Made available in DSpace on 2014-12-05T18:40:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) luana_ferreira_ioc_mest_2009.pdf: 2254702 bytes, checksum: 40f4b71b46737ba469bce20ef19d9181 (MD5) Previous issue date: 2014-11-18 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Várias populações de Aedes aegypti, vetor da dengue e da febre amarela urbana, apresentaram resistência aos inseticidas clássicos utilizados em seu controle. Sendo assim, torna-se imperativo o estabelecimento de estratégias alternativas. Nesse sentido, a biossíntese de quitina é um alvo potencial. Em artrópodes, a quitina é considerada o principal constituinte da cutícula (ou exoesqueleto). A quitina Sintase (do inglês Chitin Synthase, CHS) é uma enzima-chave na biossíntese desta molécula, e os compostos benzoil-fenil-uréias (BPUs) possuem atividade inibidora da síntese de quitina, interferindo na formação da cutícula em diversas espécies de insetos. Novaluron é um BPU recentemente recomendado pela WHO para uso em água potável, o que o qualifica como uma alternativa viável para o controle de larvas do vetor da dengue. Neste trabalho investigamos, durante o desenvolvimento larvar de Ae. aegypti, a influência de novaluron sobre: 1) o conteúdo de quitina; 2) a expressão do gene AaCHS1, evidenciada por seus transcritos alternativos AaCHS1a e AaCHS1b e, 3) a estrutura do exoesqueleto e da membrana peritrófica. Para tanto, inicialmente foi necessário observar os momentos das ecdises larvais. Os pontos definidos para a coleta das amostras levaram em conta o processo de síntese de cutícula a cada instar larvar. Foram escolhidos pontos tentativamente representativos do início (i), meio (int) e fim (f) do terceiro (L3) e do quarto (L4) instares. Os pontos de L3i, L3int, L3f, L4i, L4int e L4f foram definidos como 53, 59,5, 68, 75, 92,5 e 98 horas após a eclosão (HAE), respectivamente. Novaluron foi então administrado continuamente a larvas L3, a partir de 51 HAE, em concentrações definidas em relação ao seu percentual de inibição de emergência do adulto (IE): IE20, IE50 e IE99. Foi observado um aumento significativo no conteúdo de quitina de larvas controle, desde L3i até L4f. Novaluron afetou significativamente a produção de quitina de forma dose-dependente, ao longo do desenvolvimento larvar. A abundância relativa de mRNA dos transcritos AaCHS1a e AaCHS1b foi avaliada por PRC quantitativo em tempo real, de L3i e L4f, em larvas controle e tratadas com dose de IE99. O perfil de expressão dos transcritos AaCHS1a e AaCHS1b é similar em larvas controle, ainda que a variação temporal de AaCHS1b seja maior. O BPU parece ter um efeito mais proeminente sobre o perfil de expressão de AaCHS1b, que se acentua nas primeiras horas após tratamento. Com base nos resultados obtidos, duas hipóteses são discutidas: mecanismo de feedback positivo ou atraso fisiológico do desenvolvimento. Ensaios histológicos preliminares validaram a metodologia utilizada para preparo e observação da morfologia de larvas tratadas e controle. Cortes longitudinais evidenciaram a preservação de estruturas internas, inclusive as quitinosas, o que abre a perspectiva de ensaios futuros de marcação específica para quitina / Several populations of Aedes aegypti , vector of dengue and urban yellow fever, exhibit resistance to insecticides used on their control. T herefore, the establishment of alternative strategi es becomes imperative. In this regard, chitin biosynth esis is a potential target. In arthropods, chitin i s considered the main constituent of the cuticle (or exoskeleton). Chitin Synthase (CHS) is a key enzyme in the biosynthesis of this molecule and, Be nzoyl-phenyl-urea (BPU) compounds inhibit chitin synthesis, interfering with cuticle formation in se veral insect species. Novaluron was recently recommended by WHO for use in potable water, which qualifies this BPU as a viable alternative to the control of the dengue vector larvae. In the present work we investigated the influence of novaluron, during larval development of Ae. aegypti , on the: 1) chitin content, 2) AaCHS1 gene expression, through its alternative spliced forms AaCHS1a and AaCHS1b , and 3) exoskeleton and peritrophic membrane structure. For this purpose, it was first necessary to observe the timing of larval ecdysis. The time points selected for sampling took into acc