ARTÍCULO ORIGINAL

 

Plan de vigilancia entomológica en zona de operaciones. Aproximación al estudio de anofelinos (Diptera: Culicidae) y riesgo entomológico asociado en las bases de Herat y Qala I Naw

Entomological surveillance program in area of operations: approach to the study of anopheline (Diptera: Culicidae) and entomological risk at the bases of Herat and Qala i Naw

 

 

Lacasa Navarro J.¹, Melero Alcíbar R.², Pérez Rico A.³, Santos Ramírez A.⁴, Salgado Morcillo F.J.⁵, Fuentes Gutiérrez S.⁶, Rubio Muñoz J.M.⁷, Ruiz Contreras S.⁸, Molina Moreno R.⁹, Vega Pla J.L.¹⁰

¹Cte. Veterinario. Escuela Militar de Sanidad. Madrid. España
²Doctora en CC. Biológicas. Instituto de Salud Carlos III. Servicio de Parasitología. Madrid. España
³Tte. Veterinario. Laboratorio de Investigación Aplicada. Cría Caballar de las Fuerzas Armadas. Córdoba. España
⁴Col. Veterinario. Centro Militar de Veterinaria de la Defensa. Madrid. España
⁵Cap. Veterinario. Centro de Formación de Tropa Num. 1. Cáceres. España
⁶Tte. Veterinario. Agrupación de Sanidad 1. Madrid. España
⁷Doctor en CC. Biológicas. Instituto de Salud Carlos III. Laboratorio de Malaria y otras Parasitosis emergentes. Madrid. España
⁸Doctor en CC. Biológicas. Laboratorio del Servicio de Control de Mosquitos. Diputación de Huelva. España
⁹Doctor en CC. Biológicas. Instituto de Salud Carlos III. Servicio de Parasitología. Madrid. España
¹⁰Tcol. Veterinario. Laboratorio de Investigación Aplicada. Cría Caballar de las Fuerzas Armadas. Córdoba. España

Este trabajo ha sido parcialmente financiado por la Inspección General de Sanidad a propuesta de la Jefatura de Apoyo Veterinario y el Organismo Autónomo Cría Caballar de la Fuerzas Armadas que han suministrando equipamiento necesario para realizar el muestreo prestando también el necesario apoyo en la consecución de las distintas fases del estudio. Ninguno de los organismos citados ha intervenido en el diseño, análisis y resultados obtenidos.

Dirección para correspondencia

 

 

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RESUMEN

Introducción: Cualquier información obtenida para contribuir a la evaluación del riesgo de aparición de brotes de malaria en la fuerza desplegada en zonas de operaciones es de máximo interés para los servicios de medicina preventiva. Tras un estudio piloto de vigilancia entomológica, realizado en la base de Herat (Afganistán) en 2008, se han realizado ahora nuevos estudios protocolizados y con más medios en dicha base, así como en la situada en Qala i Naw (Afganistán).
Material y métodos: Entre junio y octubre de 2010 se realizaron muestreos entomológicos en las bases de Herat y Qala i Naw, empleando trampas luminosas de succión tipo mini CDC con luz blanca y ultravioleta, así como una trampa de succión tipo BG-Sentinel de BioGents GmbH con atrayente químico. Las hembras de anofelinos se analizaron mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en busca de su posible infección por Plasmodium spp.
Resultados: Se capturaron culícidos pertenecientes a diversos géneros, entre ellos del género Anopheles. Todas las hembras de anofelinos fueron analizadas mediante PCR a tiempo real, siendo todas negativas a Plasmodium spp.
Discusión: Entre los ejemplares capturados, Anopheles hyrcanus es un potencial vector de malaria en la zona. Dada su presencia en la base de Herat, habría que valorar la posible existencia de reservorios de Plasmodium spp. en las zonas habitadas cercanas a la misma, y la influencia de factores externos, tales como los vientos predominantes en esa región, que pueden empujar a los mosquitos infectados hacia la base, desde esas zonas. Con los resultados obtenidos se puede establecer un protocolo sencillo de evaluación del riesgo de padecer malaria detectando mosquitos portadores potenciales (riesgo medio) y reales (riesgo alto).

