Manejo de Poblaciones Resistentes David Andrievsky La Habana, Cuba a 7 de noviembre del 2003 www.allister.com.mx

Manejo de Poblaciones Resistentes El control químico con insecticidas neurotóxicos está actualmente limitado por el desarrollo de resistencia Ha sido demostrada en un amplio rango de insecticidas que incluyen organoclorados, organofosforados, carbamatos y recientemente piretroides

Manejo de Poblaciones Resistentes Es la disminución de la efectividad del producto que lleva a fallas de control en campo La aparición de resistencia en una población se debe al resultado de la interacción insecto plaga-insecticida en determinado ambiente

Factores que influyen en la velocidad de desarrollo de resistencia

Manejo de Poblaciones Resistentes Factores genéticos - número y frecuencia de alelos R - dominancia y/o recesividad de alelos R - expresividad e interacción de alelos

Manejo de Poblaciones Resistentes Factores biológicos - número de generaciones por año - movilidad/migración - monogamia/poligamia - capacidad de refugio

Manejo de Poblaciones Resistentes Factores operacionales Insecticida - naturaleza química - relación entre insecticidas usados - residualidad/formulación Aplicación - umbral de aplicación - modo de aplicación - alternancia de productos

Manejo de Poblaciones Resistentes La resistencia puede ocurrir mediante mecanismos fisiológicos, bioquímicos y modificaciones de conducta de una población o especie

Manejo de Poblaciones Resistentes Se seleccionan individuos que por distintos mecanismos bioquímicos y fisiológicos son capaces de tolerar mayores dosis del compuesto

Más de un mecanismo presente en una población, se conoce como multi-resistencia Surge como resultado de cada interacción insecto-insecticida, focos o cepas resistentes Esta capacidad, es heredable a nuevas generaciones que seguirán sobreviviendo al tratamiento con insecticida mientras seguirá disminuyendo la proporción de individuos susceptibles en la población

Una simple mutación en la región IIS6 del gene que confiere resistencia en el sitio blanco de acción de piretroides y DDT Elemento regulatorio conocido como la "Barbie Box" que permite la inducción de genes de resistencia que codifican para oxidasas y esterasas detoxificativas. Esterasas A2-B2.

El insecticida actúa como una fuerza selectiva poderosa que concentra en la población individuos resistentes

No es el insecticida el que produce cambios genéticos que determinan resistencia Los compuestos permitidos no son mutagénicos Si hubiera alguna acción mutagénica llevaría a todo tipo de mutantes y no aquellos que específicamente afectan la susceptibilidad a insecticida

Los genes que confieren resistencia existen en el genoma de la población como un carácter preadaptativo y la capacidad de desarrollo de resistencia depende de la variabilidad genética de la especie

Cipermetrina fue uno de los primeros piretroides en ser ampliamente usado para el control de B. germanica por los profesionales del control de plagas, siendo también uno de los primeros piretroides que desarrolló fallas de control causada por resistencia en poblaciones de campo

En las cucarachas el rol de la Acetilcolinesterasa en la resistencia a organofosforados y carbamatos es todavía incierto, sin embargo la poca información disponible sugiere que es de poca importancia

Barreras de Penetración Es un mecanismo de resistencia a compuestos lipofílicos en general por lo que afecta a la mayoría de los grupos de insecticidas, donde hay un decaimiento en la penetración cuticular

Detoxificación metabólica en piretroides, organofosforados y carbamatos (citocromo P-450-monooxigenasa dependiente y enzimas hidrolíticas )

La insensibilidad nerviosa a insecticidas ciclodienos, este mecanismo provee resistencia cruzada a todos los ciclodienos

Resistencia a piretroides y a DDT conocida como kdr (knock-down resistance) insensibilidad, actuando sobre canales de sodio

En B. germanica se han determinado mecanismos de resistencia como Penetración reducida Sitios blancos alterados Mecanismos de detoxificación Resistencia por conducta en Clorpirifos

La resistencia fisiológica predomina sobre la resistencia por conducta Alteraciones de la conducta que afecten la respuesta hacia insecticidas pueden acompañar, el desarrollo de resistencia fisiológica

El desarrollo de resistencia en una población de individuos depende exclusivamente de la interacción entre la plaga y el plaguicida que se está usando para su control

La resistencia cruzada es el fenómeno por el cual el mecanismo desarrollado por una población de insectos para resistir al insecticida usado para su control Además resistencia a otros insecticidas no presentes en el ambiente

Entre grupos del mismo modo de acción Insecticidas que tienen el mismo modo de acción, esto es entre los del mismo grupo fosforados entre sí piretroides entre sí Entre grupos del mismo modo de acción fosforados y carbamatos Piretroides piretrinas y DDT

Insecticidas que son atacados por similares caminos degradativos, principalmente por las oxidasas de función mixta (MFO) que afectan a casi todos los compuestos

La resistencia cruzada es uno de los principales obstáculos en la búsqueda de insecticidas alternativos para el control y la responsable que muchos nuevos productos encuentren resistencia a campo antes de su primera aplicación

Para revertir el fenómeno reemplazar al compuesto utilizado para el control por otro al cual no haya resistencia cruzada ejemplo piretroide sustituir con OP y abamectina adicionar a la formulación un sinergista que bloquee el mecanismo detoxificante que causa la resistencia ejemplo butóxido de piperonilo como inhibidor de monooxigenasas microsomales

