Characterising the spatial dynamics of sympatric Aedes aegypti and Aedes albopictus populations in the Philippines

Entomological surveillance and control are essential to the management of dengue fever (DF). Hence, understanding the spatial and temporal patterns of DF vectors, Aedes (Stegomyia) aegypti (L.) and Ae. (Stegomyia) albopictus (Skuse), is paramount. In the Philippines, resources are limited and entomological surveillance and control are generally commenced during epidemics, when transmission is difficult to control. Recent improvements in spatial epidemiological tools and methods offer opportunities to explore more efficient DF surveillance and control solutions: however, there are few examples in the literature from resource-poor settings. The objectives of this study were to: (i) explore spatial patterns of Aedes populations and (ii) predict areas of high and low vector density to inform DF control in San Jose village, Muntinlupa city, Philippines. Fortnightly, adult female Aedes mosquitoes were collected from 50 double-sticky ovitraps (SOs) located in San Jose village for the period June-November 2011. Spatial clustering analysis was performed to identify high and low density clusters of Ae. aegypti and Ae. albopictus mosquitoes. Spatial autocorrelation was assessed by examination of semivariograms, and ordinary kriging was undertaken to create a smoothed surface of predicted vector density in the study area. Our results show that both Ae. aegypti and Ae. albopictus were present in San Jose village during the study period. However, one Aedes species was dominant in a given geographic area at a time, suggesting differing habitat preferences and interspecies competition between vectors. Density maps provide information to direct entomological control activities and advocate the development of geographically enhanced surveillance and control systems to improve DF management in the Philippines.

Identification of microRNAs expressed in two mosquito vectors, Aedes albopictus and Culex quinquefasciatus.

BACKGROUND: MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that post-transcriptionally regulate gene expression in a variety of organisms, including insects, vertebrates, and plants. miRNAs play important roles in cell development and differentiation as well as in the cellular response to stress and infection. To date, there are limited reports of miRNA identification in mosquitoes, insects that act as essential vectors for the transmission of many human pathogens, including flaviviruses. West Nile virus (WNV) and dengue virus, members of the Flaviviridae family, are primarily transmitted by Aedes and Culex mosquitoes. Using high-throughput deep sequencing, we examined the miRNA repertoire in Ae. albopictus cells and Cx. quinquefasciatus mosquitoes. RESULTS: We identified a total of 65 miRNAs in the Ae. albopictus C7/10 cell line and 77 miRNAs in Cx. quinquefasciatus mosquitoes, the majority of which are conserved in other insects such as Drosophila melanogaster and Anopheles gambiae. The most highly expressed miRNA in both mosquito species was miR-184, a miRNA conserved from insects to vertebrates. Several previously reported Anopheles miRNAs, including miR-1890 and miR-1891, were also found in Culex and Aedes, and appear to be restricted to mosquitoes. We identified seven novel miRNAs, arising from nine different precursors, in C7/10 cells and Cx. quinquefasciatus mosquitoes, two of which have predicted orthologs in An. gambiae. Several of these novel miRNAs reside within a ~350 nt long cluster present in both Aedes and Culex. miRNA expression was confirmed by primer extension analysis. To determine whether flavivirus infection affects miRNA expression, we infected female Culex mosquitoes with WNV. Two miRNAs, miR-92 and miR-989, showed significant changes in expression levels following WNV infection. CONCLUSIONS: Aedes and Culex mosquitoes are important flavivirus vectors. Recent advances in both mosquito genomics and high-throughput sequencing technologies enabled us to interrogate the miRNA profile in these two species. Here, we provide evidence for over 60 conserved and seven novel mosquito miRNAs, expanding upon our current understanding of insect miRNAs. Undoubtedly, some of the miRNAs identified will have roles not only in mosquito development, but also in mediating viral infection in the mosquito host.

Ecología larvaria de Aedes (Stegomyia) albopictus (Skuse) en tres municipios del noreste de México [por] Jorge Pascual Martínez Muñoz.

