TRANSFERENCIA HORIZONTAL DE INSETICIDAS EM BLATELLA GERMANICA - PARTE II - TRANSFERÊNCIA HORIZONTAL DE ISCA NA BARATA ALEMÃ: INDOXACARBE CAUSA MORTALIDADE SECUNDÁRIA E TERCIÁRIA

Esta publicação é o resultado da tradução, com algumas considerações minhas, do trabalho Horizontal Transfer of Bait in the German Cockroach: Indoxacarb Causes Secondary and Tertiary Mortality escrito por Grzegorz, B.; Clay W. S. e Gary W.B publicado no J. Econ. Entomol. 101(3): 894Ð901 (2008).

RESUMO

A transferência horizontal de indoxacarbe na barata alemã, Blattella germanica foi examinada em condições de laboratório. Os resultados mostram que uma única barata adulta alimentada com isca inseticida (ou seja, o doador) transferiu indoxacarbe para vários receptores primários (mortalidade secundária), que então se tornaram doadores secundários.

Esses receptores posteriormente se tornaram doadores para outras baratas e causaram mortalidade significativa em outros membros da agregação, resultando em morte terciária.

Quando machos adultos serviram como doadores e transferiram o inseticida para machos adultos, a proporção doado/receptor afetou a mortalidade dos receptores e a taxa de mortalidade secundária aumentou com o aumento da proporção de doadores para receptores.

 Além disso, a mortalidade secundária em baratas não tratadas foi significativamente afetada pelas excreções frescas dos doadores, pela presença de alimentos alternativos e pela duração do contato entre os doadores e os receptores.

O indoxacarbe ingerido foi translocado de forma mais eficaz quando os receptores interagiram com doadores recém-sintomáticos na ausência de alimentos alternativos.

A transferência de indoxacarbe continuou além da mortalidade secundária e resultou em mortalidade terciária significativa.

As excreções de um único adulto alimentado com isca mataram 38/50 (76%) ninfas em 72 horas. As ninfas mortas então transmitiram o indoxacarbe para 20 machos adultos e mataram 16/20 (81%) receptores em 72 horas (mortalidade cumulativa).

A transferência horizontal em baratas geralmente envolve doadores mortos ou moribundos ou simplesmente excreções deixadas pelos doadores.

Na barata alemã, Blattella germanica, quatro mecanismos demonstraram facilitar a transferência horizontal de inseticidas. Esses mecanismos incluem contato, coprofagia (ingestão de fezes), necrofagia (ingestão de mortos) e emetofagia (ingestão de isca regurgitada).

Cabe aqui lembrar que um dos mecanismos de eliminação de inseticidas é o vômito.

 Dos quatro mecanismos, o contato facilita a transferência horizontal de inseticidas residuais pulverizados, enquanto os três restantes mecanismos facilitam a disseminação dos ingredientes ativos da isca.

 A coprofagia no primeiro ínstar parece ser um mecanismo importante subjacente à transferência horizontal de inseticidas de ação lenta, principalmente hidrametilona.

A necrofagia demonstrou desempenhar um papel importante na transferência horizontal de ingredientes ativos. Baratas que consumiram total ou parcialmente iscas contendo fipronil induziram mortalidade substancial em terceiro ínstar.

Finalmente, a emetofagia, ou a ingestão de regurgitação induzida por inseticida, demonstrou ser um mecanismo importante pelo qual inseticidas emetogênicos de ação rápida (por exemplo, fipronil) são disseminados em agregados de baratas.

A maioria dos estudos sobre a eficácia de iscas contra baratas concentrou-se na mortalidade primária.

Esses estudos investigam principalmente a eficácia de novos tóxicos e frequentemente relatam dados de eficácia (por exemplo, valores de LT50, percentual de mortalidade, desempenho laboratorial e de campo, comparações de produtos, problemas de resistência).

 Uma proporção menor de estudos examinou a mortalidade secundária, na qual o ingrediente ativo é transferido horizontalmente de doadores para receptores.

No entanto, nenhum estudo examinou a proposição de que a transferência horizontal pode continuar além da mortalidade secundária e pode envolver níveis mais elevados, como mortalidade terciária ou quaternária.                                                    

                                                                     

Se examinou a transferência horizontal de indoxacarbe em agregações da barata-alemã, Blattella germanica). O indoxacarbe é um inseticida neurotóxico à base de Oxadiazinas e demonstrou reduzir significativamente as populações de baratas-alemãs em estudos de laboratório e de campo.

As oxadiazinas representam um novo grupo de inseticidas, cujo primeiro e único representante comercial atualmente é o indoxacarbe.

É considerado um pró-inseticida pois precisa ser bioativado por enzimas (esterase ou amidase        metabólito tóxico JT333) no trato gastrointestinal para gerar o metabólito com atividade inseticida. Logo, é um inseticida que funciona apenas como isca pois precisa ser ingerido para ser bioativado.

                                                                          

Em insetos é convertido em um metabólito tóxico, enquanto em mamíferos em metabólitos não tóxicos.

Os canais de Na+ se fecham e o Na+ não sai mais, assim a célula não despolariza, não se excita por não transmitir mais o impulso elétrico, nervoso. A célula fica em permanente repouso.

Os sintomas de intoxicação de insetos por indoxacarbe incluem paralisia e eventual morte (grifos meus).

Os efeitos da proporção doador/receptor, excreções recém expelidas do doador, presença de doadores e presença de alimento alternativo foram considerados no estudo.

Para o segundo objetivo, focamos em determinar se o indoxacarbe poderia ser posteriormente transferido dos receptores primários para outros membros da agregação resultando em mortalidade terciária e quaternária.

 

MATERIAIS E MÉTODOS

Insetos

Machos adultos, de 10 a 21 dias, foram usados ​​para transferir o inseticida para outras baratas.

A transferência horizontal de indoxacarbe de machos adultos alimentados com isca para machos adultos não tratados foi investigada. Várias baratas doadoras (machos adultos) foram removidas de um recipiente de criação, colocadas em uma placa de Petri provida de um abrigo de papelão e mantidas em jejum por 24 horas, mas recebiam água.

