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Establecimiento, mantenimiento y productividad de una colonia de laboratorio de Lutzomyia spinicrassa Morales, Osorno-Mesa, Osorno y Hoyos, 1969 (Diptera: Psychodidae) en Colombia ([seccion]).

Resumen

El flebotomo Lutzomyia spinicrassa es vector de Leishmania braziliensis y tiene amplia distribucion en plantaciones de cafe en Colombia y Venezuela. Metodologia: Se establecio una colonia en condiciones de laboratorio a partir de 600 hembras de L. spinicrassa capturadas en el campo y mantenidas a temperatura de 23[grados]C y humedad relativa de 70%. El tiempo de desarrollo desde huevo hasta adulto oscilo entre 58 y 78 dias, en promedio 11 semanas. Se compararon parametros poblacionales de la especie obtenidos a partir de cinco generaciones sucesivas mantenidas en grupos, con una generacion criada individualmente. Resultados: Se obtuvieron los siguientes parametros en cada condicion experimental: tasa neta de reproduccion (6,92 y 7 hembras por hembra por generacion), tasa intrinseca de incremento poblacional (0,17 y 0,18 hembras por hembra por semana) y tasa finita de incremento poblacional (1,06 y 1,19 individuos por hembra por semana). Conclusion: Estos datos sugieren que la colonia de L. spinicrassa tuvo un incremento constante durante las seis generaciones analizadas.

Palabras clave: etapas del ciclo de vida, colonizacion, Lutzomyia, estimativas de poblacion.

Establishment, maintenance and productivity of a colony of laboratory from Lutzomyia spinicrassa Morales, Osorno-Mesa, Osomo & Hoyos, 1969 (Diptera: Psychodidae) in Colombia.

Abstract

Lutzomyia spinicrassa is a vector of Leishmania braziliensis. This sand fly has a broad geographical distribution in Colombia and Venezuela and it's founded mainly in coffee plantations. Methodology: Starting from 600 females of L. spinicrassa captured in field a laboratory colony was established. The development time from egg to aduh ranged from 58 to 78 days, 11 weeks in average. Population parameters of five successive generations maintained in groups were compared with a generation reared individually. Results: The following parameters were obtained in each experimental condition: net rate of reproduction (6.92 and 7 females per female per generation), intrinsic rate of population increment (0.17 and 0.18 females per female per week) and finite rate of population increment (1.06 and 1.19 individuals per female per week). Conclusion: These data suggest that the colony of L. spinicrassa had a constant increment during the six analyzed generations.

Key words: Life cycle stages, colonization, Lutzomyia, population estimates.

INTRODUCCION

La especie Lutzomyia spinicrassa (1) se encuentra principalmente en plantaciones de cafe en Colombia y Venezuela (2). A esta especie se la conoce como antropofilica y tambien ha sido incriminada como vector de Leishmania braziliensis (35). Maingon et al. (6) encontraron hembras de L. spinicrassa infectadas con L. braziliensis y L. mexicana.

El mantenimiento de flebotomos exige cuidado especial para lograr establecer una colonia en condiciones de laboratorio. El primer trabajo que se enfoco a colonizar y calcular las tasas reproductivas de L. longipalpis fue el de Killick-Kendrick et al. (7), que sirvio de base para la realizacion de trabajos posteriores en Colombia con otras especies de Lutzomyia (8-15).

El conocimiento de la biologia reproductiva de artropodos vectores es fundamental para entender la epidemiologia de las enfermedades que transmiten. Escovar et al. (16) en un trabajo sobre biologia reproductiva de L. spinicrassa, obtuvieron una tabla de vida horizontal, y calcularon algunos parametros poblacionales con base en una generacion de laboratorio.

El presente articulo informa los resultados de un proceso de colonizacion de la especie y, ademas, estima los parametros poblacionales con base en varias generaciones de L. spinicrassa mantenidas en un insectario con temperatura y humedad controladas.

