Qué especies de vinchucas modificarán su distribución geográfica en la Argentina? : Un análisis de los microhábitats y microclimas de los triatominos vectores de la enfermedad de Chagas Balsalobre, Agustín Doctor en Ciencias Naturales Dirección: Rabinovich, Jorge Eduardo Co-dirección: Marti, Gerardo Aníbal Facultad de Ciencias Naturales y Museo 2016 Acceso en: http://naturalis.fcnym.unlp.edu.ar/id/20160411001454 Naturalis Repositorio Institucional http://naturalis.fcnym.unlp.edu.ar Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Naturales y Museo Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) http://naturalis.fcnym.unlp.edu.ar https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/legalcode.es http://naturalis.fcnym.unlp.edu.ar http://www.tcpdf.org Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Naturales y Museo ¿Qué especies de vinchucas modificarán su distribución geográfica en la Argentina? Un análisis de los microhábitats y microclimas de los triatominos vectores de la enfermedad de Chagas. Lic. Balsalobre Agustin Trabajo de Tesis Doctoral Directores Jorge Eduardo Rabinovich Gerardo Aníbal Marti Gracias…. � A mis directores de Tesis y becas doctorales, Jorge E Rabinovich, Gerardo A Marti y David E Gorla, por brindarme la dirección, colaboración y apoyo profesional permanente para la realización del doctorado. � A los directores del Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE-CCT-La Plata-CONICET-UNLP). Alda González y Graciela Navonne por permitirme y facilitarme la realización del doctorado en dicho instituto. � A La facultad de Ciencias Naturales y Museo (UNLP) que me formó. � A los integrantes de la Cátedra de Ecología de Poblaciones (FCNyM. UNLP). � A los integrantes del proyecto de Extensión “¿De qué hablamos cuando hablamos de Chagas?”(UNLP). � A mis compañeros de laboratorio: Soledad, Paula, Laurita, Evangelina y Victoria, por colaborar de una u otra manera en la realización de esta tesis en un clima de amistad, permanente colaboración y amplia generosidad. � A todo el personal técnico del CEPAVE principalmente a Graciela Minardi por su colaboración en el análisis estadístico, a Jorge Berneche (“Rata”) por su ayuda en los viajes de campo, a Gustavo Rossi por su incansable ganas de enseñarme, a Waldo Herramuspe por su colaboración, a Cailo y Luis por sus ayudas. � A la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (FONCYT) y al CONICET y al CYTED por haberme financiado parcialmente mi doctorado a través del otorgamiento de las Becas, estadías y capacitaciones que me permitieron llevar a cabo este estudio. � A la CONAE y el Servicio Meteorológico Nacional por brindar los datos solicitados para llevar a cabo parte de esta tesis. � A Daniel Calvo por sus aporte en los análisis estadísticos. � A las familias Messa y Cassatti por permitirme la realización de todas las campañas realizadas en la provincia de Chaco. � A la familia Noetinger por permitirme la realización de todas las campañas realizadas en la provincia de Córdoba. � A la familia Lirusso por haberme acompañado y ayudado incondicionalmente en toda esta etapa � A mis amigos de la “Facu”: Doffo, Joaco, Petru, Lau, Colo, Cacho, Celi, Martin, por tantas horas de estudio y momentos compartidos. � A los hermanos de la “vida”: Nico, Matu, Julio, Pablos (x4), Caco, Mori, Chuky, Galpa, Miyu, Enano, Adriano, Pela, Goro, Leo, Piky, Martin y la lista sigue…. � A mi familia por apoyarme en este camino. � A mi hermano, Fermin, por tanto aguante y apoyo en la vida. � A mis viejos, José y Andrea, por pelearla tanto para que hoy esto se haga realidad y por ser los bastiones fundamentales de mi vida. � A Verónica, por estar siempre y acompañarme en todo. 1.1 RESUMEN 7 1.2 ABSTRACT 12 2 CAPÍTULO I CONSIDERACIONES GENERALES 17 2.1 INTRODUCCIÓN GENERAL 17 2.1.1 Tripanosomiasis americana 17 2.1.2 Mecanismos de infección de T. cruzi en humanos 18 2.1.3 Trypanosoma cruzi: clasificación taxonómica y ciclo de vida 20 2.1.4 Características clínicas de la enfermedad de Chagas 22 2.1.5 Vectores 24 2.1.6 Programas de control para la erradicación del vector 28 2.1.7 Distribución de los triatominos en Argentina 30 2.2 ANTECEDENTES 31 2.3 OBJETIVOS 34 2.3.1 Objetivo general 34 2.3.2 Objetivos específicos 34 3 CAPÍTULO II MICROHÁBITATS Y MICROCLIMAS 35 3.1 INTRODUCCIÓN 35 3.2 MATERIALES Y MÉTODOS 41 3.2.1 Áreas de estudio 41 3.2.2 Recopilación de datos 46 3.2.3 Estudio previo en las áreas de trabajo 47 3.2.4 Descripción de los sensores (“Data loggers”) 47 3.2.5 Sitio de estudio 49 3.2.6 Descripción de los microhábitats 51 3.2.7 Programación de los sensores y obtención de los datos 61 3.2.8 Transformación de datos 62 3.2.9 Análisis de los datos de temperatura y humedad relativa 63 3.3- RESULTADOS 68 3.3-1. Recopilación bibliográfica 68 3.3-2. Especies de triatominos recolectados durante el premuestreo 69 3.3-3. Registros obtenidos por los sensores 70 3.3-4. Temperatura en la provincia de Chaco 70 3.3-5. Humedad relativa en la provincia de Chaco 85 3.3-6. Interacción temperatura y humedad relativa en la provincia de chaco 100 3.3-7. Temperatura en la provincia de córdoba 102 3.3-8. Humedad relativa en la provincia de Córdoba 119 2.3-9. Interacción temperatura y humedad relativa en la provincia de Córdoba 135 3.4 DISCUSIÓN 137 4 CAPITULO 3 DISTRIBUCIONES POTENCIALES DE LAS ESPECIES DE TRIATOMINOS EN ARGENTINA 144 4.1 introducción 144 4.2 Materiales y mÉtodos 147 4.2.1 Especies de triatominos en Argentina 147 4.2.2 Áreas de estudio 147 4.2.3 Datos de presencias 148 4.2.4 Variables macroclimáticas 149 4.2.5 Análisis de multicolinearidad 150 4.2.6 Modelado de nicho ecológico en condiciones climáticas actuales y futuras 151 4.2.7 Importancia de las variables ambientales 151 4.2.8 Evaluación de los modelos de nicho ecológico 152 4.2.9 Cambios en la Adecuabilidad Climática 153 4.2.10 Cambios en la distribución geográfica 154 4.2.11 Relación entre las variables macro y microclimáticas 155 4.3 Resultados 156 4.3.1 Clasificación de las especies de triatominos 156 4.3.2 Puntos de presencia de las especies 156 4.3.3 Variables bioclimáticas predictoras de la adecuabilidad climática 157 4.3.4 Validación de los modelos de nicho ecológico 160 4.3.5 Cambios en la adecuabilidad climática 162 4.3.6 Cambios en la distribución geográfica 186 4.3.7 Relación entre variables macro y microclimáticas 206 4.4 Discusión 208 4.5 Conclusiones generales 216 4.6 Bibliografía 218 4.7 Anexo 1 246 7 1.1 RESUMEN La Organización Mundial de la Salud catalogó a la enfermedad de Chagas como una de las 17 Enfermedades Tropicales Desatendidas del mundo, siendo uno de los mayores flagelos de América Latina. Se estima que entre 7 u 8 millones de personas sufren sus consecuencias y 120 millones se encuentran en riesgo de contraerla. En Argentina es uno de los problemas sanitarios más relevante, afectando alrededor de 1,6 millones de personas. Si bien en la actualidad la vía vectorial sigue siendo la principal vía de transmisión de T. cruzi en América Latina, en las últimas décadas se han detectado cada vez más casos en continentes, como resultado de la movilidad de la población, en particular la migración y producto de las transfusiones sanguíneas, los trasplantes y la vía congénita. La mayoría de las especies de triatominos son silvestres y sólo un pequeño porcentaje invade los peridomicilios y domicilios actuando como los principales vectores de T. cruzi en Sudamérica. En Argentina solo se encuentran dos de las cinco tribus (Rhodniini y Triatomini) y tres de los 15 géneros (Psammolestes, Panstrongylus, y Triatoma). Hasta el momento han sido reportadas 17 especies de triatominos: Psammolestes coreodes, Panstrongylus megistus, P. guentheri, P. geniculatus, P.rufotuberculatus y Triatoma breyeri, T. delpontei, T. eratyrusiformis, T. garciabesi, T. guasayana, T. infestans, T. limai, T. platensis, T. patagonica, T. sordida, T. rubrovaria y T. rubrofasciata. Los rangos de distribución de estas especies abarcan desde 0 hasta los 4100 m.s.n.m, con temperaturas mínimas absolutas inferiores a los -10°C y máximas absolutas superiores a los 40°C, y precipitaciones medias anuales desde los 0.5 hasta los 2910 mm. Estas temperaturas y grado de desecación harían casi imposible la supervivencia de estos insectos, sin embargo los microhábitats silvestres, peridomiciliarios y domiciliarios amortiguan estas condiciones extremas proporcionando refugios donde desarrollarse