Após o jejum, as baratas receberam isca gel à base de indoxacarbe. Quando as baratas se tornaram sintomáticas (6 horas após a ingestão da isca), elas foram transferidas para placas com baratas não tratadas.

A transferência de indoxacarbe foi examinada usando quatro proporções de doadores para receptores: 1:5, 5:5, 5:10 e 5:20. A mortalidade nos receptores foi registrada em 24, 48 e 72 h.

Todos os experimentos foram planejados de forma que o início da atividade de forrageamento nos receptores (início da escotofase ou logo após) coincidisse com o início das excreções de indoxacarbe.

Experimentos controle utilizando machos congelados e descongelados foram realizados, e todos os experimentos foram replicados 10 vezes.

O experimento consistiu em seis tratamentos.

No tratamento 1, baratas não tratadas foram expostas a doadores recém-sintomáticos na ausência de alimento alternativo.

Os doadores foram alimentados com a isca por 2 h e transferidos para a placa experimental no início dos sintomas (6 h após a ingestão da isca).

Este tratamento examinou o nível máximo de mortalidade secundária que pode ser alcançado quando a única fonte de alimento disponível para baratas não tratadas eram os doadores e/ou excreções dos doadores. 

 

No tratamento 2, baratas não tratadas foram expostas a doadores recém-sintomáticos na presença de alimento alternativo (ração para ratos) que foram alimentados com a isca por 2 h e transferidos para a placa experimental no início dos sintomas (6 h após a ingestão da isca) e na presença de alimento alternativo.

Portanto, baratas não tratadas tiveram a opção de se alimentar com dieta padrão de laboratório ou excreções produzidas pelos doadores.                       

No tratamento 3, baratas não tratadas foram expostas a doadores que estavam mortos há 24 h na ausência de alimento alternativo. Esses doadores forneceram apenas resíduos secos aderidos a seus corpos.

No tratamento 4, as baratas não tratadas foram expostas às excreções deixadas pelos doadores e tiveram acesso a alimentos alternativos.

No tratamento controle de número 5 baratas sintomáticas depositaram excreções na placa por 24 horas e foram removidos antes da adição de baratas não tratadas.

    Este tratamento foi um experimento controle, no qual os receptores foram expostos a doadores não tratados (congelados e descongelados) na ausência de alimentos alternativos.

 O tratamento 6 foi um experimento controle, no qual os receptores foram expostos a doadores não tratados (congelados e descongelados) na presença de alimentos alternativos. 

Este tratamento foi um experimento controle, no qual os receptores foram expostos a doadores não tratados (congelados e descongelados) na ausência de alimentos alternativos.

 O tratamento 6 foi um experimento controle, no qual os receptores foram expostos a doadores não tratados (congelados e descongelados) na presença de alimentos alternativos.

Para cada tratamento, duas proporções de doadores para receptores foram testadas: um macho adulto para cinco machos adultos e cinco machos adultos para 10 machos adultos.

Todos os testes foram realizados com baratas em placas de 9 cm de diâmetro interno, previamente aclimatados por 24 horas, providos de água e abrigo (pedaço de papelão dobrado de 10 cm²). Sempre que alimento alternativo foi fornecido, consistiu em dieta padrão de laboratório (ração para ratos).

Todos os experimentos foram planejados de forma que o início da atividade de forrageamento nas baratas receptoras coincidisse com o início das excreções de indoxacarbe (6 h após o consumo da isca).

A mortalidade nos receptores foi registrada em 24, 48 e 72 h, e cada tratamento foi replicado 10 vezes. 

 

MORTALIDADE TERCIÁRIA E QUATERNÁRIA

A mortalidade terciária foi examinada com a transferência horizontal de indoxacarbe dos primeiros ínstares que morreram ao se alimentarem de excreções de machos adultos alimentados com isca para os receptores machos adultos.

O estudo de duas partes examinou primeiro a transferência horizontal de indoxacarbe dos machos adultos para os primeiros ínstares (mortalidade secundária).

Posteriormente, foi examinada a transferência de indoxacarbe destes indivíduos de primeiro ínstar para receptores machos adultos (mortalidade terciária).

O primeiro objetivo foi determinar o número de ninfas que podem ser afetadas pelas excreções produzidas por um único doador macho adulto (mortalidade secundária).

 Os indivíduos de primeiro ínstar foram utilizados como receptores porque ingerem as excreções dos adultos (por exemplo, fezes, isca regurgitada) e são o principal alvo dos esforços de controle de pragas, pois representam uma grande fração da população.

Cinquenta indivíduos de primeiro ínstar foram colocados em um prato de 9 cm de diâmetro interno, providos de água, abrigo (pedaço de papelão dobrado de 10 cm²) e aclimatados ao prato por 24 h sem alimento. Um único macho sintomático foi adicionado à placa ao final do período de aclimatação.

A mortalidade nas ninfas foi examinada em 24, 48 e 72 h, e 10 réplicas foram realizadas. Os resultados mostraram que as excreções de um único macho adulto são capazes de matar 38 ninfas de 4º ínstar.

Assim, foi examinada a transferência terciária de indoxacarbe de 38 ninfas de 4º ínstar para 20 ou 30 machos adultos não tratados.

 As placas foram montadas conforme descrito acima (um único macho doador mais 50 primeiros ínstares) para obter os doadores secundários.

 Os primeiros ínstares interagiram com o macho sintomático por 12 h e, em seguida, foram transferidos para uma placa limpa que continha machos não tratados em jejum por 24 h.

 A placa foi abastecida com água, mas sem alimento. A mortalidade nos receptores foi registrada em 24, 48 e 72 horas. Experimentos de controle usando ninfas congeladas e descongeladas foram realizados, e todos os experimentos foram replicados 14 vezes.

A mortalidade quaternária foi examinada colocando 10 machos adultos sintomáticos (doadores) em uma placa de 9 cm de diâmetro interno que continha 25 ninfas de primeiros instares que haviam sido mantidas em jejum por 24 h. 

Os machos doadores eram machos que haviam morrido como resultado de mortalidade terciária, ou seja, por terem contato com 38 primeiros ínstares que morreram por contato com um único macho adulto alimentado com isca.

