.24, P< 0.0001) (Fig. 2).
Efecto del triflumuron sobre la muda de Rhodnius prolixus de V estadío de desarrollo en función del tiempo y la dosis aplicada.
El tiempo normal de la muda en los insectos es de 28-32 días y el tiempo en que se tardó el tratamiento fue de 32 días.
En los insectos tratados con la dosis 0.05μg/μl, se observó el mayor número de ninfas que mudaron con malformaciones 15 (18.75%), seguida de las dosis 0.025 μg/μl con 10(12.5%) y 0.0125 μg/μl con 2(2.5%) (Tabla 3).
Interrupciones de la muda en las ninfas de Rhodnius prolixus
Los testigos que sobrevivieron tuvieron una muda normal y en ninguno de ellos se observaron cambios morfológicos similares a las que se presentaron en los insectos tratados.
Cambios morfológicos
En general, en los insectos tratados con el insecticida se observó un efecto de interrupción de la muda en R. Prolixus. De los 29 ejemplares supervivientes, solo dos insectos exhibieron desarrollo normal, los demás presentaron cambios morfológicos en estructuras como el pronoto, escutelo, alas, conectivo, patas y genitalia. Los cambios observados permitieron agrupar los insectos en tres grupos: a. dos insectos interrumpieron la muda y murieron dentro de la exuvia. b. Trece insectos mudaron parcialmente y la exuvia les quedó adherida a los últimos segmentos abdominales; y c. Doce insectos mudaron completamente presentando anormalidades leves en las partes señaladas anteriormente.
Discusión
En el presente estudio se demostró la susceptibilidad de las ninfas de V estadío de R. prolixus al insecticida Triflumuron, el cual es un inhibidor de la síntesis de quitina.
Aunque el TFM ha sido principalmente utilizado en insectos holometábolos (Coleoptera, Lepidoptera y Diptera), recientemente ha habido un creciente interés en probar su utilidad en insectos hemimetábolos. Por lo anterior, se utilizó en este estudio especialmente porque se ha demostrado su efectividad al interrumpir el proceso de muda aún a concentraciones muy bajas (Hammann y Sirrenberg 1980; Dorntlein y Schmidt 1980).
Los efectos del TFM se midieron como interrupción de la muda y la mortalidad.
Cuando se analizaron los porcentajes de mortalidad acumulada, causados por las dosis 0.0125, 0.025 y 0.05 μg/μl, se encontró una mortalidad de 97.5, 86.25 y 80% respectivamente, al efecto del insecticida, en comparación con el porcentaje de mortalidad del control (40%), confirmándose la efectividad in vitro del TFM para disminuir las poblaciones. A pesar de que la mortalidad en el control parece alta, cuando se analizan los porcentajes de mortalidad corregida, se encuentra que éstos aún continúan siendo altos: 96.15, 75 y 66.66% en comparación con el control.
En términos de la mortalidad, la dosificación de 0.0125 μg/μl causó los porcentajes de mortalidad más altos y el menor tiempo letal cincuenta (TL50) demostrando eficiencia del insecticida, lo cual está de acuerdo con los resultados obtenidos por Hammann y Sirrenberg (1980) cuando probaron triflumuron con dosificaciones subletales desde 10⁻¹ y 10⁻⁵(%), en insectos de los órdenes Lepidoptera, Coleoptera, Diptera y Thysanoptera.
A dosis más altas es probable que procesos fisiológicos complejos impidan que estas cantidades atraviesen la membrana celular o que los receptores de membrana sean bloqueados, aspecto que debería ser investigado a nivel bioquímico.
En cuanto al criterio de la interrupción de la muda, las dosis más altas 0.025 y 0.05 μg/μl interrumpieron el proceso de manera más tardía, es decir que alteraron el proceso afectando otras actividades o procesos fisiológicos como la reproducción del insecto y su proliferación.
Los resultados anteriores están de acuerdo con los registrados por Chang (1979); Hammann y Sirrenberg (1980); Weaver y Begley (1982); Ong y Ng (1986); Broce y Gonzaga (1987); Mohsen Mehdi (1989); Smith y Grigarick (1989); Howard y Wall (1995); Langley (1995); Soltani et al. (1996) y Smith y Wall (1998), quienes evaluaron el efecto del TFM en otros insectos, en diferentes estadíos y en diferentes concentraciones con porcentajes de mortalidad altos, y porcentajes bajos de interrupción del proceso de la muda, donde se observaron y describieron malformaciones en los insectos similares a las encontradas en el presente estudio. Las malformaciones observadas son causadas después de que los insectos interrumpen la muda, las cuales se agruparon de acuerdo con los efectos causados por las dosis utilizadas.
Los resultados del presente estudio permiten sugerir al insecticida Triflumuron como un candidato potencial para incluirlo en programas de control de la enfermedad de Chagas, interrumpiendo el ciclo de transmisión mediante la disminución del contacto hombre-vector.
Footnotes
Agradecimientos
Los autores agradecen a la Corporación de Patologías Tropicales, al grupo de Micología del Departamento de Biología y al CODI de la Universidad de Antioquia por el apoyo y financiación de esta investigación. Al Biólogo Miguel Acevedo, por las fotografías. A Beatriz Betancur, Auxiliar del laboratorio de Microbiología General y al profesor Eduardo Urueta. Al profesor Abel Díaz Cadavid, MSc. por el análisis estadístico de la investigación, y a los profesores Iván Darío Vélez Bernal y Sandra Uribe por la revisión del artículo.