Biología reproductiva de dos poblaciones de Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae) en condiciones de laboratorio
Reproductive biology of two populations of Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae) under laboratory conditions
Jorge Espinoza1,a, Marinely Bustamante1,2,a, Ana Lineth García2,e, Omar Tenorio2,a, François Noireau1,2,b, Demetrio Rivera3,c, Mirko Rojas Cortez4,d
1 Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBISMED), Facultad de Medicina, Universidad Mayor de San Simón , Cochabamba, Bolivia. ]]>
2Institut de Recherche Pour le Développement (IRD), La Paz, Bolivia.aBiólogo-Entomólogo; bMédico-Entomólogo; cTécnico Entomólogo; dIngeniero-Ento-mólogo; eEntomólogo-Biólogo Molecular
*Correspodencia a: Jorge Espinoza
Correo electrónico: jorgeespinozaecheverria@gmail.com
Recibido el 19 de octubre 2011. Aceptado el 18 de noviembre de 2011
Resumen
]]> Objetivos: en el presente estudio, se documentó la biología reproductiva de dos poblaciones de T. infestans provenientes de los Valles Mesotérmicos Andinos (20 de Octubre) y del Chaco Serrano (Mataral), en condiciones de laboratorio. Métodos: se utilizaron 15 parejas de T. infestans por población (Mataral y 20 de Octubre) y como población control colonias de T. infestans de laboratorio; siendo alimentados en gallinas durante 45 minutos y mantenidos en una cámara climática a 28±3°C, 60±5%. Se calcularon los siguientes parámetros e índices: Fecundidad, Fertilidad, Índice de Ovipostura (IO), Índice de Fertilidad (IF). Resultados: se observó que las cepa de T. infestans de la localidad 20 de Octubre, presentaron mayor número de huevos; fecundidad promedio por día de (1.95±1.5), una fertilidad de 95.6%, (IO) promedio fue de 0.43 y (IF) promedio de 0.9. Análisis estadísticos indicaron que la localidad 20 de Octubre presentó valores significativos entre variables de número de huevos y peso de los triatominos con una relación de R2=0,77 y una correlación de Pearson (p=0,0008). Conclusiones: en condiciones de laboratorio poblaciones diferentes de T. infestans de diferentes regiones de Bolivia presentan patrones de Fecundidad y Fertilidad diferentes; estos datos son de suma importancia para ser considerados por los Programas de Control Vectorial ya que el ciclo biológico de una misma especie vectora puede variar en función al área geográfica, por lo cual es muy importante continuar con estudios que describan y ayuden a comprender la biología de las principales especies vectores en Bolivia.Palabras claves: triatoma infestans; fecundidad; fertilidad; enfermedad de Chagas.
Abstract
Objectives: in the present study, we documented the reproductive biology of two populations of T. infestans, from the mesothermic Andean Valleys (20 de Octubre) and the Chaco Serrano (Mataral) in laboratory conditions. Methods: there was used 15 pairs of T. infestans populations (Mataral and 20 de Octubre). The control population was colonies of T. infestans from laboratory. The insects were fed on chickens for 45 minutes and kept in a climate chamber at 28 ± 3 ° C, 60 ± 5%. The following parameters and rates were calculated: Fecundity, Fertility, oviposition index (IO), fertility index (FI). Results: it was observed that the T. infestans strain from 20 de Octubre locality, presented the greatest number of eggs per day, with a daily fecundity average rate of (1.95 ± 1.5), a fertility of 95.6% (IO) averaged 0.43 (IF) average of 0.9. Statistical analysis shown that the 20 de octubre locality, presented significant values between variables of number of eggs and the weight of triatomines with a ratio of R2 = 0.77 and a significant Pearson correlation. Conclusions: under laboratory conditions two different populations of T. infestans coming from different regions of Bolivia, shown different patterns of fecundity and fertility, these data are of valuable importance to be considered by vector control programs, since showed that the life cycle of the same vector species may vary according to geographical area, therefore, is very important to continue with studies that describe and help to understand the biology of the main vector species in Bolivia.