Os machos interagiram com os primeiros ínstares moribundos (mortalidade terciária) por12 h.

No dia seguinte, 10 machos sintomáticos foram selecionados e colocados em uma placa com 25 primeiros instares que haviam permanecido em jejum por 24 h, recebendo água.

Além disso, a placa continha um abrigo de papelão e foi abastecida com água, mas sem alimento. A mortalidade nos receptores machos foi examinada em 24, 48 e 72 h, e oito réplicas foram realizadas.

 

RESULTADOS

Mortalidade Secundária: Transferência de Indoxacarbe de Doadores Adultos do Sexo Masculino para Receptores Adultos do Sexo Masculino.  

O indoxacarbe foi efetivamente transferido entre machos adultos e resultou em mortalidade secundária significativa (Tabela 1).

Como esperado, a taxa de mortalidade secundária aumentou com o aumento da proporção de doadores para receptores. A mortalidade secundária foi mais rápida quando cinco doadores interagiram com cinco receptores (proporção de 1:1) e 94,4% dos receptores morreram em 24 horas e 100% morreram em 48 horas, mortalidade cumulativa.

A taxa de mortalidade secundária diminuiu à medida que a proporção de doadores para receptores diminuiu. Entretanto, a mortalidade completa nos receptores ainda foi alcançada em 72 h quando cinco doadores interagiram com 10 ou 20 receptores (Tabela 1).

 

O nível de mortalidade secundária foi menor quando um doador interagiu com cinco adultos e resultou em 77,5% de mortalidade nos receptores machos em 72 h. No entanto, este resultado ainda é altamente significativo, pois apenas 20,6% dos receptores morreram no experimento controle.

Mortalidade Secundária: Papel das Excreções Frescas, Presença de Doadores e Alimentação Alternativa.

Os resultados de experimentos que testaram o efeito das excreções frescas dos doadores, da presença de doadores sintomáticos e da presença de alimentos alternativos na mortalidade secundária são apresentados na Tabela 2.

O nível mais alto de mortalidade secundária foi observado quando os receptores foram expostos a doadores recém-sintomáticos na ausência de alimentos alternativos.

Este tratamento resultou na morte de 77,5% dos receptores quando um doador interagiu com cinco receptores e em mortalidade de 100% quando cinco doadores interagiram com 10 receptores.

 No tratamento 2, os receptores foram expostos a doadores recém-sintomáticos na presença de alimentos alternativos.

A mortalidade secundária foi significativamente menor quando alimentos alternativos estavam presentes e resultou na morte de 30,5% dos receptores quando um doador interagiu com cinco receptores (tratamento 1 versus tratamento 2) e 59,10% de mortalidade quando 5 doadores interagiram com 10 receptores.

No entanto, a mortalidade secundária na presença de alimentos alternativos ainda foi significativamente maior do que a mortalidade no experimento controle (tratamento 2 versus tratamento 6; Tabela 2, proporção de 5:10).

No tratamento 3, os receptores foram expostos a doadores que estavam mortos há 24 horas e não tinham acesso a alimentos alternativos.

Este tratamento resultou em mortalidade de 66%  nos receptores em 72 h (proporção de 1:5), não significativamente diferente do tratamento 1.

Quando os receptores foram expostos apenas às excreções deixadas pelos doadores e não tiveram acesso a alimentos alternativos (tratamento 4), a mortalidade nos receptores diminuiu significativamente em relação ao tratamento 1, onde os receptores tiveram acesso a doadores sintomáticos apáticos que exsudaram excreções frescas.

Na proporção de 1:5, 43,9% dos receptores morreram quando expostos apenas a resíduos e 77,5% dos receptores morreram quando expostos a doadores sintomáticos.

 Na proporção de 5:10, 45,5% dos receptores morreram quando expostos apenas a resíduos e 100,0% dos receptores morreram quando expostos a doadores sintomáticos.

No entanto, a mortalidade secundária no tratamento 4 ainda foi significativamente maior do que a mortalidade no experimento controle (tratamento 4 versus tratamento 5; Tabela 2).

Nenhuma diferença significativa foi detectada entre os dois experimentos de controle (tratamentos 5 e 6), indicando que a falta de alimento por si só não é um fator que contribua significativamente para a mortalidade de baratas, pelo menos durante o período de inanição de 72 horas (Tabela 2).

Mortalidade Terciária e Quaternária.

No teste envolvendo a transferência de indoxacarbe de um único macho adulto para 50 indivíduos de primeiro ínstar, 35% das ninfas morreram em até 8 horas após o contato com o macho sintomático.

Em contraste, nenhuma ninfa morreu no experimento de controle envolvendo uma barata doadora congelada e descongelada sem ter tido contato com as iscas.

Além disso, a mortalidade nos primeiros ínstares aumentou significativamente ao longo do tempo, e 76% das ninfas morreram 72 horas após a adição do macho sintomático (Fig. 1; Tabela 3).

A transferência de indoxacarbe continuou além da mortalidade secundária e resultou em mortalidade terciária insignificante (Fig. 1; Tabela 3). Quando 20 machos adultos foram expostos a 38 indivíduos de primeiro ínstar que morreram por contato com os doadores primários (adultos alimentados com isca), 81,3% dos machos adultos morreram em 72 h (Fig. 1). 

Em contraste, apenas 5,1% dos machos morreram nos controles. Em todos os testes envolvendo mortalidade terciária e quaternária, relativamente poucos receptores morreram nas primeiras 8 h, e a mortalidade nos receptores aumentou significativamente com o tempo (Tabela 3).

 

Nenhuma mortalidade quaternária significativa foi observada e apenas 12,4% das ninfas receptoras morreram por contato com adultos mortos  por contato com ninfas que morreram por contato com adultos mortos por comer a isca e 9,3% das ninfas morreram no teste de controle.

 

DISCUSSÃO

Mortalidade Secundária: Transferência de Indoxacarbe de Doadores Machos Adultos para Receptores Machos Adultos.

O indoxacarbe foi transferido de doadores adultos para receptores adultos conforme previsto, a taxa de mortalidade secundária aumentou com o aumento da proporção de doadores para receptores.

