Efectos de la competencia larvaria intraespecífica de Aedes aegypti y Aedes albopictus en condiciones de laboratorio / Effects of intraspecific larval competence of Aedes aegypti and Aedes albopictus under laboratory conditions

RESUMEN Introducción: Aedes aegypti y Aedes albopictus constituyen dos de las especies más importantes de mosquitos, debido a que son vectores primarios de enfermedades emergentes y reemergentes que representan una amenaza significativa para la salud pública. Objetivo: Evaluar el efecto de la competencia larvaria intraespecífica causada por baja y alta densidad de dos poblaciones de Ae. aegypti y Ae. albopictus sobre aspectos de su ciclo de vida en condiciones de laboratorio. Métodos: Se utilizaron dos poblaciones de mosquitos, Ae. aegypti y Ae. albopictus, ambas colectadas en estado de larva en el Reparto Juan de Dios Fraga, La Lisa, La Habana, Cuba. Se establecieron condiciones de baja (70 larvas) y alta densidad larvaria (140 larvas) en cada réplica para cada una de las especies. Se emplearon larvas desde el primer estadio, que se siguieron hasta la formación de los adultos. Se evaluaron las variables duración del ciclo larvario, supervivencia larvaria, así como talla y supervivencia de hembras adultas, respectivamente. Resultados: Se encontró que las variables evaluadas no se afectaron en condiciones de baja densidad larvaria. Sin embargo, el efecto de la relación larvaria intraespecífica bajo condiciones de alta densidad presentada en los hábitats de Ae. aegypti y Ae. albopictus tuvo un efecto negativo en cada una de las variables del ciclo de vida evaluadas. Conclusiones: Estas alteraciones observadas son importantes dentro de los componentes de la capacidad vectorial, con implicaciones en la epidemiología de las enfermedades transmitidas por estos mosquitos. Los resultados pudieran extrapolarse al comportamiento de estos mosquitos en su entorno natural. Estas condiciones podrían aumentar los patrones de transmisión del virus del dengue, así como un mayor riesgo de infección para la población humana.

ABSTRACT Introduction: Aedes aegypti and Aedes albopictus are two of the most important mosquito species, since they are the main vector of emerging and re-emerging diseases that represent a significant threat to public health. Objective: To evaluate the effect of intraspecific larval competence caused by low and high density in two populations of Ae. aegypti and Ae. albopictus on aspects of their life cycles under laboratory conditions. Methods: Two mosquitos populations were used, Ae. aegypti and Ae. albopictus, both collected during their larval stage in Juan de Dios Fraga town, La Lisa, Havana, Cuba. Low (70 larvae) and high (140 larvae) density conditions were established in each replication for each species. Larvae from the first stage were used and follow-up was established until adults emerged. Variables such as: larval cycle duration, larval survival, and adult female size and survival were evaluated. Results: The variables evaluated were not affected under low larval density conditions. However, the intraspecific larval relationship under high density conditions in Ae. aegypti and Ae. albopictus habitats had a negative effect in each of the variables of the life cycles. Conclusions: The observed alterations are important within the components of vectorial capacity, with implications for the epidemiology of these mosquitos-borne diseases. The results could be extended to the behavior of these mosquitoes in their natural environment. These conditions could increase the transmission patterns of dengue virus and the risk of infection for the human population.

Evaluación de la eficacia larvicida de Rapidall NP3 (Bacillus thuringiensis) contra Aedes aegypti (Linnaeus) (Diptera: Culicidae) en condiciones de laboratorio / Evaluation of the larvicidal efficacy of Rapidall NP3 (Bacillus thuringiensis) against Aedes aegypti (Linnaeus) (Diptera: Culicidae) in laboratory conditions

