Identificación de las especies de Anopheles spp. (Diptera:Culicidae), presentes en un foco activo de malaria en Turbo, Antioquia

Abstract

In Colombia malaria is a public health concern, with P. falciparum and P. vivax as the pathogens responsible for 97% of cases in the country. In 2018, 61,339 cases were registered, with the departments of Chocó, Nariño, Córdoba and Antioquia with the highest reported case incidence. The department of Antioquia reported 5,415 cases, with the Urabá region as one of the most endemic for malaria. This is followed by the municipality of Turbo as the area with the second most reported cases, whose villages El Olleto and La Islita - the sites of this research - historically have contributed a significant number of cases. In these two villages the dynamics of malaria transmission are compounded by the presence of vectors belonging to species complexes and differences in land use such as agriculture or mining. Furthermore, social problems such as forced displacement and common mobility of people seeking work, generates floating, bearer and susceptible malaria human populations. Due to the absence of a vaccine for malaria, the prevention and control of this disease relies mainly on the diagnosis and timely treatment of infected people, as well as, vector control. In this context, a study was conducted in the villages of El Olleto and La Islita to determine the species of Anopheles spp. present, to evaluate the breeding sites and their natural infection with Plasmodium spp., and to know their role in the transmission of malaria. Four samplings were carried out between 2015 and 2016. CDC traps were installed in the intra-domiciliary peridomicil and extra domicile, also active search was carried out in animal (cows, pigs and chickens) and on protected human attractant, with prior informed consent. All the collected specimens were identified by morphology and by Cytochrome Oxidase I IOC (COI) gene sequences, known as the barcode region. In addition, the natural infection of Plasmodium spp. was evaluated in all mosquitoes collected using the nested PCR test of Snounou (1993). A total of 121 Anopheles were collected: Anopheles albimanus s.s. (n = 117), An. triannulatus s.l. (n = 1), An. pseudopunctipennis s.l. (n = 2) and An. Apicimacula s.l. (n = 1). As a result of human activities, natural and artificial breeding sites were found, which provided favourable conditions for the breeding of all species collected. Although the breeding sites were very similar, in terms of chemical, biotic and abiotic composition, An. triannulatus s.l. was only collected in an El Olleto breeding site, whilst An. Apicimacula s.l. only in the village of La Islita. Anopheles albimamus s.s. was collected in the breeding sites of both localities, meanwhile An. Pseudopunctipennis s.l. was not collected in any breeding site sampled. Anopheles albimanus s.s. presented wide distribution and the highest population densities, being collected in the two villages of study, having an exophageal and exophilic behaviour. In addition to an evident anthropophilia, this species is possibly the main malaria vector in the study region. However, because other species found - An. Pseudopunctipennis s.l. and An. triannulatus s.l. - have been considered vectors in other locations, it cannot be ruled out that in high population densities or in the presence of surrounding parasite in the area, they can be an important malaria vector in the region. This study did not find mosquitos or human positive for Plasmodium spp. This was possibly explained by vector control programs implemented by the Departmental of Health of Antioquia, which includes the "Papa Luis Program" between 2012 and 2014. However, the areas studied are of high risk of malaria transmission due to the Anopheles spp. found, their anthropophilia and the availability of breeding sites near homes. The particular geographical, climatic, economic and sociocultural conditions of the area; linked to the processes of anthropic intervention, compound the dynamics of malaria transmission in the study locations. In particular the climatic conditions present in the rainy season determine the dynamics of breeding sites and influence the presence or absence of Anopheles spp. This study demonstrates the need to perform mitigation interventions in the rainy seasons, due to the increased risk of insect breeding sites and subsequently an increase the population densities of adult insects, which will only require the presence of the parasite in the area to initiate a new outbreak of malaria transmission.

