La feromona sexual heptacosano mejora la competitividad de apareamiento de machos estériles de Aedes aegypti

Parásitos y vectores volumen 16, Número de artículo: 102 (2023) Citar este artículo

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Aedes aegypti es un vector que transmite diversas enfermedades virales, entre ellas el dengue y el zika. La técnica de insectos estériles basada en radiación (SIT) tiene un efecto limitado en el control de mosquitos debido a la dificultad de irradiar a los machos sin reducir su competitividad de apareamiento. En este estudio, la feromona sexual de insectos heptacosano se aplicó a Ae. aegypti machos para investigar si podría mejorar la competitividad de apareamiento de los machos irradiados.

Se untó heptacosano en el abdomen de Ae. aegypti a los que se les permitió aparearse con hembras vírgenes no tratadas. La tasa de inseminación se utilizó para evaluar el atractivo de los machos tratados con heptacosano para las hembras. Las pupas se irradiaron con diferentes dosis de rayos X y rayos γ, y se detectaron la emergencia, el tiempo de supervivencia, el número de huevos y la tasa de eclosión para encontrar la dosis óptima de radiación de rayos X y rayos γ. Los machos irradiados a la dosis óptima se untaron con heptacosano, se liberaron en diferentes proporciones con los machos no tratados y se aparearon con hembras. Luego se evaluó el efecto del heptacosano sobre la competitividad de apareamiento de los mosquitos irradiados mediante la tasa de eclosión, la esterilidad inducida y el índice de competitividad de apareamiento.

La aplicación de heptacosano a Ae. Los machos aegypti aumentaron significativamente la tasa de inseminación de las hembras en un 20 %. La radiación pupal no afectó el número de huevos, pero redujo significativamente el tiempo de supervivencia y la tasa de eclosión. La aparición de las pupas no se vio afectada por la radiación de rayos X, pero sí por la radiación de rayos γ. Las pupas expuestas a rayos X de 60 Gy y rayos γ de 40 Gy se seleccionaron para experimentos posteriores. Después de una irradiación de rayos X de 60 Gy o una irradiación de rayos γ de 40 Gy, la tasa de eclosión promedio fue inferior al 0,1% y el tiempo de supervivencia promedio fue de más de 15 días. Además, a la misma proporción de liberación, la tasa de eclosión del grupo irradiado perfumado con heptacosano fue menor que la del grupo sin heptacosano. Por el contrario, la esterilidad masculina y el índice de competitividad de apareamiento masculino aumentaron significativamente debido al uso de heptacosano.

La feromona sexual heptacosano mejoró la interacción entre Ae. aegypti machos y hembras. Perfumar machos irradiados con rayos X o rayos γ con heptacosano condujo a un aumento significativo en la competitividad de apareamiento. Este estudio proporcionó una nueva idea para mejorar el efecto de la aplicación de SIT.

El Aedes aegypti es un vector responsable de transmitir diversas enfermedades virales, entre ellas el dengue, el zika, el chikungunya y la fiebre amarilla, que representan una gran amenaza para la salud humana [1]. El uso de insecticidas químicos para controlar los mosquitos sigue siendo el medio más eficaz para combatir estas enfermedades transmitidas por mosquitos [2]. Sin embargo, el uso extensivo de pesticidas químicos puede hacer que los mosquitos sean resistentes a los pesticidas, y los residuos de pesticidas representan una amenaza para los humanos y los organismos no objetivo [3, 4]. Por lo tanto, la necesidad de encontrar nuevos métodos de control de mosquitos es urgente.