Los mosquitos son vectores trasmisores de enfermedades como: dengue, zika y chikunguya. El control biológico es una alternativa viable a tener en cuenta por los programas de control. Bacillus thuringiensis es el microorganismo más usado en salud pública. Su efectividad como larvicida contra culícidos depende, en gran medida, de la eficiencia del proceso productivo. El objetivo es evaluar y comparar la eficacia larvicida contra Aedes aegypti de la formulación en polvo Rapidall NP3 con la del producto Bactivec®, formulación líquida utilizada en Cuba. Se realizaron bioensayos de laboratorio según los procedimientos descritos y sugeridos por la OMS para determinar la eficacia, exponiendo las larvas a las concentraciones recomendadas por los fabricantes de los productos Rapidall NP3 y Bactivec®. A los recipientes utilizados se les realizó recambio de agua medio, total y sin recambio, con una frecuencia semanal. A las 24 h se calculó la mortalidad obtenida y se analizó estadísticamente mediante un ANOVA de una vía; cuando existieron diferencias significativas se aplicó un análisis Post-hoc mediante la prueba de Tukey. El producto evaluado Rapidall NP3, provocó 100 por ciento de mortalidad larvaria durante 11 semanas, independientemente de la proporción de recambio de agua, mientras que el Bactivec® solo provocó 100 por ciento de mortalidad hasta las 6 semanas de iniciado el experimento. El biolarvicida Rapidall NP3 mostró buena eficacia y actividad residual prolongada al compararlo con Bactivec®, por lo que recomendamos su evaluación en el terreno en el control larvario de depósitos que constituyen sitios de cría habituales y que no pueden ser eliminados físicamente(AU)

Mosquitoes are vectors of human diseases such as dengue, zika and chikungunya. Biological control is a viable alternative to be taken into account in control programs. Bacillus thuringiensis is the microorganism most commonly used in public health. Its effectiveness as a larvicide against culicides depends to a great extent to the production process. The objectives of the study were to evaluate and compare the larvicidal efficacy against Aedes aegypti of the Rapidall NP3 powder formulation with Bactivec®, a liquid formulation used in Cuba. Laboratory bioassays were conducted to determine efficacy following WHO protocols. Larvae were exposed to the concentrations recommended by Rapidall NP3 and Bactivec® manufacturers. The water in the containers used in the study was replaced once a week: half, whole and no replacement. At 24 hours mortality was estimated and statistically analysis were done by one-way ANOVA. When significant differences were found, post-hoc analysis was performed with Tukey's test. Rapidall NP3 caused 100 percent larval mortality for 11 weeks, regardless of the water replacement proportion, whereas Bactivec® caused 100 percent mortality for only 6 weeks after the start of the experiment. When compared with Bactivec®, biolarvicide Rapidall NP3 displayed better efficacy and more prolonged residual activity. We therefore recommend its field evaluation for larval control of containers constituting habitual breeding sites which cannot be physically eliminated(AU)

Influencia de factores bióticos sobre la eficacia de Bacillus thuringiensis var. israelensis contra Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) / Influence of biotic factors on the efficacy of Bacillus thuringiensis var. Israelensis against Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)

Introducción: Bacillus thuringiensis H-14 ha mostrado alta eficacia sobre las larvas de Aedes aegypti, pero su efectividad puede ser influida por numerosos factores. El conocimiento de estos es de gran importancia porque permite optimizar los parámetros de aplicación en condiciones reales, para garantizar la eficiencia de los tratamientos y reducir el impacto ambiental. Objetivo: evaluar la influencia de los factores bióticos sobre la eficacia de Bacillus thuringiensis H-14 contra las larvas de Aedes aegypti. Métodos: se realizó un estudio experimental mediante bioensayos de laboratorio, siguiendo la metodología de la Organización Mundial de la Salud. Se evaluó la influencia de la disponibilidad de alimento, densidad y estadio larvario sobre la eficacia de Bacillus thuringiensis H-14 para Aedes aegypti. Se utilizó un biolarvicida comercial (Bactivec, Labiofam) y una cepa de referencia de Aedes aegypti (Rockefeller). Resultados: la eficacia de Bacillus thuringiensis H-14 fue menor en la medida en que avanzó la densidad y el estadio de desarrollo larvario, lo que puede estar en relación con la conducta de alimentación y la disponibilidad del principio activo. La presencia abundante de alimento también limita la eficacia por un efecto de competencia. Conclusiones: la eficacia de Bacillus thuringiensis H-14 se afectó por la disponibilidad de alimento, el estadio de desarrollo y la densidad larvaria, por lo que debe tenerse en cuenta esto para las aplicaciones del biolarvicida en el terreno.

