UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA

INSTITUTO DE HIGIENE E MEDICINA TROPICAL

PLANTAS MEDICINAIS TROPICAIS E MEDITERRNICAS

COM PROPRIEDADES BIOCIDAS NO CONTROLO DE

INSETOS VETORES DE AGENTES PATOGNICOS

DIARA KADY MONTEIRO VIEIRA LOPES ROCHA

DISSERTAO PARA A OBTENO DO GRAU DE DOUTOR EM CINCIAS

BIOMDICAS, ESPECIALIDADE DE PARASITOLOGIA

(JANEIRO, 2014)

http://www.google.pt/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&docid=w72twTN6gPPc9M&tbnid=E8vr6_YseiV1KM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www2.dq.fct.unl.pt/SBEgroup/contacts.html&ei=7ipIUq6EL6yP7Aabp4CIAg&bvm=bv.53217764,d.ZGU&psig=AFQjCNGoKLZVbr-Ex28wt5Ci0o5rdicemA&ust=1380547656694629

Universidade Nova de Lisboa

Instituto de Higiene e Medicina Tropical

Plantas medicinais tropicais e mediterrnicas com propriedades biocidas no

controlo de insetos vetores de agentes patognicos

Autor: Diara Kady Monteiro Vieira Lopes Rocha

Orientadora: Professora Doutora Maria Teresa Loureno Marques Novo (Prof.

Auxiliar, Instituto de Higiene e Medicina Tropical /Universidade Nova Lisboa

(IHMT/UNL); Unidade de Parasitologia e Microbiologia Mdicas (UPMM)/ Fundao

para a Cincia e Tecnologia (FCT))

Coorientadoras:

Doutora Olvia Cruz de Matos (Investigadora Auxiliar, Instituto Nacional Recursos

Biolgicos /L- Instituto Nacional Investigao Agrria e Veterinria; UPMM/FCT)

Prof. Doutora Marilena Djata Cabral (Coordenadora, Departamento de Cincias

Biolgicas/Universidade de Cabo Verde)

Dissertao apresentada para cumprimento dos requisitos necessrios obteno do

grau de Doutor do Ramo de Cincias Biomdicas e Especialidade de Parasitologia)

Apoio financeiro da Fundao Calouste Gulbenkian, no mbito do Programa Doenas

Tropicais Negligenciadas para Licenciados dos PALOPS.

ii

Elementos bibliogrficos resultantes da dissertao

Publicaes relevantes

Rocha, D. K.; Matos, O.C.; Moiteiro, C.; Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2013. Plantas

Medicinais Tropicais e Mediterrnicas com Propriedades Biocidas para o Controlo de

Insetos Vetores. Anais do IHMT, 12: 60-65.

Rocha, D. K.; Matos, O.C.; Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2013. Efeito de leos

essenciais de Mentha pulegium e Foeniculum vulgare sobre Aedes aegypti (Linnaeus,

1762). Colquio Internacional Cabo Verde e Guin Bissau, Lisboa. Atas do Colquio

Internacional Cabo Verde e Guin-Bissau: Percursos do Saber e da Cincia.

http://coloquiocvgb.wordpress.com/actas/atas-comunicacoes/

Rocha, D. K.; Matos, O.C.; Novo, M.T.; Delgado, M. Figueiredo, C. & Moiteiro, C.

Chemical composition and larvicidal activity of leaf essential oils from Mentha

pulegium and Foeniculum vulgare. Em fase de resubmisso.

Rocha, D. K.; Novo, M.T., Moiteiro, C. & Matos, O.C. Larvicidal property of Mentha

pulegium essential oils against Anopheles sp. and Aedes aegypti, 1762, from

Macaronesia Island. Em fase de resubmisso.

Publicaes em congressos nacionais e internacionais

Rocha, D. K. Matos, O.C.; Moiteiro, C., Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2013. Larvicidal

properties of tropical and Mediterranean plants in the control of dengue and malaria

vectors. Livro de resumos do Encontro Internacional das Doenas Tropicais

Negligenciadas nos PALOP, realizado no dia 31 de outubro, Fundao Calouste

Gulbenkian, Lisboa (Comunicao Oral), 14 e 15.

Rocha, D. K. Matos, O.C.; Moiteiro, C.; Figueiredo C.; Delgado, M.; Amaro, A.;

Liberato, M.C.; Cabral, M.D. e Novo, M.T., 2013. Bioatividade de plantas tropicais e

mediterrnicas no controlo de Aedes aegypti. Poster apresentado no mbito do Encontro

Internacional das Doenas Tropicais Negligenciadas nos PALOP, realizado no dia 31 de

outubro, Fundao Calouste Gulbenkian, Lisboa.

Rocha, D. K. Matos, O.C.; Moiteiro, C., Figueiredo C., Cabral, M.D. & Novo, M.T.,

2013. Insecticidal activity of tropical and mediterranean plant product against Aedes

aegypti larvae. The International Society for Neglected Tropical Diseases - ISNTD

Bites 2013 Conference, Royal Geographical Society, 15 de outubro, Londres, (Poster).

Rocha, D. K.; Matos, O.C.; Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2013. Plantas Medicinais

Tropicais e Mediterrnicas com Propriedades Biocidas para o Controlo de Insetos

Vetores de Agentes Patognicos, 2 Congresso Nacional de Medicina Tropical, 22 e 23

de abril, Instituto de Higiene e Medicina Tropical, Lisboa, (Comunicao Oral).

iii

Rocha, D. K., 2013. Potential of Tropical and Mediterranean plants against vector

control of dengue and malaria. Workshop Bioplant, Plant Natural Products and

Biotechnology, 25 a 27 de fevereiro, Department of Biology, FCUP IBMC - Instituto de

Biologia Molecular e Celular, Porto, (Comunicao Oral).

Rocha, D. K.; Moiteiro, C.; Delgado, M., Novo, M.T., Matos, O.C., 2012. Biological

activity of two essential oils and their constituents against Aedes aegypti. Acta

Parasitologica Portuguesa, 19 (1/2), XVI Congresso Portugus de Parasitologia, 29-30

novembro, Lisboa: 112, 113 (Comunicao Oral).

Rocha, D. K., Matos, O.C., Novo, M.T., Delgado, M. & Moiteiro, C., 2012. Chemical

compositions and larvicidal activity of essential oils from Mentha pulegium and

Foeniculum vulgare. Abstract Book 43rd International Symposium on Essential Oils, 5-

8 September, Lisbon (ISEO2012): 72 (Poster)

http://ihmtweb.ihmt.unl.pt/download/DiaraRocha/resumo_Simposio_EO.pdf

Rocha, D. K., Matos, O.C. Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2012. Bioactivity of aromatic

plants of Tropical and Mediterranean in insect vectors of pathogenic agents. Abstract

book XV Congresso Ibrico de Entomologia, 2-6 Setembro, Angra do Herosmo,

Aores:158. (Comunicao Oral).

http://ihmtweb.ihmt.unl.pt/download/DiaraRocha/Congresso_Ibericovf.pdf

Rocha, D. K.; Matos, O.C.; Cabral, M.D. & Novo, M.T., 2012. Plantas Medicinais

Tropicais e Mediterrnicas com Propriedades Biocidas para o Controlo de Insetos

Vetores de Agentes Patognicos, III Jornadas Cientficas do Instituto de Higiene e

Medicina Tropical / UNL, 12 de dezembro, (Prmio da melhor Comunicao Oral).

Rocha, D. K.; Moiteiro, C.; Delgado, M., Novo, M.T., Matos, O.C., 2012. Biological

activity of two essential oils and their constituents against Aedes aegypti. Acta

Parasitologica Portuguesa, 19 (1/2): 112,113, XVI Congresso Portugus de

Parasitologia, 29-30 de novembro, Lisboa, (Comunicao Oral).

Rocha, Diara K., 2011. Plantas medicinais tropicais com propriedades insecticidas

(Tropical medicinal plants with insecticidal caracteristics). I Colquio Garcia de Orta.

Plantas Medicinais. 12 de abril. IHMT, Lisboa, (Comunicao Oral).

http://ihmtweb.ihmt.unl.pt/download/DiaraRocha/Seminario_GarciadeOrta.pdf

Rocha, D., 2011. Substncias naturais de origem vegetal com propriedades inseticidas.

Jornadas sobre a Problemtica da Investigao Cientfica na Uni-CV, Universidade

Cabo Verde, Praia, fevereiro (Comunicao Oral).

http://ihmtweb.ihmt.unl.pt/download/DiaraRocha/Congresso_Ibericovf.pdfhttp://ihmtweb.ihmt.unl.pt/download/DiaraRocha/Seminario_GarciadeOrta.pdf

iv

minha filha Ana Margarida,

ao meu marido Jorge Rocha

e minha me Ana Rylde

v

Agradecimentos

Quero agradecer a Deus, pela constante fora que me tem dado ao longo destes trs

anos e pela Sua imensa Graa nos nfimos detalhes da vida.

Agradeo Professora Doutora Maria Teresa Novo, por ter aceite ser minha

Orientadora e pela reviso dos trabalhos, bem como pela amizade demonstrada.

Co-orientadora Doutora Olvia Matos, os meus agradecimentos por tudo quanto me

tem ensinado, desde o Mestrado e agora nos trabalhos realizados no mbito da tese de

Doutoramento. Agradeo, tambm, pelo rigoroso suporte cientfico, pela forma clere

com que respondia a todos os meus e-mails e pela amizade que me dispensou ao

longo destes anos.

Professora Marilena Djata Cabral, agradeo a disponibilidade dispensada, mesmo

estando geograficamente distante, em ser Co-orientadora deste trabalho.

Professora Doutora Carla Sousa, agradeo a diligncia com que aceitou integrar a

minha Comisso tutorial.

Fundao Calouste Gulbenkian, os meus agradecimentos pelo apoio financeiro

concedido, sem o qual no teria sido possvel realizar este projeto. Gostaria de

agradecer Doutora Hermnia Cabral e aos Drs. Laura Silva e Joo Saavedra, que

sempre me informaram de todos os eventos cientficos que seriam importantes para a

concretizao deste trabalho.

Agradeo Unidade de Parasitologia e Microbiologia Mdicas/IHMT/UNL, pelo apoio

logstico que serviu de suporte realizao deste trabalho.

Doutora Cndida Liberato, agradeo a forma afvel com que sempre me acolheu e

pelas excelentes lies de botnica, tendo o seu contributo muito enriquecido os meus

conhecimentos.

Doutora Cristina Moiteiro e Doutora Cristina Figueiredo da Faculdade de Cincias

(FCUL), agradeo o constante apoio cientfico na caraterizao qumica das plantas,

todas as facilidades concedidas e os valiosos esclarecimentos.

Doutora ngela Barreto Moreno, pela sua total disponibilidade para discusso e

esclarecimentos de dvidas sobre a anlise estatstica dos dados. Obrigada irm pelo

incentivo perseverana.

Doutora Ana Amaro, agradeo pela sua colaborao na anlise microscpica e nas

fotografias, e pelas inmeras sugestes. minha colega e amiga Ana, dos tempos da

Faculdade, o meu bem-haja.