MATERIALES Y METODOS

Recoleccion de adultos de L. spinicrassa en el campo. La captura de adultos se hizo en un cafetal a 1300 metros de altura sobre el nivel del mar, en la vereda Munanta, municipio de Guateque, departamento de Boyaca, Colombia. Se utilizaron trampas de luz CDC y cebo humano protegido (para evitar las picaduras). Los adultos de este flebotomo se colectaron desde las 18:30 horas hasta las 20:00 horas, los dias 29 y 30 de octubre de 1990. Las hembras y los machos obtenidos se introdujeron en una jaula de muselina y la misma noche de la captura las hembras se alimentaron con sangre de un hamster, previamente anestesiado con pentotal sodico. Despues de una hora el hamster se retiro de la jaula y a las hembras y los machos se les proporciono solucion de azucar al 30%, absorbida en motas de algodon, y tambien agua sola embebida en otra mota de este mismo material, que se colocaron en el exterior, por encima de la jaula. Al dia siguiente, un total de 600 hembras de L. spinicrassa que habian ingerido sangre del hamster se transfirieron a vasos plasticos (preparados como se indica adelante). En cada vaso de cria se colocaron 70 hembras con varios machos y se introdujeron dentro de cajas de polystyrene para su transporte al laboratorio de entomologia del Instituto Nacional de Salud en Bogota. Se siguieron las instrucciones de Modi y Tesh (17) para el mantenimiento y cuidado de ejemplares de Lutzomyia obtenidos en el campo, y que se siguen con otras especies de Lutzomyia establecidas en este laboratorio.

Preparacion de los vasos de cria. Se utilizaron vasos plasticos de 4 onzas de capacidad preparados asi: la parte central del fondo del vaso se perforo con un tubo de metal caliente de 2 cm tapa respectiva y se lleno hasta una altura de 1 cm con yeso dental diluido en agua. Se dejo secar el yeso por tres dias, como paso previo a su empleo. Unos 10 minutos antes de introducir los flebotomos dentro del vaso, para humedecer el yeso, se coloco su parte inferior en contacto con agua hasta que el yeso absorbio la humedad requerida. Luego cada vaso se tapo con un pedazo de muselina, sostenida en el borde del recipiente con una banda de caucho. A la tela se le hizo una abertura redonda de 0,5 cm de diametro que se tapo con un corcho. Por la abertura de la tela de cada vaso, y con la ayuda de un capturador de boca, se introdujeron en el vaso las hembras alimentadas con sangre y varios machos y luego se tapo con el corcho. Sobre la tela que cubria cada vaso se colocaron dos porciones de algodon humedecidos el uno con una solucion de azucar al 30% y el otro con agua destilada, para que la pudieran tomar los flebotomos. Todos los dias se retiraban las motas de algodon hasta la muerte de los adultos. Los vasos de cria se mantuvieron en una incubadora a temperatura de 23[grados]C y con humedad relativa controlada de 70%.

Cuidado y mantenimiento de los huevos. Despues de tres dias de alimentar las hembras con sangre, empezaron a poner huevos sobre la capa de yeso y sobre las paredes del vaso de cria. Todos los dias se retiraban de los vasos las hembras que iban muriendo para evitar la proliferacion de hongos. Los huevos depositados sobre las paredes del vaso se transfirieron a la superficie del yeso con la ayuda de un pincel fino de pelo de camello a fin de que estuvieran en contacto con la humedad requerida para su desarrollo. Cuando todas las hembras murieron se cambio la tapa de tela de los vasos por la tapa plastica respectiva.

