Abstract
In Colombia, the increased use of pyrethroids and organophosphates in response to rising dengue cases and the emergence of chikungunya and Zika has led to the development of resistance in Aedes aegypti. This highlights the need to explore the effectiveness of other insecticides against Ae. aegypti and the diseases it transmits. In this context, we assessed the susceptibility of 15 Ae. aegypti populations from Córdoba, Colombia, to propoxur, a carbamate insecticide. Susceptibility was evaluated using a standardized bottle assay with a diagnostic dose (DD) of 12.5 µg/bottle and a diagnostic time (DT) of 30 minutes, as recommended by the Centers for Disease Control and Prevention (CDC). The results showed that the evaluated populations were susceptible to propoxur, with 100% mortality. This finding underscores the potential of propoxur for managing Ae. aegypti in areas where there is resistance to traditional insecticides in the department of Córdoba.
Introducción
El dengue (DENV), chikungunya (CHIKV) y Zika (ZIKV) son enfermedades de interés en salud pública en la mayoría de los países tropicales y subtropicales de América y el Caribe; estas arbovirosis son transmitidas principalmente por el mosquito vector Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) (Diptera: Culicidae) (Espinal et al., 2019; OPS, 2023; Smith et al., 2016). La incidencia del dengue en América ha mantenido una tendencia al aumento en las últimas décadas pasando de endemicidad baja a hiperendemicidad con epidemias recurrentes cada 3 a 5 años (Espinal et al., 2019; Santos et al., 2023).
Colombia es uno de los países de Suramérica que más aporta a la incidencia de dengue en la región. La tasa de incidencia del dengue en Colombia Ha mantenido una tendencia creciente, pasando de 143 casos por cada 100.000 habitantes en 1978 a 368,6 casos por 100.000 habitantes en 2023. La tasa de letalidad mostró un comportamiento similar, fluctuando entre el 1,3% y el 19% desde 1999. (INS, 2023; Padilla et al., 2012). En cuanto a los virus chikungunya y zika se registran casos en el país desde el 2014 y 2015, respectivamente (Tovar-Sánchez et al., 2015). Córdoba es uno de los departamentos de la región Caribe Colombiana que más aporta en la incidencia de estas arbovirosis, Según el Instituto Nacional de Salud de Colombia se han notificado 30.941 casos de dengue entre los años 2010 y 2023; 16.870 casos de chikungunya y 4.096 casos de zika desde el inicio de las epidemias hasta el año 2023 (SIVIGILA, 2023).
Durante varias décadas, Colombia ha adoptado diversas estrategias para reducir las poblaciones de mosquitos y prevenir la propagación de estas arbovirosis. Entre las principales medidas implementadas se encuentran la eliminación de hábitats acuáticos potenciales, la adopción del control biológico y el uso de insecticidas químicos (Espinal et al., 2019; OPS, 2021). Esta última medida se destaca como una de las herramientas más comúnmente utilizadas debido a su alta eficiencia y rápida aplicación (Bisset et al., 2009; Solís et al., 2021).
En Colombia, como en otros países de la región, se ha documentado la resistencia de Ae. aegypti a insecticidas piretroides y organofosforados, los cuales son ampliamente utilizados por las secretarías de salud departamentales y municipales como parte de las estrategias de control. Esta resistencia compromete significativamente la efectividad de los programas de control (Atencia et al., 2016; Bisset et al., 2009; Maestre et al., 2009; OPS, 2021; Santacoloma et al., 2012). Dada esta situación, es necesario considerar insecticidas alternativos que permitan un manejo efectivo de la resistencia. En el departamento de Córdoba en Colombia, se desconoce el estado de susceptibilidad de poblaciones de Ae. aegypti al insecticida propoxur, lo que subraya la necesidad de realizar evaluaciones en poblaciones de los municipios del departamento con mayor incidencia de dengue. Por tanto, este estudio se enfoca en determinar el estado de susceptibilidad al propoxur en 15 poblaciones de Ae. aegypti del departamento de Córdoba, con el objetivo de establecer una línea base de susceptibilidad a este insecticida.