y sobrevivir. El primer objetivo de esta tesis fue estimar, sobre la base de la temperatura y la humedad relativa, los parámetros bioclimáticos característicos de los 8 microhábitats domiciliarios, peridomiciliarios y silvestres. Para ello se utilizaron cinco sensores (“data loggers”) con el fin de obtener los datos de las variables microclimáticas cada 35 minutos durante un año en las provincias de Chaco y Córdoba, Argentina. Se decidió trabajar en estas provincias, ya que las áreas de muestreo se encuentran en dos ecorregiones con condiciones macroclimáticas bien diferenciadas (Chaco seco y Espinal), respectivamente. En ambas provincias, el domicilio fue el único microhábitat que amortiguó las temperaturas y humedades relativas mínimas y máximas absolutas exteriores. Si bien los peridomicilios donde se colocaron los sensores estaban protegidos, estos materiales no lograron amortiguar las condiciones ambientales externas. Por lo tanto, las especies de triatominos que habitan los peridomicilios en ambas provincias se encontrarían expuestas a las condiciones más severas del clima, teniendo que soportar temperaturas extremas similares a las ambientales. Los microhábitats silvestres en ambas provincias se comportaron de manera similares a las condiciones ambientales control, a excepción del nido de Psittacidae en la provincia de Córdoba, que atenuó las temperaturas promedios diarias en las horas de mayor calor, y mantuvo temperaturas más elevadas durante la noche en la primavera y verano, mostrando un comportamiento similar al domicilio. Durante este trabajo, se obtienen y analizan por primera vez, las temperaturas y humedades relativas en hábitats silvestres en la provincia de Chaco, así como también, en todos los microhábitats de la provincia de Córdoba. Los insectos son capaces de sobrevivir dentro de un cierto rango de temperaturas y humedades relativas que les permiten realizar actividades básicas. La temperatura umbral mínima (Tmín) y máxima (Tmáx), así como ciertos rangos de humedades relativas determinan las condiciones adecuadas para el desarrollo de los triatominos. En esta tesis se utilizaron valores de Tmín ≤15°C y Tmáx ≥ 40°C y las humedades relativas se clasificaron en: Período favorable (menor a 20% de HR), Período tolerable (20 - 80% de HR) y Período desfavorable (mayor a 80% de HR). Los resultados obtenidos en los análisis de la influencia de las temperaturas y humedades relativas umbrales, indican que la temperatura umbral máxima 9 ejercería una influencia negativa sobre los triatominos de la provincia de Chaco en los meses de verano. Las temperaturas por encima de los 40°C en el microhábitat domiciliario, peridomiciliario y silvestre (nido de Psittacidae) fueron relativamente escasas en comparación con la cantidad de horas favorables en los meses de diciembre, enero y febrero. Por otro lado, si bien el nido de Psittacidae se comportó de manera similar al control, en el nido de Furnaridae se registraron temperaturas superiores al umbral en diciembre y enero. En Córdoba, los sensores colocados en el domicilio, peridomicilio y nido de Psittacidae no registraron temperaturas superiores a los 40°C. Al igual que en la provincia de Chaco, el nido de Furnaridae fue el único microhábitat donde las temperaturas superiores al umbral podrían tener un efecto negativo en la permanencia de los triatominos. Nuestros resultados muestran que en la provincia de Chaco, donde se esperaría encontrar un gran porcentaje de horas con humedades relativas menores al 20%, estos valores son realmente escasos o nulos en la mayoría de los meses del año. Por lo tanto, las condiciones macroclimáticas y microclimáticas que pueden soportar los triatominos en la provincia de Chaco y Córdoba distan en gran medida de la humedades relativas optimas establecidas por otros autores. Los promedios mensuales de humedad relativa de los microhábitats en ambas provincias muestran valores entre 50% en los meses de verano y 80% en los meses de invierno. Estos resultados concuerdan con las condiciones de cría de los triatominos en los insectarios, pudiendo contribuir al óptimo mantenimiento de las colonias de varias especies de triatominos. La distribución geográfica de las especies de triatominos está relacionada con factores bioclimáticos, como la temperatura, la precipitación y la humedad, y con las especies de vertebrados con las que están relacionadas tróficamente. Los trabajos que relacionan la distribución de los triatominos con variables ambientales se han incrementado en los últimos años, mientras que los trabajos realizados en relación a las especies que habitan en Argentina son realmente escasos. En función de lo anteriormente descripto, en esta tesis doctoral se planteó predecir la potencial expansión o contracción geográfica de todas las especies de triatominos en Argentina como resultado del cambio climático global. 10 A lo largo de esta tesis se pueden observar diferentes mapas de las “especies domesticas-peridomésticas” o “especies silvestres” de triatominos basados en los cambios en la adecuabilidad climática, como también en las predicciones de los cambios en las distribuciones geográficas realizados en base a variables bioclimáticas (BioClim) utilizando el software MaxEnt. Las variables macroclimáticas relacionadas con la temperatura fueron importantes predictoras de la adecuabilidad climática para todas la “especies domésticas-peridomésticas”, siendo la estacionalidad de la temperatura (bio4) la variable con mayor contribución a los modelos finales, seguida por la temperatura mínima del mes más frío (bio6). Tal vez la temperatura mínima del mes más frío sería la variable que podría influir en la distribución geográfica potencial de T. infestans, limitando su distribución en las zonas más frías de la República Argentina. En cambio, la adecuabilidad climática en las “especies silvestres” estuvo relacionada tanto con las variables asociadas a las temperaturas como a las precipitaciones. El 80% de la “especies silvestres” mostraron que las variables asociadas a las temperaturas tuvieron un mayor porcentaje de contribución a la adecuabilidad climática a excepción de T. breyeri y T. rubrovaria, en las cuales las precipitaciones fueron las variables más significativas en la contribución de los modelos finales. La precipitación media del mes más húmedo (bio13) fue la única variable bioclimática que estuvo presente en las 16 especies analizadas. Los cambios en la adecuabilidad climática siguen un patrón general, indicando un incremento en los márgenes australes en las distribuciones de las 16 especies analizadas, mientras que se observa una marcada reducción en la región del noroeste de nuestro país. Por lo tanto, el aumento en la adecuabilidad para las especies podría señalar un incremento en el potencial riesgo de transmisión de T. cruzi en nuevas áreas geográficas, sugiriendo un cambio en la situación epidemiológica bajo los modelos de cambios climáticos futuros. Los cambios en la distribución geográfica muestran que las especies silvestres en su conjunto reducen sus áreas de distribución actual, a excepción de Ps. coreodes y P. guentheri. Esto indicaría que podría haber una reducción marcada en los ciclos silvestres de transmisión de T. cruzi, ya que Ps. coreodes y P. guentheri no son 11 especies de importancia epidemiológica. Dentro de los “especies domesticas- peridomésticas” se observa una reducción en la futura distribución de las especies P. megistus, P. rufotuberculatus y T. garciabesi. Por el contrario, las especies con mayor importancia epidemiológicas (T. guasayana, T. infestans, T. platensis y T. sordida) incrementarían considerablemente sus distribución geográficas hacia diferentes regiones de nuestro país. De acuerdo a nuestros resultados se podría concluir que los riesgos epidemiológicos en un futuro se mantendrían en las regiones altamente endémicas para la enfermedad de Chagas. Por otro lado, si los vectores principales se desplazaran hacia el sur de sus distribuciones actuales, esto podría cambiar notablemente los mapas epidemiológicos de la República Argentina. Este trabajo representa el estudio más amplio y completo en relación a la adecuabilidad y a los cambios en la distribución respecto a modelos de cambio climático global de todas las especies de triatominos de Argentina. 