Introduction: Bacillus thuringiensis H-14 has shown high efficacy on Aedes aegypti larvae. But a number of factors could affect its effectiveness. Knowing these factors is of vital importance for improving the application parameters in real conditions in order to guarantee the treatment's efficiency and to reduce environmental impact. Objective: to evaluate the influence of some biotic factors on Bacillus thuringiensis H-14 efficacy against Aedes aegypti (Rockefeller). Methods: an experimental study was conducted following the WHO guidelines. The influence of the food availability, the larval density and the larval staging was evaluated on laboratory bioassays. A commercial Bacillus thuringiensis H-14 formulation against a reference Aedes aegypti strain was used. Results: the efficacy of Bacillus thuringiensis H-14 decreased in a linear manner with increasing larval density and development stage. This could be related to food intake and availability of the active principle. Competition in food intake resulted in lower efficacy of Bacillus thuringiensis H-14 applications. Conclusions: the Bacillus thuringiensis H-14 efficacy was affected for the availability of food, the larval development stage and the larval density, so all this should be borne in mind when applying the biolarvicide in situ.

Efecto del anticuerpo monoclonal 4B3 en la infección experimental por Cryptococcus neoformans / Effect of 4B3 monoclonal antibody on the experimental Cryptococcus neoformans infection

Introducción: las frecuencias de recaídas y elevada letalidad de la criptococosis se mantienen altas, lo cual incentiva la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas. Objetivos: evaluar el efecto del anticuerpo monoclonal 4B3 sobre la infección criptocócica en ratones BALB/c. Métodos: se determinó la cinética de la concentración sérica del anticuerpo monoclonal para su administración intraperitoneal (500 µg), que fue medida por ELISA cuantitativo de doble anticuerpo. La capacidad protectora se observó mediante el registro de supervivencia de ratones BALB/c administrados con 500 µg de anticuerpo monoclonal 4B3 e inoculados con 2 x 10(2,2) células/mL de Cryptococcus neoformans, así como por evaluación de la diseminación de la levadura a los principales órganos diana. Se identificó el efecto del anticuerpo monoclonal 4B3 sobre la fagocitosis y lisis del microorganismo por células de la línea de macrófagos P338.D1. Resultados: la dosis empleada fue suficiente para mantener valores séricos elevados del 4B3 (38 µg/mL) durante al menos 46 d. Se determinó que el 4B3 no confiere protección, lo cual potencia la diseminación del microorganismo y disminuye el tiempo de vida de los animales. El ensayo de fagocitosis mostró que el anticuerpo evaluado incrementa la actividad fagocítica de los macrófagos sin lograr un efecto fungicida. Conclusiones: el anticuerpo monoclonal 4B3 estimula la fagocitosis de C. neoformans por macrófagos, pero sin efecto fungicida. Con ello favorece la diseminación de la levadura y disminuye el tiempo de vida de los ratones a la infección.

Introduction: frequent relapses and high lethality of criptococcosis has encouraged the search for new therapeutic strategies. Objectives: to evaluate the effect of the monoclonal antibody 4B3 on the cryptococcal infection in Balb/c mice. Methods: the kinetics in serum concentration of the studied monoclonal antibody was determined for intraperitoneal administration (500 µg) by quantitative sandwich ELISA. In order to assess its protective capability, were administered 500 µg of 4B3 and innoculated 2 x 10(2.2) cells/mL of Cryptococcus neoformans. The survival of mice was recorded and the yeast dissemination to the main target organs was evaluated. Macrophages P338.D1 cell lines were used to measure the effect of the monoclonal antibody 4B3 on the phagocytosis and lysis of the microorganism. Results: the used dose helped to keep high values (38 µg/m) of 4B3 in serum for at least 46 days. It was found that the monoclonal antibody does not give protection, which makes the microorganism dissemination possible, along with the reduction in the survival of mice. Finally, the phagocytosis test showed that 4B3 increased the phagocytic activity of macrophages without any fungicidal effect. Conclusions: the monoclonal antibody 4B3 stimulates C. neoformans phagocytosis by macrophages without fungicidal effect, thus favoring yeast dissemination and decreasing the survival of mice due to cryptococcal infection.

