DOI: 10.35411/2076-457X-2019-4-53-59

Disinfection Affairs № 4/2019, pp. 53-59

Comparison of the effect of ABC-transporters inhibitor verapamil at different ways of intake to the german сосkroach Blattella germanica (l.) (Blattodea: Ectobiidae)

О.Yu. Eremina¹, V.V. Olifer¹, Yu.V. Lopatina^1,2

¹Scientific Research Disinfectology Institute of the Federal Service for surveillance on consumer rights protection and human wellbeing: 18 Nauchny proezd, Moscow, 117246, Russian Federation;

²Moscow State University, Faculty of Biology: 1-12 Leninskie Gory, Moscow, 119991, Russian Federation.

To evaluate the activity of ABC transporters as a possible resistance mechanism in the German cockroach Blattella germanica by toxicological bioassay, verapamil inhibiting these transport proteins was used. Two methods were compared: topical application of verapamil in an acetone solution and the addition of verapamil to the drinking water offered to cockroaches. The use of verapamil and the treatment of insects with an insecticide by the topical application were desynchronized. The experiments were carried out on three multi-resistant strains of German cockroaches from Moscow (M1), Obninsk (OBN) and Yekaterinburg (U1), as well as on insects from the insecticide-susceptible laboratory strain S-NIID. The cockroaches showed high resistance to cypermethrin (resistance ratios (RR) for M1 13x, OBN > 4000x, U1 113x), a moderate resistance to chlorpyrifos (RR 13x, 15x, 18x, respectively) and susceptible or weak tolerance to propoxur (RR 1.8x, 0.7x, 0.8x, respectively), high resistance to fipronil (RR 26x, 50x, 20x, respectively), and tolerance to acetamiprid (RR 9.5x, 3.4x, 4.2x, respectively). The experimental results obtained by the two methods were comparable and had no statistically significant differences. Both methods are suitable for experimental toxicological studies on the contribution of ABC transporters to the mechanism of insect resistance to insecticides.
Keywords: Blattella germanica, German cockroach, АВС-transporter, verapamil resistance mechanisms.

AUTHORS
Eremina Olga Yurevna – Doctor of Science in Biology; Leading Researcher of Laboratory of Problems of Disinsection of Scientific Research Disinfectology Institute of Rospotrebnadzor (SRDI); Tel.: (495) 332-01-51, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. Orcid ID 0000-0002-8268-2230
Olifer Veronika Valentinovna – Candidate of Science in Biology; Leading Researcher of Laboratory of Problems of Disinsection of SRDI. Orcid ID 0000-0002-4736-7905
Lopatina Yuliya Vladimirovna – Candidate of Science in Biology; Senior Researcher, Department of Entomology of Moscow State University (Faculty of Biology), Leading Researcher of Laboratory of Problems of Disinsection of SRDI. Orcid ID 0000-0002-5183-2216

Full-text is available in Russian

Сравнение действия верапамила как ингибитора АВС-транспортёров при различных путях поступления в организм рыжего таракана Blattella germanica (Blattodea: Ectobiidae)

О.Ю. Ерёмина¹, В.В. Олифер¹, Ю.В. Лопатина^1,2

¹ФБУН "Научно-исследовательский институт дезинфектологии" Роспотребнадзора: 117246, Москва, Научный проезд, д. 18;

²ФГБОУ ВО "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова": 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12.

Для оценки токсикологическим методом активности АВС-транспортёров, как возможного механизма резистентности у рыжего таракана Blattella germanica, использовали верапамил, ингибирующий эти транспортные белки. Сравнивали два метода: топикальное нанесение верапамила в ацетоновом растворе и добавление верапамила в питьевую воду, предложенную тараканам. Применение верапамила и обработка насекомых инсектицидом (топикальное нанесение) методом были десинхронизированы. Эксперименты проводили на трёх мультирезистентных линиях рыжих тараканов из Москвы (линия М1), Обнинска (ОБН) и Екатеринбурга (У1), а также на насекомых из чувствительной к инсектицидам лабораторной культуры S-НИИД. Линии тараканов проявляли высокую резистентность к циперметрину (показатель резистентности (ПР) М1 13x, ОБН >4000x, У1 113x), среднюю резистентность к хлорпирифосу (ПР М1 13x, ОБН 15x, У1 18x) и чувствительность или слабую толерантность к пропоксуру (ПР М1 1,8x, ОБН 0,7x, У1 0,8x), высокую к фипронилу (ПР М1 26x, ОБН 50x, У1 20x), и толерантность к ацетамиприду (ПР М1 9,5x, ОБН 3,4x, У1 4,2x). Результаты экспериментов, полученные двумя методами, были, главным образом, сопоставимы и не имели статистически значимых различий. Оба метода пригодны для экспериментальных токсикологических исследований по изучению вклада АВС-транспортёров в механизм резистентности насекомых к инсектицидам.
Ключевые слова: Blattella germanica, рыжий таракан, АВС-транспортёры, верапамил, механизмы резистентности.

Сведения об авторах
Ерёмина Ольга Юрьевна – доктор биологических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории проблем дезинсекции НИИДезинфектологии Роспотребнадзора; служеб. тел.: (495) 332-01-51, e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.. Orcid ID 0000-0002-8268-2230
Олифер Вероника Валентиновна – кандидат биологических наук; ведущий научный сотрудник лаборатории проблем дезинсекции НИИДезинфектологии Роспотребнадзора. Orcid ID 0000-0002-4736-7905
Лопатина Юлия Владимировна – кандидат биологических наук; старший научный сотрудник кафедры энтомологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, ведущий научный сотрудник лаборатории проблем дезинсекции НИИ Дезинфектологии Роспотребнадзора. Orcid ID 0000-0002-5183-2216