12 1.2 ABSTRACT The World Health Organization ranked the Chagas disease as one of the seventeen Tropical Neglected Diseases of the World, one of the greatest vector diseases of Latin America. Among 7 to 8 million people suffer its consequences and 120 million are at risk. In Argentina it is one of the most important health problems affecting about 1.6 million people. While at present, the vector pathway remains the main route of transmission of T. cruzi in Latin America, increasing cases have been detected in recent decades on different continents, as results of the population mobility, in particularly migration and blood transfusions, transplants and Chagas congenitally acquired. In South America, most of the triatomine species are sylvatics and only a small percentage invades peridomiciliary or domiciliary areas, acting as main vectors of T. cruzi. In Argentina there are 2 of the 5 tribes (Rhodniini and Triatomini) and 3 of the 15 genera (Psammolestes, Panstrongylus and Triatoma) of triatomines. So far, 17 species of triatomine have been reported: Psammolestes coreodes, Panstrongylus megistus, P. guentheri, P.geniculatus, P.rufotuberculatus and Triatoma breyeri, T. delpontei, T. eratyrusiformis, T.garciabesi, T. guasayana, T. infestans, T. limai, T. platensis, T. patagonica , T. sordida , T. rubrovaria and T. rubrofasciata. Sylvatic, peridomiciliary and domiciliary microhabitats become valuable (habitat range from 0 to 4100 m.a.s.l., absolutes temperatures lowers than -10° C and maximum above 40° C and average annual rainfall from 0.5 up to 2910 mm) because they provide shelter to develop and survive; without them these triatomines would hardly survive in these extreme conditions of temperatures and drying degree. The first of the aims of this thesis was to estimate, based on the temperature and relative humidity, the characteristic bioclimatic parameters of domiciliary, peridomiciliary, and sylvatic microhabitats. Five data loggers sensors were used in order to obtain microclimatic variables data every 35 minutes during one year in the provinces of Chaco and 13 Córdoba, Argentina, two ecoregions with distinct macroclimatic conditions (Chaco Seco and Espinal), respectively. In both provinces, the domiciliary area was the only microhabitat that mitigated outdoor maximum absolute temperatures and minimum relative humidity. While sensors placed in peridomiciliary areas were protected, these materials failed to dampen external environmental conditions.Therefore, the triatomine species that inhabit the peridomiciliary in both provinces, would be exposed to the most severe weather conditions, having to endure similar extreme temperatures as in environmental conditions. Sylvatic microhabitats in both provinces behaved in a similar way to environmental control conditions, except in Psittacidae nest in the province of Cordoba, which eased the daily average temperatures in the hottest hours and higher temperatures kept overnight in the spring and summer, showing a similar pattern to the domiciliary microhabitat. During this work, for the first time, temperature and relative humidity data in sylvatic habitats in the province of Chaco are obtained and analyzed, as well as in all microhabitats in Cordoba province. The insects are able to survive within a certain range of temperature and relative humidity that allow them to perform basic activities. Minimum and maximum threshold temperature (Tmin and Tmax) with certain ranges of relative humidity, determine the appropriate conditions of triatomines development. The present work determined values of Tmin≥ 15°C and Tmax≤ 40°C; relative humidities were classified into: Favorable Period (less than 20% RH), Tolerable Period (20- 80% RH) and Unfavorable Period (greater than 80% RH). The results obtained in the analysis of the influence of temperature and relative humidity thresholds, indicate that the maximum threshold temperature exerts a negative influence on triatomines in the province of Chaco during the summer months. Temperatures above 40°C in the domiciliary, peridomiciliary and sylvatic (Psittacidae nest) microhabitats were relatively low compared with the amount of favorable hours during the months of December, January and February. On the other hand, although the Psittacidae nests behaved in a similar way to the control, in the 14 Furnaridae nests, temperatures above the threshold were recorded in December and January. In Cordoba, the data logger sensors placed in the domiciliary, peridomiciliary and Psittacidae nest did not record temperatures above 40°C. As in the province of Chaco, the Furnaridae nests were the only microhabitat where temperatures above the threshold could have a negative effect on the permanence of triatomines. Our results show that in the province of Chaco, where a large percentage of hours with relative humidity lesser than 20% would be expected, these values are actually low or null in most months of the year. Therefore, the macroclimatic and microclimate conditions that can withstand the triatomine, in the province of Chaco and Córdoba, largely differ with the optimal relative humidity established by other authors. Mean monthly relative humidity of microhabitats in both provinces show values between 50% in the summer months and 80% in the winter ones. These results are consistent with the rearing conditions of triatomines in insectaries, and may contribute to the maintenance of colonies of several triatomine species. The geographical distribution of triatomine species is related to bio-climatic factors such as temperature, precipitation, humidity, and trophically associated vertebrate species. In recent years, data that relate distribution of triatomines with environmental variables have been increased, however, information about species from Argentina is really scarce. Based on the above described, this thesis aims to predict the potential geographic expansion or contraction of all triatomine species in Argentina as a result of global climate change. Different maps for "domestic-peridomestic" and "sylvatic" species of triatomines were built based on climatic suitability changes as predictions of changes in geographic distributions using Maxent software. The macroclimatic temperature-related variables were significant predictors of climatic suitability for all the "domiciliary-peridomiciliary species", with the seasonality of temperature (bio4), the variable with the greatest contribution to the final models, followed by the minimum temperature of the coolest month (bio6). Perhaps, the minimum 15 temperature of the coldest month would be the variable that could influence the potential geographic distribution of T. infestans, limiting their distribution to the coldest areas of Argentina. Instead, climate suitability in "sylvatic species" was related both, to the variables associated with the temperatures and the precipitations. Temperature-associated variables had a greater contribution to climate suitability in the 80% of the "sylvatic species" except for T. breyeri and T. rubrovaria, where rainfall was the most significant variable in contribution of the final models. The average rainfall of the wettest month (bio13) was the only bioclimatic variable that was present at the 16 species analyzed. Changes in climate suitability follow a general pattern, indicating an increase in the southern margins in the distributions of the 16 species studied, while a marked reduction is observed in the northwest region of our country. Therefore, the increased suitability for species could lead to an increase in the potential risk of transmission of T. cruzi in new geographical areas, suggesting a change in the epidemiological situation under models of future climate change. Changes in the geographical distribution show that sylvatic species could reduce their areas of current distribution, except for Ps. coreodes and P. guentheri. This would indicate that there could be a marked reduction in sylvatic transmission cycles of T. cruzi, as Ps. coreodes and P. guentheri are not species with epidemiological significance. Among the "domiciliary-peridomiciliay species" a reduction is observed in the future distribution of the species P. megistus, P. rufotuberculatus and T. garciabesi. By contrast, species with greater epidemiological importance (T. guasayana, T. infestans, T. platensis and T sordida) significantly increase their geographical distribution to different regions of our country. According to our results, it can be concluded that epidemiological risks in the future would remain in highly endemic areas for Chagas disease. On the other hand, if vectors moved southwards from their current distributions the epidemiological maps of Argentina could significantly change. 