Abstract
Anopheles calderoni has been recently registered in Colombia and apparently many bionomic aspects of An. punctimacula correspond to this species, to clarify this confusion is essential to develop prevention and control programs of malaria vectors, for that reason this paper evaluates its biting activity at three stations in two localities of Valle del Cauca, one in El Otoño (Candelaria) and two in Laguna de Sonso (Buga), 312 collecting hours were carried out with protected human bait in periods of 12 hours (18:00 to 06:00), 5.831 specimens were collected, 334 at El Otoño, 864 and 4.633 at Laguna de Sonso stations respectively. The biting rate per human per night (IPHN), the biting rate per human per hour (IPHH) and peak hours of biting activity varied among stations and sampling sites apparently related to the proximity of sampling stations to the breeding sites or to the availability and productivity of local breeding sites. The IPHN ranged from 26.5 to 78.5 (
Introducción
Un buen conocimiento de la bionomía de los vectores de malaria favorece una mejor programación de las actividades de prevención y control (Voorham 2002). Los patrones de actividad diaria de los mosquitos están regulados por un ritmo circadiano endógeno (Beck 1968), que puede estar influenciado por la luz, temperatura y humedad (Murillo et al. 1988). Este ritmo es especie-específico y puede ser explicado por la competencia que tienen varias especies de Anopheles presentes en un mismo hábitat por la explotación en diferentes tiempos de recursos alimenticios, sitios de reposo y criaderos (Solarte et al. 1996).
Como parte de una revisión sistemática de las especies de Anopheles (Anopheles) de la Serie Arribalzagia, realizada en los últimos 20 años, An. punctimacula Dyar y Knab. 1906 fue redescrita por Wilkerson (1990), y An. malefactor Dyar y Knab. 1907, elevada de sinónimo con la anterior, a especie válida. Posteriormente, a partir de ejemplares colectados en Salitral, departamento de Piura, Perú, Wilkerson (1991) describió a An. calderoni, tanto en larvas como en adultos y consideró que su distribución estaba restringida a las tierras bajas del Perú, con elevaciones menores a 250 m.s.n.m sin embargo, en 1995 se reportó en Perú que el límite de dispersión más alto de esta especie era de 1.080 m.s.n.m y se incriminó como el segundo vector potencial de malaria, en especial a partir de 400 m de elevación (Calderón et al. 1995). Posteriormente, Rubio-Palis y Moreno (2003) la registraron para Venezuela, en posible simpatría con An. punctimacula. Recientemente González et al. (2010), a partir de análisis morfológico de progenies, especímenes de colección y secuencias de código de barras (subunidad I del gen de la citocromo oxidasa del ADN mitocondrial), comprobaron su presencia en varias localidades de Colombia y Ecuador, incluyendo localidades costeras y de alturas hasta de 1.113 metros de elevación. Antes de estas revisiones, en la Amazonía y Andes de Suramérica, An. punctimacula era reconocida entre los entomólogos como una especie involucrada en la transmisión de malaria (Villalobos y Valderrama 1944; Levi-Castillo 1945; Deane et al. 1948; Levi-Castillo 1949; Lane 1953; SEM 1957; Forattini 1962; Gorham et al. 1973; Calderón et al. 1974; CovaGarcía y Sutil 1977 (Com. pers); Knight y Stone 1977).
Dada la confusión en la taxonomía de estas especies, posiblemente muchas de las características bionómicas, de distribución altitudinal, e incriminación vectorial asignadas en el pasado a An. punctimacula en Perú, Colombia, Ecuador y Venezuela, en realidad corresponden a An. calderoni y en algunas regiones a una mezcla entre ésta y las especies An. guarao Anduze y Capdevielle, 1949 An. punctimacula o An. malefactor. Según varios autores, An. punctimacula en Ecuador presenta un comportamiento zoofílico (Levi-Castillo 1945) y generalmente antropozoofílico (Forattini 1962; Barreto 1971). En Colombia, a Anopheles punctimacula se le asigna una amplia distribución en el occidente y la cuenca del río Magdalena (Olano et al. 2001), y según Pinzón (1945) era la tercera especie de Anopheles más frecuentemente capturada en viviendas de Puerto Salgar (Cundinamarca) a 1.773m de elevación. Ese mismo año fue incriminada como vector de malaria en Itagüí (Antioquia) a una elevación de 1.540ms.n.m. (Rey et al. 1945).
Con base en la revisión de especímenes presentes en la colección del Museo de Entomología de la Universidad del Valle (MUSENUV), recolectados en el valle geográfico del Valle del Cauca, durante más de 15 años, y el trabajo reciente de González et al. (2010) se puede decir que la especie antes reconocida como An. punctimacula en esta región, corresponde a An. calderoni. Según lo anterior, posiblemente muchos de los comportamientos observados en An. punctimacula en varios países de Suramérica correspondan a An. calderoni, pero dado que no existe tal certeza, es necesario clarificarlo apoyados en los nuevos hallazgos taxonómicos.