Ao Professor Doutor Eduardo Mendes Ferro e ao Professor Doutor Antnio dos Santos

Grcio, meus Orientadores cientficos do Mestrado, obrigada pelo apoio e incentivo ao

longo do meu percurso.

vi

Doutora Helena Ramos, Professora Doutora Odete Afonso e ao Doutor Carlos

Pires, os meus sinceros agradecimentos pelo incentivo ao longo dos anos e por todo o

conhecimento cientfico que sempre me transmitiram.

Agradeo ao Professor Doutor Paulo Almeida, meu Orientador cientfico em vrios

projetos de investigao, pelo incentivo na busca do conhecimento.

A todos os meus colegas da Unidade de Parasitologia, obrigada pelo estmulo e

amizade. Ao Mestre Gonalo Seixas, agradeo pela cedncia de bibliografia e ao

Tcnico Operacional Sr. Jos Ferreira, pela ajuda na manuteno das colnias de insetos

e Mestre e minha amiga Catarina Alves por toda a sua amizade e ajudas nos ensaios.

Aos Especialistas em Designer Sr. Lus Marto e Sra Slvia Duarte pelo apoio nos

aspetos grficos de preparao dos CDs.

Os meus agradecimentos s Instituies de Cabo Verde, nomeadamente UniCV, INIDA

em Santiago e Ministrio do Desenvolvimento Rural em Santo Anto, pelas

informaes e meios disponibilizados, fundamentais ao desenvolvimento das etapas

iniciais deste projeto. Muito agradeo o apoio do Dr. Hailton Spencer, na captura dos

mosquitos, e o Engenheiro Manuel Delgado, pelo apoio na colheita das plantas.

Igualmente, Eng. Carla Monteiro e Sra. D. Conceio Fortes, pelo suporte no

terreno. Ao Dr. Samuel Semedo e Dra. Vera Cruz, obrigada pelas informaes sobre a

flora de Cabo Verde.

Agradeo, ao Doutor Hanano Yamada e ao Doutor Jeremie Gilles da International

Atomic Energy Agency Laboratories pela cedncia dos mosquitos.

Aos colegas do INIAV em Oeiras, obrigada por estes trs anos de camaradagem e muito

incentivo. Obrigada aos Tcnicos Paula Vasilemko e Mrio Santos pelas ajudas no

laboratrio.

s tias ngela e Fernanda, por terem gentilmente fornecido vasto material vegetal

proveniente das suas propriedades.

minha tia ngela, muito obrigada pelos longos anos de dedicao.

Ao meu tio Santos Camacho e a minha av Silvestra Monteiro, uma homenagem

pstuma muito sentida. Sei que na Eternidade, ho-de estar radiantes ao verem toda a

minha caminhada.

A todos os meus familiares que de perto ou de longe me apoiaram o meu bem-haja, mas

um agradecimento muito em especial aos meus pais, que sempre me incentivaram nos

grandes desafios. minha me, um agradecimento muito e muito especial pela infinita

pacincia, por estar sempre por perto e por nunca ter deixado de acreditar em mim.

Um agradecimento especial ao meu marido Jorge, que sempre me acompanhou nos

trabalhos de campo e por valorizar muito o meu esforo. minha filha Ana Margarida

agradeo pelo apoio grfico, por toda a compreenso, pacincia e carinho, amo-vos

muito.

vii

Resumo As parasitoses e as arboviroses tm um impacto social e econmico considervel, em

particular nos pases tropicais e subtropicais. Problemas financeiros e de gesto, assim

como as alteraes ambientais, a resistncia dos vetores aos inseticidas e dos agentes

patognicos aos frmacos, o aumento e respetiva mobilidade da populao humana

contriburam no s para o incremento da prevalncia de doenas transmitidas por

vetores, como tambm para a sua emergncia ou reemergncia em novas regies.

O progressivo aumento de resistncias nos insetos vetores tem levado restrio

progressiva da aplicao de inseticidas qumicos e/ou introduo de novos compostos

sintticos.

O presente estudo surgiu da necessidade de desenvolver novas medidas de controlo

vetorial, mais seguras para o ambiente, e consistiu na avaliao das propriedades

biocidas de plantas medicinais tropicais e mediterrnicas, (Sambucus nigra, Melia

azedarach, Azadirachta indica, Foeniculum vulgare e Mentha pulegium), bem como na

avaliao da sua utilidade no controlo dos culicdeos vetores de agentes patognicos da

malria e arboviroses, nomeadamente, Anopheles arabiensis e Aedes aegypti, em Cabo

Verde.

Este trabalho englobou um conjunto de aes, nomeadamente a colheita, o

processamento e o rastreio sobre alvos biolgicos, de extratos vegetais e leos

essenciais (OE). Foram realizados extratos brutos de folhas de S. nigra, M. azedarach e

A. indica com solventes de diferentes polaridades. Estes extratos foram posteriormente

analisados por Cromatografia em Camada Fina e fracionados por Cromatografia em

Coluna. Os OEs de M. pulegium e de F. vulgare, obtidos por hidrodestilao das partes

areas ou por via comercial foram caraterizados qualitativamente e quantitativamente

por Cromatografia Gasosa e Espetrometria de Massa e confirmada a identificao dos

seus constituintes por Ressonncia Magntica Nuclear.

Os bioensaios inseticidas foram efetuados de acordo com os testes padronizados da

Organizao Mundial de Sade. Os resultados foram analisados estatisticamente com

recurso aos programas Microsoft Excel 2010 e SPSS para Windows e aos testes

estatsticos considerados relevantes.

Quanto s trs primeiras plantas referidas apenas o extrato de S. nigra revelou atividade

em larvas do 3 estdio de Ae. aegypti. Estas so tambm mais suscetveis ao OE de F.

vulgare (amostras de Cabo Verde e Portugal respetivamente CL50= 23,3 e 28,2 lL-1

)

comparativamente ao leo de M. pulegium (amostras de Cabo Verde e Portugal

respetivamente CL50= 136,1 e 107,3 lL-1

). Embora no se tenham registado diferenas

altamente significativas entre as plantas em estudo, de salientar que as concentraes

necessrias para eliminar 50, 90 e 99% da populao so menores quando se aplica o

OE de F. vulgare. Quanto ao An. arabiensis optou-se por avaliar apenas o OE de

F. vulgare, no tendo sido observadas diferenas significativas comparativamente a Ae.

aegypti. Os resultados de bioensaios com os compostos ativos de ambas as espcies

vegetais evidenciaram a existncia de efeitos sinergistas. Os adultos demonstraram

maior sensibilidade ao OE de F. vulgare de Cabo Verde. Este estudo permitiu uma

caraterizao qumica e avaliao de atividade de plantas de regies geogrficas que

ainda no tinham sido estudadas com resultados bastante promissores.

Palavras Chave: Aedes aegypti, Anopheles arabiensis, controlo vetorial, plantas

medicinais.

viii

Abstract

Parasitoses and arboviroses have a considerable economic and social impact,

particularly in tropical and subtropical countries. Financial and management problems,

as well as environmental changes, vectors resistance to insecticides and of pathogens to

drugs, the crescent density of human population and of their mobility, contributed not

only to increase the prevalence of vector-borne diseases, but also to their reemergence

or emergence in new regions. The progressive increase of insects resistance to known

insecticides has led to the progressive restriction of the application of chemical

insecticides and/or the introduction of new synthetic compounds.

The present study arose from the need of developing new vector control measures,

environmentally safe, and consists on the evaluation of biocidal properties of medicinal

tropical and Mediterranean plants (Sambucus nigra, Melia azedarach, Azadirachta

indica, Foeniculum vulgare and Mentha pulegium) and on their quantification, on

mosquitoes vectors of pathogens causing malaria and arboviruses, namely Aedes

aegypti and Anopheles arabiensis from Cape Verde.

A set of actions are included in this work, like the harvesting, processing and screening

of plant extracts and essential oils (EO) on biological targets. Crude extracts from

leaves of S. nigra, M. azedarach and A. indica were performed with solvents with

different polarities. These extracts were subsequently analyzed by Thin Layer

Chromatography and fractionated by Column Chromatography. The EOs of

M. pulegium and F. vulgare, obtained by steam distillation of leaves and the aerial parts

were characterized qualitatively and quantitatively by Gas Chromatography and Mass

Spectrometry and confirmed by identification of its constituents by Nuclear Magnetic

Ressonance.

Insecticide bioassays were conducted according to standardized tests of the World

Health Organization. The results were statistically analyzed using the program

Microsoft Excel 2010 and SPSS for Windows and the statistical tests considered

relevant.

From the first three plants mentioned only the S. nigra extracts showed activity against

the 3rd stage larvae of Ae. aegypti. These larvae were also more susceptible to EO of

F. vulgare (samples from Cape Verde and Portugal respectively LC50 = 23.3 and

28.2 lL-1

) than those of M. pulegium (samples from Cape Verde and Portugal having

LC50 = 136.1 and 107.3 l lL-1

, respectively). Although there were no significant

differences between the plants studied, it was noted that concentrations required to

eliminate 50, 90 and 99% of the larvae populations are lower when applying the EO

of F. vulgare. For Anopheles arabiensis we choose to evaluate only the EO of

F. vulgare, and no significant differences were observed between these results and those

obtained against Ae. aegypti.

The results of the bioassay with the active compounds isolated from M. pulegium and

F. vulgare evidenced the existence of synergistic effects. Adults showed greater

sensitivity to OE F. vulgare from Cape Verde. This study allowed the chemical

characterization and activity assessment of plants from two different geographic regions

that were not studied before with highly promising results.

Keywords: Aedes aegypti, Anopheles arabiensis, vector control, medicinal plants.

ix

ndice

Elementos bibliogrficos resultantes da dissertao .

Dedicatria ..

Agradecimentos ..

Resumo ...

Abstract ...

ndice....

ndice de Figuras ....

ndice de Tabelas

ndice de Anexos ....

Lista de Abreviaturas .

I. Introduo ...

I.1. Nota Prvia ..

I.2. Malria em frica .

I.2.1.Vetores da regio Afrotropical ..

I.2.2. Posio sistemtica do gnero Anopheles

I.2.3. Ciclo de Vida do gnero Anopheles .

I.3.Dengue ...

I.3.1. Vetores de Dengue

I.3.2. Posio sistemtica do gnero Aedes ...

I.3.3. Ciclo de vida do gnero Aedes .

I.4. Principais Mtodos de controlo vectorial

I.4.1.Mtodos Biolgicos s.s

I.4.2. Mtodos Ecolgicos ..

I.4.3. Mtodos Genticos

I.4.4. Mtodos Imunolgicos ..

I.4.5. Mtodos Qumicos

I.4.6 Repelentes como medida de proteo individual ..

I.4.7. Bio inseticidas

I.4.8. Proteo Integrada .

I.5. Modo de ao dos inseticidas ..

I.6. Mecanismos de resistncia a inseticidas em mosquitos ..