Além disso, os autores investigaram o efeito da dose aplicada ao doador versus a proporção doador/receptor e mostraram que o efeito da dose na mortalidade secundária foi mais forte do que o efeito da proporção.

Observações comportamentais (embora não quantificadas neste estudo) revelaram que exsudatos de baratas alimentadas com indoxacarbe eram altamente atrativos para baratas receptoras, especialmente para primeiro ínstar.

Observações de ninfas se alimentando de excreções de doadores adultos revelaram que os mecanismos subjacentes à transferência horizontal de indoxacarbe podem incluir ingestão de excreções, necrofagia e emetofagia.

O contato pode ter sido importante, pois as baratas receptoras inadvertidamente contactaram exsudatos líquidos enquanto se alimentavam de excreções que emanavam dos doadores.

A necrofagia era aparente, pois alguns cadáveres tiveram suas cabeças descoladas e abdomens esvaziados. Ainda mais aparente era a emetofagia, ou alimentação com regurgitação induzida por indoxacarbe.

Autores descrevem a emetofagia induzida por fipronil na barata alemã como sugerindo que um processo semelhante pode ocorrer com outros inseticidas neurotóxicos de ação rápida pois como já foi dito a regurgitação é um mecanismo de eliminar o inseticida.

Demonstraram que a excreção de fipronil coincidiu com o início dos sintomas paralisantes; a maior parte do fipronil excretado (79%) foi eliminada durante as primeiras 12 horas após a ingestão da isca; 74% do fipronil foi excretado da região oral na forma de regurgitação; e os primeiros ínstares visitaram preferencialmente a região oral de baratas moribundas e ingeriram os exsudatos líquidos.

De fato, baratas morrendo de envenenamento por indoxacarbe exsudaram excreções líquidas que eram atrativas e letais para indivíduos da mesma espécie.

As ninfas se agregaram ao redor dos doadores sintomáticos e a transferência horizontal de indoxacarbe pareceu ocorrer por contato e/ou ingestão da isca regurgitada.

 O indoxacarbe também pareceu ser emetogênico, e é provável que a origem e o tempo de excreção do indoxacarbe sejam semelhantes aos descritos para o fipronil.

 Um terceiro mecanismo que pode facilitar a transferência horizontal do indoxacarbe é o contato ou a ingestão de excreções originárias dos sistemas digestivo e/ou reprodutivo.

Baratas morrendo por envenenamento por indoxacarbe pareciam excretar alguns líquidos de seu trato digestivo. Mais importante, no entanto, baratas machos sintomáticas evertiam sua genitália e eliminavam o conteúdo de suas glândulas sexuais acessórias, resultando na excreção de ácido úrico que ocorria como uma secreção branca.

Essa secreção tinha aparência leitosa quando fresca e posteriormente endurecia até se tornar um pó branco semelhante ao giz menos atrativa.

Baratas alemãs macho normalmente sequestram uratos nas glândulas sexuais acessórias e os liberam em conjunto com o espermatóforo durante o acasalamento, uma forma de investimento paterno de nitrogênio na progênie.

A secreção de ácido úrico parece ser exclusiva do envenenamento por indoxacarbe, pois não observamos esse fenômeno com nenhum outro inseticida, incluindo o fipronil.

Os primeiros ínstares foram atraídos para a região retal de baratas moribundas e pareciam se alimentar de excreções e/ou secreções da extremidade posterior.

No entanto, permanece desconhecido se as secreções originárias dos órgãos reprodutivos contêm indoxacarbe ou se as ninfas ingeriram de fato o ácido úrico liberado.

Estudos adicionais utilizando traçadores radioativos serão necessários para examinar o curso temporal da excreção de indoxacarbe, a origem dos resíduos contendo indoxacarbe e a quantidade total de indoxacarbe exsudada pelos doadores e, portanto, disponível para os receptores.

 Além disso, a quantidade de indoxacarbe que cada receptor adquire ao longo do tempo e a distribuição geral de indoxacarbe nas agregações de baratas precisarão ser examinadas.

Mortalidade Secundária: Papel das Excreções Frescas, Presença de Doadores e Alimentação Alternativa.

Foram projetados vários experimentos para testar a importância relativa do contato inicial entre as baratas tratadas e não tratadas, o papel das excreções frescas, o papel dos resíduos excretados e o papel da presença de alimentos alternativos na transferência de indoxacarbe.

 No tratamento 1, as baratas receptoras estavam próximas de doadores sintomáticos que serviam como fonte de excreções contendo indoxacarbe e não tinham acesso a nenhum alimento alternativo.

Este tratamento resultou no maior nível de mortalidade secundária (100% em 72 h na proporção de 5:10), indicando que as excreções de doadores sintomáticos são altamente atrativas e letais para as baratas receptoras, especialmente na ausência de alimento.

No tratamento 2, as baratas receptoras também interagiram com doadores sintomáticos, mas tiveram acesso a um alimento alternativo (ração para ratos). Em relação ao tratamento 1, a presença de alimento alternativo reduziu significativamente a mortalidade secundária.

Entretanto, na proporção de 5:10, o nível de mortalidade secundária ainda era significativamente maior do que a mortalidade nos ensaios de controle.

Isso demonstra claramente que as baratas não são forçadas a se alimentar de doadores ou excreções como resultado da inanição, mas sim se alimentam das excreções voluntariamente, mesmo quando têm acesso à dieta regular de laboratório.

Isso indica que as excreções de doadores sintomáticos são altamente atrativas para outras baratas.

Foi demonstrado que os exsudatos de baratas alimentadas com fipronil eram altamente atrativos para os primeiros ínstares, que visitavam preferencialmente a região oral das baratas moribundas, a principal fonte de excreções líquidas.

Observaram que, quando dada a opção entre uma barata sintomática, ração para ratos e água, 38% dos contatos de primeiro ínstar foram com o doador, 44% com ração para ratos e 18% com água, demonstrando que as baratas ingerem voluntariamente exsudatos do doador, mesmo quando há alimento alternativo disponível e próximo.