Palabras clave: Vigilancia entomológica, Zona de Operaciones, Afganistán, Culicidae, Anopheles, Plasmodium, PCR.

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SUMMARY

Introduction: Any information obtained to contribute to the assessment of the risk of malaria outbreaks in the force deployed in area of operations is of greatest interest to preventive medicine services. Following a pilot study of entomological surveillance, carried out at the base of Herat (Afghanistan) in 2008, further protocolised research was recently performed also in Qala i Naw base.
Material and methods: Between June and September 2010 an entomological survey took place at the bases of Herat and Qala i Naw (Afghanistan), using for the purpose CDC traps with white and ultraviolet light, as well as a Sentinel trap type with specific chemical attractant BG-Lure^®. The females of Anopheles were analysed with the real-time polymerasa chain reaction (PCR) in order to look for the possible infection with Plasmodium spp.
Results: Mosquitoes belonging to various genera were captured. All anopheline females were analysed by real-time PCR and all of them were negative to Plasmodium spp.
Discussion: Among the captured specimens, Anopheles hyrcanus is a potential vector of malaria in the area. Due to its presence in the base of Herat, we should assess the possible presence of reservoirs of Plasmodium spp. in inhabited areas close to the base, as well as the influence of external factors, such as prevailing winds in this region that could drive infected mosquitoes toward the base from those areas. With the obtained results we could establish a simple protocol to assess the risk of malaria, detecting potential vectors (medium risk) and real vectors (high risk).

Key words: Entomological surveillance, Area of operations, Afghanistan; Culicidae; Anopheles; Plasmodium; PCR.

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Introducción

Las enfermedades transmitidas por artrópodos vectores han constituido históricamente, y siguen representando en la actualidad, una amenaza para las tropas desplegadas en Zona de Operaciones (ZO)¹. La participación de nuestras tropas en la Fuerza Internacional de Asistencia para la Seguridad (International Security Assistance Force-ISAF), en apoyo del gobierno afgano desde el año 2001, supone la presencia en un país como Afganistán, en el que la malaria, según la Organización Mundial de la Salud, es endémica en altitudes inferiores a 2.000 m².

La ocurrencia de una enfermedad transmitida por vectores en una zona determinada está condicionada por varios factores, entre los que se hallan la coexistencia de vectores, patógenos y reservorios en el tiempo y espacio, así como determinadas condiciones ambientales que faciliten el desarrollo completo de los patógenos en el vector y la supervivencia de éste el tiempo necesario para transmitirlos.

En el año 2008 se realizó en la Base de Apoyo Avanzada [Forward Support Base (FSB)] de Herat (Afganistán), un ensayo piloto de vigilancia entomológica, con el objetivo de realizar una primera aproximación a la posible presencia de vectores de la familia Culicidae, y en especial de anofelinos transmisores de la malaria³.

Con la experiencia extraída de aquel estudio, la adquisición de nuevos equipos de muestreo entomológico, así como la puesta a punto de un método de diagnóstico de la infección en anofelinos por Plasmodium spp. Marchiafava&Celli, 1885, mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), se pretende avanzar en la recopilación y análisis de la información entomológica en ZO y crear un protocolo de actuación. Dicha información podría constituir una valiosa contribución en la evaluación del riesgo de aparición de brotes de malaria en la fuerza desplegada en ZO por parte de los servicios de medicina preventiva. Este tipo de protocolo podría ser empleado también por otras organizaciones de ayuda humanitaria, eventos deportivos, etc. que necesiten desarrollar su actividad en zonas endémicas o sus áreas limítrofes.

 

Material y métodos

Entre los meses de junio y octubre de 2010 se desarrolló en la FSB de Herat y en la Base de Apoyo provincial [Provincial Support Base (PSB)] de Qala i Naw (Afganistán) un programa de muestreo entomológico para la captura de mosquitos (familia Culicidae). Se contemplan las siguientes fases:

1. Estudio entomológico para la captura e identificación de los especímenes de la familia Culicidae, y concretamente de los pertenecientes al género Anopheles Meigen, 1818.