La técnica de los insectos estériles (TIE) implica la liberación de un gran número de mosquitos machos estériles irradiados para competir con los machos salvajes por hembras para suprimir la población de mosquitos [5]. Esta técnica es específica para cada especie, respetuosa con el medio ambiente y adecuada para el control a gran escala [6]. Para un mejor control de los mosquitos transmisores de enfermedades, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y la Agencia Internacional de Energía Atómica han aumentado los esfuerzos para desarrollar y mejorar de manera integral los paquetes SIT para el manejo de mosquitos en toda el área para apoyar a sus estados miembros [7] . En la actualidad, varios países están realizando ensayos piloto para evaluar la eficacia de la SIT. Por ejemplo, el Instituto Nacional de Salud Pública de México está evaluando la posibilidad de SIT como una medida de control adicional para Ae. aegypti y Ae. albopictus en las zonas más afectadas del país [8]. Además, los estudios de factibilidad sobre el uso de SIT contra Ae. albopictus comenzó en 2000, incluidas varias pruebas de campo sobre la liberación de machos irradiados [9, 10]. Además, las técnicas de insectos estériles basadas en radiación se combinaron con técnicas de incompatibilidad de insectos inducidas por Wolbachia para controlar los mosquitos en el campo (conocidas como técnicas de incompatibilidad de insectos/SIT [IIT-SIT]) [5]. Después de la separación sexual y la radiación, cualquier hembra con Wolbachia liberada accidentalmente no podría reproducirse, lo que minimiza cualquier establecimiento no deseado de Wolbachia en la naturaleza. El uso de IIT-SIT ha controlado con éxito Ae. albopictus en ensayos de campo en China [5] y suprimió la población natural de Ae. aegypti en Singapur [11], Tailandia [12] y México [13].

Los rayos gamma son la fuente de radiación más utilizada en SIT, con alta energía fotónica y gran capacidad de penetración, pero con la gestión más estricta de las sustancias radiactivas en la mayoría de los países, la adquisición de fuentes de rayos γ se ha vuelto cada vez más difícil. En contraste, el equipo de rayos X es más fácil de obtener, más simple de operar y más seguro, pero su poder de penetración es más débil que el de los rayos γ [14]. Después de que los mosquitos machos son irradiados con rayos X o rayos γ, su tiempo de supervivencia y su capacidad para competir con los mosquitos machos no irradiados para aparearse con las hembras se ven significativamente afectados, lo que también limita drásticamente la amplia aplicación de esta tecnología [15].

Las feromonas son señales químicas utilizadas en la comunicación entre individuos de la misma especie, y sus funciones incluyen atracción, agresión, afrodisíaco, antiafrodisíaco, agregación, reconocimiento de parentesco y reconocimiento de señales de alarma [16, 17]. En muchas especies de insectos dípteros, como la mosca doméstica, la mosca de la fruta, la mosca del vinagre y el mosquito, las diolefinas y monoolefinas de cadena larga (hidrocarburos cuticulares, CHC) que se encuentran en la superficie de la epidermis actúan como atrayentes y afrodisíacos, afectando la elección de pareja y inducir el cortejo [18]. Los CHC tricosano y heptacosano se han aislado e identificado a partir de extractos epidérmicos de machos maduros de Anopheles stephensi, y se demostró que el heptacosano aumenta el atractivo de los machos sexualmente maduros para el cortejo de las hembras [19]. Sin embargo, se sabe poco sobre estas feromonas en los mosquitos Aedes. Por lo tanto, nos preguntamos si la feromona sexual de los mosquitos Anopheles afecta la actividad de apareamiento de los mosquitos Aedes. En este estudio, comparamos los efectos de los componentes de CHC (tricosano y heptacosano) en el éxito de apareamiento de machos adultos de Ae. mosquitos aegypti. Además, también combinamos feromonas con SIT (irradiación de mosquitos machos con rayos X y rayos γ) para explorar si las feromonas pueden mejorar la competitividad de los mosquitos machos estériles y lograr un mejor efecto inhibidor en las poblaciones de mosquitos.

Los mosquitos Aedes aegypti de la ciudad de Zhanjiang, provincia de Guangdong, China, fueron recolectados por el Centro Provincial de Control y Prevención de Enfermedades de Guangdong. Esta colonia se mantuvo en condiciones de 28 ± 1 °C, 80 ± 5% de humedad relativa y un ciclo de luz/oscuridad de 16 h/8 h. Las larvas de mosquito fueron alimentadas diariamente con alimento para tortugas y los adultos recibieron solución de glucosa al 10% ad libitum. Se permitió que la sangre de ratón de Kunming (proporcionada por el Centro de Experimentación Animal de la Universidad Médica de Anhui) alimentara a las hembras adultas para que pusieran huevos.

El acelerador lineal Varian Clinac 23EX (Varian, Palo Alto, CA, EE. UU.) y el dispositivo de irradiación de rayos γ Biobeam GM2000 (Gamma-Service Medical GmbH, Leipzig, Alemania) se utilizaron para la radiación de rayos X y γ, respectivamente.