O papel dos exsudatos que emanam de baratas moribundas foi avaliado expondo baratas receptoras a resíduos frescos e mais antigos de baratas alimentadas com isca de indoxacarbe, com e sem contato com doadores sintomáticos.

 

O nível de mortalidade secundária é maior quando os receptores interagem com doadores recém-sintomáticos, em vez de doadores que morreram há 24 h (tratamento 1 versus 3).

 Isso ocorre porque as excreções frescas estão prontamente disponíveis para ingestão pelos receptores, ao contrário das excreções mais antigas, que secam e aderem ao substrato.

No entanto, a diferença na mortalidade secundária causada por doadores que ingeriram a isca mais cedo versus mais antigos (77,5% versus 66,10% em 72 h) a diferença não foi estatisticamente significativa.

 Isso sugere que 1) resíduos mais antigos de indoxacarbe continuam a ser letais para a mesma espécie além das 24 h iniciais, ou 2) a ingestão e/ou contato com excreções frescas é menos importante para a mortalidade secundária e a necrofagia desempenha um papel importante.

Observações preliminares indicaram que a emetofagia desempenha um papel importante na transferência horizontal de indoxacarbe quando as baratas doadoras ainda estão vivas e produzindo ativamente excreções orais e retais.

Mais tarde, como as baratas doadoras e as excreções que produzem secam, o papel da emetofagia diminui e a necrofagia e talvez coprofagia tornam-se mais importantes.

 

Examinando o papel da presença inicial do doador (e os resíduos que eles excretaram) na mortalidade secundária da barata alemã se determinou que a mortalidade de baratas não tratadas foi significativamente mais baixa quando foram inicialmente impedidos de contato com doadores alimentados com fipronil e resíduos que eles haviam excretado (mortalidade cumulativa em 7 dias: novos doadores presentes, 85 % versus doadores idosos presentes, 18 %).

 Os autores concluíram que a eficácia dos resíduos de fipronil excretados diminuiu rapidamente ao longo do tempo, à medida que os depósitos secavam e aderiam às baratas mortas e ao substrato.

Resíduos de indoxacarbe excretados isoladamente, na ausência dos doadores (tratamento 1 versus tratamento 4), causaram mortalidade significativamente menor nas baratas não tratadas quando elas foram impedidas de interagir com doadores alimentados com indoxacarbe e puderam entrar em contato apenas com resíduos depositados pelos doadores.

Isso confirma que a maior parte do indoxacarbe é transferida por meio de excreções diretamente associadas a doadores sintomáticos.

 

 Mortalidade Terciária e Quaternária.

Este estudo demonstra uma reação em cadeia na qual um doador primário transfere inseticida para receptores primários, que então se tornam doadores secundários. Um único doador administrou uma dose letal de indoxacarbe a um número considerável de ninfas jovens (mortalidade secundária).

Esses receptores posteriormente se tornaram doadores para outras baratas e foram capazes de causar mortalidade significativa em outros membros da agregação (mortalidade terciária).

Embora este novo fenômeno tenha sido demonstrado apenas com o indoxacarbe, é possível que outros inseticidas também possam apresentar mortalidade terciária.

Um único adulto sintomático excretou indoxacarbe suficiente para causar mortalidade em 38 primeiros ínstares. As ninfas adquiriram inseticida suficiente do doador primário para matar ainda mais 16 machos adultos.

 

Este é um resultado notável, visto que presumivelmente a quantidade de inseticida disponível para transferência em cada etapa diminui substancialmente.

Primeiro, o doador primário provavelmente excretou apenas uma quantidade relativamente pequena do inseticida ingerido e o restante foi sequestrado dentro do doador morto.

Examinando o curso temporal da excreção de fipronil na barata alemã determinaram que uma barata macho adulta excretava, em média,4,5% do fipronil ingerido, principalmente devido à êmese.

Em segundo lugar, os receptores primários provavelmente adquiriram apenas uma pequena proporção do inseticida excretado pelo doador primário, enquanto este aderiu ao corpo do doador e ao substrato.

De fato, estudos anteriores mostram que a transferência de inseticidas emetogênicos (ou seja, fipronil) diminui rapidamente à medida que as excreções líquidas secam e se tornam indisponíveis para os receptores.

Em terceiro lugar, os receptores primários (e posteriormente os doadores secundários) provavelmente usaram a maior parte do indoxacarbe que adquiriram e excretaram apenas uma pequena proporção.

Ainda não se sabe se algumas ninfas adquiriram a maior parte do indoxacarbe do doador primário e então vetorizaram o inseticida para os receptores ou se todas as ninfas contribuíram mais ou menos igualmente para a mortalidade terciária.

Estudos adicionais usando indoxacarbe radiomarcado serão necessários para examinar a movimentação do indoxacarbe.

A origem e o curso temporal da excreção de indoxacarbe, a quantidade total de indoxacarbe excretada em cada nível e a distribuição de indoxacarbe entre os indivíduos envolvidos serão especialmente críticos na determinação do fluxo de indoxacarbe através de uma população de baratas.

Esses estudos também podem ajudar a determinar por que pouca mortalidade quaternária foi observada.

Observações indicaram que os mecanismos comportamentais envolvidos na mortalidade terciária podem incluir aqueles envolvidos na mortalidade secundária.

Estes incluem contato com excreções, necrofagia, emetofagia e contato e ingestão de outras excreções que se originam dos doadores.

A necrofagia parece desempenhar um papel importante já que adultos famintos consumiram completamente os primeiros ínstares.

 Em relação à mortalidade secundária, a emetofagia pareceu desempenhar um papel menor na facilitação da mortalidade terciária, por dois motivos:

Primeiro, as ninfas (doadores secundários) nunca ingeriram nenhuma isca diretamente e permanece desconhecido se elas realmente produziram exsudatos orais que pudessem facilitar a emetofagia.

 Estas ninfas podem ter ingerido isca regurgitada pelos doadores primários, mas permanece desconhecido se o regurgitado ingerido foi posteriormente regurgitado.

Embora a atração das ninfas por adultos sintomáticos alimentados com isca tenha sido claramente aparente na primeira fase do estudo, a alimentação dos adultos com excreções orais ou retais das ninfas não foi observada.