Materiales y métodos
Área de estudio
El estudio se realizó en 15 municipios del departamento de Córdoba, ubicado en la región caribe colombiana. Los municipios en estudio se agruparon en 3 zonas biogeográficas: Zona 1 alto y medio Sinú: Cereté (8°53′12″N, 75°47′28″O, 15 m s.n.m.), Ciénaga de Oro (8°52′30″N, 75°37′16″O, 13 m s.n.m.), Montería (8°45′36″N, 75°53′08″O, 18 m s.n.m.), Tierralta (8°10′22″N, 76°03′34″O, 51 m s.n.m.) y Valencia (8°15′33″N, 76°08′49″O, 55 m s.n.m.); Zona 2 bajo Sinú, Costera y Sabana: Lorica (9°14′19″N, 75°48′50″O, 7 m s.n.m.), Los Córdobas (8°53′43″N, 76°21′17″O, 0 m s.n.m.), Sahagún (8°57′02″N, 75°26′44″O, 71 m s.n.m.), San Andrés de Sotavento (9°08′43″N, 75°30′31″O, 100 m s.n.m.) y San Bernardo del Viento (9°21′18″N, 75°57′16″O, 8 m s.n.m.); y Zona 3 río San Jorge: Ayapel (8°18′45″N, 75°08′42″O, 20 m s.n.m.), Montelíbano (7°58′16″N, 75°25′05″O, 44 m s.n.m.), Planeta Rica (8°24′32″N, 75°34′55″O, 87 m s.n.m.), Pueblo Nuevo (8°30′18″N, 75°30′27″O, 108 m s.n.m.) y Puerto Libertador (7°53′17″N, 75°40′18″O, 90 m s.n.m.) (Figura 1).
Recolección del material entomológico
La recolección de los estados inmaduros de Ae. aegypti se realizó durante las visitas domiciliarias efectuadas a los barrios de los municipios seleccionados. En las viviendas del área urbana se inspeccionaron 300 a 400 hábitats acuáticos naturales y artificiales recolectándose el material entomológico. El muestreo se efectuó entre los meses de mayo y diciembre del 2022. Los especímenes recolectados se transportaron hasta los insectarios de las Universidades de Córdoba y Simón Bolívar para su crianza hasta la etapa de adultos en condiciones controladas de temperatura (28 °C ± 2 °C), humedad (60% ±10%) y fotoperiodo (12 horas Luz/12 horas oscuridad) (Maestre-Serrano et al., 2010).
Obtención de generaciones f1/f2 de Aedes aegypti
Las larvas obtenidas en campo se transfirieron a bandejas plásticas con agua reposada y se alimentaron diariamente con 1 gr de concentrado para perro (Magic Friends) hasta que alcanzaron el estadio de pupa. Luego se separaron en tazas plásticas con 250 ml de agua reposada hasta la emergencia del adulto, estas tazas se colocaron en jaulas de 30,5 x 30,5 x 30,5 cm. Los machos se alimentaron con solución azucarada al 10% y las hembras, cada tres días con sangre desfibrinada utilizando un alimentador artificial. Para las oviposturas se introdujo en la jaula una taza de plástico que contenía en su interior toallas de papel absorbente y un tercio del volumen de agua reposada. Las toallas al tercer día fueron retiradas, se dejaron secar y fueron conservadas en bolsas plásticas de cierre hermético, debidamente rotuladas. Una vez obtenido el número suficiente de huevos se repitió el ciclo hasta obtener mosquitos adultos de la generación F1/F2 (Maestre-Serrano et al., 2010).
Bioensayos de susceptibilidad a propoxur en hembras de Aedes aegypti
Los bioensayos se realizaron utilizando la técnica de botellas impregnadas (Brogdon & Mcallister, 1998), siguiendo el protocolo establecido por los Centros de Control y Prevención de Enfermedades (CDC, 2010). Cada bioensayo consistió en cuatro botellas tratamientos y una botella control, tanto para las poblaciones de campo como para la cepa de referencia Rockefeller. Para el desarrollo de las pruebas se utilizaron botellas de vidrio transparente con tapa rosca de 250 ml de capacidad marca Scharlau, las cuales se impregnaron con 1 ml de la dosis diagnóstica del carbamato propoxur (Estándar analítico, Pureza: 99,6 %, marca Supelco) diluido en acetona (12,5 µg/botella) establecida por el Instituto Nacional de salud de Colombia (Santacoloma et al., 2012). La botella control se impregnó con 1 ml de acetona. Se expusieron en cada botella impregnada entre 20 y 25 hembras adultas de la generación F1/F2, de tres a cinco días de emergidas; se registró el número de mosquitos derribados cada cinco minutos y la mortalidad final se registró al cumplimiento del TD de 30 min.
Análisis de datos
Se realizó una base de datos en el programa Excel, en el cual se registró el número de repeticiones por cada población y la cantidad de mosquitos muertos cada cinco minutos hasta el cumplimiento del TD de 30 min. Posteriormente, se calculó el porcentaje de mortalidad para cada población y se realizaron las gráficas de porcentaje de mortalidad vs tiempo de diagnóstico en el programa GraphPad PRISM v.9 (GraphPad Prism, 2020).