I.7. Espcies vegetais em estudo e sua importncia ..

I.7.1. Sambucus nigra L. .

I.7.2. Melia azedarach L.

I.7.3. Azadirachta indica A. Juss ...

I.7.4.Mentha pulegium L. ..

I.7.5. Foeniculum vulgare Mill....

I.8. Caracterizao dos leos Essenciais (OEs) das plantas aromticas e medicinais em

estudo (M. pulegium e F. vulgare) e vias Biossintticas...

I.9. Acumulao de OE e sua localizao em rgos .

II. Objetivos..

III. Material e Mtodos

III.1. Caraterizao geogrfica e edafoclimticas do Arquiplago de Cabo Verde.

III.2. Material vegetal..

III.2.1. Colheita das plantas ..

III.2.2. Identificao das plantas e preparao de exemplares para herbrio.

III.3. Processamento do material vegetal

III.3.1. Obteno de extratos vegetais........

III.3.1.1 III. Secagem do material vegetal e produo de extratos

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III.3.1.2 Filtrao e evaporao..

III.3.1.3. Anlise cromatogrfica dos extratos orgnicos

III.3.2. Obteno de leos essenciais de Mentha pulegium e Foeniculum

vulgare...

III. 3.2.1. Identificao dos constituintes maioritrios dos OEs por Ressonncia

Magntica Nuclear (1H e

13C RMN).....

III.3.2.2. Anlise qualitativa e quantitativa dos constituintes dos OEs...

III.3.2.2.1. Cromatografia Gs-Lquido..

III.3.2.2.2. Cromatografia Gs-Lquido-Espectrometria de Massa.

III.4. Captura de mosquitos.

III.4.1. Estabelecimento e manuteno das colnias do mosquito alvo.................

III.4.2. Otimizao dos bioensaios..

III.4.3. Bioensaios larvicidas ..

III.4.4. Bioensaios adulticida ..

III.5. Anlise microscpica .

III.6. Anlise estatstica...

IV. Resultados e Discusso.

IV.1. Identificao do material vegetal

IV.2. Rendimento de secagem e extrao do material vegetal

IV.3. Caraterizao dos extratos de Sambucus nigra por Cromatografia em Camada Fina

(CCF) e em Coluna (CC)..

IV.4. Caraterizao dos leos essenciais da Mentha pulegium e Foeniculum vulgare por

Cromatografia Gasosa acoplada Espetrometria de Massa (GC-MS) e por

Ressonncia Magntica Nuclear de (1H e

13C RMN)

IV.5. Bioensaios larvicidas com os extratos das Meliceas

IV.6. Anlise estatstica dos bioensaios larvicidas e adulticidas.

IV.7.1. Bioensaios larvicidas com os extratos do Sambucus nigra em acetato de

etilo

IV.7.2. Bioensaios larvicidas com leos essenciais da M. pulegium e F. vulgare...

IV.7.3. Bioensaios larvicidas com os compostos ativos dos leos essenciais da M.

pulegium e F. vulgare............

IV.7.4. Bioensaios adulticidas com leo essencial de F. vulgare

IV.7.5. Tratamento estatstico dos bioensaios larvicidas e adulticidas

IV.7.5.1 Anlise estatstica da atividade larvicida...

IV.8. Anlise microscpica das larvas.

V. Concluses..........

VI. Referncias Bibliogrficas.

Anexos..........

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ndice de Figuras

Figura 1- Regies e Pases endmicos da malria (1)................

Figura 2 - Distribuio mundial dos principais vetores, 2010 (2).

Figura 3 - Exemplares de adultos (fmea) de An. arabiensis, antes e depois de refeio

sangunea (3) .

Figura 4 - reas em risco de transmisso de dengue (regies situadas entre as linhas

negras). A laranja - pases onde j ocorreram surtos de dengue (4).

Figura 5 - Exemplar de um adulto fmea de Aedes aegypti..

Figura 6 - Ciclo biolgico de Ae. aegypti. (5)....

Figura 7 - Representao esquemtica dos principais mecanismos envolvidos na

resistncia s vrias classes de inseticidas. Adaptado de Brogdon e McAllister, 1998.

Legenda: Ache - acetilcolinesterase; kdr - knock-down resistance; IGRs - Insect

Growth Regulators; DDT - Dicloro-Difenil-Tricloroetano..

Figura 8 - Sambucus nigra.

Figura 9 - M. azedarach em florao.

Figura 10 - Azadirachta indica..

Figura11 - Mentha pulegium...................................................

Figura 12 - Foeniculum vulgare.

Figura 13 - Mapa de Cabo Verde, adaptado (8)...

Figura 14 - As diferentes etapas da preparao do extrato.

Figura 15 - Ilustrao de sequncia de uma cromatografia CCF. 1-linha de colocao da

amostra; 2- amostra; 3- distncia que a amostra deslocou-se ao longo da placa; 4-

frente do solvente. (11).

Figura 16 - Sistema Clevenger adaptado..

Figura 17 - Bitopos de Ae. aegypti junto s habitaes na regio de Santiago Norte e

bitopos de An. arabiensis, junto Barragem de Poilo na ilha de Santiago, em Cabo

Verde

Figura 18 - Esquema geral do bioensaio larvicida

Figura 19 - Imagens do ensaio adulticida.

Figure 20 - Estrutura qumica dos principais compostos que constituem os OEs da M.

pulegium e F. vulgare..

Figura 21 - Curva dose-mortalidade de plantas de Portugal (a) e de Cabo verde (b).

Figura 22 - Curva dose-mortalidade observada e estimada. Plantas de Portugal (a) e de

Cabo Verde (b)

Figura 23. Os valores de R2 obtidos da regresso entre as concentraes observadas e

estimadas. Portugal (a) e Cabo verde (b). a1- F.vulgare; a2 - S. nigra (ambos em Ae.

aegypti /L3); a3 - F. vulgare em An. arabiensis /L3; b1 - F.vulgare; b2 - M. pulegium;

b3 - pulegona e t-anetol (os ltimos em Ae. aegypti /L3

Figura 24 - Comparao da atividade larvicida dos OEs de F. vulgare Cabo verde (CV) e

de Portugal (Port) em larvas de An. arabiensis e de Ae.

aegypti..

Figura 25 - Comparao da atividade larvicida dos OEs de F. vulgare e da M. pulegium de

Cabo Verde (CV) e de Portugal (P) e dos respetivos compostos ativos nas larvas do 3

estdio de Ae. aegypti.

Figura 26 - Aspetos morfolgicos das larvas de Ae. aegypti observadas ao

estereomicroscpio (A);1mm e ao microscpio ptico (B), 200 m; cont=controlo;

lim = limoneno

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ndice de Tabelas

Tabela 1 - Modos de ao dos 100 inseticidas/acaricidas mais vendidos

Tabela 2 - Propriedades biocidas apresentadas por diferentes partes de M.

azedarach..

Tabela 3 - Metabolitos presentes em Melia azedarach com atividade biolgica

descrita..

Tabela 4 - Propriedades medicinais e atividades biolgicas apresentadas por diferentes

partes de A. indica.

Tabela 5- Propriedades medicinais e atividade biolgica de M.

pulegium

Tabela 6 - Propriedades biocidas apresentadas por diferentes partes de F. vulgare

Tabela 7 - Rotina semanal de atividades desenvolvidas para manuteno da colnia de

Ae. aegypti................................................

Tabela 8 - Rendimento de secagem das plantas em estudo

Tabela 9 - Peso dos extratos e Rendimento de extrao

Tabela 10 - Fator de reteno das manchas observadas na TLC em S. nigra

(EtOH)

Tabela 11 - Composio por GC dos leos essenciais de M. pulegium de Cabo Verde e

Portugal..

Tabela 12 - Composio por GC dos leos essenciais isolado do

F. vulgare.................................................................................................

Tabela 13 - Identificao dos constituintes maioritrios da anlise de RMN de 13

C do OE

de Mentha pulegium de Portugal (Equipamento de RMN 400

MHz)

Tabela 14- Identificao dos compostos maioritrios da anlise por RMN de 13

C do OE

do F. vulgare de Cabo Verde (Equipamento de RMN de 400 MHz)..

Tabela15 - Testes de Pearson e Verossimilhana do Qui-Quadrado aplicados aos dados

e os respetivos parmetros estatsticos, [Qui-Quadrado (2), graus de liberdade (df),

sigma (p) e alfa ( )]..

Tabela 16 - Atividade do extrato em acetato de etilo (EtOAc) de S. nigra no 3 estdio

das larvas de Ae. aegypti, 24 horas aps o contacto

Tabela 17 - Efeito larvicida dos leos essenciais de F. vulgare e M. pulegium em larvas

do 3 estdio de Ae. aegypti, 24 horas aps contacto

Tabela 18 - Atividade larvicida do OE de F. vulgare de Cabo Verde e Portugal em

An. arabiensis, 24 horas aps a exposio

Tabela 19 - Atividade larvicida dos compostos ativos do F. vulgare (a) e da

M. pulegium (b) .

Tabela 20 - Atividade do OE de F. vulgare em mosquitos adultos de Ae. aegypti, (a) e

em An. arabiensis (b) .............

Tabela 21 - Anlise estatstica da atividade larvicida face s doses aplicadas dos OEs das

espcies vegetais em estudo. Testes de Normalidade.

Tabela 22 - Anlise estatstica da atividade larvicida face s concentraes aplicadas dos

OEs das espcies vegetais em estudo..

Tabela 23 - Anlise estatstica da atividade larvicida face s doses aplicadas dos OEs das

espcies vegetais em estudo.

Tabela 24 - Anlise estatstica da atividade larvicida e adulticida face s doses aplicadas,

dos OEs das espcies vegetais e os respetivos compostos. Estatstica descritiva e

testes de Normalidade..

30

40

41

43

46

49

75

85

86

88

91

93

97

98

101

105

107

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111

112

113

115

116

117

xiii

Tabela 25 - Anlise estatstica da atividade larvicida e adulticida face s doses aplicadas,

das espcies vegetais e os respetivos compostos. Testes paramtricos e no

paramtricos

Tabela 26 - Coeficiente de regresso de Pearson e nvel de significncia () (2-tailed),

entre as mortalidades em funo das diferentes concentraes de compostos ativos e

extratos vegetais estudados..

117

120

xiv

ndice de anexos

Anexo I - Cromatografias

Anexo II - Protocolos dos testes de sensibilidade.

Anexo III - Anlise da Cromatografia TLC e CC do extrato S. nigra (EtOH e

EtOAc) .

Anexo IV - Espectros do GC-MS dos leos essenciais

Anexo V - Espectros de 1H

13C de NMR dos leos essenciais.

Anexo VI - Bioensaios larvicidas com os extratos das meliceas

Anexo VII - Bioensaios larvicidas com os extratos de S. nigra em acetato de etilo e com

leos essenciais de M. pulegium e F. vulgare..