En algunas regiones o localidades de Suramérica, parece ser que An. calderoni tiene actividad antropozoofilica sobre todo en el ambiente peri y extradomiciliar. En Perú, según Calderon et al. (1995) es la segunda especie en abundancia e invasividad domiciliaria y está comprometida en la transmisión de malaria. En su rango de distribución en Perú, (Cruz et al. 2004) han observado que An. calderoni es más frecuentemente exofágica que endofágica y en algunos casos, su actividad de picadura es mayor que la que se observa en An. pseudopunctipennis Theobald, 1901. Poco se conoce sobre los picos de actividad de esta especie, en algunas localidades de Perú, es unimodal y en presencia de densidades muy bajas, presenta su pico de mayor actividad entre las 23:00 y 24:00h en el intradomicilio y entre las 22:00 y 23:00h en el peridomicilio, pero cuando su densidad es mayor, se presenta entre las 23:00 y 24:00h tanto en el peri como en el intradomicilio (Cruz et al. 2004). Dado que estos datos corresponden a localidades del Perú, por debajo de los 300 m.s.n.m, a la amplia distribución en Colombia de esta especie (González et al. 2010) y que el comportamiento de picadura de una especie de Anopheles constituye una variable importante de su competencia vectorial, se evaluó esta actividad en peridomicilio y extradomicilio en dos localidades del Valle geográfico del Río Cauca, Colombia.
Materiales y Métodos
Área de estudio.
La actividad de picadura peridomiciliar y extradomiciliar de An. calderoni se evaluó en dos localidades: El Otoño, municipio de Candelaria y Laguna de Sonso, municipio de Buga ubicadas en el Valle geográfico del río Cauca, departamento del Valle del Cauca, Colombia. En la primera, la estación de muestreo se ubicó en la coordenada 3°24'24,7″N 76°19′10,7" W a una elevación de 1.005ms.n.m en el peridomicilio. En la segunda, se establecieron dos estaciones en la sede de la Corporación del Valle del Cauca (CVC). Laguna de Sonso, a una altitud promedio de 966 msnm: Estación uno en el peridomicilio de las edificaciones con coordenadas 3°52′32″N 76°20′53″W y la Estación dos ubicada en el extradomicilio aproximadamente a 800m de las edificaciones con coordenadas 3°52′34,0″N, 76°20′49,5"W (Fig. 1).
Recolección y determinación taxonómica.
Las colectas se hicieron con cebo humano protegido entre mayo de 2008 y mayo de 2010, dos operarios por estación realizaron 12 colectas en periodos comprendidos entre las 18:00h y las 06:00h distribuidas así: tres en la localidad de El Otoño (dos en mayo y una en junio de 2008) y nueve en las dos estaciones de la CVC en la Laguna de Sonso (dos en noviembre de 2008, tres en mayo de 2009 y cuatro en mayo de 2010). En total se realizaron 312h de colecta. Para realizar los muestreos se usó un aspirador bucal siguiendo métodos estándares de colecta (WHO 1975). Los especímenes de cada hora de muestreo se colocaron en vasos de 250ml de capacidad y se almacenaron en un frigotermo Coleman® de 40L, donde se transportaron hasta el Laboratorio de Investigaciones Entomológicas de la Universidad del Valle para su identificación y cuantificación.
Ubicación geográfica de las dos localidades estudiadas en los municipios de Candelaria y Buga en el Valle del Cauca, Colombia.
Los ejemplares se sacrificaron en frío, se separaron y determinaron a especie, para esto último, se utilizó la clave de González y Carrejo (2009) así como mediante la confirmación de los caracteres diagnósticos de An. calderoni presentados en la descripción original (Wilkerson 1991). No se midió la actividad de otras especies presentes esporádicamente (An. triannulatus s.l. Neiva y Pinto 1922 y An. albimanus Wiedemann, 1820) Finalmente algunos ejemplares se montaron en alfileres entomológicos, se etiquetaron y depositaron en el Museo Entomológico de la Universidad del Valle (MUSENUV).
Análisis estadístico.
Para cada fecha se cuantificó el número de mosquitos por hora, se promediaron los valores por noche para cada estación y este valor se transformó a porcentaje con respecto al total por jornada de colecta. También se calculó el Índice de Picadura por Hora por Humano (IPHH) y el Índice de Picadura por Humano por Noche (IPHN). Las variaciones promedio de los picos de actividad de picadura se analizaron y graficaron por separado para cada una de las localidades. Se consideró la coincidencia en el tiempo entre la actividad humana y la actividad de picadura de los anofelinos agrupando los datos con base en la contribución relativa de tres periodos funcionales: anochecer (18:00 a 21:00), noche (21:00 a 03:00) y amanecer (03:00 a 06:00).