2. Búsqueda de esporozoitos de Plasmodium spp. en las hembras de anofelinos capturadas, mediante la técnica de PCR a tiempo real.

Se utilizaron dos tipos de trampas para la captura de mosquitos adultos:

a) Trampas mini CDC con luz blanca (Herat) y ultravioleta (UV) (Herat y Qala i Naw) (figura 1). El mecanismo de la trampa consiste en succionar los mosquitos atraídos por la luz (blanca o ultravioleta) mediante un ventilador. Las trampas se colocaban al atardecer en zonas exteriores previamente seleccionadas, recogiéndose a la mañana siguiente. En algunos de los muestreos se adicionaron a la trampa bolsas de CO₂ granulado para potenciar el efecto atrayente sobre especímenes hematófagos.

 

Figura 1. Trampa CDC con luz UV situada en la entrada del ROLE 2.

 

b) Trampa no luminosa tipo BG Sentinel de BioGents GmbH con atrayente químico específico BG-Lure^® (Herat) (figura 2). Los mosquitos resultan atraídos por un cebo químico y son succionados por la fuerza de un ventilador. Se colocaban al atardecer y eran recogidas al día siguiente. En la mayoría de los muestreos con esta trampa se emplearon también bolsas de CO₂ granulado.

 

Figura 2. Trampa "Sentinel" colocada en el hangar de la Unidad PASI.

 

Tras el reconocimiento del terreno se eligieron los puntos de muestreo en función de la accesibilidad, tipos de hábitat y proximidad a zonas habitadas. La periodicidad de los muestreos se realizó en función del nivel de capturas y la presencia de especímenes del género Anopheles, no superando el intervalo de quince días, de forma que se completase el ciclo de las distintas generaciones de mosquitos. Para la elección de puntos de muestreo de mosquitos del género Anopheles se tienen en cuenta dos criterios fundamentales, uno es localizar las zonas húmedas con agua encharcada, y otro, las zonas de concurrencia de personal militar junto con personal civil procedente del área próxima a la base (centros de atención sanitaria, zonas de trabajo con personal civil empleado, etc.). En la FSB de Herat se seleccionaron inicialmente 3 puntos de muestreo de mosquitos adultos, ya que, a excepción de las aguas fecales de la depuradora, no se hallaron colecciones de agua donde hacer muestreos; posteriormente se seleccionaron 3 nuevos puntos. En la PSB de Qala i Naw se seleccionaron 5 puntos de muestreo para adultos (Tabla 1).

 

Tabla 1. Puntos de muestreo.

 

La sistemática seguida en ambas bases una vez recogidas las trampas fue la siguiente: el receptáculo o saquito de malla de la trampa se guardó en el congelador a -20 ^oC, al menos durante dos horas para asegurar la muerte de los mosquitos. Una vez transcurrido ese tiempo, se vació su contenido sobre un papel blanco para, con la ayuda de una lupa, separar los culícidos del resto del material capturado y proceder a su posterior identificación. Los culícidos se traspasaron después a tubos de 1,5-2 ml, etiquetados con el código del punto prospectado, en los que se había colocado previamente silicagel y papel de celulosa o un pedazo de gasa. Finalmente se almacenaron en congelación. Posteriormente, los tubos con las muestras fueron transportados a Territorio Nacional (TN) para la identificación de las mismas.

En el Servicio de Parasitología del Centro Nacional de Microbiología (Instituto de Salud Carlos III) se identificaron los culícidos hasta nivel de especie, en todos los casos en los que fue posible. Se estudiaron los caracteres morfológicos propuestos por Encinas Grandes⁴, Harbach⁵ y Melero-Alcíbar⁶ para el género Culex Linnaeus, 1758 y por Glick⁷ para el género Anopheles. En algunos ejemplares, su mal estado de conservación únicamente permitió la identificación hasta nivel de género.