157

159

163

166

169

172

174

xv

Lista de abreviaturas

A -Azadirachta

Ae - Aedes

An - Anopheles

- Nvel de Significncia

CA - Compostos ativos

CC - Cromatografia em Coluna

CI - Intervalo de confiana

CL(50, 90 e 99) - Concentrao letal que mata 50, 90 e 99% da populao, respetivamente

CV - Cabo Verde

DDT - Dicloro difenil tricloroetano

EtOAc- Acetato de etilo

EtOH - Etanol

Fv - Foeniculum

g - grama

GC-MS - Cromatografia Gasosa acoplada Espetrometria de Massa

GST - Glutatio S transferase e monoxigenase

HPLC - Cromatografia Lquida de Alta Resoluo

IGR - Insect Growth Regulator, Reguladores de Crescimento de Insetos

IHMT - Instituto de Higiene e Medicina Tropical

IICT - Instituto de Investigao Cientfico Tropical

INRB /INIAV - Instituto Nacional de Recursos Biolgicos e Instituto Nacional de

Investigao Agrria e Veterinria

IRS - Indor residual spraying, aplicao de inseticidas residuais no interior

Kdr - Knock-down resistance, resistncia por silenciamento de genes

K-S - Kolmogorov-Smirnovs

Ku. - Kurtosis, Curtose

M - Melia

M - Mentha

Mbar - milibar

Md - Mediana

mg L-1

- Miligrama por litro

N - Nmero de observaes

RMN - Ressonncia Magntica Nuclear

OE - leo essencial

OMS - Organizao Mundial de Sade

Port - Portugal

Rf - ndice de reteno

RI - ndice de reteno relativa

s - Desvio padro

Sk. - Skewness, Assimetria

S-W - Shapiro-Wilk

TLC - Cromatografia em Camada Fina

UniCV - Universidade de Cabo Verde

X - Mdia

l L-1 - Microlitro por litro

CAPTULO I

INTRODUO

I. INTRODUO

1

I.1. Nota Prvia

Os mosquitos (Diptera: Culicidae) so o grupo mais importante de artrpodes com

importncia mdica e veterinria, sendo responsvel pela transmisso de doenas

consideradas graves problemas de sade pblica a nvel mundial.

As parasitoses e as arboviroses tm um impacte social e econmico considervel, em

particular nos pases tropicais e subtropicais, o que levou a Organizao Mundial de

Sade a declarar os mosquitos como inimigo pblico nmero um. Com o

desenvolvimento do comrcio e meios de transporte, assistiu-se disperso de insetos

vetores para vrias regies do globo, com a agravante destes se terem adaptado com

sucesso a meios urbanos.

Problemas financeiros e de gesto, assim como alteraes ambientais, desenvolvimento

de resistncia dos vetores aos inseticidas e dos agentes patognicos aos frmacos,

aumento da densidade populacional humana e acrscimo da sua mobilidade,

contriburam no s para o incremento da prevalncia de doenas transmitidas por

vetores, como tambm para a sua emergncia ou reemergncia em novas regies (casos

da malria na Grcia e de dengue em Cabo Verde e na ilha da Madeira).

Dado que ainda no existem vacinas e/ou tratamentos eficazes para a maior parte das

patologias envolvendo transmisso por mosquitos, os programas de controlo vetorial

constituem uma das principais estratgias de preveno e combate. Os produtos

qumicos continuam a ser o elemento chave numa abordagem integrada deste controlo

de vetores. No entanto, o arsenal de inseticidas seguros e eficazes tem vindo a reduzir-

se devido, quer ao aumento das resistncias causado pela utilizao intensiva e/ou

incorreta de inseticidas sintticos (consequncia da insustentabilidade econmica dos

atuais programas de controlo), quer aos efeitos adversos ambientais e em sade pblica.

O progressivo aumento de resistncias dos insetos vetores de parasitoses e arboviroses

tem levado restrio progressiva da aplicao de inseticidas qumicos e/ou

introduo de novos compostos sintticos. Consequentemente, devido reduo do

nmero de compostos disponveis no mercado, assiste-se a um aumento da procura de

I. INTRODUO

2

compostos de origem natural, eficazes e mais incuos para o ambiente. Esta exigncia

do mercado, em conjunto com as presses legislativas exercidas a nvel internacional,

torna imperativo o investimento na pesquisa de novos produtos, promovendo o

desenvolvimento de produtos alternativos mais seguros.

Os produtos de origem vegetal ressurgem, assim, como uma promissora fonte de

compostos biologicamente ativos para controlo de vetores de agentes patognicos. Dado

que a sua sntese est muitas vezes associada a mecanismos de defesa das plantas contra

inimigos naturais, os compostos derivados destas apresentam potencialmente maior

especificidade para os organismos-alvo, so em geral biodegradveis e comportam

menores riscos ambientais.

Um vasto nmero de diferentes espcies de plantas, de vrias regies geogrficas, tem

revelado potencialidades fitoqumicas, capazes de causar efeitos txicos agudos ou

crnicos em insetos.

O presente estudo surgiu da necessidade de desenvolver novos produtos para uso em

controlo vetorial, mais seguros para o ambiente, e consistiu na avaliao das

propriedades biocidas de produtos de plantas medicinais tropicais e mediterrnicas

(Sambucus nigra, Melia azedarach, Azadirachta indica, Mentha pulegium e

Foeniculum vulgare) em culicdeos vetores de agentes patognicos de malria e

arboviroses, nomeadamente, Anopheles arabiensis e Aedes aegypti, em Cabo Verde. A

inovao desta tese a pesquisa de novos compostos provenientes de plantas,

preferencialmente autctones, que contribuam para a preparao de futuras

formulaes bio-inseticidas de fcil produo, mxima inocuidade ambiental e que no

promovam o desenvolvimento de resistncias.

Neste captulo introdutrio apresenta-se uma descrio geral da importncia dos vetores

de malria e arboviroses no continente africano, com breve referncia a outras doenas

por eles transmitidas. Particular nfase dada s medidas de controlo vetorial, modo de

ao e mecanismos de resistncia aos inseticidas, caraterizao botnica das espcies

vegetais em estudo, breve descrio das vias de biossntese dos constituintes dos leos

I. INTRODUO

3

essenciais e rgos de produo. O captulo 2 apresenta os objetivos gerais e especficos

propostos no mbito do tema da tese. No captulo 3 so descritas as metodologias

utilizadas no estudo experimental, cujos resultados so apresentados e discutidos no

captulo 4, comparados com os referidos na literatura, quando possvel. No captulo 5

so apresentadas as principais concluses e as perspetivas futuras, estando as

referncias bibliogrficas listadas no captulo 6. Este ltimo captulo foi escrito segundo

a norma NP-405, integrando as citaes correspondentes a endereos electrnicos

consultados, que so referidas em numerao rabe ao longo do texto.

I. INTRODUO

4

I.2. Malria em frica

A malria uma doena parasitria que tem como agentes etiolgicos protozorios do

gnero Plasmodium, sendo endmica em 104 pases. Destes, 79 so classificados como

estando na fase de malria controlada, 10 na fase de pr-eliminao, 10 na fase de

eliminao e 5 sem transmisso, isto na fase preventiva de reintroduo (WHO, 2012).

A malria, sendo uma das mais antigas doenas infeciosas conhecidas nas sociedades

africanas, continua a causar morbilidade e mortalidade elevadas, com consequente

sobrecarga socioeconmica nas regies particularmente mais afetadas. De acordo com o

relatrio da Organizao Mundial da Sade (OMS/WHO), em 2010 foram notificados

cerca de 216 milhes de caso de malria a nvel mundial (WHO, 2012). Mais de 80%

dos casos e 91% das mortes foram registadas no continente africano, tendo um custo

anual superior a 12 mil milhes de dlares e causando um atraso no crescimento

econmico de cerca de 1,3 por cento por ano (TDR/WHO, 2002; RBM/WHO, 2000;

GHO, 2008; Malaria Foundation Internacional, 2008). Assim, a malria continua a ser

um dos maiores problemas de sade pblica em regies tropicais e subtropicais

(Figura 1).

Figura 1- Regies e Pases endmicos da malria (1).

I. INTRODUO

5

Atualmente, o continente africano enfrenta grandes desafios, sendo um deles o combate

endemicidade da malria em cerca de 46 pases, conjuntamente com problemas

inerentes ao subdesenvolvimento e outras prioridades consideradas relevantes para as

autoridades locais, (Sachs & Malaney, 2002).

Em Cabo Verde, a malria foi quase erradicada aps o programa de controlo

desenvolvido entre 1940 e 1970. Desde 1973 que casos autctones so apenas

observados na Ilha de Santiago, onde reside aproximadamente metade da populao.

Surtos epidmicos ocorrem de forma irregular e a populao considerada no-imune

(Alves, 1994).

I.2.1. Vetores da regio Afrotropical

A malria transmitida entre humanos pela picada de mosquitos fmeas do gnero

Anopheles. Os principais vetores de malria na regio Afrotropical pertencem ao

complexo de espcies Anopheles gambiae. Este complexo compreende 7 espcies

gmeas: Anopheles gambiae sensu stricto (s.s.) Giles, 1902; Anopheles arabiensis

Patton, 1905; Anopheles quadriannulatus Theobald, 1911; Anopheles melas, Theobald,

1903, Anopheles merus Dnitz, 1902; Anopheles bwambae White, 1985 e Anopheles

quadriannulatus espcie B (Hunt et al., 1998). Apesar de serem morfologicamente

semelhantes, estas espcies apresentam diferenas bioecolgicas e comportamentais que

condicionam o modo como transmitem a doena (White, 1974; Besansky et al., 1994,

Coluzzi, 1994; Hunt et al., 1998; Coetzee et al., 2000; della Torre et al., 2002). Deste

complexo, os mais eficientes vetores de malria e tambm com mais vasta distribuio

geogrfica, so Anopheles gambiae s.s. Giles, 1902 e Anopheles arabiensis Patton, 1905

(White, 1974, Coetzee et al., 2000). A distribuio geogrfica destas espcies crucial

para a epidemiologia da malria e definio de medidas de controlo da doena numa

dada regio (Figura 2).

http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%AAmeahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Anopheles

I. INTRODUO

6

Figura 2 - Distribuio mundial dos principais vetores da malria, 2010 (2).

De acordo com Davidson et al., 1967, An. gambiae s.s. predomina nas regies de

floresta mais hmidas, enquanto An. arabiensis, como o prprio nome sugere, est mais

frequentemente associado a regies ridas e zonas de savana seca, onde a estao das

chuvas curta e as precipitaes so relativamente baixas. Estas espcies esto mais

associadas ao ser humano e apresentam maior distribuio geogrfica, ocorrendo em

simpatria em extensas reas da sua distribuio. As espcies An. merus e An. melas

esto adaptadas a bitopos de gua salobra. An. melas um importante vetor da malria

em vrias localidades ao longo da costa Oeste Africana, principalmente na poca seca,

quando a populao de An. gambiae s.s. menos abundante. A espcie An. merus

encontra-se em zonas costeiras da frica Oriental e considerado um vetor secundrio

da doena (Gilies & de Meillon, 1968; Cuamba & Mendis, 2009).