Keywords: triatoma infestans, fecundity, fertility, Chagas disease.
La enfermedad de Chagas es un problema grave de salud pública por su magnitud, importancia, impacto y difícil control. El agente etiológico de esta enfermedad es el Trypanosoma cruzi, que es transmitida por insectos hematófagos de la sub-familia Triatominae. Otros mecanismos de transmisión del parásito al ser humano son las transfusionales, congénita, y oral (por medio de alimentos contaminados con T. cruzi)1,2.
En los países del extremo sur de América del Sur, es decir en Argentina, Brasil, Bolivia, Chile, Paraguay y Uruguay, el principal vector de la enfermedad de Chagas es el Triatoma infestans que tiene hábitos exclusivamente domiciliares, esto es, que coloniza el interior y el peri-domicilio de las viviendas humanas. En esta Región, la principal fuente de infección humana con Trypanosoma cruzi, agente causal de la Enfermedad de Chagas, es a través del insecto vector. Por tanto, los programas de control de la transmisión se basan en la fumigación de las viviendas con insecticidas de efecto residual y en la vigilancia continua de su re-infestación3-5.
En Bolivia, el área endémica del Triatoma infestans, cubre el 60% del territorio nacional (Tarija, Chuquisaca, Cochabamba, Santa Cruz y parcialmente Potosí y La Paz). Actualmente se estima que la población en riesgo de contraer la Enfermedad de Chagas es aproximadamente de 3 700 000 habitantes, y que 1 800 000 habitantes estarían infectados6-10.
]]> Por otra parte, Bolivia es reconocida como el centro de origen y endemismo de T. infestans, al identificarse los primeros focos silvestres del insecto. Evidencias filogenéticas y de biología molecular, confirman que este triatomino se originó en la región biogeográfica de los Valles Mesotérmicos Andinos de Bolivia y que a partir de esta región se habría dispersado por los países del Cono Sur y el Sur del Perú5,8,11-13.En la actualidad se ha identificado un mayor número de focos silvestres de poblaciones de T. infestans en las regiones bio-geográfica de los Valles Mesotérmicos Andinos y en menor grado en el Chaco Boreal de Bolivia. Consecuentemente se ha demostrado la amenaza que pueden representar estas poblaciones silvestres, en el proceso de re-infestación de viviendas en zonas endémicas, la capacidad de mantener el ciclo natural de la enfermedad, es decir que su condición de hematófago le permite transmitir el parásito Trypanosoma cruzi (agente etiológico de la enfermedad de Chagas) a sus hospederos vertebrados14-18.
Por lo tanto, el estudio de la biología reproductiva de T. infestans de poblaciones silvestres es de gran interés, ya que el rendimiento reproductivo está estrechamente relacionado con la ingesta de sangre19, siendo este último un factor muy importante que tiene un efecto directo en la dinámica poblacional de los triatominos20-22. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar la biología reproductiva de dos poblaciones de T. infestans provenientes de los valles mesotérmicos andinos y del Chaco Serrano, enfocado en la capacidad reproductiva de la población de esta especie en condiciones de laboratorio.
Materiales y métodos
El estudio se desarrollo con ninfas de V estadio de Triatoma infestans silvestres de Mataral y 20 de Octubre, poblaciones procedentes de las regiones bio-geografías del valle mesotérmicos andino y del chaco serrano (fig.1), respectivamente. Se utilizó una población control del Laboratorio de Entomología de la Escuela Técnica de Salud Boliviano Japonesa de Cooperación Andina del Departamento de Cochabamba.
| Figura 1. Ubicación bio-geográfica de las cepas silvestres de T. infestans en Valles (20 de Octubre), Chaco Serrano (Mataral), del Departamento de Cochabamba. |
Se separaron 15 parejas (hembras y machos) de triatominos por población, inmediatamente después de la muda de las ninfas se colocaron en frascos de plástico de 100 ml, los cuales fueron identificados y cerrados con redes de nylon conteniendo en su interior piezas de papel de filtro. Los insectos fueron sometidos a un mismo tiempo de ayuno (seis días) asegurando así la homogeneidad fisiológica de la alimentación. Posteriormente los triatominos fueron alimentados en gallinas en periodos de 45 minutos. La medición del peso se realizó antes y después de cada repasto sanguíneo utilizando una balanza analítica. Durante el experimento los triatominos se mantuvieron en una cámara climática a 28 ± 3 °C, 60 ± 5% Humedad Relativa (HR).