Estudio de resistencia de Aedes aegypti a Bacillus thuringiensis var: israelensis / Study of Aedes aegypti resistance to Bacillus thuringiensis var: israelensis

Introducción: el uso prolongado de insecticidas ha conducido al desarrollo de resistencia en diferentes especies de mosquitos incluido el Aedes aegypti, aunque hasta el momento no existen reportes de resistencia a Bacillus thuringiensis var. israelensis. Objetivos: evaluar la resistencia a Bacillus thuringiensis var. israelensis en poblaciones de Aedes aegypti provenientes de sitios donde se ha aplicado la formulación líquida Bactivec (Labiofam) y en cepas de laboratorio bajo presión de selección. Métodos: se realizaron colectas de larvas en 3 municipios de Ciudad de La Habana y se establecieron las colonias de Aedes aegypti en el laboratorio, las cuales se compararon en susceptibilidad a Bacillus thuringiensis con la cepa de referencia Rockefeller. El experimento de selección se realizó exponiendo generaciones sucesivas de una cepa susceptible a la dosis letal 90 del biolarvicida. Resultados: el índice de resistencia 50 para las cepas de los municipios Plaza, Cerro y Boyeros fue de 1,07, 0,66 y 0,81, respectivamente, por lo cual pueden considerarse susceptibles. La cepa expuesta a intensa presión de selección con el biolarvicida mostró índices de resistencia 50 y 95 de 2,7 y 4,6, respectivamente. La menor pendiente de la línea de regresión correspondió a la cepa bajo selección, lo que indica mayor variabilidad genética de esta población. Conclusiones: estos resultados justifican la utilización de Bacillus thuringiensis var. israelensis como una alternativa para el control de estadios inmaduros de Aedes aegypti sin que exista evidencia hasta el presente de aparición de resistencia en poblaciones de campo, pero deben trazarse estrategias de manejo adecuadas ante la potencialidad del vector de adquirirla.

Introduction: Prolonged use of insecticides has led to resistance development in different mosquito species including Aedes aegypti, although there is no report of resistance to Bacillus thuringiensis var. israelensis so far. Objectives: To evaluate resistance to Bacillus thuringiensis var. israelensis in Aedes aegypti populations from places where fluid preparation Bactivec (made in Labiofam company) has been applied, and in lab strains under selection. Methods: Larvae were collected in three municipalities of the City of Havana province to settle Aedes aegypti colonies in the laboratory, which were compared with reference strain called Rockefeller in terms of susceptibility to Bacillus thuringiensis. The selection experiment was performed by exposing successive generations of a strain susceptible to lethal dose 90 of this biolarvicide. Results: Resistance index 50 for strains from Plaza, Cerro and Boyeros was 1.07, 0.66 and 0.81 respectively, so they may be considered as susceptible strains. The strain exposed to intensive selection pressure with the biolarvicide showed resistance indexes 50 and 95 equal to 2.7 and 4.6 respectively. The smallest regression line slope was found in the selection strain, which indicated a greater genetic variability in this population. Conclusions: these results support the use of Bacillus thuringiensis var. Israelensis as an alternative for management of immature Aedes aegyptis without any evidence whatsoever of emerging resistance in the field population, but some adequate management strategies should be drawn, taking into account the vector´s potentialities to acquire it.