An. arabiensis apresenta um ndice de antropofilia varivel, utilizando tambm como

hospedeiros outros animais (nomeadamente gado), variando a sua preferncia trfica em

funo dos hospedeiros presentes nas imediaes dos bitopos larvares. Tem uma

longevidade curta e pica tanto no interior como no exterior das habitaes (endo e

I. INTRODUO

7

exofgico) o que dificulta o seu controlo pela aplicao de inseticidas dirigida

populao de fmeas em atividade (Fontenille et al., 1997).

O primeiro culicdeo assinalado em Cabo Verde (Praia, Santiago) ter sido An. gambiae

s.l. por A. Vieira, em 1909, designado de An. costalis. [fide SantAnna, 1920; Ribeiro et

al., 1980]. An. arabiensis, nica espcie vetora de malria presente no arquiplago

(Alves, 1994), conjuntamente com An. pretoriensis (Theobald, 1903) tero praticamente

desaparecido em 1969 em todas as ilhas, excepto Santiago, na sequncia de esforos

desenvolvidos no mbito de um programa de erradicao. A espcie foi posteriormente

encontrada na maioria das ilhas, excepto Brava, Sal e Santo Anto. A malria no

constitui um problema prioritrio de Sade Pblica em Cabo Verde mas, dada a

vulnerabilidade e a recetividade do pas, necessria uma vigilncia epidemiolgica

permanente orientada para a preveno, deteo precoce e conteno de epidemias,

tratamento correto dos casos e monitorizao da eficcia do tratamento, bem como

vigilncia e controlo entomolgicos (Alves, 1994; Alves et al., 2010; Ministrio da

Sade, 2009).

An. arabiensis (Figura 3) foi descrito em Cabo Verde como um mosquito antropoflico,

de tendncia exofgica e exoflica, com uma rea de distribuio entre a costa e 500

metros de altitude (Cambournac, 1982). As larvas desta espcie encontram-se presentes,

ao longo do ano, em tanques e poos agrcolas, levadas, tanques domsticos mal

cobertos, poas temporrias e charcos, constituindo os primeiros bitopos larvares

permanentes. No entanto, tem como locais de criao mais produtivos as poas nas

margens das ribeiras, pegadas de animais e charcos temporrios expostos ao sol

formados durante a poca das chuvas pelo que, durante este perodo, h tendncia para

uma proliferao significativa do vetor, que tambm facilitada pelo aumento da

temperatura.

Figura 3 - Exemplares de adultos (fmea) de An. arabiensis, antes (foto da autora) e

depois de refeio sangunea (3).

I. INTRODUO

8

I.2.2. Posio sistemtica do gnero Anopheles

Os mosquitos do gnero Anopheles pertencem Famlia Culicidae, uma das mais

importantes da Ordem Diptera.

De acordo com a classificao sistemtica de Richard & Davis (1977) a posio

sistemtica do gnero Anopheles a seguinte:

Reino - Animalia

Filo - Arthropoda

Classe - Insecta

Subclasse - Pterigota

Ordem - Diptera

Subordem - Nematocera

Famlia - Culicidae

Subfamlia - Anophelinae

Gnero - Anopheles

A subfamlia Anophelinae inclui trs gneros (Anopheles, Bironella e Chagasia), sendo

o gnero Anopheles o nico com importncia mdica, por a ele pertencerem espcies

vetoras de Plasmodium spp, vrias arboviroses e filarioses (Service, 1980; Ruppert &

Barnes, 1996) que afetam humanos. Existem aproximadamente 430 espcies conhecidas

de Anopheles, das quais cerca de 70 so vetores de malria (Warrell & Gilles, 2002).

I.2.3. Ciclo de vida de Anopheles

Durante o seu ciclo de vida, o mosquito passa por quatro fases: ovo, larva, pupa e

adulto. Como todos os mosquitos, Anopheles apresenta uma fase imatura aqutica e

uma fase adulta area. O ciclo inicia-se com a oviposio, durante a qual a fmea

deposita os seus ovos individualmente (em mdia 50-300 ovos) superfcie da gua, em

bitopos ou criadouros larvares que variam de espcie para espcie. Os mais comuns

incluem colees de gua naturais tais como margem de rios, lagos, lagoas, poas

temporrias e pntanos; ou artificiais como tanques e canais de irrigao. No entanto,

I. INTRODUO

9

diferentes espcies de mosquitos tendem a fazer a postura em bitopos com

propriedades fsicas e qumicas muito especficas (Mullen & Durden, 2009). Os ovos,

em forma de canoa, apresentam flutuadores laterais que impedem a submerso e,

frequentemente, apresentam um padro ornamental caraterstico da espcie.

Destes ovos eclodem larvas de primeiro estdio, que sofrem trs mudas at atingirem o

quarto estdio de desenvolvimento, e que se alimentam por filtrao de partculas em

suspenso na gua (bactrias, protozorios, outros microrganismos e detritos orgnicos).

A larva em ltimo estdio sofre uma metamorfose transformando-se em pupa. Nesta

fase quiescente, os culicdeos no se alimentam mas movimentam-se, geralmente, em

resposta a estmulos, passando a maior parte do tempo superfcie da gua para respirar

e tm forma caraterstica, em vrgula. Nos trpicos esta fase dura dois a trs dias,

enquanto em regies temperadas pode durar nove a doze dias. Ocorrem alteraes

profundas dos tecidos (metamorfose) que culminam na emergncia do adulto, iniciando-

se assim a fase terrestre do ciclo de vida. Aps a emergncia, os adultos procuram

abrigos perto do bitopo para repousar. Na maior parte dos casos, a cpula ocorre 24-48

horas aps a emergncia, geralmente em enxames de machos formados ao anoitecer.

Em geral, as fmeas acasalam uma nica vez, acumulando o esperma numa estrutura

designada por espermateca. Aps a cpula, as fmeas procuram um hospedeiro

vertebrado para efetuar uma refeio sangunea, necessria maturao ovrica que,

uma vez concluda, leva a fmea a procurar um local aqutico adequado para realizar a

oviposio. (Faust et al, 1975). O perodo compreendido entre a procura de hospedeiro

para realizar a refeio sangunea e a maturao dos ovos designado de ciclo

gonotrfico e pode durar dois a cinco dias. Os machos no so hematfagos,

alimentando-se de sucos vegetais.

I.3. Dengue

A dengue uma doena infeciosa febril aguda causada por um vrus da famlia

Flaviviridae, gnero Flavivirus, que inclui quatro tipos imunolgicos DENV-1,

DENV-2, DENV-3 e DENV-4, e tem como principais vetores duas espcies de

http://www.combateadengue.com.br/?p=31http://www.combateadengue.com.br/?p=31

I. INTRODUO

10

mosquito, nomeadamente, Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) e Aedes albopictus, (Skuse,

1894), (Gubler & Kuno, 1997; Borges, 2001).

Esta infeo uma das mais importantes doenas reemergentes nos trpicos (Gubler &

Kuno, 1997), sendo responsvel por cerca de 100 milhes de casos/ano numa populao

em risco de 2,5 a 3 bilies de pessoas (WHO, 1997; Roriz-Cruz et al., 2010),

constituindo um grave problema de sade pblica em regies tropicais e subtropicais

(Figura 4). A febre hemorrgica da dengue (FHD) e a sndrome de choque da dengue

(SCD) atingem pelo menos 500 mil pessoas/ano, apresentando taxas de mortalidade de

at 10% para pacientes hospitalizados e 30% para pacientes no tratados (Holmes et al,

1998; Gubler, 1998, Sylla et al., 2009). A dengue endmica no sudeste asitico e tem

originado epidemias em vrias regies tropicais, em intervalos de 10 a 40 anos (Gubler

& Clark, 1995).

Figura 4 - reas em risco de transmisso de dengue (regies situadas entre as linhas

negras). A laranja - pases onde j ocorreram surtos de dengue (4).

I.3.1. Vetores de dengue

O vrus de dengue transmitido por mosquitos que pertencem ao gnero Aedes,

nomeadamente Aedes aegypti e Aedes albopictus.

http://www.combateadengue.com.br/?p=34http://pt.wikipedia.org/wiki/Dengue#cite_note-WHO_1997-2#cite_note-WHO_1997-2http://pt.wikipedia.org/wiki/Febre_hemorr%C3%A1gicahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Taxa_de_mortalidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Pacientehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Hospitalhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Sudeste_asi%C3%A1ticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%B3pico

I. INTRODUO

11

Embora originrio da regio Afro-tropical Ae. aegypti apresenta, atualmente, uma

distribuio cosmotropical. Esta expanso est associada capacidade dos seus ovos

suportarem longos perodos de dessecao, podendo assim ser inadvertidamente

transportados devido a atividades humanas. A disperso e estabelecimento de

populaes destes mosquitos tem sido favorecida, assim, atravs da disponibilidade de

criadouros larvares (baldes, pneus, contentores artificiais), atravs de transporte

martimo ou areo de ovos/ adultos para outros lugares do mundo e atravs do aumento

da urbanizao em precrias condies sanitrias, gerando situaes ideais para a

criao desta espcie (Jansen & Beebe, 2010; Williams et al., 2010).

I.3.2. Posio sistemtica do gnero Aedes

Aedes (Stegomyia) aegypti (Linneaus, 1762) pertence ordem Diptera, subordem

Nematocera e famlia Culicidae. Esta famlia inclui cerca de 3500 espcies e

subespcies distribudas por todos os continentes, excepto na Antrtica e em algumas

ilhas, podendo ser encontradas abaixo do nvel do mar at altitudes superiores a 3000

metros (Marquardt, 2010). A famlia dos culicdeos subdivide-se em trs

subfamlias: Anophelinae, Culicinae e Toxorhynchitinae. Os gneros Anopheles,

Culex e Aedes so aqueles que apresentam maior nmero de espcies e subespcies

com relevncia para a sade humana.

De acordo com a classificao sistemtica de Richard & Davis (1977) a posio

sistemtica do gnero Aedes a seguinte:

Reino Animalia

Filo Arthropoda

Classe Insecta

Ordem Diptera

Famlia Culicidae

Subfamlia Culicinae

Gnero Aedes

I. INTRODUO

12

Ae. aegypti considerado o principal vetor de trs importantes arboviroses - dengue

(vrus da famlia Flaviviridae, gnero Flavivirus, DENV), febre-amarela (vrus da

famlia Flaviviridae, gnero Flavivirus, YFV) e chikungunya (vrus da famlia

Togaviridae, gnero Alphavirus, CHIKV), sendo tambm um importante agente de

incomodidade provocando reaes alrgicas no ato da picada.

Ae. aegypti um mosquito de cor escura de fcil identificao, visto que apresenta no

seu trax, nomeadamente no escudo, escamas brancas dispostas em linhas laterais

longitudinais formando um desenho que lembra uma lira (Figura 5).

Figura 5 - Exemplar de um adulto fmea de Aedes aegypti (fotografia da autora).