]]> Los parámetros reproductivos fueron medidos desde el inicio de la formación de las parejas hasta la muerte de las hembras, llegando a contabilizar los huevos producidos durante el lapso de observación.Dentro los aspectos reproductivos de los triatominos se calcularon los siguientes parámetros e índices: Fecundidad, Fertilidad, Índice de Ovipostura (IO), Índice de Fertilidad (IF).
Se realizaron análisis estadísticos a través de paquetes estadísticos BioEstat, STATISTICA8, SigmaPlot. Donde se realizó una regresión entre las variables de número de huevos y peso de los triatominos, también se realizó una correlación de Pearson con 0,05 de nivel de confianza para comprobar las diferencias entre las poblaciones.
Resultados
Una vez que los triatominos ingresaron al estado adulto, se observó que la longevidad de las hembras de T. infestans durante el estudio, presentó un promedio de 28,7 días, con un máximo de 29,1 (Laboratorio) y un mínimo de 28,3 (20 de Octubre), y donde la primera ovipostura inició entre los 6 a 16 días, con una media de 9,7 ±2 días. Asimismo se observó que la cepa de localidad 20 de Octubre, presentó el mayor número de huevos (156) con una media de 15,6 ±7 DE, llegando esta a producir un máximo de 41 y un mínimo de 1 huevos y presentó una Fecundidad promedio por día con (1,95 ± 1,5) y mostró un promedio de 0,43 en el Índice de Ovoposición (IO) (tabla 1).
Tabla 1. Parámetros e índices reproductivos (Fecundidad) de Triatoma infestans en laboratorio.
De la misma forma, se observó que los triatominos (hembras) de la localidad 20 Octubre presentaron un valor máximo de 95,6% en Fertilidad y promedio de 0,9 en Índice de Fertilidad (IF) (tabla 2).
]]>Tabla 2. Parámetros e índices reproductivos (Fertilidad) de Triatoma infestans en laboratorio.
La producción de huevos por día en las tres cepas de T. infestans presentan diferencias, siendo la cepa de la localidad 20 de Octubre la que exhibe un mayor número (41) de huevos producidos, seguido por las cepas de Mataral (31), a diferencia de la cepa de laboratorio quien presentó el menor número de huevos (14). Sin embargo, la cepa de laboratorio presentó mayor uniformidad en la producción de huevos durante el tiempo de estudio (fig. 2).
Figura 2. Número de huevos de T. infestans por día.
La relación entre el número de huevos y el peso de los triatominos (femenino), mostró que la cepa de la localidad 20 de Octubre fue significativo (R2= 0,77), a diferencia de la cepa de la comunidad de Mataral quien presentó el menor valor de correlación (R2= 0,016) (fig. 3).
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| Figura 3. Relación número de huevos-peso de las colonias de triatominos. |
La correlación entre el número de huevos y el peso final del triatomino para las diferentes colonias de triatominos, mostró que la localidad 20 de Octubre presentó una alta correlación entre ambas variables, con un valor significativo de (p<0,001) (tabla 3).
Tabla 3. Correlación de Pearson entre las variables: número de huevos y peso del triatomino.
Discusión
T. infestans es uno de los triatominos con mayor índice de domiciliación ya que invade y coloniza hábitats domésticos, especialmente habitaciones rurales típicas de las zonas más pobres, particularmente aquellas con paredes de barro y paja, así como también hábitats peridomésticos como gallineros, corrales15,23. Según Wisnivesky-Colli et al24, los triatominos extradomésticos y silvestres, representan un riesgo epidemiológico, al ser estos la principal fuente de infección de T. cruzi para el ser humano25-29.