Mapa del departamento de Córdoba. Se señalan las zonas biogeográficas y los municipios agrupados según objeto de estudio. Zona 1 alto y medio Sinú: Cereté (C), Ciénaga de Oro (CO), Montería (M), Tierralta (TA), Valencia (V); Zona 2 bajo Sinú, Costera y Sabana: Lorica (L), Los Córdobas (LC), Sahagún (S), San Andrés de Sotavento (SA), San Bernardo del Viento (SB); y Zona 3 río San Jorge: Ayapel (A), Montelíbano (ML), Planeta Rica (PR), Pueblo Nuevo (PN) y Puerto Libertador (PL).
Resultados y discusión
Los resultados demostraron mortalidad del 100% a la DD de 12,5 µg/botella de propoxur antes de alcanzar el TD de 30 min en las todas las poblaciones de Ae. aegypti evaluadas incluyendo la cepa de referencia susceptible Rockefeller (Figura 2).
Este estudio documenta por primera vez la susceptibilidad al propoxur de las poblaciones de Ae. aegypti en el departamento de Córdoba. Según los resultados este insecticida emerge como una alternativa viable a los piretroides y organofosforados tradicionalmente empleados para el control del mosquito vector de los virus dengue, zika y chikungunya.
Aunque el propoxur no ha sido empleado en los programas de control de vectores en Colombia, este carbamato fue ampliamente utilizado en los hogares del país como ingrediente activo de un producto comercial destinado al control de plagas urbanas (Eastmond & Balakrishnan, 2010; Maestre-Serrano et al., 2010). En este contexto, la susceptibilidad observada en las poblaciones de Ae. aegypti evaluadas podría estar relacionada con la aplicación esporádica y localizada de propoxur en determinadas áreas.
Los resultados obtenidos en el presente estudio son similares a los observados en poblaciones de Ae. aegypti en otros países de la región como Cuba (Rodríguez et al., 2004), Panamá (Cáceres et al., 2013) y Venezuela (Pérez-Pinto, 2009). Sin embargo, estos contrastan con los reportados en Perú en donde se registró resistencia a este carbamato (Konan et al., 2021-). La resistencia a insecticidas y los mecanismos subyacentes son fenómenos dinámicos que varían en espacio y tiempo, subrayando la necesidad de una vigilancia periódica en los programas de control vectorial (Rodríguez et al., 2010).
En Colombia, los estudios que examinan la susceptibilidad al propoxur son limitados. La red de vigilancia de insecticidas del Instituto Nacional de Salud ha identificado poblaciones susceptibles en varios municipios, incluyendo Florencia en el departamento de Caquetá, Girardot y La Mesa en Cundinamarca, San José del Guaviare en Guaviare, Villavicencio y Puerto López en el Meta, así como Bucaramanga y Sabana de Torres en Santander. No obstante, se ha reportado una baja frecuencia de resistencia en poblaciones de los departamentos del Meta y Guaviare, y en los municipios de Baranoa y Puerto Colombia en el departamento del Atlántico (Maestre-Serrano et al., 2010).
Es importante considerar que la susceptibilidad se determinó mediante una DD de 12,5 µg/botella. Por lo tanto, la aplicación de bioensayos de dosis-respuesta para calcular parámetros como la concentración letal 50 (CL-50) y la concentración letal 90 (CL-90), junto con la frecuencia de resistencia (FR) proporcionaría una perspectiva más detallada sobre el nivel de susceptibilidad de las poblaciones de Ae. aegypti.
Porcentaje de mortalidad de hembras en poblaciones de Ae. aegypti del departamento de Córdoba expuestas a DD de 12,5 µg/botella de propoxur. A) Zona 1: alto y medio Sinú. B) Zona 2: bajo Sinú, costera y sabana. C) Zona 3: río San Jorge.
Conclusiones
Las poblaciones de Ae. aegypti analizadas demostraron ser susceptibles a una DD de propoxur de 12,5 µg/botella y TD de 30 min. Esto subraya la viabilidad de este carbamato como una alternativa prometedora para el control de Ae. aegypti en los municipios evaluados del departamento de Córdoba.
Origen y financiamiento
Este trabajo se realizó en el marco del proyecto de investigación con código: 125389684750, financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia.
Contribución de los autores
El primer y segundo autor escribieron el borrador original del manuscrito. El tercer autor en conjunto con el sexto, séptimo y octavo autor contribuyeron con la metodología, curación de datos, escritura, edición y revisión del manuscrito. El cuarto y quinto autor contribuyeron con la conceptualización, investigación, visualización y revisión del manuscrito. El noveno autor contribuyo con la supervisión, validación y revisión del manuscrito. El décimo autor administro el proyecto, adquirido los recursos de financiación, contribuyo con la curación de datos, investigación, escritura, edición y revisión del manuscrito.
Conflicto de intereses
Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.