Mechanisms of pyrethroid resistance in Haematobia irritans (Muscidae) from Mato Grosso do Sul state, Brazil / Mecanismos de resistência da Haematobia irritans (Muscidae) a piretróides em Mato Grosso do Sul, Brasil

Horn fly resistance to pyrethroid insecticides occurs throughout Brazil, but knowledge about the involved mechanisms is still in an incipient stage. This survey was aimed to identify the mechanisms of horn fly resistance to cypermethrin in Mato Grosso do Sul state, Brazil. Impregnated filter paper bioassays using cypermethrin, synergized or not with piperonyl butoxide (PBO) and triphenyl phosphate (TPP), were conducted from March 2004 to June 2005 in horn fly populations (n = 33) from all over the state. All populations were highly resistant to cypermethrin, with resistance factors (RF) ranging from 89.4 to 1,020.6. Polymerase chain reaction (PCR) assays to detect the knockdown resistance (kdr) mutation also were performed in 16 samples. The kdr mutation was found in 75% of the tested populations, mostly with relatively low frequencies (<20%), and was absent in some highly resistant populations. Addition of TPP did not significantly reduce the LC50 in any population. However, PBO reduced LC50s above 40-fold in all tested populations, resulting in RFs ≤ 10 in most cases. Horn fly resistance to cypermethrin is widespread in the state, being primarily caused by an enhanced activity of P450 mono-oxygenases and secondarily by reduced target site sensitivity.

Resistência da mosca-dos-chifres a inseticidas piretróides ocorre em todo o país, entretanto, o conhecimento sobre os mecanismos envolvidos é ainda incipiente. Este estudo objetivou identificar os mecanismos de resistência desta mosca à cipermetrina em Mato Grosso do Sul. Bioensaios utilizando papéis impregnados com cipermetrina, isoladamente ou sinergizada por butóxido de piperonila (PBO) ou trifenil fosfato (TPP), foram realizados de março∕2004 a junho∕2005 em 33 populações. Todas as populações apresentaram elevada resistência à cipermetrina, com fatores de resistência (FR) variando de 89,4 a 1.020,6. Ensaios de reação em cadeia da polimerase (PCR) visando a detecção de kdr ("knockdown resistance") foram realizados em 16 amostras. A mutação kdr foi detectada em 75% das populações, geralmente em baixas frequências (<20%) e ausente em algumas populações resistentes. A adição de TPP não reduziu significativamente a CL50 em nenhuma população. Entretanto, o PBO reduziu em mais de 40 vezes a CL50 de todas as populações testadas, resultando em FR ≤ 10 na maioria dos casos. Resistência da mosca-dos-chifres à cipermetrina encontra-se disseminada no estado, sendo causada primariamente por um aumento da atividade de P450 mono-oxigenases e secundariamente pela redução da sensibilidade do sítio de ação do inseticida.

Characterization of the pyrethroid resistance profile of Rhipicephalus (Boophilus) microplus populations from the states of Rio Grande do Sul and Mato Grosso do Sul, Brazil / Caracterização do perfil de resistência do Rhipicephalus (Boophilus) microplus a piretróides em populações dos estados do Rio Grande do Sul e Mato Grosso do Sul, Brasil

Cattle ticks Rhipicephalus (Boophilus) microplus are mainly controlled in Brazil by means of acaricide products, without any official policies in this regard. Acaricides continue to be sold indiscriminately, and this has contributed towards making the problem of resistance widespread, thus making diagnosis and monitoring of tick resistance essential. Here, bioassays (larval packet test) were performed on tick populations from the states of Rio Grande do Sul and Mato Grosso do Sul regarding their susceptibility to cypermethrin, deltamethrin and flumethrin. All the tick samples tested showed resistance to cypermethrin (10) (resistance factor (RF) ranging from 5.6 to 80.3) and deltamethrin (10) (RF ranging from 2.4 to 83.1). Six out of eight populations were resistant to flumethrin (RF ranging from 3.8 to 8.2). PCR molecular analyses did not show any T2134A mutations in the voltage-gated sodium channel gene, in any of the sampled populations. The results from this study highlight the critical status of resistance of the cattle tick to synthetic pyrethroids in the regions studied. Further studies are needed to identify the mechanisms responsible for the resistant phenotypes observed in the bioassays. This was the first detection of flumethrin resistance in Brazil.

