Aportes científicos del Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kouri" a la vigilancia de Aedes aegypti (Díptera: Culicidae) en Cuba, 1982-2020

RESUMEN Entre las enfermedades de mayor incidencia en el mundo transmitidas por los culícidos o mosquitos se encuentran las arbovirosis como dengue, chikungunya, zika y fiebre amarilla, las cuales el humano las adquiere a través de la picadura de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) y Aedes albopictus (Skuse, 1894). Los programas de vigilancia entomológica de Ae. aegypti en el mundo tienen en común determinar cambios en la distribución geográfica del mosquito, obtener medidas relativas de sus poblaciones a lo largo del tiempo, evaluar la cobertura y el impacto de las intervenciones antivectoriales, así como monitorear la susceptibilidad y la resistencia de sus poblaciones a los principales insecticidas usados en el control vectorial. En este trabajo se resume los principales resultados de las investigaciones desarrolladas por el departamento de control de vectores del Instituto de Medicina Tropical ¨Pedro Kouri¨ (IPK) como Laboratorio Nacional de Referencia (LNR) para contribuir al fortalecimiento de la vigilancia entomológica de Ae. aegypti desde 1981 hasta el 2020. Con este artículo se destaca el trabajo realizado al cumplirse en el 2021, 40 años del inicio de la llamada campaña de erradicación de Ae. aegypti implementada a raíz de la epidemia de dengue hemorrágico (en la nueva clasificación denominada dengue severo) registrada en Cuba en 1981.

ABSTRACT Arbovirus infections such as dengue, chikungunya, zika and yellow fever are among the mosquito-borne diseases with the highest incidence worldwide. These conditions are transmitted by the bite of Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) and Aedes albopictus (Skuse, 1894) mosquitoes. Common goals of entomological surveillance programs for Ae. aegypti in the world are to determine changes in the geographic distribution of the mosquito, obtain data concerning their populations throughout time, evaluate the coverage and impact of antivector interventions, and monitor the susceptibility and resistance of mosquito populations to the main insecticides used for vector control. The paper summarizes the main results of studies conducted from 1981 to 2020 by the Vector Control Department at Pedro Kourí Tropical Medicine Institute (IPK) as a National Reference Laboratory (NRL), to contribute to the strengthening of entomological surveillance of Ae. aegypti. Recognition is also made of the work done for forty years as part of the so-called Ae. aegypti eradication campaign implemented in response to the dengue hemorrhagic fever epidemic (severe dengue in the new classification) occurring in Cuba in 1981.

Dinámica de aparición de criaderos de Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) en la provincia La Habana, 2013-2017 / Dynamics of the appearance of breeding sites of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) in the province of Havana, 2013-1017

Introducción: El Programa Nacional de Control de Aedes aegypti realiza actividades de rutina para controlar la trasmisión de arbovirosis en el país, pero siempre quedan poblaciones residuales del vector, que demandan de una vigilancia entomológica sostenible. Objetivo: Determinar la presencia de estadios inmaduros de Ae. aegypti en la provincia La Habana en el periodo 2013-2017. Métodos: Se realizó un análisis del número de criaderos larvales, detectados por los trabajadores del Programa Nacional de Control de Ae. aegypti, en La provincia La Habana entre 2013-2017. La frecuencia de los muestreos fue mensual y se siguió la metodología de encuestas del programa. Resultados: Al analizar el número de criaderos larvales por meses de los 15 municipios de provincia La Habana, se observó un incremento de estos en el periodo de junio a octubre en todos los años y un pico entre los meses de enero a marzo en los años 2014, 2016 y 2017. La incidencia de Ae. aegypti resultó homogénea al comparar las medias por año, excepto para el año 2015 en el cual se observó una disminución significativa en el número de criaderos en comparación solo con el año 2017. Conclusiones: A pesar del esfuerzo que realizan los trabajadores del programa, no se ha logrado una disminución significativa de criaderos de Ae. aegypti, lo que evidencia la necesidad de fortalecer los sistemas de vigilancia y mantener la sostenibilidad de las acciones para controlar de forma efectiva la trasmisión de arbovirosis en la provincia La Habana(AU)