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Entomología Médica) U.A.N.L.

Aedes (Stegomyia) albopictus (SKUSE), su asociación con Aedes (Stegomyia) aegypti (LINNAEUS) y otros culícidos en Allende, N.L., México [por] Juan de Dios Aguilar Gueta

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Entomología Médica) U.A.N.L.

Implementación de la prueba de Elisa para la identificación sanguínea en Ae. albopictus

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Entomología Médica) U.A.N.L.

Estudi de l'afectació del mosquit tigre (Aedes albopictus) a Sant Cugat del Vallès

L’objectiu d’aquest estudi és determinar l’eficàcia de les mesures de prevenció envers al mosquit tigre (Aedes albopictus) que cal portar a terme a cada casa dins dels dos municipis escollits (Mirasol i Valldoreix). Es pretén comparar dues zones a cada municipi, una de control on no es portés a terme cap mesura preventiva contra el mosquit tigre, i l’altra de tractament, on sí s’apliquessin aquestes mesures

Estratégias adaptativas de Aedes aegypti e Aedes albopictus em resposta a temperatura e qualidade de criadouros

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Índices climáticos e infestação predial por larvas de Aedes aegypti (Linnaeus, 1762) e Aedes albopictus (Skuse, 1894) em Araçatuba-sp Brasil

Aedes is synanthropic; associated with climatic conditions and urban environment. This study performed a retrospective evaluation of the climatic indices and the A. aeypti and A. albopictus infestation larvae rates (IP), registered from the month of October, 2005 to 2009, in the Araçatuba city, São Paulo State. There was no variation in the average temperature in the period (26.3°C). The rain falls were high in 2005 (133.5 mm3 ) fell in 2006, 2007 and 2008 (55.0 mm3 , 78.5 mm3 and 79.0 mm3 , respectively) and increased in 2009 (104.0 mm3 ). The infestation IP was 1.10, 1.39, 0.36, 0.28 and 3.30, respectively in 2005, 2006, 2007, 2008 and 2009, none of them were A. albopictus larvae. There was no association between IP and temperature, but there was significant difference (P <0.001) between the IP of 2009, with the IP of 2007 and 2008. This study it was concluded that among the environmental factors just rain influenced the rate of larvae, "infestation", committed only by A. aegypti.

Sviluppo della lotta autocida contro Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae)