Resultados y Discusión
Se recolectaron, picando o aterrizando sobre el cebo 5.831 especímenes de An. calderoni, 334 en la localidad de El Otoño y 5.497 en las dos estaciones de la Laguna de Sonso (Tabla 1). En esta última, el incremento en densidad se presentó en la estación 2 (4.632 especímenes), coincidiendo con una época de alta densidad de mosquitos.
Índices de picadura por humano por noche (IPHN) y por humano por hora (IPHH) de An. calderoni en tres estaciones de dos localidades del departamento del Valle del Cauca, Colombia.
Los criaderos más importantes de esta especie parecen estar más relacionados con los regímenes de lluvias, es decir sujetos a estacionalidad. Según Levi-Castillo (1945) An. punctimacula en Ecuador (posiblemente An. calderoni) se reproduce durante los meses de Febrero a Junio en los charcos que están en proceso de secarse, cuando las lluvias dejan de ser torrenciales y en pantanos de agua dulce sombreados. Estos criaderos desaparecen durante el resto del año por lo que los adultos solo se pueden colectar ocasionalmente. En Perú, la reproducción de este mosquito está asociada con canales de irrigación y lagunas formadas por filtraciones de la irrigación de campos cultivados cerca del litoral (Cruz et al. 2004). En Colombia, según Olano et al. (2001) An. punctimacula (posiblemente An. calderoni) se suele reproducir en huecos y pisadas de animales con agua lluvia, pero durante una epidemia de malaria en La Tebaida (departamento del Quindío) también se observaron en tanques bajos a la intemperie y bebederos de animales. En el valle geográfico del río Cauca, las densidades poblacionales de An. calderoni fluctúan mucho, aparentemente sujetas al régimen de lluvias, como se observó en las estaciones de muestreo. En el Otoño y la Laguna de Sonso la precipitación total de los seis meses anteriores a los muestreos osciló entre 806,40 y 806,50 mm (CENICAÑA) y entre 420 y 1.547mm (CVC) respectivamente, pero con los registros más bajos para la Laguna de Sonso antes de los muestreos de mayo de 2009 y mayo de 2010 (Tabla 2), por eso, posiblemente la época en la cual se encontró la mayor densidad corresponde a los meses de mayo y junio. En una de las estaciones de la Laguna de Sonso se obtuvo la mayor emergencia de adultos, aparentemente las bajas precipitaciones en meses previos al muestreo (87,17mm) durante el verano, ocasionaron una disminución del nivel del agua en la laguna lo que afectó la disponibilidad de criaderos, pero con la llegada de las lluvias, a partir del mes de abril, recuperó una gran extensión de terreno, generando mayores posibilidades de reproducción de estos mosquitos. Sin embargo, para un mejor entendimiento de esta dinámica poblacional, es necesario la realización de un monitoreo mensual durante los diferentes meses del año y correlacionarlos con los diferentes parámetros ambientales.
Precipitación durante los meses en los que se realizaron colectas de An. calderoni en las dos localidades de estudio, acumulado y promedio mensual de seis meses anteriores a los meses de los muestreo realizados (Cantidades dadas en mm). Fuentes: CENICAÑA (para El Otoño) y CVC (Para Laguna de Sonso).
En ambas localidades las densidades variaron considerablemente entre las noches de muestreo, en general, el IPHΝ fluctuó de baja a muy alta en la Laguna de Sonso y baja en la localidad de El Otoño. Considerando todas las noches de colecta, este índice varió de 26,5 a 78,5 (
La actividad horaria de An. calderoni, cuantificada como Índice de Picadura por Hora por Humano (IPHH) varió entre 2,2 y 6,5 (
Media y rango en la actividad horaria (IPHH) por fecha de An. calderoni en tres estaciones de dos localidades del departamento del Valle del Cauca, Colombia.
Variación en los picos de actividad hematófaga extradomiciliar/peridomiciliar de An. calderoni en tres estaciones de dos localidades del Valle del Cauca, Colombia (N=5.831 mosquitos).
El porcentaje acumulado de mosquitos por hora refleja las diferencias entre las estaciones y localidades, por ejemplo, cuando ocurrió el pico de mayor actividad hasta las 20:00h en la Estación uno de la Laguna de Sonso, ya se había colectado cerca de un 33% de los mosquitos que picarían en la noche, mientras que en la Estación dos se colectó cerca del 17% y en la localidad de El Otoño solo un 10% (Fig 3). Lo mismo ocurrió hasta la media noche en la Estación uno donde cerca del 85% de los anofelinos habían picado mientras que en la Estación dos y el Otoño solo se había presentado un poco más del 60% de las picaduras.