Conducta de oviposición de Aedes aegypti (L.) en presencia de Macrocyclops albidus (J.) y Bacillus thuringiensis var. israelensis en condiciones de laboratorio / Conduct of the oviposition of Aedes aegypti (L.) in the presence of Macrocyclops albidus ( J.), and Bacillus thuringiensis var. israelensis under lab conditions

Se evaluó la conducta de oviposición de hembras grávidas de Aedes aegypti en presencia de los agentes biológicos: Macrocyclops albidus (Copepoda: Cyclopoidea) o Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) en condiciones de laboratorio. Se colocaron recipientes con 225 mL de agua declorada para la puesta de huevos con 3 variantes: agua con copépodos, agua con Bti y agua. El promedio de huevos depositados en los recipientes con copépodos y Bti fueron de 1 227,9 y 1 200,8 respectivamente, superiores al de 887,4 huevos del recipiente que contenía solo agua, aunque las diferencias observadas no fueron estadísticamente significativas (p> 0,05). Los Indices de la Actividad de Oviposición (IAO) calculados mostraron valores mayores que 0 para copépodos y para Bti, indicando que las hembras no evitaron ovipositar en estos recipientes. Los resultados sugieren que en la naturaleza los recipientes que contienen estos controladores biológicos pudieran constituir sitios para la oviposición de hembras grávidas de Aedes aegypti, lo que tendría implicaciones positivas en su eficacia para controlar este vector.

The behaviour of the oviposition of pregnant females of Aedes aegypti in the presence of biological agents: Macrocyclops albidus (Copepoda: Cyclopoidea) or Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) was evaluated under lab conditions. Recipients containing 225 mL of dechlorinated water were placed for oviposition with three variants: water with copepods, water with Bti, and water. The average of eggs layed in the recipients with copepods and Bti were 1 227.9 and 1 200.8, respectively, a figure higher than the 887.4 eggs of the recipient containing only water, although the differences observed were not statistically significant (p >0.05). The Oviposotion Activity Index (OAI) estimated showed values over 0 for copepods and for Bti, which indicated that females did not avoid to deposit their eggs in these recipients. The results suggested that in nature, these recipients with biological controllers may be oviposition sites for pregnant females of Aedes aegypti, which may have positive implications on its effectiveness to control this vector.

Reconocimiento de células intactas de Cryptococcus neoformans por el AcM 4B3 antiglucuronoxilomanano / Recognition of intact cells from Cryptococcus neoformans by the anti-glucuronoxylomannan 4B3 monoclonal antibody

Se estudió la capacidad del anticuerpo monoclonal 4B3, obtenido mediante inmunización de ratones BALB/c con el polisacárido capsular de Cryptococcus neoformans, para reconocer a dicha estructura como parte de la célula intacta de esta levadura. Con este propósito el anticuerpo 4B3 fue evaluado mediante ELISA celular e inmunofluorescencia indirecta empleando como antígeno una suspensión de células de la cepa 028 LMIPK de Cryptococcus neoformans. Se usó como control positivo suero del ratón empleado en la fusión para la obtención del anticuerpo monoclonal 4B3 y como control negativo un anticuerpo monoclonal anti-dengue. Ambos métodos demostraron que este anticuerpo monoclonal es capaz de reconocer al antígeno nativo, lo que permitirá su posterior evaluación con fines diagnósticos y terapéuticos

The capacity of the 4B3 monoclonal antibody, previously obtained by immunization of BALB/c mice with the capsular polysaccharide of Cryptococcus neoformans was studied to recognize this structure as part of the intact cell of this yeast. With this aim, 4B3 was evaluated by cellular ELISA and indirect immunofluorescence, using as an antigen a cell suspension of the 028 LMIPK C. neoformans strain. Serum from the mouse used in the fusion for obtaining 4B3 monoclonal antibody was used as a positive control, whereas an anti-dengue monoclonal antibody was used as a negative control. Both methods demonstrated that the above mentioned monoclonal antibody is capable of recognizing the native antigen, which will allow its future evaluation for diagnostic and therapeutic purposes.