Las hembras de anofelinos fueron enviadas al Laboratorio de Investigación Aplicada del Organismo Autónomo Cría Caballar de las Fuerzas Armadas para analizar la presencia de esporozoitos de Plasmodium spp en estos mosquitos. Para ello se puso a punto en dicho laboratorio una técnica de extracción de ADN que minimizase la actividad de los inhibidores de la polimerasa presentes en los tejidos del mosquito. Los mosquitos tienen un tratamiento previo de congelación. Se introducen en un cilindro de acero dotado de un émbolo del mismo material, se sumerge el cilindro cerrado en nitrógeno líquido durante 3 minutos, se extrae y se agita durante un minuto de forma que el émbolo pulverice la muestra. Después se añaden 200 μl de agua y se traspasa el contenido a un microtubo. Para realizar la extracción se emplea el kit comercial i-genomic CTB DNA Mini Kit (Intron Biotechnology, Inc). La amplificación de las secuencias de ADN se llevó a cabo en un termociclador de la marca Corbett, modelo RotorGene 6000. La técnica seleccionada de amplificación mediante PCR a tiempo real ha sido la propuesta por Mangold et al.⁸, la cual permite diferenciar entre las cuatro especies de Plasmodium que pueden parasitar a los humanos, sin necesidad de usar sondas específicas.

 

Resultados

En la FSB de Herat los puntos de muestreo seleccionados tuvieron las localizaciones que a continuación se indican y en ellos se emplearon las trampas que se señalan:

- El punto de muestreo denominado H1 se situó junto a la Unidad de HELISAF (helicópteros), cercano a la pista de aterrizaje (figura 3). En él se utilizó una trampa de tipo CDC con luz blanca.

 

Figura 3. Colocación de trampa CDC junto a la Unidad HELISAF

 

- El punto de muestreo con la denominación D2 se localizó junto a la balsa de depuración de aguas de la zona española (figura 4). Se utilizó una trampa de tipo CDC con luz UV.

 

Figura 4. Trampa CDC junto a la balsa de depuración de aguas.

 

- El punto R3 se situó detrás de las instalaciones del ROLE 2 (hospital). Se empleó una trampa tipo BG Sentinel con cebo atrayente químico BG-Lure^®.

Se realizaron muestreos en cada punto durante dos noches consecutivas. En los días siguientes se seleccionaron nuevos puntos de muestreo y se desechó el punto R3, en el que se utilizaba la trampa Sentinel, ante la gran exposición al viento nocturno y la ausencia de capturas.

Los nuevos puntos seleccionados fueron:

- PA3: en él se colocó la trampa tipo BG Sentinel (figura 2). Localizado dentro del hangar de la Unidad PASI. Se trata de un hangar cerrado en el que se realizan trabajos nocturnos relacionados con aviones no tripulados.

- C4: en la zona trasera de la cocina, junto a los almacenes de víveres. En dicho punto se utilizó la trampa tipo CDC con luz UV

- R5: se localizó en la zona delantera del ROLE 2, junto a su entrada.

En él se empleó la trampa CDC con luz UV (figura 1).

En la PSB de Qala i Naw se seleccionaron 5 puntos de muestreo para adultos, empleándose en todos ellos una trampa tipo CDC con luz UV:

- Zona exterior del edificio de Plana Mayor y Mando de la OMLT/EADA/CIMIC, denominado MA1.

- Punto exterior junto a la zona de vida del ROLE (hospital), junto a la puerta de entrada oeste, al que se denominó MA2.

- Punto de muestreo MA3, situado en el exterior, entre los dos depósitos de agua de la base.

- Punto exterior situado junto al pozo de agua existente detrás del gimnasio, cercano a una zona que solía estar encharcada, denominado MA4.

- El último punto de muestreo se situó junto a las perreras, en la parte trasera de la compañía; se le dio la denominación MA5.

En la tabla 3 se muestra el número total de ejemplares de la familia Culicidae capturados en cada una de las bases.

 

Tabla 2. Resumen de muestreos en Herat y QiN.