Se disolvieron heptacosano y tricosano en n-hexano a una concentración de 75 µg/ml y se aplicaron en el abdomen de Ae. aegypti machos usando pinceles como se describe por Wang et al. [19]. El disolvente n-hexano se utilizó como control. Cuarenta y ocho horas más tarde, 20 machos tratados y 20 hembras vírgenes se introdujeron en una jaula (25 × 35 × 25 cm) y se dejaron aparear durante la noche. Luego, se disecaron las espermatecas femeninas y se examinó el estado de inseminación. Cuando se detectó esperma en al menos una de las tres espermatecas, se consideró que el mosquito había sido inseminado con éxito. Cada tratamiento se repitió tres veces, con 20 mosquitos por repetición, y las pruebas de actividad de apareamiento se repitieron tres veces.

Dependiendo del tamaño y color de las pupas, Ae. Se seleccionaron pupas machos de aegypti. Luego, las pupas macho seleccionadas (12–24 h de edad, 150–200/bandeja) se colocaron en el centro de la bandeja (diámetro: 9 cm). El exceso de agua en la bandeja se eliminó con una pajilla. La bandeja se colocó en el fondo de la cámara de irradiación de rayos X o rayos γ. Las pupas de mosquito se expusieron a rayos X o rayos γ a una tasa de dosis de 200 Gy/h. Después de una irradiación de 20 Gy, 40 Gy o 60 Gy, las pupas se transfirieron a jaulas limpias (25 × 35 × 25 cm). Después de 48 h, se contaron las pupas muertas no emergidas para evaluar la tasa de emergencia. Además, se agregaron 30 hembras vírgenes y no irradiadas a cada jaula (con 30 machos irradiados) para aparearse durante la noche y luego alimentarse con sangre. Las hembras alimentadas con sangre se colocaron en tubos individuales de 70 ml que contenían papeles de filtro húmedos para la oviposición. Las hembras fueron alimentadas con sangre de ratón de Kunming solo una vez, y lo mismo ocurrió con la recolección de huevos. Después de 5 días, los papeles de filtro que contenían los huevos se dejaron secar durante 24 h en condiciones ambientales y luego se colocaron en un recipiente con agua durante 7 días para la eclosión. La fertilidad de las hembras se calculó registrando el número individual de huevos bajo el microscopio y las tasas de eclosión. Además, se eligieron pupas expuestas a 20 Gy, 40 Gy y 60 Gy para examinar los efectos de la radiación de rayos X o rayos γ en el tiempo de supervivencia de los machos adultos. En cada tratamiento se utilizaron tres réplicas de 30 pupas o mosquitos adultos, incluidos los controles (grupos no irradiados). Los machos fueron alimentados con una solución de glucosa al 10%.

En combinación con los resultados experimentales anteriores (relativamente poco impacto en el tiempo de supervivencia de los machos y un mejor efecto en la reducción de la tasa de eclosión), se eligieron pupas expuestas a rayos X de 60 Gy y rayos γ de 40 Gy para examinar los efectos del heptacosano. (mientras que el tricosano no mejoró significativamente la tasa de inseminación) sobre la competitividad de apareamiento masculino de los mosquitos irradiados.

Las pupas macho (de 12 a 24 h de edad) se irradiaron con rayos X de 60 Gy o rayos γ de 40 Gy y luego se transfirieron a jaulas limpias para que emergieran. Después de 48 h, se untó heptacosano en el abdomen de los machos. Luego, 30, 30, 90, 150 y 210 machos tratados se trasladaron a diferentes jaulas que contenían 0, 30, 30, 30 y 30 machos no irradiados. Las proporciones de liberación [(irradiado + heptacosano)/no irradiado; IH/U] fueron 1:0, 1:1, 3:1, 5:1 y 7:1. Los machos irradiados sin heptacosano y los mosquitos macho no irradiados se liberaron en las mismas proporciones de liberación (irradiados/no irradiados; I/U) que los controles. Después de 24 h, se colocaron 30 mosquitos hembra (vírgenes no irradiados, de 5 a 7 días de edad) en cada jaula para la competencia de apareamiento durante 3 días. Luego, las hembras fueron alimentadas con sangre de ratón de Kunming. Después de 5 días, se recogieron los huevos y se dejaron eclosionar durante 7 días. Se registró la tasa de eclosión de cada grupo. Se realizaron tres repeticiones para cada grupo. La esterilidad inducida (IS) y el índice de competitividad de apareamiento masculino (C) se calcularon de acuerdo con las siguientes fórmulas [20, 21]:

donde Hs es la tasa de eclosión del grupo de control irradiado, Hc es la tasa de eclosión del grupo de competencia (una proporción mixta de machos no irradiados e irradiados), Hn es la tasa de eclosión del grupo de control no irradiado, N es el número de machos no irradiados , y S es el número de machos irradiados.