16 This work represents the largest and most comprehensive study related to the suitability and the changes in the distribution whit respect to models of global climate change in all Argentinean triatomine species until present. 17 2 CAPÍTULO I CONSIDERACIONES GENERALES 2.1 INTRODUCCIÓN GENERAL 2.1.1 Tripanosomiasis americana La enfermedad de Chagas o Tripanosomiasis americana lleva el nombre del médico brasileño Carlos Chagas. Es una infección parasitaria hemática e hística causada por un protozoo flagelado llamado Trypanosoma cruzi. La Organización Mundial de la Salud catalogó a la enfermedad de Chagas como una de las 17 Enfermedades Tropicales Desatendidas del mundo y como uno de los mayores flagelos de América Latina, estimando que entre 7 y 8 millones de personas sufren sus consecuencias y 120 millones están en riesgo de infección en 21 países: Argentina, Belice, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Guyana, Guayana Francesa, Honduras, México, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Perú, Surinam, Uruguay y Venezuela (WHO, 2010, 2013). Se estima que es una de las principales causas de muerte por enfermedades parasitarias (Peck, 2009) y según los datos de la Organización Mundial de la Salud, en el 2008 esta enfermedad causó la muerte a más de 10.000 personas (WHO, 2010). En Argentina es el problema sanitario más relevante afectando alrededor de 1,6 millones de personas (OPS, 2006) (Figura 2-1). Si bien la enfermedad de Chagas es endémica de América Latina, extendiéndose desde el paralelo 40° de latitud norte (en el sur de Estados Unidos de América) al paralelo 45° de latitud sur en Argentina y Chile (Hayes y Schofield, 1990), en las últimas décadas se han detectado cada vez más casos en otros países no endémicos como Canadá, Australia, Japón y varios países de Europa. La presencia de la enfermedad en dichos países es el resultado de la movilidad de la población, en particular la migración y producto de las transfusiones sanguíneas, los trasplantes y la vía congénita sin un buen tamizaje por parte de los organismos públicos (WHO, 2010, 2013). 18 Figura 2-1 Distribución de casos de infección por T. cruzi basado en estimaciones oficiales y el estado de la transmisión del vector a nivel mundial. Fuente: World Health Organization (2013). 2.1.2 Mecanismos de infección de T. cruzi en humanos Existen muchas clasificaciones acerca de los mecanismos de infección de T. cruzi en humanos. Rodrigues Coura et al. (2007), proponen que existen mecanismos o vías principales y vías secundarias de infección. Entre los mecanismos principales se encuentran: a) Vía vectorial: es la transmisión indirecta, ya que las formas infectantes entran al hombre a través de heridas en la piel o de las mucosas, vehiculizadas por las deyecciones de los vectores. b) Vía transfusional: en este caso, la sangre del dador infectado es incorporada en forma directa al torrente sanguíneo del receptor sano. 19 c) Vía oral: es el caso menos probable, mediante el cual se ingieren alimentos o bebidas contaminados con T. cruzi ya sea por las deyecciones de vectores infectados o por la trituración completa de los mismos. d) Vía transplacentaria o congénita: la madre infectada con T. cruzi puede en determinadas condiciones (alrededor del 30% de los casos), infectar al hijo durante la gestación o en el momento del parto. Como mecanismos secundarios se pueden dar: e) Accidentes de laboratorio, manejo de animales infectados, transplantes de órganos, vía sexual (en caso de lesiones y sangrado) y leche materna (en caso de sangrado de los pezones de la madre lactante). Todos estos mecanismos ocurren en muy bajos porcentajes, siendo raros o esporádicos debido a que se presentan bajo determinadas características o condiciones (Rojas de Arias, 2007). En la actualidad la vía vectorial sigue siendo la principal vía de transmisión de T. cruzi en América Latina, por lo que la infección tripanosómica depende de la convergencia, en determinado tiempo y lugar, del agente etiológico, del insecto vector, del hospedero animal o humano y del individuo susceptible, todo dentro de un contexto geográfico favorable y de un conjunto de factores sociales, económicos y culturales. Estos factores deben permitir en forma óptima la nidificación, alimentación y reproducción de los vectores y de los reservorios. Este conjunto de circunstancias son definidos como factores de probabilidad de infección (Rabinovich, 1973). En los últimos años, otras vías de infección como la congénita y la transfusional han tomado mayor relevancia debido a las migraciones desde las poblaciones rurales hacia las grandes ciudades como hacia otros continentes. En los países de Europa, durante años no se han realizado los tamizajes debidos de los bancos de sangre ni el control de las embarazadas y los niños recién nacidos, produciéndose centenares de nuevos casos en países como España, Francia y Portugal, entre otros (Sanmartino et al., 2015, WHO, 2015). 20 2.1.3 Trypanosoma cruzi: clasificación taxonómica y ciclo de vida En 1911, Carlos Chagas describió una nueva enfermedad provocada por un protozooario flagelado, al que clasificó como Trypanosoma cruzi. De esta manera, por primera vez en la historia, Chagas reconoció una enfermedad parasitaria como una entidad clínica, identificando su agente etiológico y al insecto vector (Chagas, 1911). Trypanosoma cruzi pertenece a la súper clase Zoomastigophorea, orden Kinetoplastida, familia Tripanosomatidae, género Trypanosoma, subgénero Schyzotripanum, sección Stercoraria (Figura 2-2). Estos parásitos, se caracterizan por tener un tamaño de 12 a 20 µm, el cuerpo alargado con el extremo posterior corto y puntiagudo, un solo flagelo y una sola mitocondria. Una red compacta y compleja denominada kinetoplasto se sitúa en el extremo posterior del cuerpo (Cortez et al., 2007). Este parasito es capaz de infectar a varias especies de huéspedes mamíferos y potencialmente a todas las especies de triatominos (vectores de la enfermedad de Chagas), alternándose entre uno y otro huésped en un ciclo heteroxeno. Figura 2-2 Trypanosoma cruzi, parasito de la enfermedad de Chagas. M.O. Tomada del Dr. Myron G. Schultz. 21 El ciclo de vida de T. cruzi entre el hombre y los triatominos, comienza cuando un insecto hematófago infectado pica a un ser humano y defeca (Figura 2-3). Los tripomastigotes metacíclicos se transmiten a través de las heces e ingresan al huésped cuando el mismo desliza las heces hacia la herida o las membranas mucosas. Una vez dentro, los parásitos se diseminan por el torrente sanguíneo alcanzando preferentemente el corazón, músculos, sistema nervioso, aparato digestivo y/o sistema reticuloendotelial. En estos tejidos, se reproducen por fisión binaria, se multiplican rápidamente, pasando luego de una forma flagelada a una no flagelada, denominada amastigotes, formándose verdaderos nidos o seudoquistes (de Lana y Tafuri, 2005). Luego de aproximadamente diez duplicaciones, el amastigote se convierte en tripomastigote y la célula se rompe, liberándose al torrente sanguíneo e invadiendo otras células del organismo hospedador, repitiéndose el ciclo de multiplicación. Si bien el número de parásitos circulantes se verán limitados por la respuesta inmune del huésped, esta respuesta será incapaz de erradicarlo (Storino, 2010). El ciclo de T. cruzi prosigue cuando un triatomino, libre de infección se contamina al alimentarse de mamíferos o del hombre parasitado. Los parásitos circulantes ingeridos se transforman en esferomastigotes en el estómago del insecto y luego se diferenciarán a epimastigotes que se multiplicarán a lo largo del tubo digestivo hacia la ampolla rectal, y es ahí donde adquirirán la forma de tripanosomas metacíclicos. Cuando el triatomino parasitado elimine con las heces los tripanosomas infectantes, se reiniciará el ciclo evolutivo natural de la enfermedad (Storino, 2010). 