Analise citologica de populações de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) e Culex quinquefasciatus Say, 1823 (Diptera, Culicinae)

Orientadores : Carlos Fernando Salgueirosa de Andrade, Shirlei Maria Recco PimentelTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: No presente estudo foram feitas avaliações da susceptibilidade de Aedes aegypti e Culex quinquefasciatus a inseticidas organofosforados, carbamato e piretróides por meio de bioensaios. Isto permitiu monitorar a resistência em populações destas espécies em Campinas,SP, Campo Grande,MS e Cuiabá,MT. Adicionalmente, foi realizada uma avaliação citológica dos cromossomos politênicos dos túbulos de Malpighi em larvas, pupas e adultos de A. aegypti para as populações de Campinas,SP (Aea-Campus, Aea-Lab, Aea-Unicamp) e Campo Grande,MS (Aea-UFMS, Aeacemitério)- Brasil, para as populações Aea-INS-Bogotá e Aea-Palmira,VA-Colômbia, e para a linhagem padrão Rockefeller. Da mesma forma foram avaliados os cromossomos politênicos de C. quinquefasciatus em populações de Campinas,SP (UNI-R1, UNI-R2), Campo Grande,MS (UFMS-R) e Cuiabá,MT (Cuiabá-R)- Brasil, nas populações Cxq-Palmira,VA e Cxq-INS-Bogotá- Colômbia, e na linhagem padrão IAL. A partir de larvas criadas em baixas temperaturas (18-24°C), bem alimentadas e com pouco estresse por alta densidade populacional foram feitos estudos citológicos usando a técnica convencional de coloração com orceína. Os melhores resultados na obtenção e reproducibilidade dos cromossomos politênicos de A. aegypti e C. quinquefasciatus foram alcançados com túbulos de Malpighi de pupas fêmeas grandes recém formadas (0-4h/18-24°C). Lâminas adequadas também foram obtidas com imagos fêmeas e larvas de 4° estádio avançado. Pode-se considerar que as dificuldades registradas na literatura para estas espécies foram contornadas em 80% para as linhagens avaliadas neste trabalho. Mapas dos cromossomos politênicos para A. aegypti e C. quinquefasciatus foram elaborados. Isto permitiu identificar marcadores cromossômicos para uso na diferenciação dos cromossomos e caracterização citológica das espécies. Em C. quinquefasciatus as regiões centroméricas e a região organizadora do nucléolo são os principais marcadores para identificar os cromossomos, outros grupos de bandas e puffs são característicos nesta espécie como assinalado. O grau de politenia variou entre as linhagens de C. quinquefasciatus, sendo menor na linhagem padrão. Embora o padrão de bandas em C. quinquefasciatus apresente maior resolução que aquele de A. aegypti, nas duas espécies foi possível identificar marcadores cromossômicos característicos e específicos. Nos mapas das linhagens resistentes de C. quinquefasciatus, foi observado na seção 31 do cromossomo 2L, marcador cromossômico do gene amplificado para esterases já associado com a resistência aos organofosforados. Discute-se que o monitoramento de populações de mosquitos de importância médica pode ser viável por meio de bioensaios bem como citologicamente, evidenciando mudanças na susceptibilidade aos inseticidas e levantando a necessidade de vigilância da resistência nas populações avaliadas. Sugere-se que desta forma, estudos populacionais e mapeamento físico de genes poderão ser realizados com cromossomos politênicos de espécies de CulicinaeAbstract: In the present study, evaluations of the susceptibility to organophosphorus, carbamate and pirethroid insecticides of Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus were made by means of bioassays. This allowed monitoring the resistance in populations of these species in Campinas, SP, Campo Grande, MS and Cuiabá, MT. Moreover, a cytological evaluation of the polytene chromosomes from Malpighi tubules was undertaken in larvae, pupae and adults from A. aegypti populations: Campinas, SP (Aea-campus, Aea-Lab, Aea-Unicamp) and Campo Grande, MS (AeaUFMS, Aea-cemetery) - Brazil, for the populations Aea-INS-Bogota and Aea-Palmira, VA - Colombia, and for the Rockefeller susceptible standard strain. In the same way the polytene chromosomes from C. quinquefasciatus populations were appraised: Campinas, SP (UNI-R1, UNI-R2), Campo Grande, MS (UFMS-R) and Cuiabá, MT (Cuiabá-R) - Brazil, Cxq-Palmira, VA and Cxq-INS-Bogota - Colombia, and in the IAL susceptible standard strain. Starting with larvae reared in low temperatures (18-24°C), well fed and with little stress due to overcrowding, cytological studies were made using the conventional technique of orcein staining. The best results for obtaining and reproducing the polytene chromosomes of A. aegypti and C. quinquefasciatus were reached with Malpighi tubules of recently emerged big female pupae (O to 4 h / 18-24°C). Adequate slides were also obtained with female adults and 4th advanced instar larvae. It can be considered that the difficulties registered in the literature for these species were avoided in 80% for the strains evaluated in this work. Polytene chromosome maps from A. aegypti and C. quinquefasciatus were also elaborated. This allowed identifying chromosomallandmarks for use in the differentiation of the chromosomes and cytological characterization of species. In C. quinquefasciatus the centromere regions and the nucleolar organizing region (NOR) are the main landmarks to identify the chromosomes. In this species, other groups of bands and puffs are also characteristic landmarks. The degree of politenization varied among the strains of C. quinquefasciatus, being smaller in the standard lineage. Although the pattern of bands in C. quinquefasciatus provides greater resolution than that of A. aegypti, in the two species identification of characteristic and specific chromosome landmarks was possible. In the maps of the resistant strains of C. quinquefasciatus, chromosomal marker of the amplified gene for esterase was associated with resistance to the organophosphorus insecticides and observed in section 31 of chromosome arm 2L. The monitoring of medically important mosquito populations appears to be viable by means of bioassay as well as cytological evaluations, showing changes in the susceptibility to the insecticides and demonstrating the need of surveillance of resistance in the appraised populations. It is suggested that in this way, population studies and physical mapping of genes in species of Culicinae, can be undertaken based on polytene chromosomesDoutoradoBiologia CelularDoutor em Biologia Celular e Estrutura