ount the process of cuticle synthesis at each larva l instar. Tentative initial (i), intermediary (int) a nd final (f) representative time points were chosen for the third (L3) and fourth (L4) larval instars. The poin ts of L3i, L3int, L3f, L4i, L4int and L4f were defi ned as 53, 59.5, 68, 75, 92.5 and 98 hours after hatching (HAH), respectively. Novaluron was continuously administered to L3 larvae, from 51 HAH on at concen trations defined with respect to the percentage of adult emergence inhibition (EI): EI 20 , EI 50 and EI 99 . In control larvae, a significant increase of the chitin content, from L3i until L4f, was observed. Novaluro n significantly affected chitin production in a dos e dependent manner, during larval development. The re lative abundance of AaCHS1a and AaCHS1b transcripts was evaluated by quantitative real time PCR, from L3i to L4f, on both control and novaluro n IE 99 larvae. The expression of AaCHS1a the treated larvae were similar to control. The ex pression profile of both AaCHS1a and AaCHS1b transcripts is similar in control larvae, even if variations in AaCHS1b are higher. BPU treatment effect seems more pronou nced on AaCHS1b expression profile, that is activated in the first hours immediately fo llowing treatment. Two hypotheses are raised: a positive feedback mechanism or a physiological deve lopment delay. Preliminary histological observations validated the methodology employed for preparing and observing control and treated larvae morphology. Longitudinal sections put in evi dence the preservation of internal structures, including chitinized ones, opening the perspective of future assays for specific chitin.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-10-25T16:53:43Z No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-11-09T13:53:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-09T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vanessacristinaestevambittencourt.pdf: 4643233 bytes, checksum: f4c1b1d214125b1ed5e1cc2be806cd22 (MD5) Previous issue date: 2016-09-29 / Neste trabalho foram preparados, caracterizados e avaliadas as atividades larvicida e citotóxica dos compostos de inclusão formados entre as benzoilfeniluréias (novaluron - NOV e diflubenzuron - DIF) e avermectina (abamectina - ABA) com β-ciclodextrina (βCD). A presença de alterações nos espectros na região do infravermelho e nos perfis térmicos dos compostos de inclusão em relação aos seus precursores e misturas mecânicas sugeriram a ocorrência de interação entre esses compostos e a βCD. Os dados termodinâmicos obtidos por titulação calorimétrica isotérmica permitiram verificar a formação de compostos de inclusão com estequiometria 1:1, sendo os processos espontâneos e com valores bem distintos para as constantes de formação. As análises dos espectros de ressonância magnética nuclear das amostras sugerem que a inclusão ocorre através do grupo 1,1,2-trifluoro-2-trifluoro-metóxietóxi, do grupo fenila ou do anel benzofurânico para compostos de inclusão com NOV, DIF e ABA, respectivamente. Dados de espalhamento de luz dinâmico e potencial zeta demonstram que em todos os compostos de inclusão ocorrem alterações no tamanho das partículas em suspensão em relação aos precursores. Além disso, foi possível verificar através do perfil dos gráficos de solubilização que os compostos de inclusão, com exceção do NOV, apresentam maior solubilização quando comparados com as substâncias puras. Com base nas informações da caracterização em suspensão, o sólido caracteriza-se como um nanoprecipitado hidrofóbico instável com possibilidade de agregação. Com relação aos ensaios biológicos foi observado que em todas as análises os valores de dose letal a 50% das larvas de Aedes aegypti (DL50) ou porcentagem de inibição de emergência em 50% de sua população (% IE50) foram menores que 1 ppm, demonstrando a elevada ação inseticida desses compostos. A avaliação da atividade larvicida nos estádios L4 para a benzoilfenilureias e seus compostos de inclusão demonstrou-se pouco efetiva, porém sugeriu a possibilidade de maior atividade larvicida do composto de inclusão com NOV em relação ao seu precursor. Além disso, o teste de inibição de emergência para as benzoilfenilureias possibilitou confirmar o mecanismo de ação desses compostos durante o ciclo de vida do mosquito, verificar a relação