22 Figura 2-3 Ciclo de T. cruzi en el triatomino y en el hombre. Fuente:http://www.dpd.cdc.gov/dpdx/HTML/ImageLibrary/TrypanosomiasisAmerican_il.htm 2.1.4 Características clínicas de la enfermedad de Chagas En el hombre, la enfermedad cursa tres periodos evolutivos (Dias, 1995). Muchos autores proponen que en la gran mayoría de los casos, después de un período de incubación proviene la fase aguda de la enfermedad, luego una fase crónica que puede permanecer indeterminada o evolucionar hacia las formas crónicas definidas, cardíacas y/o digestiva, afectando sobre todo al esófago y/o colon (Segura et al., 2000, Lorca, 2001, Prata, 2001, Gascon et al., 2007, Rodrigues Coura et al., 2007, Rassi et al., 2010, Storino, 2010). -Período primario o fase aguda: período durante el cual los parásitos se pueden encontrar fácilmente en la sangre, es decir, se evidencia una alta 23 parasitemia. Muchas personas, especialmente los adultos, son asintomáticas durante esta etapa. Los síntomas de la fase aguda son sumamente variables y pueden incluir fiebre, dolor de cabeza, anorexia, malestar, mialgia, dolor en las articulaciones, debilidad, náuseas, vómitos, diarrea, entre otros. En ocasiones, se observa un chagoma (endurecimiento localizado indoloro) en el lugar de la piel por donde el parásito ha ingresado. Si el ingreso se produce a través de las membranas mucosas oculares, se puede producir un edema indoloro de uno u ocasionalmente ambos ojos, con frecuencia acompañado de conjuntivitis y aumento de tamaño de los ganglios linfáticos locales. Este síndrome, que también se denomina signo de Romaña, generalmente persiste durante 1 ó 2 meses. En la mayoría de los casos, los signos clínicos se mejoran en semanas o meses sin tratamiento; sin embargo, algunos casos agudos pueden ser mortales principalmente en niños pequeños y pacientes que están inmunodeprimidos (por ej., personas infectadas con VIH), que pueden desarrollar miocarditis aguda o meningoencefalitis. -Período secundario intermedio, inaparente, latente o crónico indeterminado: caracterizado por la disminución de la parasitemia, atenuación e incluso desaparición de los síntomas. La mayoría de las veces pasa inadvertida. Este período puede durar 30 años, calculándose que entre el 15 y el 40 % de los pacientes (de acuerdo a los diferentes autores) desarrollarán la etapa crónica siguiente, con lesiones irreversibles. El resto, permanecerá en forma crónica indeterminada o latente durante toda la vida sin presentar síntomas o lesiones en ninguno de sus órganos. -Período terciario o crónico determinado o fase crónica: está generalmente representada por insuficiencia orgánica, generalmente del corazón o del sistema digestivo. Las cardiopatías son la forma crónica más frecuente de la enfermedad de Chagas, se caracterizan por arritmias, insuficiencia cardíaca, llegando en los casos extremos a la muerte súbita. Las anomalías del sistema digestivo pueden causar megaesófago o megacolon, que pueden producirse de manera consecuente con la cardiopatía. 24 Cabe destacar que el Ministerio de Salud de la Nación resalta en su guía para el tratamiento de pacientes con Chagas, que esta enfermedad evoluciona en dos fases: aguda y crónica; cada una de ellas con características clínicas, criterios diagnósticos y terapéuticos diferentes, mencionados anteriormente (Min. Salud de la Nación, 2012). 2.1.5 Vectores Los insectos vectores que albergan al parásito que causa la enfermedad de Chagas se llaman vulgarmente en Argentina “vinchucas” (del vocablo quechua winchuka, cuyo significado es dejarse caer), pertenecen al Orden Hemíptera, Infraorden Cimicomorpha, Superfamilia Reduvioidea, Familia Reduviidae, Subfamilia Triatominae (Grimaldi y Engel, 2005). Los triatominos son insectos exopterigotas ya que los esbozos de las alas constituyen brotes externos del tórax durante los estadios ninfales, y en su desarrollo se evidencian solamente dos estadios similares entre sí, el de ninfa y el de imago (adulto). También son llamados insectos hemimetábolos debido a que su metamorfosis es incompleta (Azambuja y Garcia, 1997). Su ciclo de vida comienza con un huevo de color rosado a grisáceo, del cual emerge por un pequeño opérculo una ninfa. Las vinchucas poseen cinco estadios ninfales. En cada estadio, generalmente luego de la ingesta de sangre y en dependencia del estado de desarrollo del insecto, temperatura ambiente y fuente de alimento, ocurre la sustitución del exoesqueleto viejo por uno nuevo en un proceso denominado muda o ecdisis, permitiendo el crecimiento corporal del insecto. La metamorfosis culmina cuando las ninfas sufren transformaciones morfológicas incompletas y adquieren las características del adulto (Figura 2-4). Todos los estadios ninfales y el adulto son hematófagos, y la sangre funciona como agente regulador de los procesos metabólicos. En condiciones controladas de temperatura (25 ± 2°C), humedad relativa (40 ± 5%) y fotoperiodo (12:12 luz- oscuridad) el tiempo generacional (es decir, de huevo a huevo) tarda desde varias semanas hasta 6 meses, dependiendo de la especie. 25 Figura 2-4 Ciclo de vida de T. infestans. Marti G, Sanmartino M. 2008. Guía básica para el control vectorial. Ministerio de Salud Presidencia de la Nación. Programa Federal de Chagas. La clasificación de la subfamilia Triatominae se ha realizado fundamentalmente en base a diversos caracteres morfológicos (Lent y Wigodzinky, 1979). Dentro de la subfamilia hoy se reconocen 148 especies agrupadas en 5 tribus y 15 géneros (Schofield y Galvão, 2009, Galvão y Gurgel- Gonçalves, 2014, Galvão y Justi, 2015), todas ellas consideradas potenciales vectores de la enfermedad de Chagas (Galvão et al., 2003). En Argentina solo se encuentran dos de las cinco tribus (Rhodniini y Triatomini) y tres de los 15 géneros (Psammolestes, Panstrongylus, y Triatoma). La mayoría de las especies de triatominos son silvestres, sólo un pequeño porcentaje invade los peridomicilios y domicilios, siendo estos los principales vectores de T. cruzi en Sudamérica. Solamente siete especies (Rhodnius prolixus, R. pallescens, Panstrongylus megitus, Triatoma infestans, T. brasiliensis, T. dimidiata y T. sordida) pertenecientes a tres géneros (Panstrongylus, Rhodnius y Triatoma) producen alrededor del 80% de los casos vectoriales en toda América Latina (Guhl, 2007). Como generalidades se pueden atribuir preferencias de hábitat y de huésped para los diferentes géneros; por ejemplo, en el género Panstrongylus se observan marcadas preferencias de hábitat en madrigueras y árboles y su 26 alimentación es principalmente en armadillos y marsupiales; las especies del género Psmmolestes solo se han hallado en nidos de aves de la familia Furnaridae y las especies del género Triatoma habitan comúnmente rocas, alimentándose principalmente de roedores y primates. Por supuesto que existen muchas excepciones a la regla, pero en su conjunto se comportan de esta manera (Gaunt y Miles, 2000) (Figura 2-5). 27 Figura 2-5 Representación esquemática de los hospedadores y hábitats más comunes de las tribus de Triatominae. La señal de peligro biológico indica que los representantes de la tribu se han encontrado naturalmente infectados con T. cruzi. 28 2.1.6 Programas de control para la erradicación del vector “En la actualidad, no existe una vacuna contra el agente causal de la enfermedad y los medicamentos existentes son parcialmente eficaces, y presentan severos efectos secundarios en el humano. Por lo tanto, el único medio de disminución de la enfermedad utilizado hasta el momento es el control químico de las poblaciones de triatominos (Guhl, 2009)”. En Argentina, los programas de erradicación de T. infestans (especie principalmente domiciliaria) comenzaron en la década de 1950 cuando se crea el Servicio Nacional de Profilaxis y Lucha contra la Enfermedad de Chagas (SNPLECh), con el objetivo de intensificar los trabajos de investigación sobre la incidencia de la enfermedad de Chagas en las diversas regiones del país, conocer los índices de infestación por triatominos y pretender su eliminación (Zaidemberg et al., 2004). En 1972, el Programa de Control incorpora un total de 19 estados provinciales endémicos, con una estrategia vertical, que por su metodología tuvo un impacto manifiesto, pero carecieron de continuidad por múltiples dificultades administrativas, financieras y logísticas, que no permitieron alcanzar una cobertura total de las viviendas con tratamiento químico. A mediados de la década de 1980, el Instituto Nacional de Investigación de la Enfermedad de Chagas “Dr Mario Fatala Chabén” (INDIECH) y el Servicio Nacional de Chagas diseñaron y ensayaron una metodología de vigilancia continua de la transmisión vectorial de T. cruzi