La malaria es un grave problema de salud pública en Colombia, con P. falciparum y P. vivax como los patógenos responsables del 97% de los casos en el país. En el año 2018 se registraron 61.339 casos, siendo los departamentos de Chocó, Nariño, Córdoba y Antioquia los que presentan una mayor incidencia. El departamento de Antioquia presentó 5.415 casos, con la zona de Urabá como una de la más endémica para malaria y donde el municipio de Turbo, fue el segundo en el área con más casos. Las veredas El Olleto y La Islita sitios de esta investigación, históricamente han sido dos veredas que han aportado importante número de casos. En estas zonas la dinámica de transmisión de malaria es complicada, debido a la presencia de vectores pertenecientes a complejos de especies, al uso del suelo en agricultura, minería; igualmente a los problemas sociales como el desplazamiento forzado no planificado de humanos y a la movilidad común de personas que buscan trabajo, lo que genera poblaciones humanas flotantes portadoras y susceptibles de ser infectados. Debido a la ausencia de una vacuna para malaria, la prevención y control de esta enfermedad, se enfoca en el diagnóstico adecuado y tratamiento oportuno de las personas contagiadas y al control vectorial. En este contexto, se realizó un estudio que permitiera determinar las especies de Anopheles spp. presentes en las localidades estudiadas, evaluando los sitios de cría y su infección natural con Plasmodium spp., además de conocer su papel en la transmisión de malaria. En las veredas El Olleto y La Islita, se realizaron cuatro muestreos entre 2015 y 2016, se instalaron trampas CDC en el intradomicilio, peridomicilio y extradomicilio, igualmente se realizó búsqueda activa en corrales de animales (vacas, cerdos y gallinas) y sobre atrayente humano protegido, previo consentimiento informado. Todos los especímenes colectados fueron identificados por morfología y por medio de secuencias del gen Citocromo Oxidasa I - COI (ADNmt). Además, se evaluó en todos los mosquitos colectados, la infección natural de Plasmodium spp., utilizando la prueba de PCR anidada de Snounou de 1993. Se colectaron 121 mosquitos adultos pertenecientes a cuatro especies, An. albimanus s.s. (n = 117), An. triannulatus s.l. (n = 1), An, apicimacula s.l. (n = 1) y An. pseudopunctipennis s.l. (n = 2), el 96% de ellos picando al hombre. Las secuencias obtenidas de COI confirmaron las especies identificadas por morfología, no obstante, se observó, sin incluir a An. albimanus s.s., que las especies encontradas, hacen parte de complejos de especies, involucradas en la transmisión de malaria en Colombia y/o países vecinos. Ningún mosquito colectado, fue encontrado positivo con Plasmodium spp. Como resultado de las actividades humanas, se encontraron sitios de cría artificiales, que poseen condiciones favorables para la cría de todas las especies colectadas. Aunque los criaderos fueron muy similares, en cuanto composición química, biótica y abiótica, An. triannulatus s.l. solo se colectó en un criadero en El Olleto, mientras que An. apicimacula s.l. en La Islita. Anopheles albimamus s.s. se colectó en los criaderos de ambas localidades, entre tanto que An. pseudopunctipennis s.l. no fue colectado en ningún criadero. Anopheles albimanus s.s. presentó amplia distribución, colectándose en las dos veredas de estudio, tuvo un comportamiento exofágico y exofílico, además de una evidente antropofilia; esta especie posiblemente es el principal vector de malaria en la zona. No obstante, debido a que otras dos de las especies encontradas (An. pseudopuctipennis s.l. y An. triannulatus s.l.), han sido consideradas vectoras en otras localidades, no se puede descartar, que en altas densidades poblacionales o en presencia de parasito circundante en la zona, podrían ser un vector de malaria importante en la región. Aunque no se encontraron mosquitos positivos en las veredas estudiadas, ni pacientes, debido posiblemente a los programas de control vectorial realizados por la Secretaria de Salud Departamental de Antioquia, incluido el programa de “Papa Luis” entre los 2012 al 2014, las zonas estudiadas son de alto riesgo de transmisión de malaria, debido a los vectores encontradas y su grado de antropofilia, y la disponibilidad de sitios de cría cerca de las viviendas. La existencia de condiciones geográficas, climáticas, económicas y socioculturales particulares de la zona; ligado a los procesos de intervención antrópica, complican la dinámica de transmisión de malaria en las localidades de estudio. En particular las condiciones climáticas presentes en temporada de lluvia, las cuales determinan la dinámica de sitios de cría, que influyen en la presencia o ausencia de especies de Anopheles spp., en este estudio se evidencia la necesidad de realizar las intervenciones de mitigación, en la temporadas de lluvia, ya que los insectos van a encontrar mayor oferta de criaderos y por consiguiente aumentaran las densidades poblacionales de insectos adultos, los cuales, solo necesitarán la presencia del parásito en la zona, para el inicio de un nuevo brote de transmisión de malaria.