direta entre dose e mortalidade, observar atraso no desenvolvimento das fases do mosquito nas amostras tratadas em relação ao controle e constatar a redução do valor de %EI50 para os compostos de inclusão. Nos experimentos nos estádios L1 e L4 para ABA e seu composto de inclusão foi verificada maior fragilidade do estádio L1 em relação ao L4 e a redução da DL50 para o composto de inclusão em todos os experimentos. Esses dados demonstram a maior atividade larvicida dos compostos de inclusão em relação às substâncias livres. Na avaliação de toxicidade através do ensaio do MTT em células de fibroblastos WI26UA4, foi confirmada que NOV e DIF e seus compostos de inclusão apresentaram baixa toxicidade, enquanto que a ABA e seu composto de inclusão apresentaram moderada toxicidade. Também foi verificado que os valores nos quais se observam elevada citotoxicidade em humanos são bem superiores aos necessários para causar a mortalidade das larvas, demonstrando a seletividade e segurança dessas nanocomposições. Desta forma, a estratégia de preparar os compostos de inclusão resultou em um aumento da atividade larvicida em todas as situações testadas, demonstrando que esta pode ser uma alternativa promissora no controle do mosquito Aedes aegypti. / In this work the inclusion compounds formed between benzoylphenylureas (novaluron - NOV and diflubenzuron - DIF) and avermectin (abamectin - ABA) with β-cyclodextrin (βCD) were prepared, characterized and evaluated their larvicide and cytotoxic activities. Changes in the infrared spectra and thermal profiles of the inclusion compounds in relation to mechanical mixtures and precursors suggested the occurrence of interaction between those compounds and the βCD. Thermodynamic data obtained by isothermal titration calorimetry allowed verifying the formation of inclusion compounds with stoichiometry 1: 1, and the spontaneous processes and distinct values for the formation constant. The analysis of the nuclear magnetic resonance spectra of the samples suggests that inclusion via 1,1,2-trifluoro-2-trifluoromethoxy- ethoxy group, the phenyl group, or benzofuran ring for inclusion compounds with NOV, DIF and ABA, respectively. The dynamic light scattering and zeta potential data from inclusion compounds demonstrated changes in the size of the particles in suspension in relation to precursors. Moreover, it was possible to verify by solubilization curves that inclusion compounds have greater solubility compared with the pure substances, except of NOV. Based on suspension data, the solid is characterized as an unstable hydrophobic nanoprecipitated with possibility of aggregation. In relation to biological assays, the lethal dose values to 50% of the larvae of Aedes aegypti (LD50) or emergency inhibition percentage at 50% of its population (% IE50) were less than 1 ppm for all compounds, demonstrating the high insecticidal activity of them. The evaluation of larvicidal activity in the L4 stage to benzoylphenylureas and their inclusion compounds proved to be ineffective, suggesting a probable increase in the larvicidal activity of the inclusion compound with NOV compared to its precursor. Furthermore, the emergence inhibition assay for benzoylphenylureas allowed to confirm the mechanism of action of these compounds during the mosquito’s life cycle, to verify direct relationship between dose and mortality; to observe the delay in the development stage of mosquitoes in the samples treated compared to control, and, to verify the reduction in % EI50 values for inclusion compounds. In the experiments realized in L1 and L4 stadia for ABA and its inclusion compound, it was verified a more fragility L1 stadium with respect to L4 and a reduction of LD50 values for the inclusion compounds in all experiments. These data demonstrate the highest larvicidal activity of inclusion compounds in relation to the free substances. In the evaluation of toxicity using the MTT assay WI26UA4 fibroblast cells it was confirmed that NOV and DIF and their inclusion compounds showed low toxicity, while the ABA and its inclusion compound showed moderate toxicity. It was also observed that the values to generate cytotoxicity in humans are much higher than those required to cause larval mortality, demonstrating the selectivity and safety of nano composition. Thus, the strategy for preparing the inclusion compound resulted in an increase in larvicidal activity in all situations tested, demonstrating that this may be a promising alternative for the control of Aedes aegypti.