Segundo, as ninfas são muito menores que os adultos, portanto, quaisquer excreções orais produzidas pelas ninfas podem ser minúsculas. As ninfas exibiram sintomas típicos de envenenamento por indoxacarbe (por exemplo, corpos distendidos, paralisia); no entanto, não foram observadas excreções líquidas eliminados pelas ninfas.

 Novamente, estudos utilizando um traçador radiomarcado serão necessários para quantificar a quantidade de indoxacarbe adquirida e eliminada pelas ninfas.

O que resta a ser determinado é a importância da transferência horizontal de indoxacarbe e outros inseticidas para o manejo de populações de campo de baratas.

Estudos comparativos que examinam a transferência horizontal em vários ambientes (por exemplo, unidades residenciais versus instalações suinícolas) e utilizam várias linhagens de baratas podem ser especialmente informativos.

Dada a propensão excepcionalmente alta do indoxacarbe a ser transferido entre baratas, é provável que alguma transferência possa ocorrer em populações nos diferentes ambientes excluindo as de laboratório.

Estudos futuros também devem se concentrar em determinar se o indoxacarbe é quimicamente alterado nas excreções. O indoxacarbe é um pró-inseticida e é ativado in vivo pelas enzimas do inseto. Isso altera a estrutura molecular e as propriedades tóxicas do indoxacarbe.

Resta determinar se os exsudatos orais e retais dos doadores contêm o composto original inativo, o composto metabolicamente ativado ou uma mistura de ambos.

TRANSFERENCIA HORIZONTAL DE INSETICIDAS EM BLATELLA GERMANICA - PARTE I

 Sempre tive muita dificuldade de entender a chamada transferência horizontal de inseticidas entre baratas como um fator de combate.

 Este tal efeito dominó já foi muito prometido por diferentes empresas fabricantes de inseticidas afirmando que uma barata se intoxicando com determinada isca transferiria este ativo para outras baratas pelo efeito de necrofagia.

 Até que em uma conversa com colegas da plataforma Pragflix sobre este assunto onde um deles, o Bruno se não me falha a memória, me alertou de que este fenômeno acontece sim e me indicou um trabalho sobre o assunto.

 A partir deste vi que o fenômeno acontece sim, mas não desta forma que as empresas propagavam, o tal de efeito dominó onde uma barata comia a isca morria e depois outras baratas comiam esta e iam morrendo. 

Isto é marketing, que é a ciência que estuda o mercado, com objetivo de criar e entregar valor para satisfazer necessidades e/ou desejos de um mercado consumidor. Muitas vezes criando uma idéia errônea do fato em si, mas querendo vender tal produto.

Não é bem uma completa mentira, mas também não é uma completa verdade. É uma linha tênue entre estes dois.

Procurei outras publicações para entender melhor o assunto e selecionei três os quais apresento a vocês para entendermos melhor este mecanismo e como ele realmente acontece.

 

Proceedings of the Sixth International Conference on Urban Pests William H Robinson and Dániel Bajomi (editors), 2008 Printed by OOK-Press Kft., H-8200 Veszprém, Pápai út 37/a, Hungary

 Factors affecting secondary kill of the german cockroach (dictyoptera: blattellidae) by gel baits.

Changlu Wang,  X. Yang, M.A. El-Nour, and G.W. Bennett

 Center for Urban and Industrial Pest Management, Department of Entomology, Purdue University, West Lafayette, IN 47907 USA 2Guangxi Department of Forestry, Nanning, Guangxi 530022, China

 Os pesquisadores relatam a morte secundária de Blatella germanica como sendo um reforço aos métodos de combate, no entanto os estudos foram baseados em cepas de laboratório e ninfas iniciais.

Foram realizados testes com iscas em gel com baratas de laboratório e de campo usando Acetamiprida a 0,35%, Fipronil a 0,01%, Hidrametilona a 2,15% e Indoxacarbe a 0,6%.

 Todas as iscas exibiram morte secundária contra vários estágios de desenvolvimento de B. germanica.

 A morte secundária é a mortalidade de baratas não expostas ao veneno, que pode ocorrer através da alimentação de baratas envenenadas (canibalismo ou necrofagia), excreções produzidas por baratas envenenadas (coprofagia) ou secreções orais, anais e sexuais transmitidas por baratas envenenadas (emetofagia).

 Os níveis de mortalidade secundária diminuíram de 100% nos primeiros ínstares para 12,1% em adultos machos. A cepa de campo foi muito menos suscetível que a cepa de laboratório, com apenas 9,2-16,6% de mortalidade secundária entre o 3º e 4º ínstares.

 O acetamipride causou mortalidade secundária significativamente menor nos primeiros ínstares da cepa de laboratório do que fipronil, hidrametilona e indoxacarbe.

 Em experimento avaliando o total de mortalidade direta, ou seja, morte após a ingestão da isca em todos os estágios foi de: acetamiprida (40%), hidrametilona (74%) e indoxacarbe (98,5%).

 A eficácia de uma isca é determinada principalmente por:

1) palatabilidade da isca; e

2) toxicidade e não repelência do princípio ativo utilizado na isca (Reierson, 1995).

 Além disso, a capacidade de causar morte secundária é relatada como um fator que contribui para a eficácia geral de uma isca.

 Cabe lembrar que uma barata envenenada, como outros animais, tem como mecanismo de defesa aumentar a defecação, inclusive com diarreia e vômito para tentar excretar o máximo possível de veneno.

 São procedimentos de desenvolvimento de resistência que vão evoluindo até que elas consigam eliminar o máximo possível e assim não sofrerem o efeito de intoxicação.

 Resistência é a capacidade de alguns indivíduos da população do sinantrópico em sobreviver a doses do inseticida que seriam letais para a maioria dos indivíduos da população.

 A resistência é uma característica genética, no qual alguns indivíduos são dotados de mecanismos capazes de evitar ou impedir que os inseticidas atuem no processo de intoxicação, estes mecanismos são encontrados de forma espontânea na população de insetos e estão presentes, mesmo sem a exposição do inseto a qualquer componente domissanitário.

