Μελέτη της ανθεκτικότητας των κουνουπιών σε σκευάσματα που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμησή τους στην Ελλάδα

Abstract

Στην παρούσα διατριβή διερευνήθηκαν τα επίπεδα ανθεκτικότητας στα εντομοκτόνα σε πληθυσμούς Culex pipiens και Aedes albopictus από διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας. Παράλληλα διερευνήθηκε η γενετική σύσταση πληθυσμών Culex pipiens σε σχέση με τα κρούσματα του ιού του Δυτικού Νείλου το 2010. Αρχικά συλλέχθηκαν προνύμφες κουνουπιών Cx. pipiens από 13 διαφορετικές περιοχές της χώρας με ιστορικό προγραμμάτων καταπολέμησης κουνουπιών την τελευταία δεκαετία και εξετάστηκε το δυναμικό και η επικινδυνότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας. Τέσσερις πληθυσμοί παρουσίασαν μειωμένη ευαισθησία στο οργανοφωσφορικό temephos σύμφωνα με τις βιοδοκιμές, ενώ όλοι οι πληθυσμοί εμφάνισαν υψηλή ευαισθησία στα υπόλοιπα προνυμφοκτόνα σκευάσματα που εξετάστηκαν (Bti, diflubenzuron). Εν συνεχεία, με μοριακές μεθόδους προσδιορίστηκε η παρουσία και η συχνότητα γνωστών μεταλλαγών ανθεκτικότητας στους πληθυσμούς αυτούς, για την εκτίμηση της επικινδυνότητας ανάπτυξης ανθεκτικότητας. Η ανάλυση έδειξε την ύπαρξη δύο γνωστών μεταλλαγών ανθεκτικότητας σε οργανοφωσφορικά και καρβαμιδικά εντομοκτόνα σε ετεροζυγοτία (G119S και F290V). Η ταυτόχρονη παρουσία των δύο αυτών μεταλλαγών καταγράφεται για πρώτη φορά σε χώρα της Μεσογείου. Η μοριακή ανάλυση των ποσοστών ανθεκτικότητας στα πυρεθρινοειδή (kdr, L1014F), έδειξε ένα πολύ υψηλό δυναμικό για ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε αυτή την ομάδα εντομοκτόνων ιδίως σε πληθυσμούς από την Π.Ε. Θεσσαλονίκης, όπου η συχνότητα έφτανε το 63%, όμως κυρίως σε ετερόζυγα άτομα, όπου δεν εκδηλώνεται σημαντικά ο φαινότυπος της ανθεκτικότητας. Στη συνέχεια, για το «Ασιατικό κουνούπι τίγρη» Ae. albopictus έγιναν συλλογές ωών με παγίδες ωοθεσίας από την Κέρκυρα (πρώτο σημείο εισόδου του εντόμου αυτού στη χώρα) και από τη Ριζούπολη (πρώτο σημείο καταγραφής στην Αττική) και πραγματοποιήθηκαν βιοδοκιμές για τον έλεγχο της ευαισθησίας τους σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας. Ο πληθυσμός από την Αθήνα παρουσίασε υψηλή ανθεκτικότητα στο οργανοφωσφορικό temephos και μάλιστα ο συντελεστής ανθεκτικότητας (RR50) του πληθυσμού αυτού ήταν κατά 8,83 φορές υψηλότερος από ευαίσθητους πληθυσμούς που αναφέρονται στη βιβλιογραφία. Ο ίδιος πληθυσμός της Αθήνας παρουσίασε μειωμένη ευαισθησία των τέλειων εντόμων στην έκθεσή τους στα πυρεθρινοειδή σε σχέση με τον πληθυσμό που προερχόταν από την Κέρκυρα. Ακολούθησε η εξέταση των μηχανισμών ανθεκτικότητας του Ae. albopictus στο temephos. Μετά από εργαστηριακή επιλογή του πληθυσμού από την Αθήνα για 10 γενιές διαπιστώθηκε πως η ανθεκτικότητα του Ae. albopictus στο temephos, οφείλεται στα αυξημένα επίπεδα των εστερασών. Στο τελευταίο κεφάλαιο πραγματοποιήθηκε ανάλυση της γενετικής σύστασης του Cx. pipiens, βασικού φορέα της επιδημίας του ιού του Δυτικού Νείλου στην Κεντρική Μακεδονία το 2010 συγκρινόμενη με αντίστοιχες οικο-εντομολογικές εστίες στο Μαραθώνα, όπου δεν υπήρχαν κρούσματα τη συγκεκριμένη περίοδο. Το είδος Cx. pipiens αποτελείται από το δύο διαφορετικούς βιότυπους και τρέφονται είτε αποκλειστικά σε πτηνά (pipiens form ορνιθόφιλα), είτε σε θηλαστικά (molestus form, ανθρωπόφιλα). Στην περιοχή των κρουσμάτων βρέθηκε σημαντικός αριθμός υβριδίων, που προέρχονται από σπάνιες διασταυρώσεις μεταξύ των δύο βιοτύπων. Οι υβριδικοί πληθυσμοί αυτοί είναι εξαιρετικά επικίνδυνοι επιδημιολογικά, γιατί μπορεί να τρέφονται τόσο σε πτηνά όσο και σε θηλαστικά γεγονός το οποίο αυξάνει πολύ τον κίνδυνο της άμεσης μετάδοσης του ιού του Δυτικού Νείλου από τα πτηνά (φυσική δεξαμενή του ιού) προς τον άνθρωπο.

In the present study I investigated the insecticide resistance status of two medically important mosquito species Culex pipiens and Aedes albopictus collected from Greece. At first, the resistance status of thirteen Cx. pipiens populations from five regional units in Greece over a three years period was examined, against four insecticides used for its control. Bioassays demonstrated susceptibility of most populations to all insecticides, except temephos in some regions. We also monitored the frequency of the pyrethroid target site resistance mutations L1014F (kdr), as well as the G119S and F290V in the Ace1 gene. Ace1 insensitivity mutations were found at low frequencies and always in heterozygocity. However, the frequency of kdr pyrethroid resistance mutations was higher (up to 63% in Thessaloniki). Concerning “Asian mosquito tiger” Ae. albopictus eggs were collected with oviposition traps from two different localities (Corfu, first species’ site of introduction in Greece and Rizoupoli, first detection site in capital city of Athens). Larvae and adult mosquitoes were tested in the lab using all registered products in Greece for mosquito control according to WHO guidelines. Population from Rizoupoli – Athens showed high resistance to temephos. Resistant Ratio (RR50=8,83) were high compared to other available data from literature. Additionally adult mosquitoes from the same population showed reduced LT50 when exposed to deltamethrin standard impregnated papers from WHO. Athens’ population were further selected in the laboratory for 10-generation and the molecular mechanism of resistance to temephos, was examined. Elevated esterases were implicated in the temephos resistance phenotype of Ae. albopictus. Finally, we have genetically characterized the composition of Cx. pipiens (pipiens and molestus). Samples were collected during the 2010 outbreak from the region of Thessaloniki, where WNV cases occurred, and from the region Schinias-Marathonas, with no reported cases at the time. Information on bird fauna was also obtained for the two regions. Application of genetic diagnostic tools revealed the presence of hybrids in Thessaloniki and suggested a great receptivity for the establishment of WNV zoonotic cycles.