I.3.3. Ciclo de vida do gnero Aedes

Ae. aegypti, tal como todas as espcies de culicdeos, apresenta uma fase imatura

aqutica e uma fase adulta area/terrestre (Figura 6). O ciclo inicia-se com a oviposio,

durante a qual a fmea deposita os seus ovos individualmente em guas limpas e

paradas, preferencialmente em bitopos de reduzidas dimenses, frequentemente com

origem na atividade humana. Nestes incluem-se, frequentemente, pneus, vasos de

plantas, baldes ou qualquer recipiente que se encontre dentro ou na periferia de

habitaes. Os ovos so colocados superfcie da gua ou perto dela, demorando as

larvas dois a trs dias a eclodir (Wong et al., 2011). Estes ovos tm a caracterstica

peculiar de resistirem dessecao durante longos perodos de tempo e eclodirem

quando submergidos em gua. Dos ovos eclodem as larvas que passam, atravs de

mudas, por quatro estdios de desenvolvimento designados por L1, L2, L3 e L4. As

I. INTRODUO

13

larvas alimentam-se da matria orgnica presente no seu bitopo. A larva em ltimo

estdio sofre uma metamorfose transformando-se em pupa. O perodo larvar pode durar,

em mdia, sete a nove dias temperatura mdia de 25C. O mosquito permanece na fase

de pupa cerca de dois dias. Nesta fase, considerada de quiescente, os culicdeos no se

alimentam mas movimentam-se, geralmente, em resposta a estmulos. Das pupas

emergem os mosquitos adultos, que vo copular e alimentar-se de nctares aucarados

(machos e fmeas) e, no caso das fmeas, de refeies sanguneas.

Figura 6 - Ciclo biolgico de Ae. aegypti (5).

Ae. aegypti caracteriza-se por ser uma espcie com hbitos sinantrpicos (vivem na

proximidade, ou interior, de habitaes humanas), tende a repousar no interior de

habitaes/instalaes animais pelo que se designa de endoflica e tem preferncia por

se alimentar em humanos ou seja, apresenta elevada antropofilia (Jansen et al.,2010).

Normalmente apresentam atividade de picada diurna, podendo alimentar-se, fora ou

dentro das habitaes, em um ou em vrios hospedeiros durante o mesmo ciclo

gonotrfico (Jansen e Beebe, 2010). Aps a refeio, as fmeas preferem locais

abrigados e escuros para o repouso. A atividade de picada apresenta em regra dois

picos: um a meio da manh e outro ao final da tarde (Halstead, 2008). As fmeas

apresentam uma esperana mdia de vida de aproximadamente 8 a 15 dias, enquanto

que os machos trs a seis dias, o que depende de fatores como a humidade, nutrio e

temperatura ambiente (Donalsio e Glasser, 2002). A disperso autnoma dos adultos

I. INTRODUO

14

habitualmente limitada, aproximadamente 30-50 metros por dia para as fmeas, o que

significa que uma fmea raramente visita mais do que duas ou trs casas ao longo do

seu ciclo de vida (Reiter et al., 1995).

I.4. Principais mtodos de controlo vetorial

O principal objetivo de um programa de controlo de vetores a diminuio do contacto

humanos-vetor, com a consequente reduo da transmisso do agente etiolgico at ao

limiar crtico abaixo do qual a doena provocada por esse agente patognico deixa de

constituir um problema de sade pblica. A reduo da densidade vetorial no depende

de um nico mtodo, resulta da conjugao de vrios mtodos que se adequam

realidade local, e que permitam sua execuo de forma integrada e seletiva (Collins et

al, 2000).

I.4.1. Mtodos biolgicos s. s.

O controlo biolgico de mosquitos envolve a reduo de uma populao atravs da

introduo no meio ambiente de inimigos naturais, tais como parasitas, agentes

patognicos, competidores, ou toxinas produzidas por um organismo e predadores.

Estes, por sua vez, incluem insetos, vrus, bactrias, protozorios, fungos, plantas

superiores, nemtodos e peixes. A eficcia da aplicao destes agentes requer bons

conhecimentos da bioecologia dos insetos alvos, bem como dos seus bitipos. Este

mtodo, normalmente, revela ser mais vantajoso comparativamente aos inseticidas

convencionais, pelo facto de ser especfico para o seu alvo e de causar poucas alteraes

noutros organismos. Alm disso, possvel que os agentes biolgicos possam fornecer

um controlo a longo prazo depois de uma nica introduo.

Na natureza existem diversos organismos, que atuam como larvicidas nomeadamente:

-Peixes larvvoras como Gambusia affinis (Baird & Girard) introduzido em

1900 ou o Poecilia reticulata (Wilhelm C. H. Peters,1859); os peixes preferencialmente

utilizados no controlo biolgico tm caractersticas de certo modo peculiares: devem ter

como alimentos preferenciais os mosquitos relativamente aos outros alimentos

I. INTRODUO

15

disponveis, ser de pequenas dimenses, de modo a poderem penetrar entre a vegetao

aqutica, ter uma elevada taxa reprodutiva em pequenas pores de gua, ser tolerantes

poluio, salinidade, flutuaes trmicas e deslocao e tambm, convm que sejam

autctones das regies onde se pretende fazer o controlo, (WHO, 1997).

Na ltima dcada a potencialidade de coppodes predadores (Mesocyclops spp., Brown

et al., 1991; Kay et al., 2002), crustceos nocivos principalmente para as larvas dos

mosquitos (Aedes aegypti e outros) em primeiro e segundo estdio, tem vindo a ser

referida. Os macro-parasitas, como o Romanomermis culicivorax Ross & Smith, 1976

(Nematoda), que parasitam as larvas de mosquitos tambm revelaram-se como possveis

agentes de controlo biolgico (Forattini, 2002, Lacey et al., 2001). Resumindo, so

referidos:

-Nemtodes, tais como mermitdeos, como agentes parasitrios das larvas dos

mosquitos.

-Microparasitas, agentes infeciosos que visam a reduo da populao de

mosquitos, como alguns fungos dos gneros Coelomomyces Keilin, 1921,

Culicinomyces Couch, 1974, Lagenidium Schenk, 1859 e algumas espcies de

protozorios dos gneros Amblyospora Hazard & Oldacre 1975, Parathelohania

Codreanu 1966 e Edharzardia aedis (Kudo, 1930). Atualmente bactrias larvicidas e

produtos txicos das prprias bactrias, por exemplo, Bacillus thurigiensis (Bti) e

Bacillus sphaericus Meyer & Neide, 1904 (Fathy, 2002), so os agentes patognicos

mais utilizados no controlo biolgico. Estas bactrias vivem no solo, produzem toxinas

de elevado poder inseticida que atuam a nvel das clulas gstricas da larva, provocando

lise. Uma das vantagens do uso dessas bactrias como larvicidas o facto de serem

incuas para vertebrados, permitirem a sobrevivncia de insetos benficos e inimigos

naturais e aps cerca de 20 anos de utilizao (Bti) no se tem registado o

desenvolvimento de resistncia em populaes naturais. No entanto, apesar de ainda no

se dispor de dados mais concretos, resultados de estudos laboratoriais, demonstraram

que em algumas populaes de mosquitos possa desenvolver-se resistncia ao Bti

(Tabashnik, 1994). Outra desvantagem utilizao do Bti que este apresenta baixa

estabilidade quando exposto ao meio ambiente e para que seja prolongada a ao

inseticida h necessidade de vrias aplicaes. Em contrapartida B. sphaericus tem

I. INTRODUO

16

algumas vantagens comparativamente ao Bti, pois mais persistente em ambientes

poludos, podendo ser reciclado (no requer aplicaes constantes), contudo o seu

espetro de ao sobre mosquitos menor quando comparado ao Bti (Lacey et al., 2001).

-Fungos entomopatognicos (Metarhizium anisopliae e Beauveria bassiana,

Lord, 2005; Thomas et al., 2007) como agentes patognicos de mosquitos tm sido

largamente explorados (Scholte et al., 2003; Scholte et al., 2004), especialmente no que

se refere ao controlo de populaes com elevado nvel de resistncia aos inseticidas

qumicos (Farenhorst et al., 2009; Kikankie et al., 2010; Howard et al., 2010).

-Mosquitos predadores do gnero Toxorhynchites Theobald, 1901 (Culicidae),

tambm so utilizados no controlo biolgico.

-Nos vrus que atacam insetos, de referir a famlia Baculoviridae. As partculas

virais desta famlia so oclusas em corpos proteicos polidricos, no caso do gnero

Nucleopoliedrovirus (vrus de poliedrose nuclear), e em corpos granulares, no caso do

granulovrus (vrus de granulose), (Azevedo, 1998). O mecanismo de ao pela

ingesto de plantas contaminadas com corpos proteicos de incluso (CPIs) de

baculovrus. Os CPIs virais so dissolvidos no intestino do mosquito, onde libertam os

viries (nucleocapsdeos mais envelope), cujas membranas se fundem s

microvilosidades do intestino.

I.4.2. Mtodos Ecolgicos

Os mtodos ecolgicos consistem na modificao do meio fsico e /ou bitico tornando-

o desfavorvel para as espcies alvo, nomeadamente atravs de intervenes de

engenharia sanitria, (drenagens e aterros, uso de substncias tensioativas nos bitopos),

quer pela alterao do meio bitico (por recuperao de ecossistemas humanos

empobrecidos, alterao de culturas, regularizao da vegetao das margens de cursos

de gua). Este tipo de controlo pode ainda ter como objetivo a diminuio do contacto

entre humanos e o vetor (aplicao de redes mosquiteiras nas habitaes), que por

consequncia, ir diminuir a possibilidade de transmisso ao ser humano do agente

patognico, contribuindo assim, para a diminuio das taxas de transmisso da doena

(WHO, 2009).

I. INTRODUO

17

I.4.3. Mtodos Genticos

Os mtodos genticos tm como objectivo provocar ou induzir diretamente na espcie-

alvo alteraes genticas desvantajosas ou indiretamente para o agente etiolgico que

transmite. Em 1955, Knippling props o conceito de introduzir insetos estreis na

populao como forma de controlar pragas com importncia agrcola, tendo sido esta

tcnica designada de SIT (sterile insect technique) (Knippling, 1955). Esta consiste na

criao em massa, esterilizao pela irradiao e libertao de um grande nmero de

machos numa determinada rea. Machos que ao acasalar com fmeas locais reduzem a

capacidade reprodutiva da populao e por conseguinte a dimenso da mesma. A

erradicao da populao local pode ser conseguida com a libertao de um nmero

suficiente de machos estreis durante um determinado perodo de tempo. Esta tcnica

especfica para a espcie e incua para o ambiente. Outra tcnica, tambm integrada

nos mtodos genticos, a RIDL [Release of Insects Carrying a Dominant Lethal,

Thomas et al., (2000)], que surgiu no ano 2000 e baseia-se na produo de mosquitos

transgnicos, em que as fmeas apresentam um gene letal passvel de ser reprimido em

criao laboratorial (para a manuteno em colnia), mas que quando expresso permite

apenas a sobrevivncia dos machos (Jansen e Beebe, 2010). Esta tcnica est

particularmente avanada no desenvolvimento de colnias de Ae. aegypti, em que as

fmeas produzidas apresentam um fentipo incapaz de voar devido ao uso de um

transgene no promotor do msculo que interfere no voo (Fu et al., 2010).

