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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
ii
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63
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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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71
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112
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157
xi
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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123
xii
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
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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