Introduction: The National Aedes aegypti Control Program carries out routine activities to control the transmission of arbovirus infections in the country. However, there still exist residual populations of the vector which require sustainable entomological surveillance. Objective: Determine the presence of immature stage Ae. aegypti in the province of Havana in the period 2013-2017. Methods: An analysis was conducted of the number of larval breeding sites detected by workers from the National Ae. aegypti Control Program in the province of Havana in the period 2013-2017. Sampling was performed on a monthly basis following the surveying methodology of the Program. Results: Analysis of the data on larval breeding sites per month in the 15 municipalities of the province of Havana revealed an increase in their number in the June-October period of every year, and a peak between the months of January and March in the years 2014, 2016 and 2017. Comparison of mean values per year found that incidence of Ae. aegypti was homogeneous, except for the year 2015, when a significant decrease was observed in the number of breeding sites only with respect to the year 2017. Conclusions: Despite the effort made by workers from the Program, a significant reduction has not been achieved in the number of Ae. aegypti breeding sites, which is evidence of the need to strengthen the surveillance systems and maintain the sustainability of the actions performed to effectively control the transmission of arbovirus infections in the Havana province(AU)

Riqueza de mosquitos en La Habana: su importancia para fomentar la participación comunitaria en su control / Species mosquito richness in Havana: its importance to promote community participation in its control

Introducción: La identificación de las especies de mosquitos a nivel de cada municipio forma parte del Programa de Vigilancia y Control de Aedes aegypti y Aedes albopictus vigente en Cuba. Objetivo: Identificar las especies de mosquitos en sitios de crías artificiales y naturales y relacionarlo con el papel de la comunidad en el control de sus poblaciones en la provincia La Habana. Métodos: Se identificaron las muestras larvarias de mosquitos enviadas al laboratorio provincial de Entomología, colectadas en depósitos artificiales y en sitios naturales en los municipios de La Habana desde enero del 2000 hasta el 2016. Resultados: En el estudio se identificaron un total de 48 especies de mosquitos. Aedes aegypti, Gymnometopa mediovittata, Culex quinquefasciatus y Culex nigripalpus, estuvieron presentes en todos los municipios de La Habana. Los depósitos abandonados en los alrededores de las viviendas y terrenos baldíos como: latas, bebederos, chatarra metálica, neumáticos de autos usados, entre otros, relacionados con actividades humanas, aportaron la mayor riqueza de especies al ecosistema urbano, seguido por los huecos de árboles y sitios de cría naturales. Los depósitos artificiales de almacenamiento de agua con fines domésticos en las viviendas, tales como: tanques, cisternas, cubos, entre otros, fueron los de menor riqueza, pero fundamentales para la presencia de Ae. aegypti. Conclusiones: Disponer de datos actualizados sobre la distribución de las especies de mosquitos y sus sitios de cría en La Habana constituyen una información valiosa para fomentar la participación de la comunidad en la eliminación de estos en momentos de epidemias en que se involucren estos vectores(AU)

Introduction: Identification of the mosquito species present in each municipality is part of the Aedes aegypti and Aedes albopictus Surveillance and Control Program currently in place in Cuba. Objective: Identify the mosquito species in artificial and natural breeding sites and relate that information to the role played by the community in the control of their populations in the province of Havana. Methods: Identification was performed of mosquito larval samples submitted to the Provincial Entomology Laboratory and collected from artificial containers and natural breeding sites in Havana municipalities from January 2000 to 2016. Results: A total 48 mosquito species were identified in the study. Aedes aegypti, Gymnometopa mediovittata, Culex quinquefasciatus and Culex nigripalpus were found to be present in all Havana municipalities. Unused containers scattered around households and in uncultivated fields, such as cans, troughs, scrap metal and used car tires, among other items related to human activities, contribute the greatest species richness to the urban ecosystem, followed by tree holes and natural breeding sites. Artificial water storage containers in households, such as elevated and underground water tanks and buckets, among others, contributed lesser richness, but were fundamental for the presence of A. aegypti. Conclusions: Updated data about the distribution of mosquito species and their breeding sites in Havana is valuable information to foster community participation in their elimination in the event of epidemics involving these vectors(AU)

