Assessment of the susceptibility status of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) populations to pyriproxyfen and malathion in a nation-wide monitoring of insecticide resistance performed in Brazil from 2017 to 2018.

BACKGROUND: Chemical mosquito control using malathion has been applied in Brazil since 1985. To obtain chemical control effectiveness, vector susceptibility insecticide monitoring is required. This study aimed to describe bioassay standardizations and determine the susceptibility profile of Ae. aegypti populations to malathion and pyriproxyfen, used on a national scale in Brazil between 2017 and 2018, and discuss the observed impacts in arbovirus control. METHODS: The diagnostic-doses (DD) of pyriproxyfen and malathion were determined as the double of adult emergence inhibition (EI) and lethal doses for 99% of the Rockefeller reference strain, respectively. To monitor natural populations, sampling was performed in 132 Brazilian cities, using egg traps. Colonies were raised in the laboratory for one or two generations (F1 or F2) and submitted to susceptibility tests, where larvae were exposed to the pyriproxyfen DD (0.03 µg/l) and adults, to the malathion DD determined in the present study (20 µg), in addition to the one established by the World Health Organization (WHO) DD (50 µg) in a bottle assay. Dose-response (DR) bioassays with pyriproxyfen were performed on populations that did not achieve 98% EI in the DD assays. RESULTS: Susceptibility alterations to pyriproxyfen were recorded in six (4.5%) Ae. aegypti populations from the states of Bahia and Ceará, with Resistance Ratios (RR95) ranging from 1.51 to 3.58. Concerning malathion, 73 (55.3%) populations distributed throughout the country were resistant when exposed to the local DD 20 µg/bottle. On the other hand, no population was resistant, and only 10 (7.6%) populations in eight states were considered as exhibiting decreased susceptibility (mortality ratios between 90 and 98%) when exposed to the WHO DD (50 µg/bottle). CONCLUSIONS: The feasibility of conducting an insecticide resistance monitoring action on a nation-wide scale was confirmed herein, employing standardized and strongly coordinated sampling methods and laboratory bioassays. Brazilian Ae. aegypti populations exhibiting decreased susceptibility to pyriproxyfen were identified. The local DD for malathion was more sensitive than the WHO DD for early decreased susceptibility detection.

Avaliação quantitativa do monitoramento da resistência a inseticidas em populações brasileiras de Aedes aegypti: uma análise temporal da dinâmica da resistência / Quantitative assessment of insecticide resistance monitoring in Brazilian populations of Aedes aegypti: a temporal analysis of resistance dynamics

Aedes aegypti é o vetor de uma série de arboviroses que atualmente circulam pelo Brasil, como dengue, Zika e chikungunya. Na ausência de vacinas ou de medicamentos específicos, a redução da densidade das populações de A. aegypti é a principal ferramenta de controle destes agravos. Ainda hoje, o controle químico é bastante confundido com o controle do vetor, ou seja, inseticidas continuam sendo amplamente aplicados em saúde pública. No Brasil, os organofosforados (OP) têm sido usados contra A. aegypti por anos, desde 1967, e os piretroides (PY) desde 2000. Os compostos mais amplamente utilizados em âmbito nacional têm sido o larvicida temephos (OP) e o adulticida deltametrina (PY). Em 2009, os Reguladores do Desenvolvimento de Insetos (IGR) e o OP malathion foram introduzidos para utilização, respectivamente, no controle de larvas e de adultos. O uso intenso de inseticidas pode selecionar indivíduos resistentes nas populações naturais do vetor, eliminando os espécimes suscetíveis e reduzindo a variabilidade das populações. No presente estudo, apresentamos: (1) uma revisão sistemática, baseada na bibliografia disponível até julho de 2017 e em dados inéditos de nossa equipe, do status da resistência a temephos e deltametrina de populações brasileiras de A. aegypti; estes dados foram avaliados por Região e comparados com a incidência de dengue por município e com o fornecimento de inseticidades aos estados; (2) o perfil de suscetibilidade de 12 populações do vetor frente ao IGR diflubenzuron, um inibidor de síntese de quitina, após sua introdução no país e (3) o uso de ferramentas matemáticas para procurar correlações entre resistência a inseticidas com os mecanismos avaliados e potencialmente, com a incidência de dengue

Ensaios dose-resposta detectaram altos níveis de resistência para o temephos e para deltametrina embora todas as amostras avaliadas tenham sido suscetíveis ao diflubenzuron. Diferentes padrões regionais de incidência de dengue foram identificados e sua correlação com a resistência a inseticidas foi variável. Os dados também permitiram comparar duas metodologias qualitativas de avaliação da resistência de adultos a inseticidas, 'CDC' (garrafas impregnadas) e 'WHO' (papéis impregnados), sugerindo que a primeira tende a induzir maiores taxas de mortalidade. A resistência metabólica sempre foi maior em fêmeas adultas do que em larvas; glutationa-S-transferases e esterases foram as principais classes enzimáticas alteradas. Em algumas populações do vetor, no caso de resistência a PY, foi possível identificar a opção por resistência metabólica ou, alternativamente, por alteração do sitio-alvo. Regressão de Poisson identificou relação significativa entre resistência e taxas de incidência de dengue, sugerindo impacto da intensificação do controle químico nos perfis de populações do vetor. Regressão logística detectou associação entre o sitio alvo de PY, o Nav, e resistência a deltametrina; foram ainda detectadas alterações de classes específicas de enzimas detoxificantes e resistência a deltametrina, mas não a temephos. Para compreender o perfil da contribuição das diferentes variáveis disponíveis sobre a resistência, iniciamos a decomposição de dados por análise de Componentes Principais (PCA). O histórico do status da resistência a temephos e deltametrina em populações brasileiras de A. aegypti revelou a disseminação da resistência aos principais inseticidas utilizados pelo Programa Nacional de Controle da Dengue, mostrando o caráter multifatorial da resistência no país. (AU)