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GLADSTONE SANTOS DE SOUZA.pdf: 1638209 bytes, checksum: 55969fd3f801a5d3226ae0a527951dc1 (MD5) Previous issue date: 2009-05-11 / The bovine tick is the ectoparasite that causes the greatest prejudice to Brazilian farming and cattle raising, and its control is realized basically through chemical products, which are losing effectiveness over time. This work aimed to evaluate the efficacy of a transdermal formulation, developed by the laboratory Clarion Biociências Ltd. It contains the medicine novaluron, against the tick Boophilus microplus in naturally infested animals. Animals used in the experiment were kept in a pasture with Brachiaria brizantha ascendancy, water; animal food and mineral salt were supplied ad libitum. The formulation containing novaluron was tested in five different dosages: 5.0; 2.5; 1.66; 1.25 and 1.0mg/kg of live weight in a single dose compared to a placebo group and control. The weight of the animals of the experiment varied from 290 to 339kg. Only the dosages of 5.0 and 2.5mg/kg attended the least requisites. The evaluation of the plasmatic profiles of the dosages of 2.50 and 5.00mg/kg of novaluron, presented the following results respectively: concentration peak (Cmax) was 378 and 396ng/mL; the time for obtainment of the concentration peak (Tmax) was 4 days for both dosages and the area on the plasmatic concentration curve(ASC) > 100ng was 28 and 42 days. Based on the results of efficacy and analysis of the plasmatic profile it was concluded that the 2.5mg/kg dosage presented a better relation cost/ benefit. Afterwards it was realized the efficacy of the formulation of novaluron 5% in the dosage of 2.5mg/kg live weight in a single dose comparatively to the commercial product fluazuron, formulation containing 2.5% of fluazuron in the dosage of 2.5mg/kg in a single dose compared to the group control. The results for the two products were alike. It was concluded that a formulation containing 5% of novaluron in the 2.5mg/kg dosage owns the safety requisites, efficacy and economic which make feasible complementary studies for register and commercialization. / O carrapato bovino é o ectoparasita que causa o maior prejuízo à agropecuária brasileira, e o seu controle é realizado basicamente através de produtos químicos, os quais vêm perdendo eficácia com o passar do tempo. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia de uma formulação transdérmica, desenvolvida pelo laboratório Clarion Biociências Ltda. contendo o fármaco novaluron, frente ao carrapato Boophilus microplus em animais naturalmente infestados. Os animais utilizados no experimento foram mantidos a pasto com predomínio de Brachiaria brizantha, água, ração e sal mineral foram fornecidos ad libitum. A formulação contendo novaluron foi testada em cinco posologias diferentes: 5,0; 2,5; 1,66; 1,25 e 1,0mg/kg de peso vivo, em dose única comparativamente a um grupo placebo e controle. O peso dos animais do experimento variou de 290 a 339kg. Somente as posologias de 5,0 e 2,5mg/kg atenderam os requisitos mínimos. A avaliação dos perfis plasmáticos das posologias de 2,5 e 5,0mg/kg de novaluron, apresentaram os seguintes resultados respectivamente: pico de concentração (Cmax) foi de 378 e 396ng/mL; o tempo para obtenção do pico de concentração (Tmax) foi de 4 dias para ambas as posologias e a área sobre a curva de concentração plasmática (ASC) > 100ng foi de 28 e 42 dias. Com base nos resultados de eficácia e análise do perfil plasmático, concluiu-se que a posologia de 2,5mg/kg apresentou uma melhor relação custo/benefício. Posteriormente foi realizada eficácia da formulação de novaluron 5% na posologia de 2,5mg/kg de peso vivo em dose única comparativamente ao produto comercial fluazuron, formulação contendo 2,5% de fluazuron na posologia de 2,5mg/kg em dose única comparadas ao grupo controle. Os resultados para os dois produtos foram semelhantes. Concluiu-se que formulação contendo 5% de novaluron na posologia de 2,5mg/kg possui os requisitos de segurança, eficácia e econômicos que viabilizam estudos complementares para registro e comercialização.