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando IBM SPSS versión 20. Las diferencias en las tasas de eclosión y nacimiento entre los grupos se compararon mediante la prueba de chi-cuadrado de Pearson y la prueba de Bonferroni. Se usaron el análisis de varianza (ANOVA) y la prueba post hoc de Tukey para comparar las diferencias en el número de huevos, IS y C entre los grupos. Se realizó un análisis de Kaplan‒Meier para determinar las diferencias relativas en el tiempo de supervivencia entre los grupos. Los valores de P < 0,05 se consideraron estadísticamente significativos.

La tasa de inseminación promedio de las hembras Ae. aegypti en el grupo tratado con heptacosano fue de 60,6 ± 1,6 %, que fue significativamente mayor que el 36,1 ± 2,3 % del grupo tratado con tricosano (χ2 = 21,535, df = 1, P < 0,001) y el 40,6 ± 2,5 % del grupo tratado con tricosano. grupo control con hexano (χ2 = 14,402, df = 1, P < 0,001). Sin embargo, no hubo diferencia significativa en la tasa de inseminación de Ae. aegypti entre el grupo de n-hexano y el grupo de control de tricosano (χ2 = 0,752, df = 1, P = 0,386). Por lo tanto, la aplicación de tricosano a machos maduros de Ae. los mosquitos aegypti no afectaron sus actividades de apareamiento, mientras que la aplicación de heptacosano aumentó significativamente la tasa de inseminación de Ae. aegypti hembras en un 20%.

No hubo efecto de la dosis de radiación sobre el número de huevos puestos por hembra, independientemente del tipo de rayo de radiación utilizado (χ2 = 6,584, df = 3, P = 0,086) (Cuadro 1). Sin embargo, cuando la dosis de radiación de rayos γ alcanzó 40 Gy o 60 Gy, la tasa de aparición de pupas fue significativamente menor que la del grupo de control (χ2 = 39.155, df = 3, P < 0.001) (Tabla 1).

Además, la radiación de pupas masculinas (incluida la radiación de rayos X y rayos γ) no se correlacionó con el número de huevos femeninos (F = 0,592, df = 6, P = 0,737). Por el contrario, la tasa de eclosión disminuyó significativamente con el aumento de la dosis de radiación (χ2 = 3635,000, df = 6, P < 0,001) (Fig. 1). Después de 60 Gy de rayos X o más o igual a 40 Gy de radiación de rayos γ, la tasa de eclosión fue inferior al 0,1 %. Además, no se eclosionó ningún huevo después de la irradiación con rayos γ de 60 Gy (Tabla 1).

Efectos de la irradiación pupal en la tasa de eclosión

El tiempo medio de supervivencia de los machos en los grupos de control fue de 24,7 ± 1,0 días. Al mismo tiempo, los tiempos de supervivencia promedio de los machos adultos fueron 23,0 ± 0,9, 19,8 ± 0,8 y 15,6 ± 0,6 días después de la exposición a rayos X de 20 Gy, 40 Gy y 60 Gy, respectivamente (Tabla 2). La supervivencia de los mosquitos macho tendió a disminuir con el aumento de la dosis de radiación de rayos X. En comparación con el grupo de control, la irradiación de pupas con rayos X de 40 Gy y 60 Gy redujo significativamente el tiempo de supervivencia de los mosquitos macho adultos (Fig. 2A). Sin embargo, no se observaron diferencias significativas en la longevidad de los machos entre la irradiación de pupas con rayos X de 20 Gy y el grupo de control. Además, los tiempos de supervivencia promedio de los machos adultos fueron 22,1 ± 0,7, 17,3 ± 0,6 y 12,6 ± 0,4 días después de la exposición a rayos γ de 20 Gy, 40 Gy y 60 Gy, respectivamente. Aquí, nuevamente, el tiempo de supervivencia fue inversamente proporcional a la dosis de radiación (Fig. 2B). Los tiempos de supervivencia para todas las dosis de irradiación de rayos γ fueron significativamente más bajos que los del control.