 

Tabla 3. Número de culícidos capturados.

 

En las figuras 5 y 6 se observa la distribución por especies.

 

Figura 5. Distribución por especies en la FSB de Herat.

 

Figura 6. Distribución por especies en la PSB de QiN.

 

Las capturas más abundantes en la FSB de Herat correspondieron a la especie Culex theileri Theobald, 1903, ampliamente distribuida a nivel mundial y de carácter marcadamente antropofílica;para algunos autores no estaría implicado en la transmisión de enfermedades humanas, aunque su papel como vector no ha sido suficientemente estudiado⁵.

Culex pipiens Linnaeus, 1758 resultó la segunda especie más abundante en esta base; también muy difundida mundialmente, sus hembras atacan a todos los vertebrados de sangre caliente. Tiene relevancia como vector de patógenos para el ser humano, incluyendo numerosas arbovirosis como el Virus del Nilo Occidental⁹ o la Encefalitis de San Luis¹⁰.

Se capturaron 23 especímenes del género Anopheles (4,4% del total de Culícidos), de los cuales la especie más abundante fue An. hyrcanus (Pallas, 1771) (14 ejemplares); 8 ejemplares correspondieron a An. dthali Patton, 1905 y en un caso no se pudo determinar la especie.

Los especímenes del género Culiseta Felt, 1904, ampliamente difundidos, no tienen relevancia como vectores de patógenos para el ser humano.

Se capturó un único ejemplar de Aedes vexans (Meigen, 1830), que aparece citado por algunos autores como potencial vector del virus de la Fiebre del Valle del Rift¹¹.

En la PSB de QiN se capturaron dos ejemplares de Culex hortensis Ficalbi, 1889, especie no hallada en Herat y que carece de importancia como vector. Ochlerotatus caspius (Pallas, 1771), que tampoco aparece en Herat, y del que únicamente se capturó un ejemplar en QiN, podría tener importancia como vector de algunas arbovirosis¹². Se capturaron cuatro especímenes del género Anopheles (un 24% del total de las capturas), de los que desgraciadamente no se pudo determinar la especie dado su mal estado.

En la tabla 4 se muestran los resultados de la identificación de los ejemplares del género Anopheles.

 

Tabla 4. Ejemplares del género Anopheles con su código de muestreo.

 

En la FSB de Herat fue posible identificar dos especies diferentes: An. hyrcanus y An. dthali (Tabla 4). Este último es considerado un vector secundario de malaria en el vecino país, Iran¹³. An. hyrcanus fue la especie, entre los anofelinos, más capturada en Herat. Es un vector potencial de malaria^14-16, con un comportamiento exofílico y exofágico, y cuyas larvas suelen desarrollarse en zonas de regadío encharcadas. Es antropofílico, especialmente si no existe ganado cerca del que alimentarse¹⁷.

Las hembras de anofelinos remitidas al Laboratorio de Investigación Aplicada del Organismo Autónomo Cría Caballar de las Fuerzas Armadas se procesaron individualmente mediante PCR, siendo los resultados en todos ellas negativo a Plasmodium spp.

 

Discusión

Uno de los factores a considerar en la posibilidad de transmisión de la malaria, es la cantidad de portadores de gametocitos de Plasmodium spp. en la zona durante el período en el que dicha transmisión es posible. En este sentido es interesante destacar que la mayoría de las hembras de An. hyrcanus se capturaron en un punto de muestreo situado junto a la entrada del hospital ROLE 2 de la base de Herat. En dicho hospital se atiende con relativa frecuencia a personal local, del que no se conoce su estado sanitario, y que podría constituir reservorios de Plasmodium; a ello habría también que añadir el gran número de personal civil local empleado en la propia base.

La distancia que separa la base de las primeras zonas habitadas en las que se practica el regadío es de 3 Km, siendo de 6 Km la distancia al principal río de la ciudad, ambas zonas situadas al norte de la base. En el caso de existir reservorios en estas zonas, a pesar de la distancia existente, también deberían considerarse como posibles elementos de riesgo, dado que en los muestreos realizados se constató que la componente predominante del viento era norte noreste y noroeste; concretamente se constataron estas componentes para el viento en un 72,1% de los días en los que se realizaron muestreos. Si en estas áreas existieran anofelinos infectados, podrían ser empujados con relativa facilidad hasta la base.