Mantenimiento de las formas inmaduras. Cuando las larvas del primer estadio comenzaron a emerger se les proporciono una dieta especial, preparada como se indica a continuacion: se mezclaron partes iguales de estiercol de bovino y alimento concentrado para perros (Cristina Ferro, comunicacion personal), que se molieron y se les adiciono una pequena cantidad de higado en polvo (powder liver); a esta mezcla se le agrego un poco de agua y se dejo secar a temperatura ambiente por casi dos meses, revolviendo el contenido de vez en cuando. Sobre esta mezcla que se dejo madurar, al principio crecieron hongos que, por ultimo, desaparecen al cumplir su ciclo. Cuando la mixtura estuvo bien seca, se molio en un molino casero y las particulas finas resultantes se usaron como alimento para las larvas.

Se revisaron a diario los vasos con larvas para proporcionarles humedad y/o alimento; a medida que las larvas pasaban al siguiente estadio hubo necesidad de suministrarles mayor cantidad de alimento.

Mantenimiento de adultos. Al tercer dia despues de emerger, los adultos (machos y hembras) se liberaron dentro de una jaula construida con muselina y armazon de alambre. Luego se introdujo dentro de la jaula un hamster anestesiado con pentotal sodico para que las hembras se alimentaran. Luego de una hora se retiro el hamster de la jaula y las hembras llenas de sangre se transfirieron a los vasos de cria como se indico antes. Todos los dias se revisaba la humedad del yeso para mantenerla en un nivel adecuado.

Condiciones experimentales para el mantenimiento de la colonia. La colonia se mantuvo en un insectario con temperatura de 23[grados]C y humedad relativa de 70%. Los vasos de cria con los adultos estaban dentro de cajas de polystyrene y las formas inmaduras, tambien confinadas en otros vasos, se mantuvieron en una incubadora con una temperatura constante de 23[grados]C.

Registro de datos para las diferentes generaciones. Se elaboraron tablas de datos para registrar el numero de machos y hembras producidos en cada generacion, numero de hembras alimentadas con sangre, tiempo en dias transcurrido entre la toma de sangre por las hembras y el sexo de la primera emergencia de los adultos.

Estimacion del ciclo de vida. Para observar la produccion de huevos y adultos, machos y hembras, por cada hembra de L. spinicrassa en forma individual, se separaron 200 hembras de la generacion G8 inmediatamente despues de alimentadas con sangre, y se introdujeron por separado en viales de plastico de 516 centimetros de alto por 2 1/2 centimetros de diametro, que se habian preparado de igual manera que los vasos de cria.

Estimacion de parametros poblacionales. Los parametros poblacionales observados se calcularon con las instrucciones de Southwood (18), Rabinovich (19) y Cardenas et al. (13).

RESULTADOS

Colonizacion y productividad de L. spinicrassa en el laboratorio. La tabla 1 muestra la produccion de adultos de la colonia desde la generacion G3 hasta la generacion G7; en todas las generaciones el numero de hembras fue superior al de los machos, por lo menos en 11,32%. En cada una de las generaciones el numero de hembras que se alimentaba sobre hamster fue inferior al de hembras producidas en la generacion precedente, por ejemplo, en la generacion G2 se obtuvieron 2617 hembras y solo se alimentaron con sangre 1878 (G3) (tabla 1). Las hembras de Lutzomyia, al igual que las hembras de mosquitos hematofagos, que dejan de alimentarse con sangre no producen huevos, por tal razon estas hembras no se incluyen cuando se realizan estudios de reproduccion. El promedio de adultos por cada hembra alimentada con sangre de hamster oscilo entre 3,52 y 4,24 en las cinco generaciones en estudio (tabla 1). Este promedio bajo en la produccion de adultos quiza se debio a las siguientes causas: mortalidad de hembras postalimentacion con sangre; retencion de huevos por las hembras; huevos no embrionados; y por la mortalidad en los distintos estadios de desarrollo (larvas y pupa); sin embargo, en este trabajo no se muestra un analisis de la mortalidad por estadios de desarrollo.

