Effects of African oil palm monocrops in the role of small mammals within the transmission cycle of Trypanosoma cruzi

Abstract

Chagas disease, caused by the parasite Trypanosoma cruzi, is one of the most prevalent vectorborne diseases in Latin America. Human intervention in wild habitats can alter the transmission cycle of the parasite by the modification of interactions between vectors and hosts. This could be the case of African oil palm (Elaeis guineensis) cultivation in Colombia, given the reports of infestation of these monocrops by the vector Rhodnius prolixus. We aim to evaluate the possible effect of human intervention in the transmission of Chagas disease, by developing an epidemiological model that allow us to describe the infection dynamics of wild small mammals in two habitats with different land use in Casanare. Overall infection of collected individuals was significantly higher in the native Attalea butyracea forest (18.4%) compared to infection in the plantation (6.2%); being Rodentia order the only one to exhibit a significant difference (18.92% in forest vs. 3% in plantation). Prevalence in Didelphimorphia was 16% and 0%, while Chiroptera individuals exhibit 20% and 11% infection percentages. Model estimates a higher predation activity in the forest, increasing the risk of oral transmission of the parasite. Furthermore, is estimated that vectors in the plantation have higher probability of infection, presumably due to the higher parasitemia that species found in this habitat can reach. Here we show evidence of establishment of African oil palm plantations in Casanare as a risk factor for Chagas disease transmission, by promoting vector infestation of new scenarios and by increasing the number of susceptible and highly infective hosts.

La enfermedad de Chagas, causada por el parásito Trypanosoma cruzi, es una de las enfermedades transmitidas por vectores en América latina. La intervención humana en hábitats salvajes puede alterar el ciclo de transmisión del parásito al modificar las interacciones entre vectores y hospederos. Este puede ser el caso de la plantación de palmas de aceite africana (Elaeis guineensis) en Colombia, dados los reportes de infestación de estos monocultivos con el vector Rhodnius prolixus. Se propone evaluar el posible efecto de la intervención humana en la transmisión de la enfermedad de Chagas, desarrollando un modelo epidemiológico que permita describir las dinámicas de infección de pequeños mamíferos salvajes en dos hábitats con diferente uso del suelo en Casanare. La infección general de los individuos colectados fue significativamente mayor en el bosque nativo de Attalea butyracea (18.4%) comparado con la infección en el cultivo (6.2%); siendo Rodentia el único orden en exhibir una diferencia significativa (18.92% en el bosque vs. 3% en la plantación). La prevalencia en Didelphimorphia fue 16% y 0%, mientras que Quirópteros presentaron porcentajes de 20% y 11%. El modelo estima una mayor actividad predatoria en el bosque, incrementando el riesgo de transmisión oral del parásito. Además, se estima que los vectores en el cultivo tienen una mayor probabilidad de infección, posiblemente debida a la presencia de especies de hospederos con mayor parasitemia. En este trabajo se muestra evidencia sobre el riesgo que representa el establecimiento de monocultivos de palma de aceite africana para la transmisión de la enfermedad de Chagas, al promover la infestación de nuevos escenarios por parte de los vectores y al incrementar el número de hospederos susceptibles y altamente infecciosos.