En la PSB de Qala i Naw, llama la atención el escaso número de mosquitos capturados en los 16 muestreos realizados, si bien 4 pertenecían al género Anopheles. En este caso no ha sido posible llegar a nivel de especie en la identificación, debido al mal estado de conservación de los ejemplares remitidos. Las condiciones bioecológicas de los terrenos ocupados por la base, suelos áridos y vegetación predominantemente compuesta por matorral, no son favorables para el desarrollo y cría de culícidos. Exceptuando una zona de encharcamiento esporádico situada en la zona perimetral, no existen colecciones de agua. Por otra parte, y a pesar de que la distancia con la población cercana no es grande (inferior a 1 Km), ésta se halla hacia el Este, siendo los vientos dominantes de componente oeste o noroeste.

En este estudio se han realizado 539 capturas de las que 24 eran hembras de anofelinos y, a priori, candidatas a ser portadoras. A pesar del resultado negativo a Plasmodium spp., estas hembras, representaban en la PSB de Qala i Naw un 11,7% del total de capturas, a pesar de que éstas fueron muy escasas (17); en la FSB de Herat estas potenciales portadoras se encontraron en una proporción del 4,2%.

Un programa de vigilancia entomológica como el expuesto, mantenido en el tiempo, permitiría obtener datos de diferentes periodos de transmisión y realizar evaluaciones del riesgo más precisas y anticipadas.

En el futuro sería muy interesante abordar estos estudios entomológicos desde una óptica multidisciplinar. Para ello sería necesario contar en TN con un elemento de apoyo con plenas capacidades en diagnóstico entomológico (taxonomía y determinación de la infección natural en el vector) y con un órgano de integración y análisis de los datos suministrados para las decisiones en materia de medicina preventiva.

 

Conclusiones

La información generada con este procedimiento de muestreo ha demostrado ser relevante y de un interés máximo para las autoridades sanitarias, pues si se cruzan estos datos con los de casos palúdicos existentes en la zona se puede obtener una idea del nivel de riesgo del personal militar de la base.

El programa de vigilancia entomológica orientado a la evaluación del riesgo de transmisión de la malaria podría, a la vista de los resultados, estructurarse en cuatro etapas:

A. Muestreo:

• Determinar las zonas húmedas o habitadas más próximas a la base.

• Determinar si en la época de muestreo hay vientos dominantes para extender el muestreo a zonas húmedas o habitadas más alejadas.

• Determinar la frecuencia del muestreo en función del número de capturas.

• Se deben emplear lámparas luminosas tipo mini CDC preferentemente con cebo a base de CO2, siguiendo las recomendaciones del fabricante.

B. Clasificación de los culícidos mediante las claves taxonómicas correspondientes.

C. Análisis de presencia de portadores de esporozoitos de Plasmodium spp., mediante PCR.

D. Elaboración de un informe estableciendo tres niveles de riesgo:

• BAJO: No se detectan en las capturas mosquitos clasificados como posibles trasmisores de la malaria.

• MEDIO: Se detectan en las capturas mosquitos clasificados como posibles trasmisores de la malaria.

• ALTO: Se detectan esporozoitos de Plasmodium spp. en mosquitos capturados.

 

Agradecimientos

Se agradece el interés de los Oficiales Veterinarios que se prestaron a recabar datos y muestras en las ZO.

 

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Dirección para correspondencia:
Cte. Vet. Javier Lacasa Navarro
Escuela Militar de Sanidad (Dpto. de Veterinaria)
C^o de los Ingenieros, 6
28071 Madrid. Tlf. 913647379 / 8147379
e-mail: jlacnav@ea.mde.es

Recibido: 23 de noviembre de 2011
Aceptado: 20 de julio de 2012