ejercida por agentes de la comunidad. Estos agentes debían trabajar coordinadamente bajo la supervisión de sus respectivos programas (Paulone et al., 1991). En 1991 se crea la Iniciativa del Cono Sur (INCOSUR) cuyos objetivos principales fueron la eliminación de la transmisión de T. cruzi a través de transfusiones sanguíneas y la reducción de las poblaciones domésticas de triatominos; involucrando a los Ministros de Salud de Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, y contó con el apoyo del Programa Especial de Investigaciones y Enseñanza sobre Enfermedades Tropicales de la Organización Mundial de la Salud. A partir de allí se implementa en Argentina el Programa 29 Ramón Carrillo, que ha alcanzado grandes logros debido a la aplicación de insecticida en miles de viviendas, una gran vigilancia entomológica en el área vectorial, disminuyendo notablemente la tasa de infestación/reinfestación intradomiciliaria, capacitación de recursos humanos en redes de laboratorios controlando la sangre a transfundir, la de las embarazadas y del recién nacido y realizando el seguimiento adecuado de los pacientes tratados con los medicamentos (Chuit et al., 1992, Segura et al., 1994). A partir del año 2001 una Comisión Internacional del Cono Sur, evaluó a través de indicadores serológicos y entomológicos, la interrupción de la transmisión vectorial de T. cruzi por T. infestans en Argentina. Esta comisión realizó un diagnóstico para cada provincia, diferenciando la situación de las 19 provincias endémicas y agrupándolas de la siguiente manera: GRUPO 1. Provincias con interrupción de la transmisión vectorial, incluyendo a Jujuy, La Pampa, Neuquén y Río Negro. GRUPO 2. Provincias con transmisión vectorial interrumpida, pendiente de demostración o con transmisión vectorial focal, entre las que figuran Entre Ríos, Salta, Catamarca, Tucumán y Santa Fe. GRUPO 3. Provincias con transmisión confirmada, con notificación de casos agudos en los últimos años como lo son Santiago del Estero, Formosa, Chaco, La Rioja, Córdoba y San Juan. GRUPO 4. Provincias con escasa información y/o poco representativa de las áreas endémicas, como en el caso de Misiones, Corrientes, San Luis y Mendoza. Estas diferentes condiciones de riesgo conllevan la necesidad de programar acciones de control y vigilancia para cada situación en particular. El avance del Programa Nacional de Chagas desde su inicio ha sido muy importante, en términos de organización del programa en todos sus componentes y niveles de prevención, de conocimiento de la problemática en el país y del control. Sin 30 embargo, la situación en el tercer grupo de la clasificación descripta representa el problema más severo que aún enfrenta la Argentina con respecto a la endemia del Chagas, dado que persiste la transmisión vectorial activa como consecuencia de la discontinuidad en las acciones de control químico de las viviendas y la baja cobertura de vigilancia, debido a falta de prioridad en las políticas públicas de salud y a la escasa percepción del riesgo por parte de las autoridades provinciales. 2.1.7 Distribución de los triatominos en Argentina Las distribuciones de los triatominos dependen, en tiempo y espacio, de factores bioclimáticos como la temperatura, las precipitaciones, la humedad relativa, el índice de vegetación de diferencia normaliza (NDVI) y la altitud, entre otros (Gorla, 1992, Curto de Casas, 1994, Carcavallo et al., 1999, Medone et al., 2015) y de variables biológicas como la competencia, la densidad, la depredación y las variaciones genéticas (Gaunt y Miles, 2000). También se ven afectadas por factores antropogénicos-socioeconómicos como la expansión de la frontera agrícola, la gran deforestación de las áreas naturales, la migración de las personas a las grandes ciudades, las campañas de erradicación del vectores por parte de los organismos públicos, el mejoramiento de las viviendas en las áreas endémicas y los programas de educación, entre otras (Gürtler, 1999, Días, 2001, Sanmartino et al., 2015). En Argentina han sido citadas 17 especies de triatominos pertenecientes a tres géneros: Psammolestes coreodes, Panstrongylus (megistus, guentheri, geniculatus, rufotuberculatus) y Triatoma (breyeri, delpontei, eratyrusiformis, garciabesi, guasayana, infestans, limai, platensis, patagonica, sordida, rubrovaria, rubrofasciata). Algunas de ellas poseían una amplia distribución, extendiéndose hasta países limítrofes como Bolivia, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, incluso llegando hasta el sur de Perú; mientras que otras especies parecen ser endémicas de Argentina, con registro principalmente en las ecorregiones de Chaco, Monte y Espinal (Carcavallo et al., 1999). 31 Luego de las campañas de erradicación, las distribuciones de las especies (principalmente domiciliarias) han modificado notablemente sus rangos de distribución (Guhl, 2007, Hashimoto y Schofield, 2012). En la actualidad en Argentina no se poseen mapas de las distribuciones potenciales de las especies de triatominos, ya que la información acerca de la biología, ecología y puntos de presencia de muchas especies es realmente escasa o incluso nula. 2.2 ANTECEDENTES Triatoma infestans es el principal vector de la enfermedad de Chagas en el sur de Sudamérica (Gorla, 1992, Gutler, 1999, Cecere et al., 2004). En la década de 1960-1970 ocupaba desde la provincia de Rio Negro en el sur de Argentina, Bolivia, centro-este de Brasil, Chile, Paraguay, sur de Perú y norte de Uruguay (Carcavallo et al., 1999). En nuestro país, es hallada en zonas desérticas o semidesérticas, siendo esporádica su aparición en regiones más húmedas. Las provincias que presentan una importante infestación domiciliaria por este vector son Chaco, Catamarca, Formosa, Santiago del Estero, San Juan y Mendoza, y en menor medida Córdoba, Corrientes, La Rioja, Salta, y Tucumán (Ministerio de Salud, Programa Nacional de Chagas, 2015). Triatoma infestans, es una especie que habita casi exclusivamente el domicilio o peridomicilio debido a su especialización evolutiva en la estabilidad del hábitat (Lauricella et al., 2005, Galvao y Justi, 2015). Sin embargo, en los últimos años se han citado poblaciones silvestres en Argentina, Bolivia, Chile y Paraguay (Noireau et al., 2000, Ceballos et al., 2009, Bacigalupo et al., 2010, Buitrago et al., 2010, Ceballos et al., 2011, Rolón et al., 2011, Waleckx et al., 2012, Marti et al., 2014). Estos focos silvestres abren nuevos interrogantes, debido a que a pesar de existir resultados concretos en varios estudios es difícil afirmar si la reinfestación de los domicilios/peridomicilios tratados con insecticidas se debe a subpoblaciones residuales y/o resistentes o a la colonización desde los focos silvestres (Cecere et al., 2004, Dujardin et al., 2007, Vazquez-Prokopec et al., 2009, Ceballos et al., 2011). 32 En otros países se ha observado que al eliminar al vector principal de la enfermedad de Chagas, las especies secundarias peridomiciliarias o silvestres han colonizado este nicho, como por ejemplo Triatoma brasiliensis en el Noroeste de Brasil (Lorenzo et al., 2000), T. rubrovaria en Uruguay (Rosa y Salvatella, 1995) y T. guasayana en Paraguay (Vazquez-Prokopec et al., 2005). En Argentina, varias especies de triatominos podrían convertirse en vectores secundarios de T. cruzi, durante o después de la eliminación de T. infestans de los domicilios como resultado del tratamiento con insecticidas piretroides (Carcavallo y Martínez, 1985, Gürtler et al., 1999, Noireau et al., 1999, Cecere et al., 2002, Noireau, 2009). Entre ellas, T. sordida, T. guasayana y T. garciabesi serían las que poseen mayores probabilidades de colonización ya que se encuentran asociadas al hábitat peridomiciliario y comúnmente invaden las viviendas (Wisnivesky-Colli et al., 1993, Wisnivesky-Colli, 1994, Gajate et al., 1995, 1996, Gürtler et al., 1999, Canale et al., 2000, Vazquez-Prokopec et al., 2005, Bar et al., 2010) Los rangos de distribución de los triatominos abarcan desde 0 hasta los 4100 m.s.n.m, con temperaturas mínimas absolutas inferiores a los -10°C y máximas absolutas superiores a los 40°C y precipitaciones medias anuales desde los 0.5 hasta los 2910 mm (Curto de Casas et., 1994, Carcavallo et al., 1995,1999). Estas temperaturas y grado de desecación harían casi imposible la supervivencia de estos insectos en estas condiciones. Sin embargo, los microhábitats silvestres, peridomiciliarios