Abstract
Fragmentation of ecosystems is generally associated with human intervention processes that modify the landscape and affect the distribution patterns of species with medical importance. A survey of Lutzomyia species, potential vectors of Leishmania, was conducted in the agricultural center Cotové, a disturbed area in the municipality of Santa Fe de Antioquia, Department of Antioquia. Sampling was accomplished using CDC light traps, Shannon traps, active daily searches, and oiled paper traps. Six species of sandflies were identified, highlighting the presence of Lutzomyia gomezi, a highly anthropophilic species involved in the transmission of cutaneous leishmaniasis in different regions of Colombia. It is also important to highlight the presence of L. cayennensis cayennensis, L. lichyi and L. micropyga, all of which have antecedents of natural infection with Leishmania spp. in jungle and urban environments. Our findings suggest a potential risk and the need to assess the possible circulation of the parasite in this area of growing tourism and agriculture in Colombia.
Introducción
El género Lutzomyia França, 1924 (Diptera: Psychodidae), incluye especies de importancia médica que sobresalen por su comportamiento hematófago, antropofílico y/o están involucradas en la transmisión de parásitos tripanosomatídeos del género Leishmania Ross, 1903, el cual es responsable de patología tropical multisistémica denominada leishmaniasis. Ésta comprende diferentes manifestaciones clínicas (cutánea, visceral y mucosa) (Alvar 2001) y es considerada como una enfermedad endémica en las regiones tropicales del mundo (Alvar 2001; Kamhawi 2006).
El departamento de Antioquia es una de las áreas geográficas que registra el mayor número de los casos de leishmaniasis en Colombia, 5.880 en 2007, 3.291 en 2008, y con un incremento considerable en el total de casos para 2009, equivalente a 12.574 (Instituto Nacional de Salud - Sivigila 2010a; DSSA 2010). En 2010, Antioquia presentaba un promedio de incidencia por encima del nacional en casos de leishmaniasis cutánea (Instituto Nacional de Salud - Sivigila, 2010b), reduciendo los casos presentados en el año 2011 a 1.731 en las formas cutánea y mucocutánea (Instituto Nacional de Salud - Sivigila 2011). Esta situación se complica por la gran diversidad de especies presentes en Antioquia, representada por 57 especies (Bejarano 2006; Vivero et al. 2010), es decir, el 31% de la fauna registrada y conocida para los focos endémicos con transmisión de leishmaniasis en Colombia.
En el contexto de la epidemiología de las enfermedades tropicales transmitidas por artrópodos el conocimiento de la presencia y distribución geográfica de los insectos vectores es primordial, ya que, en el caso de las leishmaniasis americana, éstos son aspectos básicos para conocer el riesgo de infección e implementar medidas de control en un área determinada (Alvar 2001). Todo esto implica la identificación taxonómica de las especies del género Lutzomyia así como la determinación de su presencia en los hábitats donde ocurre el contacto hombre-vector (De Luca et al. 2003; Vivero et al. 2009; Vivero et al. 2011).
El presente estudio registra, por primera vez, la fauna flebotomínea del género Lutzomyia presente en zona rural del municipio Santa Fe de Antioquia (Antioquia, Colombia). Esta zona, de gran importancia en el contexto agroecológico y eco-turístico, concentra población humana en número creciente expuesta a las picaduras de Lutzomyia. Además, existe registro oficial de 15 casos de leishmaniasis cutánea, diagnosticados en pacientes provenientes de los alrededores del casco urbano (Hospital San Juan de Dios de Santa Fe de Antioquia, com. pers.).
Materiales y métodos
El sitio de muestreo corresponde al centro agropecuario Cotové con 113,14 ha, de la vereda El Espinal (6°53'9"N 75°59′15″O), área rural del norte del municipio de Santa Fe de Antioquia, distante 74 kilómetros al noroccidente de Medellín, departamento de Antioquia. Edáficamente el centro agropecuario consta de suelos provenientes de calizas y arcillas calcáreas. Corresponde a zona de bosque seco tropical (bs-T) (Holdridge 1967) y se encuentra situado a una altitud de 540 msnm. Registra una temperatura promedio de 27 °C y precipitación anual de 1100 mm (IGAC 1996). El área muestreada está representada por diversos hábitats claramente diferenciados en coberturas vegetales como relictos de bosque, cultivos de mango, de plátano, guaduales y zonas de pastoreo bovino (pastizal y potrero) (De los Ríos et al. 2004).