SCOPO DELLA RICERCA Aedes albopictus è diventata in pochi anni dalla sua introduzione in Italia la specie di zanzara più nociva e più importante sotto il profilo sanitario. Essendo una zanzara tipicamente urbana e ad attività diurna, limita fortemente la fruizione degli spazi aperti ed incide negativamente su alcune attività economiche. Il recente episodio epidemico di Chikungunya, che ha colpito il nostro Paese, ha allarmato le autorità sanitarie nazionali ed europee che stanno attivando misure di prevenzione e contrasto per fronteggiare il rischio che il virus diventi endemico o che altri virus possano essere introdotti nelle nostre aree. Le misure di lotta contro Aedes albopictus attualmente in essere (lotta larvicida, rimozione dei microfocolai, informazione e coinvolgimento dei cittadini) non danno risultati sufficienti in termini di capacità di contenimento delle densità del vettore. Per questo è stato avviato un progetto di ricerca centrato sull'applicazione del metodo dell'autocidio a questa specie. L’attività di ricerca svolta ha avuto come scopo la messa a punto delle metodiche di allevamento massale e di sterilizzazione in grado di permettere la produzione di maschi di qualità sufficiente a garantire una buona fitness nelle condizioni di campo e competitività coi maschi selvatici nella fase di accoppiamento. Le prove condotte possono essere raggruppate sotto tre principali campi di indagine: Prove di allevamento, Prove di Irraggiamento e Prove di Competizione. 1. Prove di allevamento In questo ambito sono state esaminate nuove diete larvali al fine di ottenere una più elevata produttività in termini di pupe con tempi di impupamento e dimensioni delle pupe più omogenei. È stata inoltre valutata la possibile reazione fagostimolante dell’ATP addizionato al pasto di sangue delle femmine adulte con lo scopo di incrementare la produttività di uova prodotte dai ceppi di Ae.albopictus in allevamento. 2. Prove di irraggiamento Attraverso prove di laboratorio sono stati investigati in gabbia gli effetti sterilizzanti di diverse dosi radianti (20 - 85 Gy) sulle pupe maschio di Ae. albopictus per la valutazione dei livelli di sterilità, fertilità e fecondità indotti sulle femmine. Si sono compiute inoltre indagini per valutare eventuali alterazioni dello stato fisiologico dei maschi irraggiati e dei livelli di sterilità indotti su femmine, in funzione dell’età pupale alla quale venivano sottoposti a radiazioni. Analisi degli effetti delle radiazioni sui tempi di rotazione genitale, sulla velocità ed efficacia degli accoppiamenti e sui tempi di sfarfallamento degli adulti sono state condotte su maschi irraggiati a diverse dosi. Infine su femmine di Ae. albopictus si sono realizzate prove in gabbia per lo studio dei tempi di recettività all'accoppiamento. Prove di competizione L'effetto negativo della colonizzazione in condizioni artificiali e l'irraggiamento sono riconosciuti come i fattori principali che incidono sulla competitività dei maschi sterilizzati nei confronti di quelli fertili. Per la verifica della variazione di fitness dovuta a imbreeding ed eterosi, prove di competizione in serra (7,5 x 5 x 2,80 m) sono state realizzate impiegando ceppi allevati in laboratorio, ceppi selvatici raccolti in campo e ceppi ibridi ottenuti incrociando diversi ceppi di laboratorio. RISULTATI 1. Prove di allevamento Sono state confrontate la dieta standard (DS = 2,5 mg/larva Friskies Adult ® + 0,5 mg/larva lievito di birra) e la nuova dieta integrata addizionata di Tetramin ® (DI = DS + 0,2 mg/larva Tetramin ®) per l’alimentazione delle larve in allevamento. Le prove condotte hanno evidenziato una buona risposta nelle percentuali di impupamento e di produttività in termini di pupe per la nuova dieta senza però evidenziare miglioramenti significativi con la DS. Con la dieta integrata si ottiene un impupamento a 7 giorni del 66,6% delle larve allevate (65% con la DS) e il setacciamento a 1400 μm delle pupe ottenute produce in media il 98,3% di maschi nel setacciato (98,5% con la DS). Con la dieta standard la percentuale di maschi ottenuti sulle larve iniziali è pari a 27,2% (20-25% con la DS). Come riportato da Timmermann e Briegel (1999) la dieta delle larve va strutturata con l’obiettivo di garantire un ampio range di elementi nutritivi evitando così il rischio di carenze o sub-carenze che possano influire negativamente sulla produttività dell’allevamento e sulle condizioni di vigore dei maschi. Secondo Reisen (1980, 1982), l’influenza negativa dell’allevamento sulla competitività dei maschi nella fase di accoppiamento potrebbe essere di maggiore peso rispetto all’influenza dell’irraggiamento dei maschi. Infine le prove di laboratorio condotte per la verifica dell’efficacia fagostimolante di ATP nel pasto di sangue offerto alle femmine dell’allevamento non hanno evidenziato differenze significative in nessuno dei parametri considerati tra il campione nutrito con ATP e il testimone. Nella realizzazione di allevamenti massali per la produzione di maschi da irraggiare, si ritiene quindi opportuno mantenere la nuova dieta testata che garantisce una spettro nutritivo più ampio e completo alle larve in allevamento. L’aggiunta di ATP nel pasto di sangue delle femmine adulte non sarà impiegato in quanto troppo costoso e significativamente poco produttivo nel garantire un aumento del numero di uova prodotte. 