Se llevo un registro de 400 vasos de cria en las generaciones G3 a G7 para observar el sexo de los adultos que emergian primero de las pupas y se encontro que en 82,44% de los vasos la primera emergencia fue de machos, en 4,33 % de los vasos la primera emergencia fue hembras y en 13,23% de los vasos la primera emergencia fue de machos y hembras.

Ciclo de vida. Se alimentaron 200 hembras sobre hamster y se separaron individualmente en viales de plastico. De las 200 hembras, 101 murieron antes de la oviposicion y solamente 99 sobrevivieron hasta la postura. Las 99 hembras alimentadas pusieron 2775 huevos con un maximo de 72 por hembra; hubo un minimo de 2 huevos por hembra y un promedio de 28 por hembra.

Del total de huevos depositados emergieron 1590 larvas de primer estadio, por tanto, ocurrio una perdida aproximada de 43%. Esta perdida, probablemente, ocurrio por muerte embrionaria o por huevos no fertilizados. Del total de larvas del primer estadio que emergieron, se obtuvieron 706 machos y 694 hembras para un total de 1400 adultos, es decir, que la mortalidad de estadios inmaduros fue de 12 %. Este resultado sugiere que las condiciones en las que se mantuvieron los estadios inmaduros fueron adecuadas. En promedio se obtuvieron 14 adultos por hembra alimentada con sangre de hamster.

El ciclo de desarrollo desde la alimentacion de las hembras hasta la emergencia del primer adulto fue de 58 dias como minimo y 78 como maximo. Se estimo en promedio una duracion de 11 semanas desde el estadio de huevo hasta la emergencia de los adultos.

Parametros poblacionales observados. Con los datos de la tabla 1 se estimaron los siguientes parametros: tasa de reemplazo [R'.sub.o] = 34,6 hembras por hembra en las cinco generaciones (equivalente a 6,92 hembras por hembra por generacion); tiempo generacional estimado desde G3 hasta G7, [T'.sub.c] = 55 semanas; tasa intrinseca de incremento poblacional [r'.sub.c] = 0,064 hembras por hembra por semana en las cinco generaciones (equivalente a 0,17 hembras por hembra por semana por generacion), y tasa finita de incremento' pobladonal l' = 1,06 individuos por hembra por semana.

Con los datos obtenidos de las 99 hembras que se separaron en forma individual, se estimaron los parametros siguientes: tasa de reemplazo [R'.sub.[omicron]] = 7 hembras por hembra por generacion, tiempo generacional [T'.sub.c] = 11 semanas, tasa intrinseca de incremento poblacional [r'.sub.c] = 0,18 hembra por hembra por semana y tasa finita de incremento poblacional l' = 1,19 individuos por hembra por semana.

DISCUSION

El establecimiento de colonias de flebotomineos en el laboratorio ha contribuido significativamente al estudio de diversos aspectos como: biologia reproductiva (20), conocimiento del desarrollo de las distintas especies de Leishmania dentro de los flebotomos vectores, esclarecimiento de la transmision de algunos virus, comparacion genetica de poblaciones y analisis de aspectos relacionados con sistematica y taxonomia. Sin embargo, establecer y conservar colonias de estos insectos en el laboratorio requiere un gran esfuerzo para proporcionarles una alimentacion adecuada tanto a los inmaduros como a los adultos, y para mantener una temperatura y una humedad relativa acordes con las observadas en el sitio de captura en el campo, que deben ser mas o menos constantes para lograr con exito una colonia en el laboratorio.

Si se equipara la produccion de adultos por hembra de L. spinicrassa en las cinco generaciones con la obtenida de hembras individuales (14 vs. 4) se observa un promedio alto en estas ultimas, pues es probable que en los viales aislados hubiese condiciones favorables, como menos hacinamiento y menos competencia por el alimento, lo cual genero una mayor produccion de adultos.

