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Rocha-Santos C, Dutra ACVPL, Fróes Santos R, Cupolillo CDLS, de Melo Rodovalho C, Bellinato DF, Dos Santos Dias L, Jablonka W, Lima JBP, Silva Neto MAC, Atella GC. Effect of Larval Food Availability on Adult Aedes Aegypti (Diptera: Culicidae) Fitness and Susceptibility to Zika Infection. J Med Entomol 2021; 58:535-547. [PMID: 33219384 DOI: 10.1093/jme/tjaa249] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/25/2020] [Indexed: 06/11/2023]
Abstract
Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762) is a mosquito species of significant medical importance. The use of this vector in research studies usually requires a large number of mosquitoes as well as rearing and maintenance in a laboratory-controlled environment. However, laboratory conditions may be different from field environments, presenting stressful challenges such as low food concentration, especially during larval stages, which may, in turn, impair vector biology. Therefore, we tested herein if larval food availability (0.004, 0.009, 0.020, and 0.070% diets) would affect overall adult insect fitness. We observed slower development in mosquitoes fed a 0.004% diet 15 d post-eclosion (DPE) and shorter mean time in mosquitoes fed a 0.020% diet (7 DPE). Larval diet and adult mosquito weight were positively correlated, and heavier females fed higher larval diets exhibited greater blood feeding capacity and oviposition. In addition, larval diet concentrations led to median adult lifespan variations (male/female in days-0.004%: 30 ± 1.41, 45 ± 1.3; 0.009%: 31.5 ± 1.33, 41 ± 1.43; 0.020%: 26 ± 1.18, 41 ± 1.45; 0.070%: 29 ± 1.07, 44 ± 1.34), reduced tolerance to deltamethrin (1 mg/m2) and changes in detoxification enzyme activities. Moreover, in the larval 0.070% diet, females presented higher Zika susceptibility (plaque-forming unit [PFU]: 1.218 × 106) compared with other diets (0.004%: 1.31 × 105; 0.009%: 2.0 × 105; 0.020%: 1.25 × 105 PFU). Altogether, our study demonstrates that larval diet restriction results not only in larval developmental arrest but also in adult fitness impairment, which must be considered in future assessments.
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Affiliation(s)
- Carlucio Rocha-Santos
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Entomologia, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Ana Cristina Vieira Paes Leme Dutra
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Bioquímica de Lipídios e Lipoproteínas, Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Rogério Fróes Santos
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Fundação CECIERJ/Consórcio CEDERJ, Polo Campo Grande, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Catharina D'Oliveira Loures Schwartz Cupolillo
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Bioquímica de Lipídios e Lipoproteínas, Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Cynara de Melo Rodovalho
- Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Entomologia, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Diogo Fernandes Bellinato
- Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Entomologia, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Luciana Dos Santos Dias
- Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Entomologia, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Willy Jablonka
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Bioquímica de Lipídios e Lipoproteínas, Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - José Bento Pereira Lima
- Laboratório de Fisiologia e Controle de Artrópodes Vetores, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
- Laboratório de Entomologia, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Mário Alberto Cardoso Silva Neto
- Laboratório de Sinalização Celular Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Georgia Correa Atella
- Laboratório de Bioquímica de Lipídios e Lipoproteínas, Programa de Biologia Molecular e Biotecnologia, Instituto de Bioquímica Médica Leopoldo de Meis, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
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