Porcentaje acumulado por hora por noche de An. calderoni colectados en el extradomicilio/ peridomicilio en tres estaciones de dos localidades del Valle del Cauca, Colombia. (N = 5.831 mosquitos).
Cuando se compararon las estaciones teniendo en cuenta la contribución relativa de los tres periodos funcionales se observaron variaciones con la estación de muestreo: en la Estación uno, se presentó un mayor porcentaje de contacto al anochecer (45%-60%) coincidiendo con el pico de mayor actividad (19:00 - 20:00 h) (Fig. 4B), mientras que en el intervalo noche (21:00- 03:00h) varío entre 33% y 50% y en el amanecer, cuando las densidades fueron bajas (IPHN = 6,5 y 24,0), no se presentó actividad de picadura del mosquito. Pero cuando fueron mayores la actividad varió entre 5% y7% (Fig. 4B). A diferencia de la anterior, en la Estación dos la actividad de picadura fue más heterogénea (Fig. 4A) y la mayor actividad correspondió al intervalo de la Noche (64% a 71%), al anochecer varió entre el 16% y el 34% y al amanecer se presentó poca actividad hematófaga (2% a 13%). Un comportamiento similar se observó en la estación de El Otoño pero con menor rango de variación entre fechas (Fig. 4C). En general, promediando todas las fechas para los tres periodos funcionales, se observó una actividad de picadura muy heterogénea (Fig. 4D) que parece coincidir con una característica de plasticidad del comportamiento hematófago de An. calderoni que puede presentarse en cualquiera de los tres periodos funcionales dependiendo de las densidades, las localidades y la época del año, incrementando la importancia en la incriminación vectorial de la especie. Los periodos de mayor actividad presentaron coincidencias con las actividades humanas de las zonas de muestreo, las cuales están relacionadas con las jornadas laborales de sus pobladores: en la Laguna de Sonso, la pesca es la actividad principal y según los habitantes de la zona ésta se realiza generalmente durante el anochecer y durante la noche, mientras en la vereda El Otoño, la principal fuente de ingreso está relacionada con el cultivo de la caña de azúcar, con jornadas laborales diurnas, por lo que durante el anochecer y noche la población usualmente se encuentra en sus domicilios. Estas coincidencias entre los picos de actividad y la actividad humana son importantes ya que se incrementa la probabilidad de contacto entre los pobladores de la Laguna de Sonso y An. calderoni, siendo este también un componente importante para su incriminación vectorial.
Porcentajes acumulados en tres periodos de la actividad de picadura extradomiciliar de An. calderoni en tres estaciones de dos localidades del Valle del Cauca, Colombia (N= 5.831 mosquitos). Cada anillo de A B y C corresponde a una fecha de colecta. A. El Otoño (Candelaria). B. Estación uno de la Laguna de Sonso (Buga). C. Estación dos de la Laguna de Sonso (Buga). D. Promedios de las tres estaciones (Anillo interno: Estación uno de la Laguna de Sonso. Anillo intermedio: Estación dos de la Laguna de Sonso. Anillo externo: El Otoño).
Estos hallazgos son importantes porque contribuyen a entender los diferentes componentes entomológicos que intervienen en la transmisión de malaria en Colombia y posiblemente algunos brotes de malaria atribuidos a An. punctimacula corresponden en realidad a An. calderoni. Considerando su amplia distribución en el país (González et al. 2010) y su incriminación como vector secundario en algunas regiones de su rango de distribución en Suramérica (Calderón et al. 1995), es importante llevar a cabo estudios adicionales en localidades con presencia de esta especie, para diferenciar su papel como transmisor de malaria de las otras especies relacionadas, especialmente de An. punctimacula (Brochero y Quiñones 2008).
En conclusión An. calderoni presenta una alta actividad hematófaga durante el anochecer y gran parte de la noche mostrando un descenso durante el amanecer. Los picos de mayor actividad de picadura de esta especie varían según la localidad de muestreo y aparentemente según su densidad. En ambas localidades se presenta un comportamiento unimodal y bimodal, pero el comportamiento bimodal, parece ser el más frecuente de observar, especialmente cuando se presenta una densidad mediana a alta.
Footnotes
Agradecimientos
A Claudia Ximena Restrepo por sus aportes en los inicios de este estudio a Karen Castaño por el alojamiento en el sitio de colecta, a la CVC y al administrador de la laguna de Sonso Carlos Restrepo por su hospitalidad y por facilitar el acceso a la zona de muestreo, a Fabio Sarria, a Julián Mendivil y a Kelly Rubiano Cardona por su colaboración en el trabajo de campo, a Andrés Felipe Torres por su colaboración en la cartografía, a Carmen Elisa Poso y a Saúl Antonio Ramírez.