O controle do carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus no Brasil é feito principalmente com produtos acaricidas, sem uma política de controle oficial. A venda destes produtos continua ocorrendo de maneira indiscriminada, o que tem contribuído para generalizar o problema da resistência em todo o país, tornando essencial seu diagnóstico e monitoramento. Bioensaios (teste do pacote de larvas) foram conduzidos com populações de carrapatos do Rio Grande do Sul e Mato Grosso do Sul, com relação à sua suscetibilidade a três princípios ativos piretróides. Todas as amostras analisadas mostraram resistência à cipermetrina (10), com fatores de resistência (FR) de 5,6 a 80,3, e à deltametrina, com FR variando de 2,4 a 83,1. Seis das oito amostras foram resistentes à flumetrina (FR de 3,8 a 8,2). Análises moleculares utilizando PCR demonstraram que em todas as populações amostradas não foram encontrados alelos com a mutação T2134A no gene do canal de sódio controlado por voltagem. Os resultados deste estudo evidenciam a situação crítica da resistência do carrapato bovino ao grupo dos piretróides sintéticos nas regiões estudadas. Novos estudos são necessários para identificar os mecanismos responsáveis pelos fenótipos resistentes observados nos bioensaios. Este é o primeiro relato da resistência a flumetrina no Brasil.

Susceptibility of Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae) to pyrethroids and their associations in Pernambuco, Brazil / Susceptibilidade de Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae) a piretróides e suas associações em Pernambuco, Brasil

The synthetic pyrethroids and their associations have been widely used for controlling Rhipicephalus (Boophilus) microplus. The frequent use of acaricides has been inducing the development of resistance in the tick populations. The aim of this study was to assess the susceptibility of R. (B.) microplus populations to pyrethroids and their associations in the region of Garanhuns, Pernambuco, Brazil. In addition, the level of information among farm owners regarding tick control measures was investigated. Ticks were collected directly from naturally infested dairy cattle in the region and were exposed to pyrethroids and their associations. At the same time, an epidemiological questionnaire was applied with the aim of investigating the level of information among the farmers. The results reported here indicate that R. (B.) microplus populations in the dairy region of Garanhuns show resistance to pyrethroids and their associations, except when the product is associated with piperonyl butoxide. Regarding the results from the epidemiological survey, it was seen that there is a considerable lack of information among the farmers in relation to ixodid control measures. The level of ticks resistance to acaricides varied widely across the region studied. No alternative control programs have been implemented among these farms, thus demonstrating that there is a need for more information relating to the biology and control of R. (B.) microplus.

Os piretróides sintéticos e associações são acaricidas amplamente utilizados para o controle do Rhipicephalus (Boophilus) microplus. O uso frequente destes fármacos tem induzido o surgimento de populações de carrapatos resistentes. Objetivou-se neste estudo avaliar a susceptibilidade de populações de R. (B.) microplus aos piretróides e associações. Além disso, investigou-se o nível de informações dos proprietários com relação ás medidas de controle utilizadas. Os carrapatos foram coletados diretamente de bovinos naturalmente infestados na região leiteira de Garanhuns, Pernambuco e expostos a piretróides e suas associações. Contemporaneamente, foi aplicado um questionário epidemiológico com o objetivo de avaliar o nível de informação dos produtores. Os resultados aqui obtidos demonstram que populações de R. (B.) microplus provenientes da região leiteira de Garanhuns apresentam resistência aos piretróides, exceto quando o produto está associado com butóxido de piperonila. Em se tratando dos resultados referentes ao inquérito epidemiológico, verificou-se considerável falta de informação por parte dos produtores com relação ás medidas de controle de ixodídeos. Assim, verifica-se que o nível de resistência aos acaricidas é muito variável na região estudada e que não há, nas propriedades, a adoção de programas alternativos de controle, demonstrando a necessidade de maiores informações relacionadas á biologia e ao controle do R. (B.) microplus.

Resistance to cypermethrin and amitraz in Rhipicephalus (Boophilus) microplus on the Santa Catarina Plateau, Brazil / Situação da resistência do Rhipicephalus (Boophilus) microplus à cipermetrina e amitraz no Planalto Catarinense, Brasil

