Diagnoses of fipronil resistance in Brazilian cattle ticks (Rhipicephalus (Boophilus) microplus) using in vitro larval bioassays

The cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus is responsible for major losses in the Brazilian livestock, mainly due to reduction in cattle productive performance. Resistance development to major classes of acaricide widely used nowadays has been extensively reported, as well as the occurrence of residues from these compounds in animal products and the environment. This study aimed to evaluate the efficiency of acaricides on R. (B.) microplus collected from rural properties in the North-Central region of Bahia State. Ticks were collected in several cattle farms in the cited region, and an in vitro acaricide efficiency assay was performed based on the immersion of ticks in acaricide solutions made according to manufacturers' recommendations. The results obtained in the experiments indicated varying degrees of efficiency of the several bases studied, with the products benzofenilurea, macrocyclic lactone and fipronil showing the highest levels of efficiency, 100%, 100% and 97.34%, respectively. It was possible to conclude that, for the region studied, there are different degrees of commercial acaricides efficiency, and many present less than 95% effectiveness, value determined as acceptable by the Brazilian legislation.Keywords: Ticks, cattle, drug resistance, acaricide, Brazilian Northeast. ResumoO carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus é responsável por grandes perdas na pecuária brasileira, principalmente devido à redução no desempenho produtivo dos animais. A resistência do parasita a diferentes classes de acaricidas tem sido amplamente relatada, bem como os problemas de ocorrência de resíduos desses compostos em produtos de origem animal e no ambiente. Esse estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de diversos acaricidas sobre populações de R. (B.) microplus provenientes de propriedades rurais da Região Centro-Norte do Estado da Bahia, Brasil. Teleóginas ingurgitadas foram colhidas em diferentes propriedades da região e submetidas a ensaio in vitro de eficiência de acaricidas, baseado na imersão dos carrapatos em soluções de acaricidas feitas seguindo as recomendações dos fabricantes. Os resultados obtidos indicam níveis variados de eficiência das bases estudadas, com os acaricidas benzofenilureia, lactona macrocíclica e fipronil apresentando os índices mais altos de eficiência, 100%, 100% e 97.34%, respectivamente. Pode-se concluir que, para a região estudada, os acaricidas apresentam níveis diversos de eficiência, e muitos deles possuem eficácia de menos de 95%, como recomendado pela legislação brasileira.

Section: Discussionmentioning

confidence: 57%

Section: Discussionmentioning

confidence: 95%

Acaricides efficiency on Rhipicephalus(Boophilus) microplus from Bahia state North-Central region

Filho

Silva

Sousa

et al. 2013

“…The LIT was described by Shaw (1966) and several adaptations and modifications have been made over the years. Although this assay has not yet been recognized by FAO as a trustworthy method for detecting acaricide resistance in tick populations, it has been used to assess the toxicity of chemicals that act systemically, such as fipronil (CASTRO-JANER et al, 2010) and ivermectin (KLAFKE et al, 2006(KLAFKE et al, , 2012. Recently, it was described as a reliable method for detecting resistance to amitraz (MENDES et al, 2013).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…(B.) microplus can be diagnosed using the larval stage in in vitro bioassays: a) larval packet test (LPT), originally described by Stone and Haydock (1962), standardized by FAO (1971) and then modified by Miller et al (2002), with the aim of specifically diagnosing amitraz resistance; b) larval immersion test (LIT), originally described by Shaw (1966), then adapted for microcentrifuge tubes by Sabatini et al (2001) and used successfully for diagnosing resistance to ivermectin (KLAFKE et al 2006(KLAFKE et al , 2012 and fipronil (CASTRO-JANER et al, 2010); and c) syringe immersion test (SIT), described by Souza et al (2008) although not yet standardized for routine use as an acaricide resistance diagnostic tool. Recently, Mendes et al (2013) described the use of LIT for diagnosing amitraz resistance in R.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Comparison of three larval bioassays to evaluate susceptibility of Rhipicephalus (Boophilus) microplus to amitraz

