牛蜱由杀虫剂控制，总是导致抗性菌株的选择。在巴西，这种寄生虫目前对牛农使用的所有商业杀虫剂或多或少都有抵抗力。最广泛用于控制牛蜱种群(以及人寄生虫)的抗寄生虫药物是伊维菌素，一种广谱驱虫药，杀螨剂和杀虫剂。巴西的商业牛牛群总额在2017年2.177亿的动物，根据国家农业部。同年，巴西是世界上主要的牛肉出口国，运输总额达62.8亿美元。

如果不是寄生虫造成巨大的年度经济损失，这些数字甚至可能更高。据估计，2014年这一损失至少达到139亿美元。换句话说，寄生虫在死亡率，体重减轻，生育能力受损和产量减少方面造成的损失是年出口值的两倍多。

最严重的损害是由内部寄生虫引起的，例如肠胃蠕虫，造成损失达71亿美元(占总数的51%)。接下来是外来的寄生虫，它们生活在牛的皮肤上或者去看它们喂食。没有比南方牛蜱(Rhipicephalus(Boophilus)microplus)更多的损害，其损失总计32亿美元(23.2%)。角蝇(Haematobia irritans)造成损失25亿美元(18.3%)，而家蝇(Dermatobia hominis)，螺旋蝇(Cochliomyia hominivorax)和稳定苍蝇(Stomoxys calcitrans)造成的损失达10亿美元(7.5%)。

最近在“ 科学报告 ”上发表的一篇文章介绍了一项研究，其中巴西研究人员隶属于圣保罗大学生物科学研究所(IB-USP)的遗传学和进化生物学系以及埃尔多拉多的DesidérioFinamor兽医研究所(IPVDF)。 Sul(南里奥格兰德州)确定了牛蜱对伊维菌素的抗性机制，伊维菌素是最常用于对抗R. microplus的药物之一。

该研究得到了圣保罗研究基金会 - FAPESP和国家科学和技术发展委员会(CNPq)的支持。

“当蜱以动物的血液为食时就会发生感染，因为它会在唾液中含有抗止血，抗炎和免疫调节物质的动物接种动物，”Tatiana Teixeira Torres说，他与遗传学家ValériaLesLe一起进行了这项研究。 Gall和Guilherme Marcondes Klafke。

根据托雷斯的说法，这些物质可以改变宿主在咬伤周围的生理机能，导致血液流失，免疫力和刺激性降低。“动物因感染而受到的压力导致它停止喂食，减肥并变得不那么肥沃，”她说。

“伊维菌素作为一种叫做GABA的神经递质的类似物，在脊椎动物和无脊椎动物中发现，”托雷斯说。“在牛蜱的情况下，这种神经递质通过结合并激活谷氨酸门控氯离子通道受体起作用，这些受体是无脊椎动物专有的神经受体。该药物在分子水平起作用，与神经肌肉接头处的神经元氯离子通道结合，阻断神经传递，使昆虫的肌肉瘫痪并导致死亡。“

伊维菌素于1975年被发现，自1981年以来一直在商业上使用。在牛蜱的情况下，这意味着无数代的R. microplus已经暴露于该药物超过三十年，足够长的时间使昆虫产生抗性。它。

根据Torres的说法，R。microplus的几种机制可能与其对伊维菌素的抗性有关，包括解毒或耐受毒物的生理能力。“解毒的代谢机制是由酶家族和特定蛋白质介导的，这些蛋白质通过自然选择机制起到了这种作用，”她说。

缺乏这些酶和蛋白质的蜱在伊维菌素存在下死亡，而产生所述物质的蜱存活并产生更多的后代，从而形成伊维菌素抗性菌株。

托雷斯解释说，在物种中介导解毒作用的酶家族包括细胞色素P450，酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)。

“其他蛋白质，如ABC转运蛋白，也通过ATP消耗将有毒物质运输到细胞外部，从而有助于解毒过程，”由FAPESP资助的托雷斯说。

致命的生物测定

通过增加细胞色素P450，酯酶，GST和ABC转运蛋白的活性来进行农药解毒在各种节肢动物群中是众所周知的，包括牛蜱R. microplus。

“在我们的研究中，我们研究了一种耐受伊维菌素抗性的微小孢子菌菌株的解毒机制，与一种对农药敏感的菌株相比，”托雷斯说。

“我们使用致死时间生物测定法分析两种菌株中的伊维菌素解毒作用，在阻断所研究蛋白质的酶或转运活性的抑制剂存在下，使伊维菌素的毒性作用占上风，从而提高死亡率。”

该研究的目的是鉴定在多药耐药牛蜱株中伊维菌素解毒中起关键作用的蛋白质。为了测试这些蛋白质对耐药性的影响，研究人员使用了每个蛋白质家族的特异性抑制剂，并比较了使用或不使用抑制剂治疗伊维菌素所导致的死亡率。