y domiciliarios amortiguan estas condiciones extremas, proporcionando refugios donde desarrollarse y sobrevivir. Varios autores han realizado descripciones generales sobre los microhábitats donde se encuentran los triatominos (Zeledón y Rabinovich, 1981, Rabinovich, 1985, Vezzani et al., 2001), pero solo en algunos de ellos se han registrado las variaciones de temperatura y humedad relativa. Sólo existen en la bibliografía estudios realizados en palmeras en Venezuela para R. prolixus (Pifano, 1973); domicilios, peridomicilios y pedregales para T. brasiliensis en Brasil (Lorenzo et al., 2000); domicilios, peridomicilios y ambientes silvestres para R. prolixus en Venezuela (Rabinovich, 1985, Heger et al., 2006). Los estudios realizados en Argentina hasta el presente se restringen solamente al de Vazquez-Prokopec et al. 33 (2002) en T. infestans en domicilios y peridomicilios en Amamá, en la provincia de Santiago del Estero. Estimaciones sobre el posible aumento de temperatura, debido a los cambios climáticos globales, estiman un incremento a nivel mundial de la temperatura media en 5º C para el año 2100, y predicen en Argentina aumentos en todo el país con valores medios anuales de temperatura mayores a 6º C en las regiones del Norte y hasta más de 3º C en la Patagonia austral, con marcados aumentos en las temperaturas máximas y mínimas (IPCC, 2007, Nuñez, 2007, Nuñez et al., 2009). Los aumentos en las precipitaciones se proyectan para verano y otoño, y a nivel mensual los mayores aumentos se proyectan para Febrero, Marzo, Abril, Noviembre y Diciembre. A nivel anual, los máximos aumentos alcanzan a 200 mm para la Pampa Húmeda y el Noroeste del país, extendiéndose esta tendencia positiva hacia el Sur incluyendo la provincia de Neuquén. Las tendencias negativas indicando pérdidas en la lluvia se proyectan principalmente para la estación invernal, abarcando el centro y norte del país, Uruguay, la región cordillerana y toda la región chilena, con importantes pérdidas en la precipitación en comparación con los valores actuales (Nuñez, 2007). Estos cambios provocarían que las poblaciones de diferentes especies evidencien procesos de competencia y/o desplazamientos o superposición geográfica. Estos procesos podrían tener más impacto sobre los heterotermos (en este caso los triatominos) que en los homeotermos (como las aves y mamíferos, que son sus hospederos dominantes). A partir de estos elementos, y teniendo en cuenta el conocimiento de los ciclos de vida de las diferentes especies de triatominos, la presente tesis doctoral plantea la siguiente hipótesis de trabajo: Las distintas especies de triatominos, como resultado del cambio climático global, evidenciarán procesos de expansión o contracción geográfica, aumentando o reduciendo los riesgos epidemiológicos de la enfermedad de Chagas. 34 2.3 OBJETIVOS 2.3.1 Objetivo general • Caracterizar las variaciones horarias, diarias, mensuales y estacionales de temperatura y humedad relativa de los microhábitats característicos donde son hallados triatominos en las provincias de Chaco y Córdoba en Argentina y anticipar los posibles riesgos epidemiológicos derivados de cambios en la distribución geográfica como resultado del cambio climático global. 2.3.2 Objetivos específicos • Estimar, en base a la temperatura y la humedad relativa en los microhábitats de los triatominos (domiciliarios, peridomiciliarios y silvestres) en las provincias antes mencionadas, los parámetros bioclimáticos que son característicos de esos microhábitats. • Predecir la potencial expansión o contracción geográfica de las especies de triatominos en Argentina como resultado del cambio climático global en base a los parámetros bioclimáticos de los microhábitats. • Relacionar las parámetros bioclimáticos de los microhábitats con sus correspondientes valores macroclimáticos. 35 3 CAPÍTULO II MICROHÁBITATS Y MICROCLIMAS 3.1 INTRODUCCIÓN El conocimiento acerca del uso o selección de hábitat por parte de los organismos es útil para entender los sistemas ecológicos, así como para predecir cambios en la estructura de la población o comunidad (Dunning et al., 1995). Existen muchas definiciones para describir el hábitat o ecotopo, por ejemplo, puede definirse simplemente como el lugar que ocupa una especie (Fretwell y Lucas, 1970). Block y Brennan (1993) y Linnea et al. (1997) proponen que es un área con los recursos y condiciones ambientales que promueven la ocupación de los individuos de una especie dada y que les permite sobrevivir y reproducirse. Tal vez la definición más completa sea la de Morrison et al. (1992) que definen al hábitat como un área con una combinación de recursos (alimento, refugio, agua) y condiciones ambientales (temperatura, precipitaciones, presencia o ausencia de depredadores y competidores) que promueven la ocupación de individuos de una especie dada (o población) y permite a esos individuos sobrevivir y reproducirse. El uso del hábitat implicaría la manera en la que el animal utiliza los componentes físicos y biológicos de su entorno, mientras que la selección del hábitat es un proceso activo por el cual una especie elige entre los distintos recursos disponibles (Johnson, 1980) y suele describirse como el resultado de un compromiso evolutivo para maximizar la supervivencia y/o el éxito reproductor a lo largo de la vida de un organismo (Krebs y Davis, 1993). La selección de un hábitat está influenciada no sólo por la cantidad y calidad de ambientes o elementos del paisaje, sino también por su disposición, sus posibilidades de uso efectivo y la plasticidad fenotípica de los individuos. La disponibilidad de un recurso o sus posibilidades de uso efectivo estarán afectadas no sólo por las características ambientales, sino también por presiones competitivas, por presencia de depredadores (Edwards et al., 1989) y por la capacidad de los individuos en percibir el ambiente y sus recursos (Hutto, 1985). Dicho proceso implica una serie de decisiones comportamentales innatas y/o aprendidas tomadas por un animal 36 sobre qué hábitat usar, cuánto y en qué forma (Hutto, 1985). Es un proceso multiescalar, que varía desde el macrohábitat, entendiéndolo como el área total en la que el organismo desarrolla su ciclo vital, al microhábitat, que hace referencia a las características estructurales de la vegetación o del paisaje percibidas por el organismo (Morris, 1987, Traba et al., 2009, Delgado et al., 2010). Así, es necesario definir a qué escalas espaciales y temporales los animales realizan dicha selección para poder generar modelos adecuados que permitan inferir la presencia y la dinámica de las poblaciones a partir de determinadas variables ambientales (Oatway y Morris, 2007). Johnson (1980) reconoció la naturaleza jerárquica de las escalas de medición del hábitat, dada por la selección, preferencia y disponibilidad de los recursos que las especies manifiestan, y resume cuatro procesos de selección de escala de hábitat: Selección de primer orden. Esta es esencialmente la selección de la gama física o geográfica de una especie. Selección de segundo orden. Es el área de acción de un individuo o grupo social dentro de su área de distribución geográfica Selección de tercer orden. Esto se refiere a cómo se utilizan componentes de hábitat dentro del área de acción. Selección de cuarto orden. En este orden de hábitat, la selección se refiere al espectro de recursos ambientales utilizados o la selección por “micrositios”. Sobre la base de estos criterios, macrohábitat sería el primer orden de selección mientras que microhábitat sería el segundo, tercero, y/o cuarto nivel jerárquico. Realizando una similitud en la comparación de estas categorías jerárquicas, con los hábitats y microhábitats donde se albergan los triatominos, la analogía quedaría representada de la siguiente manera (Tabla 3-1). 