Manejo de Poblaciones Resistentes

Manejo de Poblaciones Resistentes Diagnóstico Evaluación de dosis y frecuencias de aplicación de las familias de insecticidas aplicadas Diferentes equipos de aplicación Manejo de otros métodos

Otras alternativas de manejo de resistencia propuestas es la interrupción del tratamiento de modo tal de permitir la supervivencia de individuos susceptibles y aumentar la proporción de genes susceptibles en la población Empleo de sinergistas, al asumir que el mecanismo de resistencia es de naturaleza metabólica; ataque múltiple, se aplica insecticida acorde a la suma de varias opciones o modelos Secuencia, mezclas, rotaciones y mosaicos

El objetivo de estos programas es mantener o restaurar el nivel de susceptibilidad al insecticida en la población plaga. La susceptibilidad podría restaurarse cuando la presión de selección sobre la población es suspendida o cambiada de un insecticida a otro, declinando la resistencia en la ausencia de selección

Los esquemas de alternancia de insecticidas, pueden tener un limitado efecto una vez que el nivel de resistencia en la población de B. germanica es alto.

Considerando los numerosos productos que han sido utilizados y que se usan en el control de B. germanica, es muy probable la aparición de poblaciones resistentes haciendo crítico el monitoreo de resistencia. Actualmente los insecticidas de mayor uso son: deltametrina, cipermetrina, clorpirifos, fenitrotion y DDVP.

Preservar individuos susceptibles -usando dosis moderadas -favoreciendo la inmigración -dejando refugios sin tratar

Seleccionar mezclas de insecticidas que posean -distinto efecto (expurgue más volteo) -efecto sobre distintas etapas del ciclo de vida -ausencia de resistencia cruzada

Practicar rotación de productos de: -distinto modo de acción -ausencia de resistencia cruzada -pérdida espontánea de la resistencia cuando desaparece la presión con insecticida -uso del insecticida alternativo durante varias generaciones para permitir la pérdida espontánea de resistencia antes de volver al insecticida problema

La falla de control a campo puede indicar que los insectos desarrollaron resistencia a determinado insecticida, pero en general esta falla se evidencia cuando la resistencia esta instalada en la población, por eso métodos precisos son necesarios

Muy susceptibles susceptibles resistentes

Diagnóstico de Resistencia Requerimientos Necesidad de ubicar una cepa de referencia Tiempo de la prueba Envío de muestras Desarrollo de las pruebas

El método tradicional de medición de la resistencia es la comparación de la curva dosis-mortalidad entre la población de campo y la población susceptible de referencia

Las curvas dosis-mortalidad permiten calcular un parámetro estadístico para estimar el grado de resistencia que expresa el factor por el que se tiene que multiplicar la dosis que induce una determinada mortalidad en los individuos sensibles para producir la misma mortalidad en los resistentes

DL50 Dosis Letal 50 % indica la dosis de compuesto letal para la mitad de los individuos tratados Es un método exacto ya que la cantidad de insecticida aplicado por insecto es conocida y permanece constante durante el ensayo Es un método laborioso y no es la vía de exposición que existe a campo

Diagnóstico de Resistencia Análisis Probit Comparación entre si las DL DL99 DL90 DL50 0.0001 0.001 0.01 0.1 1.0 10.0

CL50 que indica la Concentración Letal 50 % Los insectos se exponen a una serie de concentraciones del insecticida durante un tiempo determinado Este método puede simular las vías de exposición a campo pero la desventaja radica en que la cantidad de insecticida aplicado a cada insecto es desconocida

TL50, Tiempo Letal 50 % Mide el tiempo necesario para producir mortalidad en el 50% de los individuos expuestos a una concentración fija de insecticida Se usa el tiempo como variable. La ventaja de este método es que los insectos son expuestos principalmente mediante contacto, como ocurre usualmente a campo La desventaja es que la cantidad de insecticida absorbido es desconocida.

Organofosforados y Carbamatos Inhibidores de producción de acetilcolinesterasa Inhibidores de la enzima acetilcolinesterasa

Presináptico Postsináptico Estímulo Estímulo

Piretrinas / Piretroides Inhibición de la despolarización (-) y repolarización (+) de los potenciales de membrana, mediante iones calcio, potasio y sodio

Repolarización Despolarización Na+ Cl- - - - - +++ - - - + + +

Reguladores de Crecimiento Inhibición de polimerizas de quitina Inhibidores de Ecdisona Inhibidores de factores liberadores de Ecdisona

Inhibidores Energéticos Enzimas afectadas Mono amino oxidasas Ácido Gama Amino Butírico

Concentrados Emulsionables Estrategia de aplicación Equipo para aplicación Técnica de aplicación Modo de evaluar efectividad

Polvos Humectables Estrategia de aplicación Equipo para aplicación Técnica de aplicación Modo de evaluar efectividad

Suspensiones Concentradas Estrategia de aplicación Equipo para aplicación Técnica de aplicación Modo de evaluar efectividad

Soluciones Acuosas Estrategia de aplicación Equipo para aplicación Técnica de aplicación Modo de evaluar efectividad

Polvos Secos Estrategia de aplicación Equipo para aplicación Técnica de aplicación Modo de evaluar efectividad

Cebos Gel Derivados de Avermectinas (Abamectinas) ejemplo Sangha Inhiben mecanismos energeticos Efecto casi inmediato

Manejo de Poblaciones Resistentes Estrategia de MIP Estrategias alternas Programas Educación al cliente Diseminación Posibilidades de éxito del programa Monitoreo