2. Prove di irraggiamento Oltre alla sopravvivenza e alla sterilità, la scelta dello stadio di sviluppo più conveniente da irraggiare in un programma SIT dipende dalla possibilità di maneggiare in sicurezza grandi quantità di insetti senza danneggiarli durante tutte le fasi che intercorrono tra l’allevamento massale, l’irraggiamento e il lancio in campo. La fase pupale risulta sicuramente più vantaggiosa per il maggior numero di pupe irraggiabili per unità di volume e per il minimo danneggiamento arrecabile all'insetto che viene mantenuto in acqua durante tutte le procedure. La possibilità di lavorare con la minima dose radiante efficace, significa ridurre lo stress provocato inevitabilmente alle pupe maschio, che si manifesta nell’adulto con una ridotta longevità, una diminuita capacità di accoppiamento o di ricerca del partner e attraverso possibili alterazioni comportamentali che possono rendere il maschio inattivo o inefficace una volta introdotto in campo. I risultati ottenuti sottoponendo pupe maschili a irraggiamento a differenti ore dall’impupamento evidenziano come la maturità del campione influisca sia sulla mortalità delle pupe che sull’efficacia sterilizzante dell’irraggiamento. Come riportato anche da Wijeyaratne (1977) le pupe più vecchie mostrano una minore mortalità e una maggiore sensibilità alle radiazioni rispetto a quelle più giovani. In particolare si è osservato come pupe maschili di età superiore 24h fossero maggiormente sensibili all’irraggiamento riportando minore perdita di competitività rispetto alle pupe irraggiate precocemente. La minore dose impiegata per il raggiungimento della sterilità con minimi effetti sulla longevità dei maschi trattati e con livelli di fecondità e fertilità indotti sulle femmine non differenti dal testimone, corrisponde a 40Gy (Cs 137 - 2,3 Gy/min). Analizzando la sopravvivenza dei maschi, si osserva una tendenza all'aumento della mortalità in funzione dell’aumento della dose fornita per tutte le età pupali di irraggiamento testate. Per trattamenti condotti su pupe di età > 30h la longevità dei maschi non risente dell’irraggiamento fino a dosi di 40Gy. La fecondità delle femmine accoppiatesi con maschi irraggiati con dosi superiori a 40Gy mostra una tendenza alla riduzione del numero di uova prodotte con l’aumentare della dose ricevuta dal maschio. L’irraggiamento delle pupe non determina variazioni significative nei tempi di sfarfallamento degli adulti per le diverse dosi radianti fornite e per le differenti età pupali testate in rapporto al testimone. L’irraggiamento influenza al contrario i tempi di rotazione dei genitali esterni dei maschi evidenziando un ritardo proporzionale alla dose ricevuta. Resta da definire sui maschi irraggiati l’effetto combinato dei due effetti sui tempi di sfarfallamento degli adulti anche se appare chiara l’assenza di variazioni significative per la dose di irraggiamento 40Gy scelta come radiazione utile per la sterilizzazione dei maschi da lanciare in campo. Per quanto riguarda l’analisi dei tempi di accoppiamento dei maschi irraggiati si osserva in generale una minore reattività rispetto ai maschi fertili particolarmente marcata nei maschi irraggiati a dosi superiori i 40 Gy. Gli studi condotti sui tempi di accoppiamento delle femmine evidenziano una buona recettività (>80%) all’accoppiamento solo per femmine di età superiore a 42 - 48 h femmine. Prima di tale periodo la femmina realizza accoppiamenti con normale appaiamento dei due sessi ma non riceve il trasferimento degli spermi. 3. Prove di competizione Prove preliminari di competizione in tunnel svolte nel 2006 su ceppi selvatici e di allevamento avevano mostrato risultati di competitività dei maschi sterili (50 Gy) segnati da forte variabilità. Nel 2007 dopo aver condotto analisi per la verifica dei tempi di sfarfallamento, di accoppiamento e di rotazione genitale nei maschi sterilizzati, e di recettività nelle femmine, sono state realizzate nuove prove. In queste prove maschi adulti di Ae. albopictus irraggiati a 40Gy sono stati posizionati in campo, in ambiente naturale ombreggiato ed isolato, all’interno di serre (8x5x2,8 m) insieme a maschi adulti fertili e femmine vergini di Ae. albopictus con rapporto 1:1:1. Le prove preliminari 2006 erano condotte con le medesime condizioni sperimentali del 2007 ad eccezione dei tempi di inserimento delle femmine vergini passati da 1 giorno nel 2006, a 3 giorni nel 2007 dall’immissione dei maschi in tunnel. Sono state effettuate prove testando la competizione tra esemplari provenienti da ceppi di allevamento (cicli di allevamento in gabbia > 15), ceppi selvatici (da materiale raccolto in campo e con cicli di allevamento in gabbia < 5) e ceppi ibridi (ottenuti dall’incrocio di ceppi italiani di diversa provenienza geografica). I risultati ottenuti mostrano indici di competizioni medi accettabili senza evidenziare differenza fra i ceppi impiegati. L’allevamento massale quindi non deprime i ceppi allevati e gli ibridi realizzati non mostrano una vigoria superiore ne rispetto ai ceppi selvatici ne rispetto agli allevati in laboratorio.