Santos

Klafke²,

Pappen

et al. 2013

Field samples of Rhipicephalus (Boophilus) microplus from the state of Rio Grande do Sul, Brazil, were assessed using the following methods: larval packet test (LPT), larval immersion test (LIT) and syringe immersion test (SIT). The following parameters were determined for each population and for the Mozo susceptible reference strain: lethal concentration for 50% (LC 50 ) with its 95% confidence interval (95% CI), regression line slope and resistance ratio (RR). Using the LPT, only one population was susceptible to amitraz, presenting a RR of 1.9. Using the same technique, the other populations presented RRs of between 92.9 and 3445.8 and were considered resistant. The LC 50 of the Mozo strain calculated using the LPT, LIT and SIT was 2.9, 27.3, and 52.7 µg/mL, respectively. In general, a good fit to the probit statistical model was only achieved using the LPT. The results obtained in this study impair recommendations for using the LIT and SIT to diagnose amitraz resistance in R. (B.) microplus populations. Additional studies are required to improve the sensitivity of these tests in relation to the LPT.Keywords: Rhipicephalus (Boophilus) microplus, amitraz, bioassays, resistance diagnosis. ResumoAmostras de Rhipicephalus (Boophilus) microplus coletadas à campo no Rio Grande do Sul, Brasil, foram analisadas pelos seguintes métodos: teste do pacote de larvas (TPL), teste de imersão de larvas (TIL) e teste de imersão em seringas (TIS). Os seguintes parâmetros foram determinados para cada população e para a amostra referência suscetível Mozo: concentração letal para 50% (CL 50 ) e seu intervalo de confiança de 95% (IC95%), inclinação da reta de regressão e os fatores de resistência (FR). Pelo TPL, apenas uma população foi sensível ao amitraz, com FR de 1,9. Utilizando a mesma técnica, as outras amostras apresentaram FR entre 92,9 e 3445,8 sendo consideradas resistentes. As CL 50 da cepa Mozo calculadas por meio do TPL, TIL e TIS foram 2,9, 27,3 e 52,7 µg/mL, respectivamente. De forma geral, a adequação ao modelo estatístico de probitos só foi alcançada com o uso do TPL. Os resultados obtidos no presente estudo limitam a recomendação de uso do TIL e TIS para diagnóstico de resistência ao amitraz em populações de R. (B.) microplus. Estudos adicionais são necessários para aprimorar a sensibilidade destes testes em relação ao LPT.Palavras-chave: Rhipicephalus (Boophilus) microplus, amitraz, bioensaio, diagnóstico de resistência.

“…(B.) microplus in Uruguay (CUORE et al, 2007;CASTRO-JANER et al, 2010a and Brazil (CASTRO-JANER et al, 2010b), although mechanistic studies were not reported.…”

Section: Resistance Mechanisms To Other Acaricidesmentioning

confidence: 99%

Acaricide resistance mechanisms in Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Guerrero

Lovis

Martins

2012

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Acaricide resistance has become widespread in countries where cattle ticks, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, are a problem. Resistance arises through genetic changes in a cattle tick population that causes modifications to the target site, increased metabolism or sequestration of the acaricide, or reduced ability of the acaricide to penetrate through the outer protective layers of the tick's body. We review the molecular and biochemical mechanisms of acaricide resistance that have been shown to be functional in R. (B.) microplus. From a mechanistic point of view, resistance to pyrethroids has been characterized to a greater degree than any other acaricide class. Although a great deal of research has gone into discovery of the mechanisms that cause organophosphate resistance, very little is defined at the molecular level and organophosphate resistance seems to be maintained through a complex and multifactorial process. The resistance mechanisms for other acaricides are less well understood. The target sites of fipronil and the macrocyclic lactones are known and resistance mechanism studies are in the early stages. The target site of amitraz has not been definitively identified and this is hampering mechanistic studies on this acaricide.Keywords: Cattle tick, resistance mechanisms, target site mutation, metabolism. ResumoA resistência aos acaricidas tornou-se amplamente difundida nos países onde os carrapatos bovinos, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, são um problema. A resistência surge por meio de alterações genéticas em uma população de carrapatos que causam modificações no local de ação, aumento do metabolismo ou sequestro do acaricida, ou ainda redução na capacidade do acaricida em penetrar através das camadas protetoras do corpo do carrapato. Neste artigo, foram revisados os mecanismos moleculares e bioquímicos da resistência aos acaricidas que ocorrem em R. (B.) microplus. A partir de um ponto de vista dos mecanismos envolvidos, a resistência aos piretróides tem sido caracterizada em maior grau do que em qualquer outra classe de acaricida. Embora uma grande quantidade de pesquisas têm sido direcionada para a descoberta de mecanismos que causam resistência aos organofosforados, muito pouco é conhecido ao nível molecular, e essa resistência parece ser mantida por intermédio de um processo multifatorial e complexo. Os mecanismos de resistência para os demais acaricidas são bem menos compreendidos. Os alvos de ação do fipronil e das lactonas macrocíclicas são conhecidos, e os estudos dos mecanismos de ação envolvidos estão ainda em estágios iniciais. O alvo de ação do amitraz ainda não foi definitivamente identificado, e isso é limitante aos estudos dos mecanismos envolvidos na resistência a esse acaricida.Palavras-chave: Carrapato bovino, mecanismos de resistência, mutação no local de ação, metabolismo.