Al comparar los parametros estimados en los dos experimentos: tasa de reemplazo ([R'.sub.[omicron]] = 6,92 vs. [R'.sub.[omicron]] = 7 hembras por hembra por generacion) analizada despues de la mortalidad, en cada estadio fue similar en los dos experimentos; mientras que Escovar et al. (16) encontraron una tasa de reemplazo de 8,4 hembras por hembra por generacion en ausencia de mortalidad; esto indica que las condiciones de temperatura y humedad controladas mejoran la tasa de reemplazo de flebotomos.

La tasa intrinseca de incremento natural ([r'.sub.c] = 0,17 vs. [r'.sub.c ] = 0,18 hembras por hembra por semana) fue similar a la tasa intrinseca de incremento natural maxima determinada por Escovar et al. (16) ([r.sub.m] = 1,17); estos datos comprueban, segun Rabinovich (19), que la tasa intrinseca de crecimiento natural se determina geneticamente en una particular especie. La tasa finita de incremento poblacional (l' = 1,06 vs. l' = 1,19 individuos por hembra por semana), sugiere que el aumento de la colonia fue mas o menos constante durante las cinco generaciones analizadas en el laboratorio. La tasa finita de incremento poblacional (l') indica que la colonia de L. spinicrassa mantuvo su desarrollo en el laboratorio con una tasa estimada de un individuo por hembra por semana, semejante a lo observado por Escovar et al. (16) (l = 1,18) para esta especie y por Cardenas et al. (13) (l = 1,06 y 1,10) para L. shanonni.

En cuanto al tiempo generacional estimado ([T'.sub.c] = 11 semanas), indica que cada 11 semanas se tiene una nueva generacion de L. spinicrassa y esta de acuerdo con el valor de [T'.sub.c] = 10,7 semanas, estimado por Cabrera y Ferro (15) para esta especie mantenida en incubadora en el laboratorio con temperatura y humedad controladas; mientras que cuando la misma especie se conservo en cajas de icopor en el laboratorio, sin temperatura ni humedad controladas (16), mostro un tiempo generacional de 12,74 semanas.

En conclusion, a pesar de que la tasa de reemplazo fue baja, la colonia de L. spinicrassa tuvo un incremento continuo hasta la generacion G8 y se logro establecer exitosamente en el laboratorio con temperatura y humedad controladas.

AGRADECIMIENTOS

A los senores Enrique Martinez y Marco Fidel Suarez por su colaboracion en el trabajo de campo y de laboratorio.

Recibido: agosto de 2005

Aceptado: agosto de 2005

REFERENCIAS

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([seccion]) El presente trabajo fue financiado por el Instituto Nacional de Salud de Colombia y el National Institute of Health, United States Public Health Service, donaciones AI 20108 y AI 121049.

Alberto Morales *, Ferio Berro ([cruz]), Estrella Cardenas ([barra.[cruz]])

* Laboratorio de Entomologia, Instituto Nacional de Salud

([cruz]) Instituto de Ciencias Basicas, Facultad de Medicina, Universidad del Rosario. Correo electronico: fbello@urosario.edu.co

([barra.[cruz]]) Laboratorios de Entomologia, Biologia Celular y Genetica, Universidad de La Salle.
Tabla 1. Produccion de adultos de Lutzomyia spinicrassa en
cinco generaciones mantenidas en condiciones de laboratorio.

                                                      Promedio de
Generacion     Hembras        Produccion de adultos     adultos
             alimentadas                              producidos
             con sangre    Machos   Hembras   Total   por hembra

G3               1878       3545      4413     7958      4,24
G4               3484       5865      8135    14000      4,02
G5               6024       9001     12226    21227      3,52
G6               7316      13764     16860    30624      4,19
G7              10928      21457     23314    44771      4,14
Total           29630      53632    649481    11858      4,00
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Author:Morales, Alberto; Bello, Felio; Cardenas, Estrella
Publication:Revista Ciencias de la Salud
Date:Jul 1, 2005
Words:3771
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