Διάγνωση και αντιμετώπιση της ανθεκτικότητας των κουνουπιών Culex pipiens στα εντομοκτόνα με χρήση βιοτεχνολογίας

Abstract

Οι μοριακές διαγνωστικές μέθοδοι ανθεκτικότητας αποτελούν ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για τη διαχείριση προγραμμάτων χημικής καταπολέμησης των κουνουπιών, τα οποία δημιουργούν τεράστια προβλήματα υγειονομικής σημασίας και όχλησης παγκοσμίως. Στόχος της εργασίας αυτής ήταν η εφαρμογή μοριακών τεχνικών προκειμένου να προσδιοριστεί η παρουσία και η συχνότητα γνωστών μεταλλαγών ανθεκτικότητας στους πληθυσμούς που συλλέχθηκαν από διάφορες περιοχές της Αττικής (Άγιος Στέφανος -αστικό, ρέμα, και Ν. Χαλκηδόνα), καθώς και η διεξαγωγή βιοδοκιμών σε προνύμφες από τo πεδίο, που εμφανίζουν ανθεκτικότητα στα πυρεθροεϊδή για την ανίχνευση συνεργιστικής δράσης μεταξύ των ουσιών deltamethrin και άλλων ουσίων φυσικής προέλευσης, προκειμένου για την αντιμετώπιση της ανθεκτικότητας. Πραγματοποιήθηκε η εφαρμογή γνωστών μοριακών μεθόδων για τον έλεγχο συγκεκριμένων της μεταλλαγής kdr, L1014F (προσδίδει ανθεκτικότητα στα πυρεθροειδή εντομοκτόνα) και της μεταλλαγής ακετυλοχολινεστεράσης (iAChE, G119S) και F290V (προσδίδει ανθεκτικότητα στα καρβαμιδικά και οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα) καθώς και για τον έλεγχο βιοτύπου. Η συχνότητα της μεταλλαγής kdr ήταν μεγάλη (το 83,3% των αλληλομόρφων την έφεραν στον πληθυσμό Άγιο Στέφανο αστικό, το 66,6% στον Άγιο Στέφανο ρέμα και το 52,3 % στον πληθυσμό της Ν. Χαλκηδόνας) ενώ η συχνότητα της μεταλλαγής iAChE ήταν μικρή για τους πληθυσμούς που μελετήθηκαν. Παράλληλα στον έλεγχο βιοτύπου βρέθηκαν και οι τρεις φαινότυποι ( molestus, mol/pip, υβριδικό). Aπό τις βιοδοκιμές που έγιναν η ουσία quercetin φάνηκε να παρεμποδίζει τα ένζυμα των P450s οξειδασών (υπεύθυνα για την ανθεκτικότητα) σε in vitro δοκιμές, ενώ αποτελέσματα συνεργιστικής δράσης για τη Deltamethrin in vivo έδωσαν οι ουσίες Thymol και Linaool.

Molecular diagnostics are a very useful tool for the management of insecticide resistance in mosquitoes. The aim of this study was the application of molecular techniques to determine the presence and frequency of known resistance mutations in populations collected from different parts of Attica (Agios Stefanos -municipal, stream, and N. Chalcedon), while at the same time for to tackle metabolic resistance which is also present in C. pipiens populations from Greece, we tested the ability of natural extracts, to synergise Deltamethrin toxicity in vivo, as well as inhibit P450 monooxygenase activity in vitro. Carried by the application of known molecular methods for the control of specific mutations, the mutation kdr, L1014F (confers resistance to pyrethroid insecticides) and switching acetylcholinesterase (iAChE, G119S) and F290V (confers resistance to carbamates and organophosphates insecticides) and for controlling biotype. The frequency of the pyrethroid resistance mutation L1014F was high (66,6-83,3% of the alles in the mosquito population from Agios Stefanos and 52,3 % in the population fron N. Xalkidona), while the frequency of organophospahet and carbamate target site resistance mutations in the Acetylcholinestarease gene(iAChE, G119S and F290V were very low. Molecular identification of biotypes showed that all possible cases wre present in Attiki (molestus, pipiens, hybrid). Thymol and Linaool showed a significant synergistic effect in vivo, while quercetin inhibited recombinant P450s – major pyrethroid metabolisers.