Ecology, seasonality and acaricide resistance of ticks in rural properties in the Triângulo Mineiro

CHAPTER II, ABSTRACT: The cattle tick Rhipicephalus microplus is widely distributed in tropical and subtropical regions of the world, responsible for high losses to the cattle production. Therefore, knowledge of the biological and ecological aspects of this tick in each region are essential to establish control strategies. The objective of this study was to describe biology and ecology aspects of this tick in the Triângulo Mineiro region. An evaluation of the non-parasitic phase of this tick was carried out for two years under natural conditions in pasture and forest and under controlled laboratory conditions. Additionally an evaluation of the parasitic phase through tick counts on naturally infested Gir x Holstein crossbred heifers, for three consecutive years was conducted. In pasture, the average egg hatching rates ranged from 1% to 99.4%, resulting in 31 to 3678.1 larvae produced per engorged female, the incubation period ranged from 33.9 to 72.4 days and the survival of the larvae ranged from 23.5 days to 111.5 days. In the forest, the average hatching rate was of 15.8% to 99.2%, the number of larvae produced per female was between 587.2 and 3640.8, with an incubation period ranging from 38.3 days to 80.2 days. and larval survival of from 59.5 to 130.5 days. In laboratory, the parameters were more constant with the average hatching rate varying from 89.7% to 99.7%, number of larvae produced per female from 2206.2 to 3338.4, incubation period from 20.6 to 21 .5 days and survival from 81.8 days to 91.0 days. The most favorable environmental conditions for ticks were observed in spring and summer. On the other hand, the period between late May and early September were deleterious to ticks, as shown by the low hatching rates and reduced number of larvae produced per female. The microenvironment in the forest provided some protection to ticks when conditions were adverse, resulting in a higher hatching rate than ticks of the same series in the pasture. Regarding infestation of cattle, five infestation peaks of infestation were observed per year, indicating five generations of ticks per year, reinforced by the the potential number of annual generations of the observations of the non-parasitic phase. Infestation peaks occurred in mid-summer (January), early autumn (March/April), late autumn (May/June), early spring (September) and late spring (November). With the data obtained, an alternative of strategic control is proposed, starting a series of acaricide treatments with the entrance of the first cold front between May and June. The hypothesis to be tested in this proposal is a superior efficacy in the control of ticks by hitting the last generation of ticks on cattle with acaricides and submitting the survivors, females and later their egg masses, to the most inhospitable environment (increasing cold and drought) in an additive, perhaps synergistic, control effect. CHAPTER III, ABSTRACT: The tick Amblyomma sculptum is typical to the Cerrado biome and one of the most aggressive Brazilian species to humans. This species is important for public health because it transmits the Brazilian Spotted Fever agent to humans. Therefore, there is the need to know aspects of the biology of this tick for control purposes. We herein describe and compare aspects of the biology of the non-parasitic phases of A. sculptum under natural and laboratory conditions. Monthly, engorged larvae, nymphs and females were allocated to three different environments, a Brachiaria (Syn. Urochloa) decumbens pasture area, a forested area adjacent to the pasture and a control environment in the laboratory. Under natural conditions, the longest pre-ecdysis periods for engorged larvae and nymphs were associated with the lowest means of environmental temperature and the shortest with increasing environmental temperature. In the hottest time of the year, the pre-oviposition and incubation period were also accelerated in relation to the coldest periods in both natural environments. The average survival of nymphs and adults reached 274.6 days and 491.6 days, respectively, depending on the place and month and allocation of engorged instars in the environment. The forest exerted a buffering effect against extremes of temperature and humidity, best evidenced by the higher hatching rates compared to pasture. In both pasture and forest, behavioral diapause was evident, and the larvae hatched between October and March remained in diapause until late March or early April. The longest average period of diapause observed in this study was of 180.0 days, seen in ticks allocated in the forest. The vertical movement of the infesting larvae was also studies and it was found that they moved towards the top of the stem in the period when the relative humidity of the air was minimum and the temperature at the maximum of the day and the dispersion of these larvae along the surface occurred hours after the start of temperature increase and relative humidity decrease. CHAPTER IV, ABSTRACT: Ticks are one of the biggest constrains for the dairy production in Brazil, especially in taurine herds and their crosses. For adequate control, it is necessary to know