Resistencia a insecticidas y sus mecanismos bioquímicos en Aedes aegypti del municipio Boyeros en los años 2010 y 2012 / Insecticide resistance and its biochemical mechanisms in Aedes aegypti mosquitoes from the municipality of Boyeros in the years 2010 and 2012

Introducción: el programa de control de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) en Cuba utiliza fundamentalmente temefos (ABATE) como larvicida y piretroides como adulticidas, y se ha utilizado, esporádicamente, el organofosforado (OF) clorpirifos. El monitoreo de la resistencia a estos insecticidas es esencial para lograr un control efectivo de esta especie. Objetivo: determinar la resistencia a temefos en larvas y sus mecanismos, y evaluar el nivel de resistencia a los insecticidas más utilizados como adulticidasen cinco áreas de salud del municipio Boyeros, La Habana, colectadas indistintamente en los años 2010-2012. Métodos: se evaluó la resistencia a temefos y la eficacia del mismo, en su formulación comercial (ABATEX G1), en larvas, a través de los bioensayos recomendados por la Organización Mundial de la Salud. Los mecanismos de resistencia se realizaron a través de ensayos bioquímicos. La resistencia en el estado adulto se determinó a través del método de las botellas impregnadas. Resultados: la resistencia a temefos en larvas disminuyó del año 2010 al 2012. El producto comercial de temefos mostró 100 por ciento de mortalidad entre 5 y 12 días. Se demostró que las esterasas y monooxigenasas desempeñaron un papel importante en la resistencia a temefos en larvas. En el estado adulto, se observó resistencia a piretroides y a clorpirifos en algunas cepas. Conclusiones: estos resultados corroboran la necesidad de establecer estrategias de control integrado para preservar la vida útil de los insecticidas disponibles para el control de Ae. aegypti en el municipio Boyeros(AU)

Introduction: the program for control of Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae) in Cuba is mainly based on the use of temephos (Abate) as larvicide and pyrethroids as adulticides. Organophosphate (OP) insecticide Chlorpyrifos has also been used on occasion. Monitoring resistance to these insecticides is essential to achieve effective control of the species. Objective: determine temephos resistance in larvae and its mechanisms, and evaluate the level of resistance to the insecticides most commonly used as adulticides in five health areas from the municipality of Boyeros, Havana, surveyed in the years 2010 and 2012. Methods: an evaluation was conducted of resistance to and effectiveness of temephos in its commercial formulation (Abatex G1) in larvae, using tests recommended by the World Health Organization. Resistance mechanisms were assessed with biochemical assays. The impregnated bottle bioassay was used to determine resistance in the adult stage. Results: larval resistance to temephos decreased from 2010 to 2012. The commercial product temephos showed 100 percent mortality between 5 and 12 days. Esterases and monooxygenases were found to play an important role in larval resistance to temephos. Some strains showed resistance to pyrethroids and Chlorpyrifos in the adult stage. Conclusions: these results corroborate the need to set up integrated control strategies to preserve the useful life of the insecticides available to control Aedes aegypti in the municipality of Boyeros(AU)

Evaluación de la resistencia a insecticidas en Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) de Argentina / Evaluation of insecticidal resistance observed in Aedes aegypti (Diptera:Culicidae) from Argentina