El muestreo se realizó durante una semana de los meses de abril de 2008 y 2009 y fue dirigido hacia lugares propicios para el desarrollo de flebotomíneos (Alexander 2000) en las coberturas vegetales presentes, la potencial interacción humano-vector por las actividades de explotación agropecuaria que se desarrolla en el lugar de estudio, el rango de dispersión registrado para insectos del género Lutzomyia (Morrison et al. 1993) y la distancia a las viviendas humanas del centro agropecuario Cotové (no mayor a 1 km). Para la colecta de flebotomíneos se usaron diez trampas de luz tipo CDC instaladas a una altura de 1,30 cm del suelo y conectadas a una fuente de energía (6v) desde las 18:00 a las 06:00 horas (2 trampas de luz CDC por cobertura), dos trampas Shannon desde las 18:00 a las 22:00, 30 trampas de papel impregnadas en aceite de ricino ubicadas cerca de probables sitios de reposo y/o cría de flebotomíneos, expuestas durante cuatro días a una distancia de 10 metros entre ellas y búsqueda activa diurna con aspiradores bucales en sitios de reposo (bases de árboles y madrigueras) desde las 6:00 a las 10:00, realizada por dos operarios.
Los ejemplares colectados fueron separados por sitio y trampa de colección (cobertura), almacenados y transportados en viales eppendorf de 1,5 ml al laboratorio de Entomología Médica y Molecular del Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (PECET) de la Universidad de Antioquia, donde fueron conservados a -20 °C hasta su posterior identificación taxonómica.
Primero, las especies del género Lutzomyia fueron separadas por morfología externa de otros dípteros y luego aclarados en solución de lacto-fenol (1/1) durante 24 horas, con el fin de visualizar estructuras internas en hembras (espermatecas, ductos comunes e individuales, cibario) y en machos (aparato eyaculador) y exponer las pigmentaciones presentes en estructuras externas como el tórax en ambos sexos. Posteriormente, los individuos se montaron en láminas portaobjetos en medio Hoyer's y se procedió a la identificación taxonómica utilizando la clave de Young y Duncan (1994), basada en la propuesta de Lewis et al. (1977).
Resultados y discusión
Un total de 295 especímenes (119 machos y 176 hembras) fueron colectados. Seis especies del género Lutzomyia fueron identificadas: Lutzomyia cayenennsis cayenennsis (Floch y Abonnenc, 1941), L. gomezi (Nitzulescu, 1931), L. trinidadensis (Newstead, 1922), L. micropyga (Mangabeira, 1942), L. dubitans (Sherlock, 1962) y L. lichyi (Floch y Abonnenc, 1950) y corresponden a los subgéneros Lutzomyia França, 1924, Migonei Theodor, 1965, Micropygomyia Barreto. 1962, Oswaldoi Theodor, 1965.
Las especies colectadas variaron dependiendo del tipo de trampa y método de captura. Mientras que L. cayenennsis cayenennsis y L. gomezi fueron colectadas en trampa Shannon y búsqueda activa en sitios de reposo, L. lichyi y L. dubitans lo fueron con trampas de luz CDC y las demás sólo con un tipo de método (Tabla 1). La trampa de papel probablemente fue ineficiente por la humedad del área de estudio que afecta la viscosidad del aceite de ricino usado, a pesar de ser considerada eficiente en ambientes desérticos y valles montañosos, cuando son dispuestas espacialmente en hileras cerca de los domicilios humanos (Alexander 2000; Muller et al. 2011). Además el tiempo que deben permanecer en campo las trampas de papel debe ser mínimo de siete días para garantizar un éxito en la colecta. Posiblemente la abundancia de las diferentes especies de Lutzomyia no fue significativa en los periodos de muestreo o el comportamiento y preferencia de las mismas por los sitios de reposo en donde se ubicaron las trampas de papel es posible que haya sufrido cambios. Las especies de Lutzomyia identificadas, revisten en su mayoría hábitos antropofilicos o zoofilicos, factor que supone para futuras encuestas entomológicas, la disposición de las trampas de papel en corrales de animales (gallineros, cerdos, entre otros) y en el peridomicilio o intradomicilio de las fincas habitadas.