the population variables of ticks and parasite species exchange of between hosts in the regions of interest since this can vary from place to place. This study aimed to evaluate the natural infestation by ticks in dairy cattle and horses from six dairy farms in the Triângulo Mineiro region, Minas Gerais, and to evaluate the resistance to commercially available acaricides of the cattle tick, Rhipicephalus microplus. In two of these farms, ticks were collected monthly and in the other four counts were seasonal (every three months). Counts of the Glória Experimental Farm lasted 36 months, with 540 inspections of cattle and 48,185 R. microplus ticks collected. At the Farm of the Instituto Federal do Triângulo Mineiro, 315 cattle inspections were carried out in 21 collections that resulted in 12570 (99.95%) R. microplus and six (0.05%) Amblyomma sculptum. At Joinha Farm, 120 cattle inspections were carried out on eight occasions and 6515 R. microplus were collected. At São Lucas Farm, 95 cattle inspections were carried out, in eight collections, with 9382 (97.8%) R. microplus and 215 (2.2%) A. sculptum collected. At Morro da Mesa Farm, 22 cattle inspections were carried out in five assessments, with 1293 (99.5%) R. microplus and 7 (0.5%) A. sculptum collected. At Madrinha Medalha Farm, 13 cattle inspections were carried out in four collections, with 541 (99.6%) R. microplus and 2 (0.4%) A. sculptum collected. The monthly tick counts at the Glória Experimental Farm showed that R. microplus can have up to five annual peaks of infestation in the Triângulo Mineiro region. Resistance of the tick R. microplus was detected to three of the five acaricide products tested and, exclusively, at Joinha Farm, to all products tested. This high resistance observed in the Joinha Farm was associated with the constant use of acaricides. In five of the farms, 133 equine inspections were carried out and three species of ticks were found, Dermacentor nitens, A. sculptum and R. microplus. In Glória Experimental Farm, only R. microplus ticks were found, in the Farm of the Federal Institute of the Triângulo Mineiro R. microplus and A. sculptum. On the remaining farm the three tick species were found. In general, equine tick infestations were very low. Infestations by A. sculptum in cattle and horses were characterized by the seasonal occurrence of different stages, with larvae in autumn, nymphs in autumn and winter and adults in spring and summer.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorTese (Doutorado)CAPÍTULO II, RESUMO: O carrapato do boi Rhipicephalus microplus é uma espécie amplamente distribuída em regiões tropicais e subtropicais do mundo responsável por prejuízos elevados à cadeia produtiva de bovinos. Diante disso, o conhecimento dos aspectos biológicos e ecológico desse carrapato em cada região de sua ocorrência são fundamentais para estabelecer estratégias de controle desse ectoparasito. O objetivo desse estudo foi descrever aspectos da biologia e ecologia desse carrapato na região do Triângulo Mineiro. Foi feita, por dois anos, a avaliação da fase não parasitária desse carrapato sob condições naturais em pasto e mata e sob condições controladas em laboratório (estufa BOD). E avaliação da fase parasitária através de contagens de carrapatos em novilhas mestiças Gir x Holandês naturalmente infestadas, por três anos consecutivos. No pasto as taxas médias de eclosão variaram de 1% a 99,4%, resultando em 31 a 3678,1 larvas produzidas por fêmea ingurgitada, o período de incubação variou entre 33,9 e 72,4 e a sobrevivência das larvas variou de 23,5 dias a 111,5 dias. Na mata, taxa de eclosão média foi de 15,8 % a 99,2%, número de larvas produzidos por fêmea foi entre 587,2 e 3640,8, com período de incubação variando entre 38,3 dias e 80,2 dias e sobrevivência larval de 59,5 dias a 130,5. Na BOD, os parâmetros foram mais constantes com a taxa de eclosão média variando de 89,7% a 99,7%, número de larvas produzidos por fêmea de 2206,2 a 3338,4, período de incubação de 20,6 a 21,5 e a sobrevivência de 81,8 dias a 91,0 dias. As condições ambientais mais favoráveis aos carrapatos foram observadas na primavera e no verão. Em contrapartida o período entre final de maio e início de setembro foram deletérios aos carrapatos evidenciados pelas baixas taxas de eclosão e consequente reduzido número de larvas produzidos por fêmea. O microambiente na mata forneceu certa proteção aos carrapatos quando as condições foram adversas, resultando em uma taxa de eclosão superior à aos dos carrapatos da mesma série no pasto. Com relação a infestação nos bovinos quando observadas as médias de infestação ao longo dos anos observou-se cinco picos de infestação, evidenciando cinco gerações de carrapato por ano reforçando o potencial de número de gerações anuais das observações da fase não parasitária. Os picos de infestação ocorreram no meio do verão (janeiro), início do outono (março/abril), final do outono (maio/junho), início da primavera (setembro) e no término da primavera (novembro). Com os dados obtidos propõe-se uma alternativa de controle estratégico iniciando uma série de tratamentos acaricidas com a entrada da primeira frente fria entre maio e junho. A hipótese a ser testada nesta proposta é uma eficácia superior no