With the objective of evaluating Rhipicephalus (Boophilus) microplus resistance to cipermetrina and amitraz, were collected engorged tick females from cattle on 20 farms on the Santa Catarina Plateau, in southern Brazil, between January of 2004 and May of 2006. Were also received 20 groups of engorged R. (B.) microplus females, collected by cattle farmers requesting acaricidal efficacy (AE) testing. Were performed in vitro tests, which consisted of immersing engorged females in cypermethrin (0.015%) and in amitraz (0.025%). An AE >95% was considered indicative of effectiveness. Of the 20 collected groups, 18 (90%) showed cypermethrin resistance and 1 (5%) showed amitraz resistance. Of the 20 received groups, 19 (95%) showed cypermethrin resistance and 2 (10%) showed amitraz resistance. The AE of cypermethrin was found to be >95%, 85-94%, and 55-64%, respectively, in 4 (57.1%), 2 (28.6%), and 1 (14.3%) of 7 reference groups, collected in the 1997-2001 period. The AE of amitraz was >95% in all of those groups. Among the groups of specimens received for analysis in that period, the AE of amitraz was >95% in 6 (85.71%) and 75-84% in 1 (14.28%). R. (B.) microplus resistance to acaricides is increasing on the Santa Catarina Plateau.(AU)

Com os objetivos de avaliar a resistência do Rhipicephalus (Boophilus) microplus à cipermetrina e ao amitraz no Planalto Catarinense, no período de janeiro de 2004 a maio de 2006, foram coletadas teleóginas em bovinos de 20 propriedades onde os produtores autorizaram a coleta (amostras por conveniência) e recebidas teleóginas de mais 20 propriedades com objetivo de diagnóstico de eficácia. Os testes in vitro foram realizados por imersão de teleóginas em cipermetrina (0,015%) e amitraz (0,025%). Considerando a eficácia igual ou superior a 95%, das 20 propriedades amostradas, 18 (90%) apresentaram resistência à cipermetrina e uma (5%) ao amitraz. Das 20 propriedades com teleóginas para diagnóstico, 19 (95%) apresentaram resistência à cipermetrina e duas (10%) ao amitraz. No período de agosto de 1997 a dezembro de 2001, das sete amostras coletadas, em quatro (57,1%) a eficácia da cipermetrina foi >95%, em duas (28,6%) entre 85% e 94% e em uma, (14,3%) entre 55% e 64%. A eficácia do amitraz foi >95%, em teleóginas de todas as propriedades. Nas amostras para diagnóstico, seis (85,71%) apresentaram eficácia para o amitraz >95% e uma (14,28%) entre 75% e 84%. A resistência desse ixodídeo aos carrapaticidas testados é crescente no Planalto Catarinense.(AU)

Acaricide resistance mechanisms in Rhipicephalus (Boophilus) microplus / Mecanismos de resistência aos acaricidas em Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Acaricide resistance has become widespread in countries where cattle ticks, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, are a problem. Resistance arises through genetic changes in a cattle tick population that causes modifications to the target site, increased metabolism or sequestration of the acaricide, or reduced ability of the acaricide to penetrate through the outer protective layers of the ticks body. We review the molecular and biochemical mechanisms of acaricide resistance that have been shown to be functional in R. (B.) microplus. From a mechanistic point of view, resistance to pyrethroids has been characterized to a greater degree than any other acaricide class. Although a great deal of research has gone into discovery of the mechanisms that cause organophosphate resistance, very little is defined at the molecular level and organophosphate resistance seems to be maintained through a complex and multifactorial process. The resistance mechanisms for other acaricides are less well understood. The target sites of fipronil and the macrocyclic lactones are known and resistance mechanism studies are in the early stages. The target site of amitraz has not been definitively identified and this is hampering mechanistic studies on this acaricide.(AU)

A resistência aos acaricidas tornou-se amplamente difundida nos países onde os carrapatos bovinos, Rhipicephalus .Boophilus. microplus, são um problema. A resistência surge por meio de alterações genéticas em umapopulação de carrapatos que causam modificações no local de ação, aumento do metabolismo ou sequestro do acaricida, ou ainda redução na capacidade do acaricida em penetrar através das camadas protetoras do corpo do carrapato. Neste artigo, foram revisados os mecanismos moleculares e bioquímicos da resistência aos acaricidas que ocorrem em R. (B.) microplus. A partir de um ponto de vista dos mecanismos envolvidos, a resistência aos piretróides tem sido caracterizada em maior grau do que em qualquer outra classe de acaricida. Embora uma grande quantidade de pesquisas têm sido direcionada para a descoberta de mecanismos que causam resistência aos organofosforados, muito pouco é conhecido ao nível molecular, e essa resistência parece ser mantida por intermédio de um processo multifatorial e complexo. Os mecanismos de resistência para os demais acaricidas são bem menos compreendidos. Os alvos de ação do fipronil e das lactonas macrocíclicas são conhecidos, e os estudos dos mecanismos de ação envolvidos estão ainda em estágios iniciais. O alvo de ação do amitraz ainda não foi definitivamente identificado, e isso é limitante aos estudos dos mecanismos envolvidos na resistência a esse acaricida.(AU)