Encontra-se em estudo uma nova estratgia de controlo baseada no uso de uma bactria

intracelular, endossimbionte, Wolbachia. Foi comprovado em estudos laboratoriais

recentes, que certas estirpes de Wolbachia podem reduzir a capacidade do mosquito

para transmitir doenas, inibindo diretamente a transmisso do agente patognico ou

reduzindo a sua longevidade (Hancock et al., 2011).

I.4.4. Mtodos Imunolgicos

As vacinas anti vetoriais, ao diminurem a longevidade ou fecundidade dos mosquitos,

so uma potencial alternativa para o controlo vetorial, podendo fazer parte de um

I. INTRODUO

18

programa integrado de controlo da malria, que continua a ser uma das prioridades

definidas pela Organizao Mundial da Sade (WHO, 1994).

I.4.5. Mtodos Qumicos

Estes mtodos consistem na aplicao de inseticidas, classificados quanto origem, em

inorgnicos (fluoretos, arseniatos entre outros) e orgnicos. Dentro dos orgnicos

consideraremos para este caso os compostos naturais (piretrinas, rotenona, nicotina e

outros), e os compostos de sntese (organoclorados, organofosfatos, carbamatos e

piretrides). Para alm destes, existem substncias sinergistas, isto , substncias que

tm a capacidade de potenciar a ao dos biocidas em geral e dos inseticidas em

particular. Existem ainda constituintes vegetais, os semioqumicos, que tambm atuam

ou como repelentes ou como atrativos, (Matos, 2000).

Quanto ao modo de ao, os inseticidas subdividem-se em inseticidas de ao direta,

tambm designados por inseticidas verdadeiros, e inseticidas de ao indireta (Mendes,

1989). A maioria das substncias usadas como inseticidas pertence ao primeiro grupo.

Neste se enquadram as piretrinas, a rotenona e a nicotina, compostos sintticos de uso

tradicional e ainda os mais recentes como os organofosfatos, organoclorados ou os

carbamatos (Guilherme et al., 1986). Os inseticidas de ao indireta compreendem os

repelentes, os atrativos, feromonas, reguladores de crescimento (ecdisonas, hormonas

juvenis, hormonas anti juvenis), inibidores da oviposio e antifgicos (Koul, 1982;

Johnson, 1983; Banerji et al., 1985; Jain, 1987; Metcalf, 1987; Scalbert & Haslam,

1987; Mendes, 1989).

As substncias larvicidas so aplicadas nos bitopos para induzir mortalidade larvar,

contribuindo deste modo para a reduo da densidade populacional. No final do sculo

XIX, chegou-se a utilizar petrleo para controlar os mosquitos, mesmo antes de ter sido

conhecido o papel de algumas espcies destes insetos no mecanismo de transmisso da

malria. A aplicao do produto superfcie da gua mata as larvas por asfixia ou por

envenenamento com os vapores txicos. Este mtodo tem a desvantagem de a sua

aplicao numa grande superfcie se tornar bastante dispendiosa, apresentar reduzida

I. INTRODUO

19

eficcia onde h vegetao e efeito no duradouro com maior disperso do agente com o

vento e ser altamente nocivo em termos ambientais.

De 1921 at 1940 utilizou-se um composto de arsnico (cuja a formulao foi

desenvolvida em 1867), conhecido pela designao de verde paris para o controlo de

larvas de anofelneos (Marquardt, 2010). Este p verde praticamente insolvel em

gua, ficando as partculas superfcie de gua contaminando e envenenando as larvas

anofelneas, que vm superfcie para se alimentarem e respirarem.

O DDT (Dicloro-Difenil-Tricloroetano) causa alterao nos canais de sdio das clulas

das membranas nervosas alterando o impulso nervoso, provocando movimentos

convulsivos, fases sintomticas de excitao, paralisia e subsequente morte do inseto,

enquanto o BHC (Hexacloreto de benzeno) e ciclodienos (dieldrina) atuam nos

recetores GABA (gama cido aminobutrico). O DDT foi amplamente utilizado no

sculo passado, contudo nos finais da dcada de 70, a Organizao Mundial de Sade

proibiu a utilizao de organoclorados devido aos seus efeitos ambientais adversos e a

resistncia dos mosquitos (Marquardt, 2010). Tornou-se percetvel que estes compostos

tm efeito cumulativo no solo e nos tecidos animais e vegetais, o que constitui um

inconveniente de reconhecida gravidade. Atualmente estes inseticidas so utilizados em

caso excepcionais, em pulverizaes intra-domicilirias, podendo a sua ao perdurar

por um perodo de um ano, aps a sua aplicao.

Devido ao aparecimento de resistncias aos organoclorados surgiram, como medida

alternativa os organofosfatos, que so inseticidas com elevada toxidade tanto para

insetos como para mamferos. Este problema foi ultrapassado em 1950 com a

descoberta de um composto com vasto espetro de ao e reduzida toxicidade, o

malatio. Os organofosfatos atuam pela inibio da enzima acetilcolinesterase (AChe) e

pelo bloqueio da transmisso dos impulsos nervosos, apresentando como limitao a

baixa especificidade, acabando por eliminar espcies inofensivas (Marquardt, 2010).

Os carbamatos atuam de forma semelhante aos organofosfatos, inibem a atividade da

AChe, (Marquardt, 2010). Apesar de serem muito txicos para os mamferos tm sido

I. INTRODUO

20

particularmente utilizados em pulverizaes intra-domicilirias no controlo da malria

em reas da Amrica Central.

Os piretrides foram desenvolvidos a partir das piretrinas, compostos ativos extrados

das flores do piretro (Chrysanthemum spp) e, tal como o DDT, atuam ao nvel do canal

de sdio das membranas das clulas nervosas. Entre o final de 1940 e 1950 surgiram

vrios compostos sintticos de piretrina, muito instveis com a exposio radiao

ultravioleta. Apresentam como vantagem o facto de se degradarem rapidamente no

meio ambiente, no se acumulando nos ecossistemas, sendo portanto muito eficazes na

luta contra os insetos com importncia mdica (Marquardt, 2010).

Em 1970 foram descobertas a permetrina, deltametrina e lambda-cialotrina, inseticidas

de grande sucesso, por serem considerados de manipulao segura, estveis radiao

atmosfrica entre outras caractersticas, o que fez com que esta nova gerao de

inseticidas se tornasse o grupo com maior impacte comercial. Em 1995, o uso de

piretrides representava 23% do mercado internacional de inseticidas (Soderlund,

2008). So utilizados em pulverizaes intra-domicilirias e constituem o nico grupo

de inseticidas licenciados pela OMS para impregnar redes mosquiteiras.

Resumindo, os compostos organofosfatos, os carbamatos e os piretrides, por se

degradarem rapidamente no meio ambiente, deixam menos resduos cumulativos e, por

conseguinte, so recomendados como larvicidas no controlo dos mosquitos. Como os

piretrides apresentam tambm elevada toxicidade para peixes, no aconselhvel a sua

aplicao em controlo larvar de mosquitos.

De um modo geral, a contaminao da gua por larvicidas temporria e a maior parte

dos elementos qumicos degradam-se ao fim de alguns dias. Porm, conforme referido

atrs, os organofosforados tendem a persistir como contaminantes durante mais tempo.

Dado o problema da resistncia dos mosquitos grande maioria dos larvicidas

convencionais, torna-se imprescindvel recorrer utilizao de medidas alternativas,

nomeadamente leos larvicidas, extratos vegetais, reguladores de crescimento dos

I. INTRODUO

21

insetos, bactrias larvicidas, entre outras. Os ltimos dois grupos referidos no so

txicos para os peixes, mamferos e outros organismos no-alvos.

Os larvicidas mais frequentemente utilizados so os organofosfatos, tais como o Abate

(=Temephos), o fenitrotio e o clorpirifos.

Os piretrides tais como a deltametrina e a permetrina podem tambm ser utilizados

como larvicidas. Contudo, como afetam no s os insectos, como j se referiram, mas

tambm peixes, crustceos e outros animais aquticos, a sua aplicao torna-se restrita a

casos especficos, sempre sob superviso de equipas especializadas.

Os reguladores de crescimento de insetos (IGR - Insect Growth Regulator) so

inseticidas de ao indireta, altamente txicos para os insetos, que atuam inibindo a

formao de quitina nos estdios imaturos, comprometendo o seu desenvolvimento

(Service, 2008). Tm como vantagem o facto de apresentar baixa toxicidade para os

mamferos, aves, peixes e insetos adultos mas, em contrapartida, so muito txicos para

crustceos e outros imaturos de insetos aquticos. A sua utilizao limitada no s

devido ao elevado custo, mas tambm restrita disponibilidade nos pases mais

afetados.

O pireproxifeno um exemplo bem conhecido de um composto IGR, tratando-se de

uma hormona juvenil, anloga dos insetos, que afeta muitos artrpodes. Os

reguladores de crescimento tm sido usados no controlo de pragas agrcolas nas ltimas

dcadas e tm sido eficazes tambm em mosquitos. Utilizada em baixas concentraes

previne a emergncia de Ae. aegypti. Doses muito baixas desta hormona podem tambm

afetar os adultos reduzindo a fecundidade e a fertilidade. Tem ainda como vantagem

adicional o facto da fmea adulta contaminada poder transferir doses efetivas do

referido composto para qualquer bitopo por onde ela passa (McCall e Kittayapong,

2007). Novas frmulas deste produto tm sido desenvolvidas para prolongar a sua

eficcia por mais tempo e deste modo reduzir a necessidade da sua reaplicao

(Sihuincha et al., 2005).

De entre os inseticidas de ao indireta encontram-se ainda as feromonas, compostos

que interferem na comunicao entre indivduos da mesma espcie. No possuem ao

I. INTRODUO

22

pesticida, mas as suas caractersticas biolgicas permitem a sua utilizao no controlo

de pragas (Silverstein, 1981; Mendes, 1989). As feromonas podem ser usadas como

atrativos em armadilhas, reduzindo diretamente a densidade da populao, ou podem ser

difundidas no ar induzindo alteraes comportamentais, como por exemplo, dificuldade

de os machos localizar as fmeas, diminuindo-se deste modo o nmero de

acasalamentos, e a densidade populacional (Matos, 2000).

Quando se faz o controlo qumico dos mosquitos na fase adulta, as estratgias de

aplicao dependem em grande parte dos hbitos de alimentao e repouso da espcie-

alvo.

Um dos primeiros mecanismos de aplicao de inseticida na exterminao de mosquitos

em repouso foi as Flit-guns, designao devida ao nome comercial do inseticida

pulverizado. As verses mais modernas destes aspersores individuais ainda hoje so

usadas quer em pulverizaes intra-domicilirias quer na nebulizao de pequenas reas

de vegetao. Quando devidamente usado torna-se um valioso mtodo de preveno

(Service, 1986).