controle de carrapatos ao se atingir a última geração de carrapatos nos bovinos com acaricidas e submetendo os sobreviventes, fêmeas e posteriormente suas massas de ovos, ao ambiente mais inóspito (frio e seca crescentes) em um efeito aditivo, talvez sinérgico de controle. CAPÍTULO III, RESUMO: O carrapato Amblyomma sculptum é típico do Cerrado brasileiro e trata-se de uma das espécies brasileiras mais agressivas aos seres humanos. Essa espécie é importante na saúde pública por ser o vetor do agente causador da Febre Maculosa Brasileira para humanos. Diante da necessidade de conhecer os aspectos da biologia desse carrapato visando controle, o objetivo desse trabalho foi descrever e comparar aspectos da biologia das fases não parasitárias de A. sculptum em condições naturais e laboratoriais. Mensalmente larvas, ninfas e fêmeas ingurgitados foram alocados em três ambientes distintos, uma área de pasto de Brachiaria (Syn. Urochloa) decumbens, uma área de mata adjacente ao pasto e um ambiente controle em estufa BOD no laboratório. Em condições naturais os períodos de pré-ecdise mais prolongados referentes a larvas e ninfas ingurgitadas foram associados aos menores valores médios de temperatura ambiental e os mais curtos com o aumento da temperatura ambiental. Na época mais quente do ano o período pré-ovipostura e de incubação também foram acelerados em relação aos períodos mais frios nos dois ambientes naturais. Constatou-se que a sobrevida média de ninfas e adultos pode chegar a 274,6 dias e 491,6 dias, respectivamente, dependendo do local e mês e alocação dos instares ingurgitados no ambiente. A mata exerceu um efeito tampão contra os extremos de temperatura e umidade, mais bem evidenciado pelas taxas de eclosão superiores em relação ao pasto. Tanto no pasto quanto mata a diapausa comportamental foi evidente, e as larvas eclodidas entre os meses de outubro a março permaneciam em diapausa até final de março ou início de abril. O maior período médio de diapausa observado nesse estudo foi de 180,0 dias, obtido por carrapatos alocados na mata. Foi também observado o comportamento de movimentação vertical das larvas infestantes e contatou-se que elas se moviam no sentido do topo do caule no período em que a umidade relativa do ar era mínima e a temperatura máxima e a dispersão dessas larvas ao longo da superfície horas após o início do aumento da temperatura e redução da umidade relativa. CAPÍTULO IV, RESUMO: Os carrapatos são um dos maiores entraves na cadeia produtiva de bovinos no Brasil, principalmente em rebanhos taurinos e seus cruzamentos. Para um controle adequado é necessário conhecer as variáveis populacionais dos carrapatos e de intercâmbio das espécies dos parasitas entre hospedeiros nas regiões de interesse uma vez que isso pode variar de local para local. Esse estudo teve como objetivo avaliar a infestação natural por carrapatos em bovinos leiteiros e equinos de seis fazendas produtoras de leite da região do Triângulo Mineiro, Minas Gerais e diagnosticar a resistência a acaricidas disponíveis comercialmente do carrapato do boi, Rhipicephalus microplus. Em duas dessas fazendas foram realizadas coletas mensais de carrapatos e nas outras quatro contagens sazonais (a cada três meses). Na fazenda experimental do Glória, foram 36 meses de avaliação, sendo realizadas 540 inspeções de bovinos e 48185 carrapatos coletados, sendo o R. microplus a única espécie encontrada. Na Fazenda do Instituto Federal do Triângulo Mineiro, foram feitas 315 inspeções de bovinos em 21 meses de coleta, sendo coletados 12570 (99,95%) R. microplus e seis (0,05%) Amblyomma sculptum. Na Fazenda Joinha, foram feitas 120 inspeções de bovinos em oito ocasiões e coletados 6515 R. microplus. Na Fazenda São Lucas foram feitas 95 inspeções de bovinos, em oito coletas, sendo obtidos 9382 (97,8%) R. microplus e 215 (2,2%) A. sculptum. Na Fazenda Morro da Mesa, foram feitas 22 inspeções de bovinos em cinco avaliações, sendo obtidos 1293 (99,5%) R. microplus e 7 (0,5%) A. sculptum. Na Fazenda Madrinha Medalha, foram feitas 13 inspeções de bovinos em quatro coletas, sendo obtidos 541 (99,6%) R. microplus e 2 (0,4%) A. sculptum. Nas contagens mensais de carrapatos realizadas na Fazenda Experimental do Glória pôde-se constatar que R. microplus pode ter até cinco picos anuais de infestação na região do Triângulo Mineiro. Foi detectada resistência do carrapato R. microplus a três dos cinco produtos acaricidas testados e, exclusivamente, na Fazenda Joinha, a todos os produtos testados. Esta resistência elevada na fazenda Joinha estava associada ao uso constante de acaricidas. Em cinco das fazendas foram realizadas 133 inspeções de equinos e encontrados três espécies de carrapatos, Dermacentor nitens, A. sculptum e R. microplus. Na Fazenda Experimental do Glória foram encontrados apenas carrapatos R. microplus, na Fazenda do Instituto Federal do Triângulo Mineiro R. microplus e A. sculptum. Nas fazendas restantes as três espécies de carrapatos foram encontradas. De maneira geral as infestações de equinos por carrapatos foram bem reduzidas. As infestações por A. sculptum em bovinos e equinos foram caracterizadas pela ocorrência sazonal dos diversos estágios, com larvas no outono, ninfas no outono e inverno e adultos na primavera e verão