Introducción: a pesar de los enormes esfuerzos que realiza el Ministerio de Salud de Argentina para el control de Aedes aegypti, persisten en algunas regiones del país determinados índices de infestación que favorecen el desarrollo de epidemias o brotes de dengue. En este negativo indicador se destaca las provincias de Misiones y Buenos Aires, donde desempeña un papel importante el uso de insecticidas. Objetivos: determinar el nivel de resistencia a insecticidas químicos en cepas de Ae. aegypti de Misiones y Buenos Aires, Argentina. Métodos: se determinó en larvas el nivel de resistencia a insecticidas organofosforados (temefos y fenitrotion) y a piretroides (deltametrina y cipermetrina) a través de los bioensayos de la Organización Mundial de la Salud. En el estado adulto se evaluó los piretroides (deltametrina, lambdacialotrina y cipermetrina) y el organofosforado clorpirifos. Resultados: tanto las larvas como los adultos resultaron susceptibles a todos los insecticidas evaluados. Conclusiones: el control químico de Ae. aegypti de las localidades estudiadas, de las provincias de Misiones y Buenos Aires, puede realizarse de forma efectiva, utilizando los insecticidas en uso para el control vectorial, como son, temefos como larvicida y como adulticidas e insecticidas, piretroides y el organofosforado clorpirifos(AU)

Introduction: despite the great efforts of the Ministry of Health in Argentina for the control of Aedes Aegypti, certain significant infestation indexes persist in some regions and lead to the occurrence of dengue epidemics or outbreaks. This negative indicator is remarkable in Misiones y Buenos Aires provinces where the use of pesticides is important. Objective: to determine the levels of resistance of Aedes aegypti strains to chemical insecticidal effects in Misiones and Buenos Aires provinces in Argentina. Methods: World Health Organization bioassays determined the level of resistance in mosquito larvae to organophosphate insecticides (temephos and fenitrotion) and to pyrethroids (deltametrin and cypermetrin). In adult mosquitoes, the action of pyrethroids (deltametrin, lambdacyalotrin and cypermetrin) as well as that of organophosphate ones called chlorpiriphos was evaluated. Results: both the larvae and the adult insects were susceptible to all the insecticides. Conclusions: The chemical control of Ae aegypti in the studied areas from Misiones and Buenos Aires provinces can be effectively exerted by using the insecticides for the vector control such as temephos as larvicide and pyrethroids and the organophosphate called chlorpiriphos as adulticides(AU)

Eficacia del pyriproxyfeno en cepas de referencia de Aedes aegypti susceptible y resistente a temefos / Efficacy of pyriproxyfen in reference strains of Aedes aegypti susceptible and resistant to temephos

Introducción: el uso intensivo del larvicida químico temefos (abate) en Cuba, ha generado el desarrollo de mecanismos de resistencia en Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762). Por esta razón, apremia la necesidad de evaluar otras alternativas de control, como el pyriproxyfeno, inhibidor de crecimiento. Objetivos: determinar la eficacia de pyriproxyfeno como larvicida, pupicida y adulticida en cepas de referencia de Aedes aegypti y establecer su efecto sobre la reproducción. Métodos: para el estudio se utilizó una cepa de Aedes aegypti de referencia susceptible (Rockefeller) y otra resistente (SANtemF13) a temefos. La evaluación de pyriproxyfeno se realizó a través de bioensayos recomendados por la Organización Mundial de la Salud. Se determinó el efecto en la reproducción, midiendo la fecundidad y viabilidad de los huevos (fertilidad) en larvas de la cepa Rockefeller, sobrevivientes a dosis subletales de pyriproxyfeno. Resultados: en Rockefeller, pyriproxyfeno manifestó actividad larvicida en 32 por ciento, pupicida en 21 por ciento y adulticida solo 1 por ciento. En SANtem F13, resultó larvicida en 31 por ciento, pupicida 12 por ciento y adulticida 1 por ciento. El análisis de varianza entre rangos de dosis letales para larvas, pupas y adultos de las cepas referenciales, Rockefeller y SANtem F13, no mostró diferencias significativas (p= 0,000001). El pyriproxyfeno resultó ser un excelente inhibidor de la emergencia de adultos en las cepas de Aedes aegypti estudiadas a concentraciones bajas, inferiores a las recomendadas por la Organización Mundial de la Salud en mosquitos del género Aedes. También tuvo fuerte efecto subletal y afectó la fertilidad de los adultos, en condiciones de laboratorio. Conclusión: el inhibidor de crecimiento pyriproxyfeno representa una buena alternativa a incluir dentro de las estrategias de control integrado de Aedes aegypti en Cuba, sin afectarse su eficacia por la resistencia que esta especie ha...