O conhecimentos dos hbitos de repousos dos mosquitos adultos, no interior das

habitaes antes e/ou depois da refeio sangunea, torna-se relevante nas campanhas de

controlo baseadas na pulverizao de superfcies interiores, como paredes e telhados de

habitaes ou de abrigos para animais, com inseticidas residuais (Service, 1986). A

pulverizao residual de interiores vulgarmente designada pela sigla IRS (indoor

residual spraying) e uma das principais intervenes no controlo dos vetores da

malria (van der Berg, 2009; Vatandoost et al., 2009).

Quando o mosquito vetor apresenta hbitos exoflicos, as aplicaes de inseticida tm

de ser efectuadas no exterior. O principal volume de qualquer formulao lquida de um

inseticida consiste no solvente, sendo a quantidade do inseticida ativo reduzida.

Aumenta-se a eficincia da aplicao se a concentrao da soluo inseticida

pulverizada for escassa, mas dispersa num grande volume de solvente, numa dada rea.

Esta aplicao, conhecida como ULV (ultra-low-volume), normalmente feita com

recurso a veculos automveis ou avies em reas extensas. Os inseticidas utilizados em

I. INTRODUO

23

nebulizaes ULV, em regra, atuam principalmente sobre a parcela da populao de

culicdeos que se encontra ativa podendo, no entanto, afectar parte da populao que se

encontra em repouso em locais expostos. A pulverizao ULV pode ser usada para

prevenir ou controlar actuais surtos epidmicos, sendo que em situaes de emergncia

a pulverizao area permite um controlo vetorial mais rpido e eficaz. Este tipo de

controlo tem sido usado para reduzir drasticamente a transmisso da dengue

hemorrgica na Amrica do Norte (Service, 2008).

Os inseticidas qumicos continuam a ter muita relevncia nos programas de luta

integrada contra os vetores. No entanto, o arsenal de inseticidas seguros e eficazes tem

vindo a reduzir-se devido, quer ao aumento das resistncias causado pela utilizao

intensiva e/ou incorrecta de inseticidas sintticos (consequncia da insustentabilidade

econmica dos atuais programas de controlo), quer aos efeitos adversos ambientais e em

sade pblica (Zaim e Guillet, 2002).

I.4.6 Repelentes como medida de proteo individual

Os repelentes, apesar de no serem classificados como inseticidas, so na sua grande

parte compostos sintticos, que podem ser aplicados na pele ou roupa para prevenir

ataques de insetos, carraas e caros ofensivos. A sua aplicao aconselhvel em

situaes em que outras medidas de controlo no so praticveis ou so impossveis de

ser implementadas, podendo ainda ser utilizados como mtodo de controlo

complementar.

O perodo de maior atividade de picada de uma populao de insetos dura em mdia

cerca de duas a quatro horas, mas o tempo de repelncia de um composto qumico

condicionado por fatores como a atividade e o grau de transpirao do indivduo, a

temperatura ambiente ou a espcie de inseto. No entanto, em muitas circunstncias, a

aplicao de repelente sobre a roupa/pele exposta pode ser o nico meio possvel de

proteo contra picadas de insetos. Visto ser necessria uma nica picada de um

artrpode infetado para a transmisso do agente patognico, torna-se crucial a pesquisa

de novos produtos repelentes que forneam uma proteo eficiente e prolongada. Os

I. INTRODUO

24

repelentes de insetos comerciais disponveis normalmente so subdivididos em duas

categorias - os sintetizados quimicamente e os derivados de leos essenciais (Fradin &

Day, 2002).

O DEET (N,N-dimetil-meta-toluamida) o repelente sinttico mais usado desde 1950 e

considerado o produto padro em relao a todos os outros repelentes, apesar da sua

eficcia ter considerveis efeitos adversos, no oferecendo uma proteo eficaz a longo

prazo.

Apesar do mecanismo de ao e do alvo molecular do DEET no serem ainda

conhecidos, estudos mostraram que este composto causa um bloqueio nas respostas

electrofisiolgicas, nos neurnios sensoriais olfativos, aos odores atrativos em An.

gambiae e Drosophila melanogaster Meigen, 1830. O DEET, que tem sido o repelente

de insetos de eleio, tem apresentado problemas de toxicidade, pelo que a sua

utilizao est a ser posta em causa. Assim, aumenta a necessidade de pesquisa de

novas substncias para uso como repelente.

Os seres humanos ao longo dos tempos tm vindo a usar compostos derivados de

plantas, tais como o eucalipto e a citronela ou mesmo incensos, para repelir picadas de

insetos. Nos ltimos anos, a utilizao deste tipo de repelentes tem aumentado como

uma alternativa vivel aos inseticidas sintticos.

O leo de citronela, extrado de vrias espcies de Cymbopogon (erva citronela), apesar

de demonstrar boa eficcia contra mosquitos, pode causar irritao em peles sensveis e

dermatites em alguns indivduos, pelo que a sua aplicao apresenta limitaes.

Um repelente eficiente e seguro tornar-se- til na reduo do contato humano-vetor e,

consequentemente contribuir para a interrupo da transmisso de doenas por vetores

(Karunamoorthi & Sabesan, 2009; Logan et al., 2010). Os repelentes de insetos so uma

alternativa econmica ao controlo vetorial por inseticidas (Vatandoost & Hanafi-Bojd,

2008), no obstante a sua referida limitao.

I. INTRODUO

25

A tecnologia de microencapsulao, uma tentativa corrente de resolver o problema da

durabilidade dos inseticidas piretrides, tambm dos repelentes, tem demostrado

qualidades acrescidas para reduzir o impacte ambiental dos pesticidas e melhorar o seu

perfil toxicolgico. Esta metodologia consiste na incluso de um ingrediente ativo numa

cpsula de polmero e a sua libertao gradual para o exterior, permitindo um

prolongamento da sua atividade residual. A microcpsula fornece um local de

armazenamento de uma determinada quantidade do agente funcional e um escudo

protetor aos efeitos solares, humidade e ao oxignio. A libertao do agente funcional

ocorre por difuso atravs da cpsula e/ou ruptura das microcpsulas.

Suspenses microencapsuladas de piretrides esto a ser comercializadas como

sprays residuais de interiores. A micro-encapsulao revelou outras vantagens tais

como reduo do impacto ambiental dos pesticidas e melhoramento do perfil

toxicolgico.

Uma das metodologias emergentes mais eficazes para a aplicao drmica de repelentes

naturais consiste na preparao de emulses micrmetras, designadas de nano-emulses

ou mini-emulses. As nano-emulses so disperses leo-gua com gotculas de

tamanho compreendido de 100 a 600nm. Tm como vantagem a estabilidade cintica,

uma solidez fsica a longo prazo e so hidrossolveis sem alterao do seu tamanho, ao

contrrio das micro-emulses. Preparados de nano-emulses com leo de citronela

encapsulado por homogeneizao a alta presso, levaram a uma libertao lenta do leo,

aumentando o tempo de proteo contra mosquitos (Sakulku et al., 2009).

Apesar dos produtos qumicos como repelentes de mosquitos serem potencialmente

promissores, impera a necessidade de se encontrar repelentes naturais para o uso

comum por populaes em zonas endmicas, especialmente aqueles que possam ser

cultivados localmente e processados com baixa tecnologia.

A aplicao de repelentes em tecidos, roupas ou redes um recurso ainda pouco

estudado que tem potenciais benefcios em termos de segurana, nomeadamente na

reduo da exposio direta a qumicos mais txicos.

I. INTRODUO

26

I.4.7. Bioinseticidas

Como tem sido referido, a resistncia aos inseticidas tem ocorrido na maioria dos

artrpodes, nomeadamente nos vetores de agentes patognicos para seres humanos. Em

1992, a lista de espcies vetoras resistentes a inseticidas inclua 56 mosquitos

anofelneos e 39 mosquitos culicneos, piolhos, percevejos, triatomneos, oito espcies

de pulgas e nove espcies de carraas (WHO, 1992). A resistncia surgiu para todas as

classes qumicas de inseticidas, incluindo microbianos e reguladores de crescimento de

insetos (Brogdon et al., 1998).

Os produtos naturais de origem vegetal ressurgem como uma promissora fonte de

substncias bioativas potencialmente teis na luta qumica contra os insetos, atuando

como ovicidas, larvicidas e/ou adulticidas. Dado que a sua sntese est muitas vezes

associada aos mecanismos de defesa das plantas contra inimigos naturais (Mello e

Silva-Filho, 2002), os compostos biossintetizados pelas plantas, metabolitos

secundrios, apresentam geralmente maior especificidade para os organismos-alvo, so

biodegradveis e comportam menores riscos ambientais (Sukumar et al., 1991; Matos,

2000; Grayer et al., 2001). Um vasto nmero de diferentes espcies de plantas, de vrias

regies geogrficas, tem revelado potencialidades fitoqumicas, capazes de causar

vrios efeitos de toxicidade aguda ou crnica nos insetos (Rocha, 2003; Rasheed et al.,

2005; Sharma et al., 2006; Amer & Mehlhorn, 2006 a, b; Rocha, et al., 2008, Rose et

al., 2009, Benelli et al., 2012).

Extratos vegetais de diversas plantas demonstraram efeitos adversos na fecundao e na

ecloso dos ovos de mosquitos, exibiram propriedades larvicidas significativas e

promissoras, incluindo ainda efeitos como reguladores de crescimento (Shaalan et al.,

2005; Tabanca et al. 2012; Giatropoulos et al. 2012). Piretro, derris, quassia, nicotina,

anabasina, azadiractina, D-limoneno, cnfora e turpentina so exemplos de importantes

fitoqumicos inseticidas usados principalmente nos pases desenvolvidos, antes da

introduo dos inseticidas orgnicos sintticos (Wood, 2003; Sukumar et al., 1991).

I. INTRODUO

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Nos ltimos anos, os OEs obtidos de plantas tm sido considerados potenciais fontes de

substncias biologicamente ativas no controlo de vetores (Kelsey at al., 1984). Os OEs

so misturas volteis, geralmente aromticas, obtidas por arrastamento de vapor de

gua, sendo normalmente produtos muito complexos e que tm na sua composio

principalmente terpenos, com diferentes grupos funcionais, como por exemplo, lcoois

(e.g. mentol), steres, cetonas (e.g. carvona) e aldedos (e.g. citronelal), entre outros

(Simas et al., 2004; Sangwan et al., 2001). Muitos destes compostos apresentam

propriedades biocidas, nomeadamente inseticidas, como o caso da pulegona (Grundy

& Still, 1985), bactericidas como o carvacrol (Russel, 1986), fungicidas como o citral e

o citronelol (Duke, 1992; Gata-Gonalves et al., 2003) e herbicidas como o limoneno

(Lydon & Duke, 1989).

Apesar de reconhecidas vantagens, como a ao e degradao rpidas, toxicidade baixa

a moderada para mamferos, maior seletividade e baixa fitotoxidade, os bio inseticidas

apresentam algumas desvantagens, com