]]> El presente trabajo sobre la biología reproductiva de T. infestans de dos poblaciones en condiciones de laboratorio, es relevante ya que el rendimiento reproductivo está estrechamente relacionado con la ingesta sanguínea19, siendo este un factor que tiene un efecto directo en la dinámica poblacional de los triatominos y el cual está estrechamente relacionada con la transmisión vectorial de la enfermedad de Chagas20-22.En el presente estudio la alimentación de los triatominos se realizó con sangre de gallina, debido a que presenta mayor cantidad de nutrientes, que la sangre de mamífero. De la misma forma, la digestión de la sangre de gallina es más rápida para la producción de huevos, que la sangre de mamíferos, facilitando así éste modelo de estudio en laboratorio30-33.
Al analizar la oviposición de T. infestans en condiciones de laboratorio, se observó que éste inició entre el sexto y décimo día, a diferencia de lo observado por Catalá et al34, quien verificó un inicio de oviposición entre décimo y vigésimo día. En relación a otras especies de triatominos como T. maculata, presentó valores mayores (9,19±4,76 DE)35-36. De acuerdo a los datos observados en el estudio y en concordancia a los datos observados por Feliciangeli et al37, quién evidencia que el tiempo mínimo que necesita un triatomino para oviponer, es de una semana después de cada alimentación.
Friend & Smith38, señalan que el número de huevos producidos por T. infestans es proporcional a la cantidad de sangre ingerida. Llegando a requirir aproximadamente de 17 mg de sangre para la producción de cada huevo. Sin embargo, dicha afirmación no se pudo corroborar en el presente estudio, ya que los resultados obtenidos muestran que la producción de huevos no presenta una correlación con el peso del volumen de sangre ingerido por los triatominos.
La fecundidad en este estudio mostró que en promedio una hembra produce 1,4±1,3 huevos por día y 9,8 huevos/hembra/ semana, obteniendo valores similares por Malo et al39. Otros estudios en diferentes Triatominos como T. maculata mostraron valores mayores (27,70±9,19)35,36.
Analizando la fecundidad se observa un descenso brusco a partir del 12 día para las localidades de 20 de Octubre y Mataral, a diferencia de la cepa de Laboratorio quien mostró un descenso constante a partir del 14 día, a diferencia de Torres35, quien reportó a los 30 días un descenso de la fecundidad.
La tasa de fertilidad (eclosión de huevos) de la especie Triatoma varía en función a la temperatura y la humedad relativa, generalmente estos llegan a ser superiores al 80%19,40-42. La mayor fertilidad obtenida en nuestro estudio fue para localidad de 20 de Octubre quien presentó un valor de 95,6%, seguido de la cepa de laboratorio con 86,3% y Mataral con 77,8%. No obstante se observaron valores bajos en diferentes estudios tales como un 60% y 78,3%43,44.
Los datos observados en condiciones controladas de laboratorio, de las poblaciones silvestres de T. infestans colectadas en las Regiones Biogeográficas de los Valles Mesotérmicos y el Chaco Serrano de Bolivia, infieren patrones diferentes de fecundidad y fertilidad.
El ciclo biológico en una misma especie, en éste caso T. infestans, puede presentar comportamientos diferentes en función al área biogeográfica en la que se encuentre, modulada de acuerdo a las variables particulares del macro y micro hábitat.
El análisis de estos datos biológicos de T. infestans son de importancia para los Programas de Control Vectorial, la continuidad de esta línea de estudios aporta a comprender la biología y el riesgo epidemiológico de la principal especie vector en Bolivia.
]]>Agradecimientos: se les agradece a las siguientes instituciones y a las personas por su colaboración y orientación en el transcurso del trabajo: Laboratorio de Entomología de la Escuela Técnica de Salud Boliviano Japonesa de Cooperación Andina del Departamento de Cochabamba; Dr. Hugo Albarracín Veizaga, Técnico Robertho Rodríguez Vidal., Hiber Luis Calle Mamani.
Conflictos de interés: Los autores declaran no tener conflictos de interés en la publicación de este artículo.
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