 Fato importante é que, sendo a resistência uma característica genética ela é transmitida de pais para filhos.

 Diversos fatores atuam em conjunto no mecanismo de resistência. Um deles é o kdr que seria resistência ao knockdown causado por modificação nos canais de Na impedindo a ação dos piretróides.

 Porque dizemos que o vômito, a diarreia são mecanismos de resistência?

 Porque são mecanismos que o sinantrópico tem por efeito mutagênico, e, portanto, passa de geração a geração, que o auxilia a não sofrer os efeitos de determinados inseticidas como estes citados e outros como alteração na cutícula, mecanismos defensores no sítio de atuação de determinado grupo químico e outros.

 Por esta razão é que morte secundária por coprofagia e emetofagia serão mais ou menos eficazes dependendo de a capacidade da barata eliminar o ativo através das fezes e vômitos.

 Ou seja, quanto mais ele vomitar e defecar maiores serão as probabilidades de outras baratas comerem mais inseticida pela coprofagia e emetofagia e menos por canibalismo. (grifos meus)

 Neste trabalho o principal mecanismo de transferência foi atribuído à coprofagia. A natureza de ação lenta da hidrametilona foi reconhecida como sendo importante por seu efeito em baratas não expostas. Hidrametilona exerceu seu maior efeito nos ínstares iniciais através da coprofagia.

 Os níveis de mortalidade secundária variaram de acordo com o ingrediente ativo e a formulação (Gahlhoff et al., 1999; Buczkowski and Schal, 2001b). As iscas de hidrametilona e fipronil foram mais eficazes do que abamectina.

 As formulações em gel resultaram em maior mortalidade secundária do que as formulações em pó ou iscas sólidas (Buczkowski and Schal, 2001b).

 Se comparou o efeito de morte secundária com iscas em gel contendo noviflumuron a 0,5% e hidrametilona a 2,15% contra os primeiros estágios de B. germânica (Smith et al, 2002).

Estas ninfas receberam comida de cachorro e fezes excretadas das baratas intoxicadas. Após 14 dias de exposição, fezes contendo noviflumuron e hidrametilona causaram 65 e 83% de mortalidade respectivamente.

 Ao contrário da hidrametilona, o indoxacarbe é um composto de ação muito rápida que causou, em laboratório, 100% de knockdown dentro de algumas horas a 24 após a ingestão da isca.

 Baratas intoxicadas com Indoxacarbe eliminaram uma excreção líquida anal 24h após a ingestão da isca e eram encontradas “coladas” no piso por esta excreção até a morte sendo que esta excreção causou mortalidade secundária significativa em baratas adultas.

 Apesar da morte secundária ter sido relatada por vários autores, sua importância relativa não é clara. 

Da mesma forma cepas de laboratório são mais susceptíveis a inseticidas que cepas de campo.

A cepa de campo ingere menos isca gel do que a cepa de laboratório pela grande oferta de alimento no campo.

Percebeu-se que baratas de laboratório tem uma ingestão de dieta única porque é só isto que tem e as de campo tem uma dieta mais variada pela diversidade alimentar existente. Por alguma razão ainda não explicada as baratas de laboratório ingerem isca gel mais facilmente que as de campo.

Neste trabalho se manteve as baratas de campo em dieta variada para manter as características de forrageamento delas no campo.

Se incluiu uma cepa de laboratório neste estudo para se detectar mudanças na morte secundária entre os estágios de desenvolvimento, porque a cepa de laboratório tem maior probabilidade de exibir mortalidade secundária por iscas do que as cepas de campo.

Neste experimento doadoras são as baratas que ingerem o gel e receptoras aquelas baratas que não tiveram contato com o gel se alimentando por necrofagia, coprofagia e/ou emetofagia.

Mortalidade primária ocorre nas baratas que morreram por ingerir a isca diretamente.

A mortalidade secundária é aquela que ocorre com as baratas que ingeriram o inseticida através da necrofagia, emetofagia ou coprofagia da barata que teve mortalidade primária e mortalidade terciária ocorre nas baratas que comeram o inseticida pelas mesmas formas de baratas que tiveram mortalidade secundária. (grifo meu)

Alguns doadores de indoxacarbe 0,6%, fipronil 0,01% e acetamiprida 0,35% apresentaram sintomas de envenenamento muito rápido e alta suscetibilidade a esses compostos que são de ação rápida.

O indoxacarbe ingerido foi translocado de forma mais eficaz quando os receptores interagiram com doadores sintomáticos recentes na ausência de alimentos alternativos. 

Hidrametilona é um composto de ação lenta. O acetamipride teve menor mortalidade secundária do que hidrametilona e indoxacarb por serem de ação rápida e portanto, acabam morrendo antes de eliminar fezes e vômitos e com isto diminuindo a ingestão destes excretas com inseticida uma vez que a necrofagia não é muito comum.

Baratas mortas há mais de cinco dias perdem sua palatabilidade da mesma forma que as fezes e excreção bucal.

A exposição a doadores envenenados, suas fezes e excreções causaram mortalidades secundárias detectáveis em todos os estágios de baratas de laboratório e de campo.

 

 A mortalidade cumulativa é um índice epidemiológico que representa o risco de morrer, por exemplo, por determinada causa. Divide-se a população morta num determinado período de tempo pela população total exposta durante o mesmo período de tempo a esta mesma causa.

 A mortalidade cumulativa é a probabilidade ou o risco de um indivíduo da população morrer durante um período específico (10 dias) sob uma causa específica (inseticidas).

 Assim a taxa de mortalidade cumulativa acima descrita é o total de mortes de uma dada população exposta a diferentes inseticidas avaliada após 10 dias.(grifo meu)

 A necrofagia (canibalismo) não foi o principal mecanismo envolvido nas mortalidades secundárias.

 O acetamipride causou morte secundária significativamente menor contra os primeiros ínstares de laboratório em comparação com fipronil, hidrametilona e indoxacarbe.

 A cepa de campo foi mais resistente à morte secundária do que a cepa de laboratório.

 Houve uma clara relação inversa entre o estágio de desenvolvimento da barata e a mortalidade secundária.