抑制剂是能够诱导改变以防止解毒活性的物质：用于细胞色素P450的硫酸丁醚(PBO)，用于酯酶的S，S-三丁基磷酸三酯(DEF)，用于GST的马来酸二乙酯(DEM)和环孢菌素A(CsA)对于ABC运输商。

在生物测定中使用两种R. microplus菌株。敏感菌株是Mozo，最初来自乌拉圭，用于诊断拉丁美洲的耐药性。它保持在IPVDF而不与杀螨剂接触。

根据Torres的说法，伊维菌素抗性菌株是Juarez，于2010年在圣保罗州的Jacareí市分离。它最初是从养牛场的雄性牛蜱中收集的，据报道，伊马替丁无法控制蜱虫种群。Juarez是一种多重耐药菌株，除伊维菌素外，其他杀虫剂的死亡率较低，如氯氰菊酯，双甲脒，毒死蜱和氟虫腈。在IB-USP进行的研究仅限于伊维菌素。

进行两个单独的致死生物测定电池。第一个设计用于测量伊维菌素单独对易感菌株Mozo和抗性菌株Juarez的致死作用。将大约100-150个蜱幼虫置于纸包中，将其在含有伊维菌素的溶液中温育10分钟。

根据Torres的说法，当从溶液中取出包装袋时，通过计算每次样品中接触伊维菌素后死亡的幼虫百分比来测量死亡率。该测量在10分钟，2小时，3小时，4小时和24小时进行。

“第一批致死时间生物测定的结果表明，单独用伊维菌素治疗幼虫的反应随时间变化明显不同，”托雷斯说。

“暴露4小时后，敏感菌株[Mozo]的所有幼虫都死亡，而抗性株[Juarez]幼虫的死亡率仅达到40%。这一比例在暴露后24小时保持不变。杀死敏感菌株未能杀死抗性菌株。“

第二批生物测定法再次使用敏感和抗性菌株，但在这种情况下，致死溶液不仅含有伊维菌素，还含有阻断解毒酶和转运蛋白作用的四种抑制剂之一。

所有四种抑制剂分别在1.88至30微摩尔(μM)的五种不同浓度下进行测试，目的是在不存在伊维菌素的情况下确定抑制剂的理想(无毒)水平。一旦发现每种抑制剂的最高非致死剂量，它们分别与伊维菌素一起用于通过抑制来探索蛋白质在抗药性中的作用。

例如，如果酶负责伊维菌素解毒并导致抗性蜱株的死亡率降低，则其抑制将导致死亡率增加，其可达到与易感菌株的死亡率相似的水平。

研究人员发现，抑制所有四个蛋白质家族都会不同程度地提高死亡率。“我们的研究结果显示，ABC转运蛋白在Juarez菌株显示的抗性中发挥了最重要的作用，”托雷斯说。“当它们被环孢菌素A抑制时，其死亡率与敏感菌株中观察到的死亡率非常相似。使用其他抑制剂[PBO，DEF和DEM]也导致耐药菌株的死亡率更高，但抑制酶发挥作用在解毒方面不太重要。“

在用抗性菌株(Juarez)进行致死性生物测定期间，当将幼虫置于含有12μg的伊维菌素和环孢菌素A(CsA)的溶液中时获得了最佳结果。

抗性幼虫单独接触伊维菌素后，40%在4小时内死亡，24小时内死亡率相同，而接触杀虫剂加CsA导致3小时20分钟内死亡50%，24小时内死亡率约100% 。

“有趣的是，当暴露于伊维菌素与CsA结合时，抗性菌株50%死亡率的致死时间与暴露于单独使用伊维菌素的Mozo(敏感菌株)50%死亡率的致死时间非常相似，证明几乎完全逆转Juarez菌株的抗性表型，“托雷斯说。

“与暴露于伊维菌素和CsA组合的菌株相比，24小时后仅暴露于伊维菌素的菌株的死亡率增加60%，证明了CsA的协同作用。”

该结果提供了伊维菌素抗性R. microplus中解毒机制作用的证据，有助于了解伊维菌素抗性表型的分子基础。

“这些知识可以帮助我们找到应对伊维菌素在田间抗药性的新策略，”托雷斯说。“例如，我们测试的抑制剂或具有类似作用的其他分子可以包含在伊维菌素的商业配方中。”

研究的蛋白质活性的差异可能是由编码这些蛋白质的基因的结构，序列或表达中的易感和抗性菌株之间的差异引起的。作为同一个更广泛项目的一部分，研究人员现在正在研究编码序列中对这四个家族的基因的取代，以及它们表达水平的改变。

“这项分析将帮助我们确定基因功能与伊维菌素代谢抗性之间的因果关系，”托雷斯说。