Introduction: intensive use of chemical larvicide temephos (abate) in Cuba has resulted in the development of resistance mechanisms in Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762). Therefore, there is an urgent need to consider other control alternatives, such as pyriproxyfen, a growth inhibitor. Objectives: determine the efficacy of pyriproxyfen as larvicide, pupicide and adulticide in reference strains of Aedes aegypti and establish its effect on reproduction. Methods: the study was based on a strain of reference Aedes aegypti susceptible to temephos (Rockefeller) and a strain resistant to temephos (SANtemF13). Pyriproxyfen was evaluated with bioassays recommended by the World Health Organization. Determination was made of the effect of pyriproxyfen on reproduction by measuring fecundity and egg viability (fertility) in larvae of the Rockefeller strain surviving sublethal doses of pyriproxyfen. Results: in the Rockefeller strain, pyriproxyfen was larvicidal in 32 percent, pupicidal in 21 percent and adulticidal in a mere 1 percent. In the SANtem F13 strain, it was larvicidal in 31 percent, pupicidal in 12 percent and adulticidal in 1 percent. Analysis of variance between ranges of lethal doses for larvae, pupas and adults of the reference strains Rockefeller and SANtem F13 did not show any significant differences (p= 0.000001). Pyriproxyfen was found to be an excellent inhibitor of adult emergence in the strains of Aedes aegypti studied when used at low concentrations, below those recommended by the World Health Organization for mosquitoes of the genus Aedes. It also showed a strong sublethal effect and affected the fertility of adults in laboratory conditions. Conclusion: growth inhibitor pyriproxyfen is a good alternative to be included among integrated control strategies against Aedes aegypti in Cuba without affecting its efficacy, due to the resistance that this species has developed to larvicide temephos

Actividad incrementada de las enzimas citocromo P450 monooxigenasas en cepas cubanas de Aedes aegypti de referencia, resistentes a insecticidas / Increased activity of cytochrome P450 monooxygenase enzymes in reference insecticide-resistant Aedes aegypti strains from Cuba

Introducción: las enzimas desintoxicadoras citocromo P450 monooxigenasas (MFO) constituyen uno de los principales mecanismos de resistencia de Aedes aegypti a insecticidas. En Cuba, aunque la presencia de estas enzimas se ha estudiado in vivo mediante el uso de sinergistas, su actividad no se ha determinado cuantitativamente in vitro, elemento que resulta imprescindible para abordar estudios de resistencia metabólica en los insectos. Objetivo: estandarizar un método para detectar la actividad de las citocromo P450 monooxigenasas in vitro, y determinarla entonces, en larvas y adultos de cepas de referencia de Aedes aegypti. Métodos: se utilizaron 3 cepas de laboratorio de Aedes aegypti seleccionadas por 14 o 15 generaciones con temefos, deltametrina o propoxur, respectivamente, y una cepa susceptible a los insecticidas. Resultados: se establecieron las condiciones para los ensayos de actividad enzimática (concentración de proteínas y de sustrato, 0,4 mg/mL y 12 mmol/L, respectivamente; y tiempo de reacción de 10 min). Hubo un incremento significativo de la actividad de las citocromo P450 monooxigenasas en las cepas resistentes, con una mayor frecuencia fenotípica de este carácter en el estadio larva. Conclusiones: las modificaciones a la técnica para la determinación de la actividad enzimática permitieron discriminar entre mosquitos de cepas susceptibles y resistentes en los estadios larva y adulto, por lo que se cuenta con otra herramienta para la detección de la resistencia metabólica en Cuba