Ricerche di campo per lo sviluppo della tecnologia del maschio sterile nella lotta ad Aedes albopictus (Skuse)

Aedes albopictus (Skuse), comunemente detta Zanzara Tigre, ha invaso, negli ultimi anni, molti paesi, soprattutto in modo passivo attraverso il commercio di pneumatici usati. Questa specie è particolarmente adatta all'applicazione della tecnica dell'insetto sterile (SIT), basata su allevamento massale, sterilizzazione e rilascio in campo di un gran numero di maschi della specie vettrice. I maschi sterili rilasciati devono essere in grado di volare, di disperdersi sul territorio, di sopravvivere, di essere sessualmente attivi abbastanza a lungo per coprire il tempo tra una fase di rilascio e la successiva, di individuare le femmine vergini selvatiche e competere con successo per l'accoppiamento con i maschi selvatici. La dispersione e la sopravvivenza dei maschi di Ae. albopictus allevati in laboratorio, sono state studiate mediante tecniche di marcatura, rilascio e ricattura. Le catture sono state eseguite da tecnici specializzati, in un raggio di 350 m dal sito di rilascio. Gli esperimenti condotti hanno dimostrato che i maschi sono in grado di disperdersi, dal sito di rilascio, per circa 200 m ma la loro longevità in campo è fortemente dipendente dalle condizioni climatiche. In studi di semi-campo e di campo è stato valutato uno speciale dispositivo progettato per essere incluso nella stazione di rilascio dei maschi in grado di fornire loro fonti energetiche per migliorarne le prestazioni. I risultati ottenuti sono stati positivi. Studi di competitività sono stati condotti in tunnel costruiti in un ambiente naturale al fine di validare un protocollo per studi sulla competitività dei maschi in questo modello sperimentale. Maschi irraggiati mediante l'applicazione di raggi gamma alla dose di 30 Gy sono stati messi in competizione con maschi fertili per l'accoppiamento con femmine vergini con diversi rapporti. I risultati ottenuti hanno dimostrato le buone prestazioni e l'affidabilità di questo modello sperimentale rimanendo però irrisolto il problema dell’elevata variabilità.