Orientador: Daniela Carvalho dos Santos / Resumo: O bicho-da-seda, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae), é o inseto de maior importância econômica na produção de seda. A lagarta se alimenta de folhas de amoreira e é altamente sensível a agrotóxicos, assim o uso destes em culturas agrícolas circunvizinhas às plantações de amoreira pode afetar o desenvolvimento de B. mori, acarretando em desequilíbrio nas suas funções metabólicas e, consequentemente, comprometendo a produção de casulos. Entre estes agrotóxicos, destaca-se o Novaluron, inseticida inibidor da síntese de quitina nos insetos e empregado no controle de insetos pragas de culturas agrícolas próximas as plantações de amoreira. Assim, investigamos os efeitos tóxicos de Novaluron no desenvolvimento de B. mori. Lagartas de B. mori, foram separadas em dois grupos experimentais: grupo controle (GC) e grupo tratamento (GT: tratado com 0, 15 mL/L de Novaluron). Após ecdise do 2° para o 3° instar, lagartas do GT foram alimentadas por 24 horas com folhas de amoreira tratadas com o inseticida. Paralelamente foi realizada uma nova exposição, porém em lagartas que realizavam a ecdise do 4° para o 5° instar. Lagartas, pupas e adultos de B. mori foram anestesiadas e segmentos do intestino médio, glândula da seda e órgãos reprodutores retirados e processados convencionalmente para técnicas de microscopias de luz, eletrônica e imunohistoquímica. Além disso, os efeitos no desenvolvimento, reprodução e qualidade do casulo também foram avaliados. O Novaluron provocou efeitos citotóxico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The silkworm, Bombyx mori (Lepidoptera: Bombycidae is the insect of major economic importance in the production of silk. The larvae feeds on mulberry leaves and is highly sensitive to agrochemicals, thus the use of these in agricultural crops surrounding the mulberry plantations can affect the development of B. mori, causing an imbalance in its metabolic functions and, consequently, compromising the production of cocoons. Among these agrochemicals, stands out the Novaluron, an insecticide inhibitor of the synthesis of chitin in insects and used in the control of insect pests of crops near mulberry plantations. Thus, we investigated the lethal and sublethal effects of Novaluron on the development of B. mori. Larvae were selected into two experimental groups: control group (CG) and treatment group (TG: treated with 0, 15 mL/L Novaluron). After ecdysis from the 2nd to the 3rd instar, the TG larvae were fed for 24 hours with mulberry leaves treated with the insecticide. In parallel, a new exposition was carried out, however in larvae that carry out the ecdysis from the 4th to the 5th instar. B. mori larvae, pupae and adults were anesthetized and segments of the midgut, silk gland and reproductive organs were removed and processed conventionally for light microscopy, electron microscopy and immunohistochemistry. In addition, the effects on the development, reproduction and quality of the cocoon were also evaluated. Novaluron caused cytotoxic effects on the midgut and the silk glan... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The tarnished plant bug, Lygus lineolaris, is an economically important polyphagous pest with a broad host range. With occurrence of insecticide resistance, strategies to limit its ability to reproduce, which would curb population growth, are becoming increasingly more valuable. Strategies toward this goal include the application of insect growth regulators (IGRs) and utilization of resistant cotton lines. This thesis summarizes experiments that elucidate the physiological underpinnings of the mode of action of novaluron, an IGR, and a cotton chromosome substitution (CS) line on the reproductive physiology of L. lineolaris. Investigations reported herein indicate that novaluron inhibits oviposition by inhibiting ovarian development and decreasing the expression of a gene (LlCHS-1) encoding chitin synthase. Transcriptomic analysis of ovarian tissue of L. lineolaris fed on a resistant CS line compared to a control line revealed the downregulation of genes involved in chitin synthesis and upregulation of genes involved in chitin degradation.

The tarnished plant bug, Lygus lineolaris (Palisot de Beauvois), is considered the most economically important pest of midsouth cotton. This study was designed to understand the impact of tarnished plant bug populations in the later weeks of flowering cotton and residual effects of novaluron with subsequent applications. Experiments evaluated dynamic threshold approaches in the later flowering period of midsouth cotton, the impacts of novaluron plus subsequent applications at the 3rd week of square, as well as residual properties in a laboratory experiment. Results suggest that a dynamic late season approach can reduce the amount of insecticide applications targeting tarnished plant bug with no penalty to yield. Populations were observed at lowest densities where applications of novaluron were tank mixed with an adulticide (acephate) at the 3rd week of square. Results of this experiment will be important in refining seasonal management recommendations for tarnished plant bug in midsouth cotton production systems.