Feromona de alarma de Triatoma infestans (Hemiptera : Reduviidae) : aspectos químicos y comportamentales

• Autores: Palottini, Florencia
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Manrique, Gabriel; González Ritzel, Andrés
• Materia: TRIATOMA INFESTANS; GLANDULAS EXOCRINAS; GLANDULAS DE BRINDLEY; FEROMONA DE ALARMA; ACIDO ISOBUTIRICO; RESPUESTA DE ESCAPE; PLASTICIDAD; TRIATOMA INFESTANS; EXOCRINE GLANDS; BRINDLEY´S GLANDS; ALARM PHEROMONE; ISOBUTYRIC ACID; ESCAPE RESPONSE; PLASTICITY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El objetivo general de esta Tesis fue analizar la feromona de alarma de la vinchuca Triatoma infestans y la respuesta de escape asociada. El estudio se realizó a través deexperimentos comportamentales de olfatometría complementados con técnicas dequímica analítica (e.g. SPME y GC-MS). Adicionalmente, se estudiaron procesoscognitivos asociados a la respuesta de escape. Hasta el presente, no se ha descripto enestadios larvales de Triatominae la presencia de glándulas exocrinas que típicamentese encuentran en estadios inmaduros de Heteroptera con funciones de alarma odefensa. Sin embargo, en nuestros experimentos encontramos una clara respuesta deescape de larvas de 4° estadio enfrentadas a olores provenientes de larvas del 5°estadio mecánicamente perturbadas; y una tendencia similar frente a olores de larvasdel 3er y 4º estadio perturbadas. Al analizar químicamente estos olores, se identificó uncompuesto volátil sugerido como, o parte de, una feromona de alarma emitida porestadios inmaduros de T. infestans (Capítulo1). En adultos, el componente principal dela feromona de alarma, el ácido isobutírico, es liberado por las glándulas de Brindley. Se analizó la dinámica de llenado de estas glándulas, a partir de la cuantificación de lamasa de dicho compuesto en insectos con distintos estados de desarrollo y condicionesde ayuno y perturbación. El contenido de ácido isobutírico en glándulas llenas deadultos sin perturbar (1 equivalente a adulto= 1EA) fue de 11,36 μg. Este contenidofue alcanzado gradualmente desde la ecdisis del imago hasta el endurecimiento de sucutícula. Luego, fue disminuyendo gradualmente al aumentar el número deperturbaciones, siendo posible la recuperación de dicho contenido luego de unaalimentación. Esta dependencia de la alimentación también se evidenció con laausencia de la respuesta de escape de larvas frente a volátiles emitidos por adultosperturbados ayunados (Capítulo 2). Con el fin de determinar qué compuestos volátilesde la feromona de alarma resultan activos, se analizó la respuesta de escape de larvasfrente a distintas dosis de volátiles individuales. Se encontró que las larvas fueronrepelidas por ácido isobutírico, ácido butírico, ácido acético y 2-metil-1-butanol. Frente a distintas mezclas de estos compuestos activos, se observaron respuestas derepelencia o de atracción (Capítulo 3). Finalmente, se analizó la plasticidadcomportamental controlada por la experiencia previa en T. infestans, bajo un contextode escape mediado por la feromona de alarma. Se pusieron a prueba distintas formasde aprendizaje, incluyendo protocolos asociativos y no asociativos, condicionamientosclásicos y operantes, y en todos los casos se obtuvo en mayor o menor grado algúntipo de modulación cognitiva en la respuesta de escape de las larvas frente al ácidoisobutírico (Capítulo 4).
The general aim of this Thesis was to analyze the alarm pheromone of the kissing bug Triatoma infestans and the associated escape response. The study was carried outthrough behavioural experiments of olfactometry complemented by analyticalchemistry techniques (e.g. SPME and GC-MS). In addition, we studied cognitiveprocesses associated to the escape response. Until now, the presence of exocrineglands typically found on immature stages of Heteroptera with alarm or defencefunctions, has not been described in the larval stages of Triatominae. However, in ourexperiments we found a clear escape response of 4th instar larvae against odourscoming from mechanically disturbed 5th instar larvae, and a similar trend againstodours from disturbed 3rd and 4th instar larvae. A volatile suggested as, or part of, thealarm pheromone released by T. infestans larvae was identified by chemical analyses (Chapter 1). In adults, the main component of the alarm pheromone, the isobutyricacid, is released by the Brindley’s glands. We analyzed the filling dynamics of theseglands by quantifying this compound in insects with different states of developmentand conditions of starvation and disturbance. The isobutyric acid content in full glandsof undisturbed adults (1 adult equivalent= 1AE) was 11.36 μg per adult. This contentwas achieved gradually from the imaginal ecdysis up to the hardening of the cuticle. Then, it decreased gradually with the number of disturbance events, and fullyrecovered after feeding. This feeding dependence was also evidenced with the absenceof escape response by the larvae when they were submitted to volatiles emitted bystarved disturbed adults (Chapter 2). In order to determine which volatile compoundsof the alarm pheromone are active, we analyzed the escape response of larvae exposedto individual compounds at different doses. We found that larvae were repelled byisobutyric acid, butyric acid, acetic acid and 2-methyl-1-butanol. When tested againstdifferent mixtures of these active compounds, we observed both attraction andrejection responses (Chapter 3). Finally, we analyzed the behavioural plasticity of theescape response of larvae as determined by previous exposure to the alarm pheromone. Different forms of learning were tested, including associative and non-associativeprotocols, classic and operant conditioning, and in all cases there was at least somedegree of cognitive modulation in the escape response of larvae exposed to isobutyricacid (Chapter 4).
Fil: Palottini, Florencia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.