Curvas de supervivencia de machos de Aedes aegypti irradiados con diferentes dosis de rayos X (A) y rayos γ (B)

Se utilizaron pupas expuestas a rayos X de 60 Gy y rayos γ de 40 Gy para estudiar el efecto del heptacosano en la competitividad de apareamiento de los mosquitos machos irradiados. Después de aparearse con machos irradiados, la tasa de eclosión de las hembras silvestres disminuyó con el aumento de la tasa de liberación y la diferencia fue significativa (irradiación de rayos X: χ2 = 1556,853, df = 5, P < 0,001; irradiación de rayos γ: χ2 = 1739,767, df = 5, P < 0,001). Estas tendencias también se observaron en experimentos que liberaron mosquitos macho recubiertos con heptacosano (irradiación de rayos X: χ2 = 1692,237, df = 5, P < 0,001; irradiación de rayos γ: χ2 = 1826,224, df = 5, P < 0,001). Además, la tasa de eclosión del grupo recubierto con heptacosano fue menor que la del grupo sin heptacosano con la misma proporción de liberación. Cuando las proporciones de liberación fueron 1:1, 5:1 y 7:1 en el experimento de radiación de rayos X y 1:1 y 5:1 en el experimento de radiación de rayos γ, la diferencia fue estadísticamente significativa (Tabla 2).

Además, la esterilidad inducida aumentó con el aumento de la proporción de liberación, y cuando se encontraba en la misma proporción de liberación, la esterilidad inducida de los mosquitos macho perfundidos con heptacosano fue significativamente mayor que la del grupo no tratado (Fig. 3). De manera similar, con la misma proporción de liberación, el índice de competitividad de apareamiento (C) de los mosquitos machos perfumados con heptacosano fue significativamente mayor que el de los mosquitos machos no perfumados con heptacosano (Fig. 4).

Efectos del heptacosano sobre la esterilidad inducida de Aedes aegypti irradiados con rayos X (A) y rayos γ (B). La barra de error indica ± SE. *P < 0,05 (ANOVA y prueba post hoc de Tukey)

Efectos de heptacosano sobre el índice de competitividad de apareamiento de machos de Aedes aegypti irradiados por rayos X (A) y rayos γ (B). La barra de error indica ± SE. *P < 0,05 (ANOVA y prueba post hoc de Tukey)

Aedes aegypti es un vector altamente eficiente del virus del dengue y del virus Zika [22]. Le gusta salir temprano en la mañana y en la noche antes del anochecer para encontrar el anfitrión para chupar sangre [7]. Esto significa que los mosquiteros tratados con insecticida no son efectivos para prevenir la transmisión del dengue y el zika, a diferencia de la malaria. SIT, un concepto propuesto por Edward Knipling en la década de 1950, es un método ecológico, libre de contaminación y específico de especie para el control de plagas [23, 24]. La TIE basada en radiación se ha utilizado con éxito para controlar los mosquitos y reducir la incidencia de enfermedades transmitidas por vectores [25]. La mayoría de los estudios de laboratorio y ensayos de campo han utilizado rayos γ, y rara vez se utilizaron rayos X para irradiar mosquitos [26,27,28]. En nuestro estudio, Ae. aegypti se irradiaron pupas con rayos X y rayos γ, y se compararon las diferencias en la emergencia, el tiempo de supervivencia, el número de huevos y la tasa de eclosión de los dos tipos de radiación.

La aparición de los adultos no se vio afectada por la radiación de rayos X, pero sí por la radiación de rayos γ. Las muertes adicionales pueden deberse a la mayor penetración de los rayos γ, que destruyen más células somáticas del mosquito. Se informaron hallazgos similares para Ae. albopictus. Los rayos X no afectaron la tasa de aparición de Ae. albopictus, pero los rayos γ redujeron significativamente la tasa de aparición de Ae. albopictus [29, 30].

