Určení věku štěnice domácí (Cimex lectularius) prostřednictvím pteridinů: metodická úskalí

KŘEMENOVÁ, Jana, Tomáš BARTONIČKA and Zdeněk ŠIMEK. Určení věku štěnice domácí (Cimex lectularius) prostřednictvím pteridinů: metodická úskalí (Determination of the age of bed bugs (Cimex lectularius) through pteridines: methodical pitfalls). In Zoologické dny 2018, Praha, 2018. 2018.

Basic information

• Original name: Určení věku štěnice domácí (Cimex lectularius) prostřednictvím pteridinů: metodická úskalí
• Name (in English): Determination of the age of bed bugs (Cimex lectularius) through pteridines: methodical pitfalls
• Authors: KŘEMENOVÁ, Jana (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Tomáš BARTONIČKA (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Zdeněk ŠIMEK (203 Czech Republic, belonging to the institution).
• Edition: Zoologické dny 2018, Praha, 2018, 2018.

Other information

• Original language: Czech
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 10613 Zoology
• Country of publisher: Czech Republic
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/18:00107157
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords in English: pteridines; age determining; insect; bed bugs

Abstract

Práce z posledních několika desetiletí ukazují, že u různých druhů hmyzu lze věk jedince stanovit pomocí koncentrace pteridinů (fluorescenčních pigmentů) v hlavě a/nebo oku. U štěnice domácí (C. lectularius) se věk samic a s ním se měnící schopnost uchovávat životaschopné spermie jeví jako významný parametr při studiu ekologické speciace a reprodukční izolace dvou hostitelských linií parazitujících člověka a netopýry. Doposud se žádná studie určení věku štěnic nevěnovala a ve vlastním stanovení věku panuje řada metodických nesrovnalostí. S ohledem na potřebnou citlivost detekce byla zvolena metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC). První obtíží bylo vybrání vhodných pteridinů. Autoři podobných studií je obvykle volí podle dostupných standardů a méně již podle množství jednotlivých pteridinů, které se mezi taxony liší. Dále bylo nezbytné zvolit nejvhodnější typ extrakčního média, neboť jeho pH značně ovlivňuje kvalitu extrakce. Vzhledem k tomu, že cílem této práce je určení věku jedince, bylo nezbytné ověřit, zda se v jediné hlavičce štěnice nachází dostatečné množství pteridinů pro analýzu. Pteridiny jsou některými autory označovány jako oční pigmenty, nicméně preparace oka štěnice se ukázala být časově náročná a mnohem snazší a efektivnější je použití celé hlavičky. Bylo tedy nezbytné zjistit, zda se pteridiny nachází v celé hlavě či pouze v oku. Posledním úskalím bylo, že veškerá literatura uvádí, že pteridiny jsou citlivé na světlo, takže extrakci je nutné provádět za velmi omezených světelných podmínek. Průběžné výsledky ukazují, že použitelnými pteridiny pro identifikaci věku štěnice domácí jsou 6-biopterin, isoxanthopterin a leucopterin. Zároveň se tyto pteridiny nacházejí především v očích. Mezi přípravou za světla a za tmy nebyl zjištěn významný rozdíl ani u jednoho z pěti testovaných pteridinů. Extrakci je tedy, na rozdíl od většiny publikovaných postupů, možné provádět za světla, což značně usnadňuje přípravu vzorků a zároveň i sníží chybovost.

Abstract (in English)

The work of the last few decades shows that in various insect species the age of an individual can be determined by the concentration of pteridines (fluorescent pigments) in the head and/or eye. In bedbugs (C. lectularius), the age of females and the changing ability to preserve viable sperm appear to be an important parameter in studying ecological speciation and reproductive isolation of two host lines parasitizing humans and bats. So far, no study of the age of bedbugs has been carried out and there are a number of methodological discrepancies in the actual age determination. With regard to the necessary sensitivity of detection, the method of high performance liquid chromatography (HPLC) was chosen. The first difficulty was selecting appropriate pteridines. The authors of similar studies usually choose them according to available standards and less already according to the amount of individual pteridines, which differ between taxa. Furthermore, it was necessary to choose the most suitable type of extraction medium, since its pH greatly affects the quality of the extraction. Given that the aim of this work is to determine the age of an individual, it was necessary to verify that there is a sufficient amount of pteridines in the single head of the bug for analysis. Pteridines are referred to by some authors as eye pigments, but the preparation of the eye of a bug has proven to be time consuming and much easier and more efficient to use the entire head. It was therefore necessary to determine whether the pteridines were found in the whole head or only in the eye. The last drawback was that all literature reports that the pteridines are light sensitive, so extraction has to be done under very limited light conditions. Previous results show that 6-biopterin, isoxanthopterin and leucopterin are useful pteridines for identifying the age of bed bugs. At the same time, these pteridines are found primarily in the eyes. There was no significant difference between light and dark preparation in either of the five of tested pteridines. Thus, unlike most published procedures, extraction can be performed under light, which greatly facilitates sample preparation while reducing error rates.

Links

• GC18-08468J, research and development project: Name: Role adaptace a fenotypové plasticity spermií v ekologické speciaci

Investor: Czech Science Foundation