Introduction: cytochrome P450 monooxygenase detoxifying enzymes (MFO) are one of the main resistance mechanisms of Aedes aegypti to insecticides. In vivo studies of the presence of these enzymes have been conducted in Cuba with the use of synergists. However, their activity has not been quantitatively determined in vitro, an indispensable step in studies about metabolic resistance in insects. Objective: standardize a method to detect the activity of cytochrome P450 monooxygenase in vitro, and then determine such activity in larvae and adults of Aedes aegypti reference strains. Methods: the study was based on three laboratory strains of Aedes aegypti selected for 14 or 15 generations with temephos, deltamethrin or propoxur, respectively, and a strain susceptible to insecticides. Results: the conditions for enzyme activity assays were established (protein and substrate concentration: 0.4 mg/mL and 12 mmol/L, respectively, and reaction time: 10 min). There was a significant increase in cytochrome P450 monooxygenase activity in resistant strains, with a higher phenotypic frequency in the larval stage. Conclusions: modifications to the technique used for determination of enzymatic activity made it possible to distinguish between mosquitoes from susceptible and resistant strains in larval and adult stages, providing a new tool for the detection of metabolic resistance in Cuba

Factores ecológicos asociados con la presencia de larvas de Aedes aegypti en zonas de alta infestación del municipio Playa, Ciudad de La Habana, Cuba / Ecological factors linked to the presence of Aedes aegypti larvae in highly infested areas of Playa, a municipality belonging to Ciudad de La Habana, Cuba

OBJETIVOS: Identificar los factores ecológicos locales que pudieron incidir en la mayor infestación vectorial con Aedes aegypti observada en cuatro áreas de salud urbanas de Ciudad de La Habana, Cuba, así como los tipos de depósitos con mayor número de larvas. MÉTODOS: Estudio descriptivo en cuatro áreas de salud (Docente, 28 de Enero, 26 de Julio y 1.° de Enero) del municipio Playa, Ciudad de La Habana, Cuba, seleccionadas por la presencia reiterada del vector del dengue en el año 2003. Entre abril de 2004 y marzo de 2005 se inspeccionaron todos los locales de las manzanas seleccionadas. Se caracterizaron los depósitos existentes con agua (tipo, cantidad y ubicación) y los factores ecológicos observados (existencia de patio y de sombra, forma en que estaban tapados los tanques, presencia de materia orgánica en ellos e higiene de la vivienda). Se contaron las larvas y pupas de mosquitos de cada depósito mediante filtración. La identificación taxonómica de las pupas se realizó con microscopio estereoscópico. RESULTADOS: Los depósitos en que se encontraron larvas y pupas de A. aegypti con mayor frecuencia en todas las áreas fueron los tanques bajos y los pequeños depósitos artificiales. En tres de las áreas estudiadas la mayor cantidad de pupas se encontró en los tanques bajos (88,6 por ciento, 100 por ciento y 56,6 por ciento), de los cuales 90,9 por ciento se encontraban destapados o tapados solo parcialmente, mientras que en el área restante los pequeños depósitos artificiales fueron los más frecuentes (85,7 por ciento). Se encontró correlación entre el número de depósitos infestados en las viviendas con la presencia de patio (ji2 = 29,59; P = 0,0001), de sombra parcial (ji2 = 4,108; P = 0,0001), de vegetación (ji2 = 43,59; P = 0,0001) y de árboles (ji2 = 101,459; P = 0,0001), así como con la mala higiene (c² = 53,76; P = 0,0001). CONCLUSION: Los depósitos artificiales, especialmente los tanques bajos y los recipientes pequeños, son las criaderos más frecuentes de A. aegypti, por lo que constituyen un factor de riesgo de infestación con ese vector. Los tanques destapados con materia orgánica y situados a la sombra y en el exterior fueron los más peligrosos en ese sentido.