Además, en el presente estudio, la radiación pupal no afectó el número de huevos de las hembras, pero redujo significativamente la tasa de eclosión, especialmente cuando se utilizó radiación de rayos γ. Por ejemplo, la radiación de rayos γ de 40 Gy tuvo el mismo efecto en la tasa de eclosión que la radiación de rayos X de 60 Gy. La capacidad destructiva de los rayos γ en los espermatozoides de los mosquitos fue más fuerte que la de los rayos X. De manera similar, el tiempo de supervivencia de los mosquitos macho que emergieron después de la irradiación de pupas se redujo significativamente. El efecto de los rayos γ sobre la supervivencia de los mosquitos macho es mayor que el de los rayos X a las mismas dosis. Además, Chen et al. y Shetty et al. Ae irradiado. aegypti con diferentes dosis de rayos γ. También encontraron que las altas dosis de radiación no afectaron la fecundidad de las hembras, pero tuvieron un impacto negativo en el tiempo de supervivencia y la competitividad de apareamiento de los mosquitos machos irradiados [31, 32]. Del mismo modo, Rodríguez et al. demostró que la radiación de rayos X no afectó el número de huevos, pero sí el tiempo de supervivencia de Ae. aegypti machos disminuyó con el aumento de la dosis de radiación [33]. Un estudio de Yamada et al. mostró que los rayos X generados por los irradiadores Raycell Mk2 inducían niveles de esterilidad comparables para Ae. machos aegypti en comparación con los rayos γ [34]. Además, en nuestro estudio anterior, utilizamos diferentes dosis de rayos X y rayos γ para irradiar Ae. albopictus y obtuvo resultados similares a los de Ae. aegypti [35]. En base a los resultados anteriores, aunque los mosquitos machos podían ser estériles por radiación, la capacidad de apareamiento de los machos irradiados se vio significativamente afectada, lo que redujo en gran medida el efecto de la aplicación de SIT.

Las feromonas químicas juegan un papel importante en la búsqueda, identificación y selección de machos de apareamiento por parte de los mosquitos hembra [36]. Por ejemplo, la feromona heptacosana (un hidrocarburo cuticular) mejoró la interacción entre machos y hembras de Anopheles [19]. El heptacosano también es una feromona de contacto y volátil que promueve la actividad de apareamiento del gorgojo del té Myllocerinus aurolineatus [37]. Además, el heptacosano fue uno de los principales componentes de la feromona en la termita Reticulitermes speratus, que podría inducir la agregación a largo plazo en nuevos sitios de anidación y alimentación [38]. En el presente estudio, la aplicación de heptacosano a Ae. los machos aegypti aumentaron significativamente la tasa de inseminación de las hembras. Por lo tanto, usamos esta feromona sexual en combinación con SIT, con la esperanza de mejorar el efecto supresor de la población de la liberación de mosquitos machos irradiados. Sorprendentemente, encontramos que la esterilidad inducida y el índice de competitividad de apareamiento de los mosquitos machos untados con heptacosano fue significativamente mayor que el del grupo no untado. Cuando la proporción de liberación de mosquitos machos irradiados manchados con heptacosano a mosquitos machos normales fue de 5:1, el efecto de esterilidad fue equivalente al del grupo no manchado con una proporción de liberación de 7:1. Estos resultados sugirieron que perfumar heptacosano a mosquitos estériles puede mejorar el efecto inhibitorio sobre la población de mosquitos con la misma cantidad de liberación. Además, las liberaciones de campo de Ae. aegypti se están implementando en varios países. Las feromonas sexuales de insectos heptacosano también pueden usarse en IIT o IIT-SIT en el futuro para mejorar el efecto de inhibición de la población de mosquitos estériles liberados en el campo.