Listado de flebotomíneos colectados según método de captura, en área rural del municipio de Santa Fe de Antioquia (departamento de Antioquia, Colombia).
Especies relacionadas con la transmisión de Leishmania spp.
En el monitoreo de especies flebotomíneas, es necesario contar con diversas trampas de muestreo de forma que se registre una composición de especies no sesgada por el método de captura y se pueda resolver interrogantes específicos de especies de interés relacionados con la presencia, la densidad y la distribución local (Wheeler et al. 1996; Cabanillas y Castelón 1999; Vivero et al. 2011). Se conoce que con mayor frecuencia en las trampas de atracción CDC o Shannon se colectan especies de Lutzomyia, con comportamientos antropofílicos y crepusculares que son atraídas principalmente por la fuente lumínica y sanguínea de la población residente y/o la acción del dióxido de carbono emitido por colectores (Alexander 2000). Otras especies son comúnmente colectadas mediante búsqueda activa diurna en sitios de reposo, estas especies presentan otros hábitos alimenticios, como el herpetofílico, tal es el caso de las especies del subgénero Micropygomyia (Travi et al. 2002) como L. cayenennsis cayenensis y L. micropyga, ambas colectadas en nuestro estudio.
Al examinar en detalle el estado fisiológico (ingesta sanguínea, gravidez) de las especies de Lutzomyia colectadas, se encontraron 91 hembras grávidas cuya identificación correspondió a L. cayenennsis cayenennsis (n = 68), L. gomezi (n = 20), L. trinidadensis (n = 2) y L. lichyi (n=1), estas fueron colectadas en trampa de luz CDC y búsqueda activa, ubicadas en el cultivo de mango y en zonas de pastoreo bovino. Este resultado sugiere la ingesta sanguínea o habito de picadura de las hembras de Lutzomyia, evidenciando la necesidad de profundizar en estudios sobre estos tópicos, que incluyan además la detección del parásito Leishmania spp. con el objeto de aportar de manera más consistente información sobre la interacción de los vectores con los humanos y los animales presentes en este potencial foco de transmisión de leishmaniasis. Además, la colecta de hembras grávidas sugiere la disponibilidad de sitios de cría para la ovipostura y desarrollo del ciclo de vida de las especies de Lutzomyia presentes en el área de Santa Fe de Antioquia.
Algunos aspectos importantes a considerar incluyen las especies colectadas con cada tipo de trampa y en cada hábitat diferenciado o cobertura. Entre las especies colectadas con la trampa CDC, se destaca, L. cayennensis cayenennsis (n = 122), seguida en cantidad por L. trinidadensis (n = 37) L. micropyga (n = 35), L. lichyi (n = 3) y L. dubitans (n = 3). El mayor número de ejemplares de Lutzomyia fue colectado en bosque secundario, seguido por cultivo de mango y guaduales. Un menor número de individuos fue colectado en potrero y cultivo de plátano (Tabla 2). Respecto al número de especies de Lutzomyia en cada cobertura, se encontró la mayor riqueza en bosque secundario con L. cayennensis como especie dominante. En cultivo de mango, potrero, cultivo de plátano y guaduales, se colectó menor número de especies principalmente L. gomezi, L. cayennensis cayennensis y L. trinidadensis (Tabla 2). La presencia de estas especies tiene implicaciones en el posible aumento del riesgo de transmisión potencial de Leishmania o de molestias alérgicas a los agricultores, ocasionadas por la picadura de las hembras de estos insectos. Destacamos que la mayor riqueza en estos cultivos de L. gomezi, L. cayennensis cayenensis y L. trinidadensis, también puede atribuirse a la búsqueda de fuentes de azúcares como suplemento energético.
Especies de flebotomíneos y abundancias relativas por hábitat explorado, en un ambiente rural del municipio de Santa Fe de Antioquia (departamento de Antioquia, Colombia).
Especies relacionadas con la transmisión de Leishmania spp.