 O primeiro instar da linhagem de laboratório e de campo foram muito mais suscetíveis à morte secundária do que os de 3º e 4º ínstares. Os adultos tiveram as menores mortalidades secundárias.

 Quanto menor a ninfa maior é o efeito de mortalidade secundária pela relação de maior quantidade de ativo ingerido (coprofagia, emetofagia e/ou necrofagia) com base em seu peso corporal.

 Também é relatado que ninfas pequenas são mais propensas à coprofagia que as demais.

 Com base em estudos anteriores, a linhagem de campo consome menos isca do que a de laboratório (Wang et al., 2004).

 É muito possível que as baratas de campo tenham sido mais tolerantes aos compostos testados do que de laboratório devido a múltiplas aplicações de inseticidas em apartamentos onde as baratas da linhagem de campo foram coletadas.

 Isto pode querer dizer que o veneno já havia causado a morte de baratas susceptíveis permanecendo as resistentes e quem sabe este processo de resistência esteja exatamente na eliminação do ativo via fezes e oral.

 O nível mais baixo de morte direta por hidrametilona pode ser parcialmente devido à sua ação mais lenta, que pode requerer mais de 5 d para exibir todo o seu potencial contra populações mistas (campo e laboratório) de B. germanica.

 A mortalidade secundária em baratas de campo é menor que de laboratório pelas seguintes razões: ambiente mais complexo (mais esconderijos) do que as de laboratório, mais fontes alimentares, limpeza do ambiente (retirando fezes e baratas mortas), menor consumo de iscas e maior tolerância aos ativos.

 As condições das baratas envenenadas, suas fezes e excreções podem ser afetadas pelas condições ambientais e atividades humanas. A oportunidade de escolha de alimentos devido aos baixos níveis de saneamento reduz a probabilidade de as baratas se alimentarem das baratas mortas com iscas ou de suas excreções.

 Além disso, as baratas de campo podem não comer tanta isca quanto aquelas em condições de laboratório devido às fontes de alimentos geralmente mais diversas, o que dilui a concentração de ingrediente ativo encontrada em cadáveres, fezes ou excreções de doadores.

 Portanto, o papel da morte secundária pode ser muito menor do que o testado em condições de laboratório, especialmente quando a mortalidade primária é baixa. A aplicação de uma maior quantidade de isca é importante para fornecer acesso direto ao número máximo de baratas no ambiente.

 Serão necessários mais estudos adicionais sobre a relação entre o nível de mortalidade secundária e as proporções doador/receptor para ajudar a entender melhor o papel da morte secundária na eficácia geral das iscas para baratas.

 RESUMO (grifos meus)

 1.      Pesquisadores relatam a morte secundária de Blatella germanica como um reforço aos métodos de combate

 2.      Os estudos foram baseados em cepas de laboratório e pequenas ninfas.

 3.      Foram realizados testes com baratas de laboratório e de campo usando Acetamiprid a 0,35%, Fipronil a 0,01%, Hidrametilona a 2,15% e Indoxacarb a 0,6%.

 4.      Todas as iscas exibiram morte secundária contra vários estágios

 5.      Os níveis de mortalidade secundária diminuíram de 100% nos primeiros ínstares para 12,1% em adultos machos.

 6.      O acetamipride causou mortalidade secundária significativamente menor.

 7.      A mortalidade direta foi maior com indoxacarb por ser de ação rápida.

 8.      Inseticidas de ação lenta (hidrametilona) causam mais transferência horizontal que de ação rápida.

 9.      Formulações em gel causaram maior mortalidade secundária que em pó ou sólidas.

 10.  Após 14 dias de exposição, fezes contendo noviflumuron e hidrametilona causaram 65 e 83% de mortalidade respectivamente.

 11.  O indoxacarb é de ação rápida causando, em laboratório, 100% de knockdown dentro de algumas horas a 24 após a ingestão da isca.

 12.  Cepas de laboratório são mais susceptíveis que cepas de campo.

 13.  A cepa de campo ingere menos isca gel do que a cepa de laboratório porque tem outras fontes alimentares.

 14.  Neste trabalho doadoras são as baratas que consumiram a isca em gel e receptoras as que ingeriram a isca de forma indireta por necrofagia, coprofagia e emetofagia.

 15.  O acetamipride teve menor mortalidade secundária do que hidrametilnon e indoxacarb por serem de ação rápida e acabam morrendo antes de eliminar fezes e vômitos diminuindo a ingestão destas excretas com inseticida.

 16.  Baratas mortas há mais de cinco dias perdem sua palatabilidade da mesma forma que as fezes e excreção bucal.

 17.  A necrofagia (canibalismo) não foi o principal causador de mortalidade secundária.

 18.  O primeiro ínstar da linhagem de laboratório e de campo foram muito mais suscetíveis à morte secundária do que os de 3º e 4º ínstares.

 19.  Adultos de campo e laboratório tiveram as menores mortalidades secundárias.

 20.  Quanto menor o estágio ninfal mais propensão à coprofagia.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Reierson, D.A. 1995. Baits for German cockroach control. pp. 231-265. In: Rust, M.K., Owens, J.M. and Reierson, D.A. eds. Understanding and Controlling the German Cockroach, Oxford University Press. New York, NY.

 Gahlhoff, J.E. and col. 1999. Secondary kill of adult male German cockroaches (Dictyoptera: Blattellidae) via cannibalism of nymphs fed toxic baits. J. Econ. Entomol. 92:1133-1137.

 Buczkowski, G. and Schal, C. 2001b. Transfer of ingested insecticides among cockroaches: effects of active ingredient, bait formulation, and assay procedures. J. Econ. Entomol. 94: 1229 – 1236.

 Wang, C. and col. 2004. Behavioral and physiological resistance of the German cockroach to gel baits (Dictyoptera: Blattellidae). J. Econ. Entomol. 97: 2067-2072.

 Smith, M.S. and col. 2002. Noviflumuron activity in household and structural insect pests. In Jones S.C., Zhai, J. and Robinson, 

W.H. eds. Proceedings of the 4^th International Conference on Urban Pests, Pocahontas Press, Inc., Blacksburg, VA, pp. 345-353.