Sin embargo, aunque nuestros resultados demuestran el buen efecto de SIT en combinación con heptacosano a nivel de laboratorio, aún quedan muchos problemas por resolver antes de la aplicación real del control de mosquitos en el campo. Primero, el heptacosano tiene una fuerte volatilidad y ¿cómo se puede asegurar su efecto continuo en la liberación de machos? sol et al. informaron que una solución de heptacosano de 10 μg/ml aplicada a las hembras de Myllocerinus aurolineatus podría atraer a los machos para aparearse en un promedio de 12,04 h [34]. Heptacosane puede perder su efecto sobre la mejora de la competitividad de apareamiento después de 12 h. Puede ser necesario explorar formulaciones adecuadas para la liberación lenta y la acción sostenida del heptacosano. Además, Fawaz et al. informaron que se observaron excitación y atracción cuando Ae. aegypti fueron expuestas a las feromonas 2,6,6-trimetilciclohex-2-eno-1,4-diona, 2,2,6 trimetilciclohexano-1,4-diona o 1-(4-etilfenil) etanona [39] . Quizás en el futuro, podamos encontrar las feromonas sexuales masculinas de largo alcance que las hembras usan para encontrar e identificar a los machos para atraer a las hembras y aparearse activamente con los machos estériles en el campo. Un estudio reciente de Mozöraitis et al. destacó la presencia de cinco compuestos volátiles (acetoína, sulcatona, octanal, nonanal y decanal) que liberan los machos de Anopheles. Según los autores, estos podrían estar relacionados con comportamientos de agregación que atraen a machos y hembras y aumentan la tasa de inseminación [40]. Sin embargo, un estudio de laboratorio no pudo demostrar las feromonas sexuales masculinas de largo alcance asociadas con la detección y el reconocimiento de enjambres por parte de las hembras [41]. Repitieron el protocolo de Mozūraitis et al. y encontró que la acetoína estaba ausente en casi todas las muestras masculinas. Los otros cuatro compuestos (sulcatona, octanal, nonanal y decanal) se detectaron pero no difirieron significativamente del grupo de control [41]. La alta variabilidad cuantitativa encontrada en el laboratorio y el hecho de que estos compuestos se encuentran a menudo en el control indican que pueden ser una contaminación humana o de laboratorio incontrolable. En general, nuestro estudio proporciona una nueva idea para aplicar la tecnología de insectos estériles en el futuro. La combinación de feromonas sexuales de insectos y mosquitos irradiados puede mejorar el efecto de los insectos estériles en el campo.

En conclusión, confirmamos que la feromona sexual heptacosana perfumada en el abdomen de los mosquitos Aedes aegypti macho podría aumentar su atractivo para las hembras y aumentar así su tasa de inseminación. Además, cuando los mosquitos machos irradiados con rayos X o rayos γ se untan con heptacosano, la competitividad de apareamiento de los mosquitos machos irradiados puede mejorar significativamente. Aunque se necesita más evidencia para aplicar la feromona sexual en SIT en el campo, nuestros experimentos sin duda brindan nuevas ideas para la aplicación más amplia de SIT.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado.

Técnica de insectos estériles

Técnica de incompatibilidad de insectos

hidrocarburo cuticular

(Irradiado + heptacosano)/no irradiado

Irradiado/no irradiado

esterilidad inducida

Índice de competitividad de apareamiento

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No aplica.

Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (8210082025), el Proyecto de la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Anhui (2108085QH347) y el Proyecto de Fondo de Investigación de la Universidad Médica de Anhui (2020xkj005) para DSQ.

Lin-Min Wang, Ni Li, Mao Zhang y Qi Tang contribuyeron igualmente a este trabajo.

El Laboratorio Clave de Microbiología y Parasitología de la Provincia de Anhui, el Laboratorio Clave de Zoonosis de Instituciones Superiores en Anhui, Departamento de Biología de Patógenos, Facultad de Ciencias Médicas Básicas, Universidad Médica de Anhui, Hefei, China

Lin-Min Wang, Ni Li, Mao Zhang, Qi Tang, Hong-Zheng Lu, Qing-Ya Zhou, Jia-Xuan Niu, Zhe-Yu Peng, Chao Zhang, Miao Liu y Sheng-Qun Deng

Departamento de Radioterapia, Primer Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Anhui, Hefei, China

liang xiao

Centro Chino para el Control y la Prevención de Enfermedades, Instituto Nacional de Enfermedades Parasitarias, Shanghai, China

Dúo-Quan Wang

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Conceptualización y metodología, DSQ; investigación, WLM, MZ, TQ, LHZ, ZQY, NJX, XL, PZY, DYN, RCP y ZC; redacción—preparación del borrador original, DSQ y WLM; redacción—revisión y edición, DSQ y WDQ; supervisión, DSQ, WDQ y LM; adquisición de fondos, DSQ. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Miao Liu, Duo-Quan Wang o Sheng-Qun Deng.

No aplica.

Los autores declaran que no tienen intereses contrapuestos.

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Reimpresiones y permisos

Wang, LM., Li, N., Zhang, M. et al. La feromona sexual heptacosano mejora la competitividad de apareamiento de los machos estériles de Aedes aegypti. Vectores de parásitos 16, 102 (2023). https://doi.org/10.1186/s13071-023-05711-6

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Recibido: 20 de octubre de 2022

Aceptado: 22 de febrero de 2023

Publicado: 15 de marzo de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-023-05711-6

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