Allevamento massale di Aedes albopictus (Skuse) nell’ambito della tecnica SIT (Tecnica dell’Insetto Sterile)

Dal 1999 presso il laboratorio del Centro Agricoltura Ambiente “G. Nicoli” a Crevalcore (BO) è in corso una sperimentazione finalizzata a verificare la possibilità di attuare la tecnica del maschio sterile (SIT) in Italia contro Aedes albopictus. Alcuni aspetti per migliorare l’efficienza di questa struttura pilota, oggetto della presente ricerca, sono stati: 1) studio degli effetti di determinati costituenti della dieta larvale a) sullo sviluppo larvale stesso, per individuare intervalli limite di densità larvale e di concentrazione di cibo in cui è possibile lo sviluppo di tale specie, e b) sulla qualità dei maschi adulti ottenuti; 2) la valutazione di attrezzatura per l’allevamento massale e 3) la possibilità di migliorare la dieta larvale mediante integrazione di carboidrati. Dalle prove di valutazione della dieta larvale si è potuto osservare che, per quanto riguarda i parametri larvali, le due diete denominate “IAEA” (1 e 2) sono risultate più efficaci rispetto alla dieta standard “CAA”. Tali diete sono perciò da preferirsi nel loro possibile impiego in biofabbriche per l’allevamento massale. Le prove condotte sugli adulti allevati con le diverse diete hanno suggerito la necessità di valutare una possibile integrazione di componenti per migliorarne la longevità. Risulta altresì opportuno continuare la ricerca per ottimizzare la dieta larvale così da ottenere maschi di elevata qualità. Grazie ai risultati ottenuti dalle prove per valutare l’impiego di attrezzatura massale (vassoi di grandi dimensioni e carrello) si è potuto definire un modello per l’allevamento di Ae. albopictus con parametri standardizzati di densità larvale, dose di dieta, temperatura dell’acqua di allevamento, percentuale di maschi passati al setacciamento e rendimento di allevamento. Prove future saranno necessarie per testare altri componenti della dieta ricchi in carboidrati, quali saccarosio, da aggiungere alla dieta larvale per migliorare le qualità degli adulti ottenuti senza provocare effetti negativi sui parametri dello sviluppo larvale.

Aedes aegypti, Aedes albopictus, and Dengue virus in Harris county: An estimate of risk

Recent outbreaks of dengue fever (DF) along the United States/Mexico border, coupled with the high number of reported cases in Mexico suggest that there is the possibility for DF emergence in Houston, Texas1,2. To determine the presence of DF, populations of Aedes aegypti and Aedes albopictus were identified and tested for dengue virus. Maps were created to identify "hot spots" (Figure 1) based on historical data on Ae. aegypti and Ae. albopictus, demographic information, and locations of human cases of dengue fever. BG Sentinel Traps®, in conjunction with BG Lure® attractant, octanol and dry ice, were used to collect mosquitoes, which were then tested for presence of dengue virus using ELISA techniques. All samples tested were negative for dengue virus (DV). Survival of DV ultimately comes down to whether or not it will be vectored by a mosquito to a susceptible human host. The presence of infected humans and contact with the mosquito vectors are two critical factors necessary in the establishment of DF. Historical records indicate the presence of Ae. aegypti and Ae. albopictus in Harris County, which would support localized dengue transmission if infected individuals are present.^ (1) Brunkard JM, Robles-Lopez JL, Ramirez J, Cifuentes E, Rothenberg SJ, Hunsperger EA, Moore CG, Brussolo RM, Villarreal NA, Haddad BM, 2007. Dengue fever seroprevalence and risk factors, Texas-Mexico border, 2004. Emerg Infect Dis 13: 1477-1483. (2) Ramos MM, Mohammed H, Zielinski-Gutierrez E, Hayden MH, Lopez JL, Fournier M, Trujillo AR, Burton R, Brunkard JM, Anaya-Lopez L, Banicki AA, Morales PK, Smith B, Munoz JL, Waterman SH, 2008. Epidemic dengue and dengue hemorrhagic fever at the Texas-Mexico Border: results of a household-based seroepidemiologic survey, December 2005. Am J Trop Med Hyg 78: 364-369.^

Exploring Relationships Between Vector-Borne Diseases and Landscape Architecture: Aedes aegypti, Aedes albopictus and Landscape Architecture

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06