Desde el punto de vista epidemiológico, se destacan L. gomezi, reconocida por su comportamiento antropofílico y endofilico, es considerada como probable vector en varias regiones endémicas de leishmaniasis cutánea en Colombia (Travi et al. 1988; Vélez et al. 1991; Sandoval et al. 1998); además, ha sido encontrada naturalmente infectada con promastigotes no identificados en Panamá (Johnson et al. 1963), Ecuador (Calvopina et al. 2004) y Colombia (Morales et al. 1981; Young et al. 1987). En Venezuela, se encontró naturalmente infectada con Leishmania braziliensis Vianna, 1911 (Feliciangeli et al. 1994; Rodríguez et al. 1999) y bajo condiciones experimentales, permite el desarrollo de Leishmania panamensis Lainson y Shaw, 1972 (Walters et al. 1989; Jaramillo et al. 1994). En Colombia, Santamaría et al. (2006) detectaron a L. gomezi naturalmente infectada con Le. panamensis y la consideraron como un vector eficiente de Leishmania spp. Duque et al. (2004), asocia la presencia de L. gomezi a ambientes altamente intervenidos predominando en pastos y se ha registrado disminución en número a medida que aumenta la cobertura vegetal de las áreas boscosas hasta ser casi escasas en bosque primario, a pesar de la existencia de registros en bosques secos y húmedos tropicales (Barreto et al. 2000), en el centro agropecuario Cotové, L. gomezi se colectó en todas las coberturas muestreadas, con dominancia en cultivos de mango y potrero, registrando densidades bajas en guaduales y cultivo de plátano. Porter y Young (1986) sugiere que L. gomezi es una especie semi-doméstica, adaptada a áreas deforestadas, donde encuentra una gran diversidad de recursos alimenticios, en particular cerdos en el peridomicilio de viviendas humanas (Vélez et al. 1991; Duque et al. 2004). Ha sido asociada a zonas periurbanas y rurales de focos activos de leishmaniasis cutánea en Bucaramanga (Sandoval et al. 1998), Sincelejo (Bejarano et al. 2002), Bahía Solano (Duque et al. 2004), San Carlos (Parra 2005), Otanche y Pauna (Santamaría et al. 2006) y Carmen de Bolívar (Cortés y Fernández 2008). En este sentido, es de gran importancia determinar el papel de esta especie en la transmisión de leishmaniasis cutánea en el municipio de Santa Fe de Antioquia dado que se encontró en coberturas donde fácilmente se establece el contacto con el humano a nivel de peridomicilio.
Lutzomyia cayennensis cayennensis presenta una alta plasticidad ecológica, por su fácil adaptación a diferentes hábitats y hábitos de picadura (Gallego et al. 1995). Recientemente fue encontrada infectada con parásitos tripanosomátidos por Cochero et al. (2007), en la costa Caribe de Colombia. En el caso de L. trinidadensis, además que las hembras se alimentan de vertebrados de sangre fría se halló infectada en la naturaleza con Leishmania venezuelensis Bonfante-Garrido, 1980, en Venezuela (Bonfante et al. 1990). L. micropyga presenta hábitos antropofilicos y, recientemente, se encontró, en el casco urbano de la ciudad de Sincelejo, (departamento de Sucre) albergando parásitos tripanosomátidos (Paternina et al. 2011). Finalmente, L. lichyi se halló con flagelados de Le. braziliensis y de Le. venezuelensis en Colombia y Venezuela, respectivamente (Grimaldi et al. 1989).
En el área rural de Santa Fe de Antioquia, los casos de leishmaniasis cutánea se han registrado en el corregimiento "2 km" del área peri-urbana; esta zona presenta como principal actividad económica el uso de suelos para el sector pecuario (viviendas con pastizales y ganado bovino), sin embargo, la presencia de flebotomíneos con antecedentes en la transmisión de leishmaniasis en una localidad cercana (vereda El Espinal - centro agropecuario Cotové) plantea la necesidad de estudios complementarios incluyendo aspectos epidemiológicos que permitan entender las condiciones que podrían favorecer la aparición de brotes de la enfermedad. Los resultados entomológicos del presente estudio sumados a información relevante sobre la enfermedad son indispensables para la planeación de estrategias de vigilancia entomológica y control.
Footnotes
Agradecimientos
Este trabajo fue realizado gracias a la financiación conjunta del Grupo de investigación Sistemática Molecular de la Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín y el PECET (Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales) de la Universidad de Antioquia. Se agradece al personal administrativo y logístico del Centro Agropecuario COTOVE, de la Universidad Nacional de Colombia, por permitir el trabajo en la zona de estudio y por su hospitalidad.