37 Tabla 3-1 Analogía entre la clasificación de Johnson (1980) y los microhábitats analizado en esta tesis. Johnson (1980) Domicilio analizado durante este trabajo Primer orden Domicilio Segundo orden Dormitorio Tercer orden Techo o paredes Cuarto orden Rajaduras en la pared, escondrijos en el techo Las condiciones ambientales (macroclima) del hábitat suelen ser muy heterogéneas debido a la gran extensión del mismo y diferentes del microclima de los microhábitats donde los factores extremos se verían atenuados por las características de los refugios (Helmuth et al., 2005, Geiger et al., 2009, Scherrer y Korner, 2010, 2011). Los factores ambientales (temperatura, humedad y fotoperiodo principalmente) influyen de modo decisivo en los organismos, teniendo efectos muy diversos, desde cambios en el comportamiento (desplazamientos, búsqueda de lugares adecuados, migración) hasta cambios hormonales (regulación de la época reproductiva, estrategias de resistencia a condiciones desfavorables).Los organismos poiquilotermos, entre los que se encuentran los insectos, se caracterizan por el hecho de que la variación de su temperatura interna es una consecuencia de la variación en la temperatura ambiental. Por lo tanto, el factor abiótico más importante para estos seres es la temperatura, que tiene un papel crucial en su distribución, crecimiento y desarrollo (Marshall, 1981, Lazzari, 1991, Dawson et al., 2005, Marshall y Sinclair, 2012). Existen dos temperaturas críticas llamadas temperaturas umbral mínima y máxima (Tmín y Tmáx) que determinan el rango térmico adecuado para el desarrollo y el comportamiento de los insectos (Dixon, 2009). Recientemente, de la Vega et al., (2015) calcularon la temperatura critica máxima (CTmáx) para T. infestans en 53.37 °C, temperatura a la cual comienzan los espasmos musculares (Terblanche et al., 2006). Jurberg y Galvão (2006), proponen que una temperatura superior a los 40°C es letal para la mayoría 38 de las especies de triatominos. Si bien en el trabajo de de la Vega et al. (2015) no se calculó la temperatura umbral máxima, en la gráfica de los limites térmicos de respirometría para T.infestans se observa que a partir de los 40°C comienza una gran actividad muscular con un rápido incremento en la tasa de producción de CO2 por parte del insecto (Rabinovich, comunicación personal). La temperatura umbral mínima, también llamada temperatura de desarrollo cero (por debajo de la cual los huevos no eclosionan, las ninfas no cambian de clase etaria y las hembras generalmente no ponen huevos) ha sido calculada por diferentes autores (Stemp, 1988, Jörg, 1989, Gorla, 1992, Rabinovich et al., 2006). Gorla (1992) propone que bajo condiciones de campo, esta temperatura umbral sería cercana a los 17-18 °C. Sin embargo, experimentos llevados a cabo en laboratorio demuestran que a temperaturas iguales o inferiores a los 15°C no se produce la eclosión de los huevos o las ninfas no cambian de clase etaria en las especies R. prolixus, T. infestans y T. guasayana (Jörg, 1989, Luz et al., 1999, Rabinovich el al., 2006). En cuanto a las humedades relativas no existe un consenso acerca de cuáles serían los valores adecuados para el desarrollo de los triatominos. Jurberg y Galvão (2006), indican que los rangos de humedad relativa para la mayoría de las especies de triatominos se encuentran entre 30-80%. Además, varios autores indican que T. infestans prefiere permanecer en lugares extremadamente secos (RH~ 0%) y que el mayor porcentaje de las mudas y la mayoría de los huevos son depositados en lugares de baja humedad (Lazzari, 1991, Roca y Lazzari, 1994, Lorenzo y Lazzari 1999). Los triatominos habitan casi todas las regiones biogeográficas (megahábitats) de América desde las latitudes más australes en la estepa patagónica de Argentina hasta el extremo norte de la región Neártica en Estados Unidos de Norte América (Schofield, 1994, Carcavallo et al., 1999). En la bibliografía, los diferentes autores clasifican los hábitats o ecoptopos de estas especies en tres categorías: domicilio, peridomicilio y silvestres, aunque existen amplias diferencias dentro de cada una de ellas debido principalmente a la gran diversidad de materiales, formas, tamaños y estrategias de construcción según las 39 regiones del continente. Además dentro de cada categoría se evidencian preferencias por determinados microhábitats. De esta manera, se puede observar que dentro del hábitat “domicilio” las mayores densidades de vinchucas se encuentran en el dormitorio, ocultándose en los escondrijos del techo (Ronderos et al., 1981, Gürtler et al., 1992, Cecere et al., 1998, Provecho et al., 2014, Gaspe et al., 2015), lo que podría sugerir que el microhábitat más adecuado dentro del domicilio es el techo de los dormitorios. El peridomicilio incluye las estructuras (gallineros, corrales, etc.) en las cuales se crían gran diversidad de hospederos (gallinas, cerdos, cabras, entre otros). Dentro de estos, los sitios más comunes donde se encuentran las vinchucas son los escondrijos o grietas cercanas a donde descansan y se reproducen los hospederos (corral de cría). Por otro lado, en el ambiente silvestre pareciera existir una marcada preferencia de algunas especies por determinados microhábitats (Carcavallo et al., 1999, Gaunt y Miles, 2000). Por ejemplo, se pueden diferenciar aquellas especies que preferentemente habitan nidos de aves como T. platensis, T. delpontei y la mayoría de las especies del genero Psmmolestes, de aquellas que habitan solo dormideros o cuevas de mamíferos como P. megistus y casi todas las especies de la Tribu Triatomini con escasas excepciones (Carcavallo et al., 1999, Gaunt y Miles, 2000). Si bien existen estudios sobre uso de hábitat y microhábitats de algunas especies de triatominos (Rabinovich, 1973, Lorenzo et al., 2000, Vazquez- Prokopec et al., 2002, Heger et al., 2006), estos se han llevado a cabo en otros países de Latinoamérica y se han centrado principalmente en la caracterización de las condiciones microclimáticas de domicilios y peridomicilios. En Argentina, este tipo de análisis solo se restringe al trabajo de Vazquez -Prokpopek et al. (2002) realizado en domicilios y peridomicilios en la localidad de Amama, provincia de Santiago de Estero. En esta tesis doctoral es la primera vez que se obtienen y analizan las temperaturas y humedades relativas, registradas cada 35 minutos durante un año, en hábitats silvestres de los triatominos en la provincia de Chaco, así como 40 también, la caracterización y análisis de las variables ambientales en domicilio, peridomicilio y hábitats silvestres en la provincia de Córdoba. 41 3.2 MATERIALES Y MÉTODOS 3.2.1 Áreas de estudio El área de trabajo en las provincias de Chaco y Córdoba en Argentina, pertenece a la gran región biogeográfica Neotropical; Subregión Chaqueña, Provincia del Chaco (Morrone, 2014). La provincia de Chaco fue incluida en esta tesis doctoral debido a que hace más de cinco años que el laboratorio de triatominos del CEPAVE viene realizando trabajos de campo. La selección de la provincia de Córdoba (Ecorregión del Espinal) se realizó sobre la base de la búsqueda de ambientes silvestres conservados o con poca alteración por parte del hombre, y con el fin de obtener las variables bioclimáticas características de una ecorregión diferente al Chaco Seco. 3.2-1.1. Provincia de Chaco, Argentina El área de muestreo (-27.068 S, -61.596 O; -27.147 S, -61.511 O) se encuentra ubicada dentro de la Ecorregión del Chaco seco Argentino (Burkart et al., 1999) (Figura 3-1), que se extiende desde el la mitad occidental de Formosa y Chaco, la oriental de Salta, casi todo Santiago del Estero, norte de Santa Fe y Córdoba y sectores de Catamarca, La Rioja y San Luis (Cabrera y Willink, 1973, Burkart et al., 1999). Posee un clima cálido subtropical, con precipitaciones anuales de 450 mm y la temperatura media varía entre 13ºC y 28ºC, con máximas absolutas de 49ºC. El tipo de vegetación predominante es el bosque xerófilo caducifolio, un estrato herbáceo de gramíneas y numerosas cactáceas y bromeliáceas terrestres. Pero hay también palmares, sabanas y estepas arbustivas halófilas (Cabrera y Willink, 1973, Cabrera, 1976, Dinerstein et al., 1995). El paisaje se caracteriza por la presencia de Schinopsis balansae (quebracho colorado), por lo general asociados con Aspidosperma quebracho (quebracho blanco), Caesalpinia paraguarirensis (guayacán), Tabebuia avellanedae (lapacho), Cercidium praecox (brea), Prosopis kuntzei (itin), Zizyiphus mistol (mistol). También aparecen con frecuencia palmares de Copernicia australis y colonias de la palmera Trithinax 42 campestris, además de bromelias y opuntias, entre otras (Cabrera y Willink, 1973, Cabrera, 1976, Dinerstein et al., 1995). Sin embargo, desde hace más de un siglo, esta región enfrenta la pérdida sostenida de su patrimonio natural y cultural a causa del uso no planificado de los recursos. La explotación maderera para distintos usos (tanino, durmientes, madera, postes, carbón) siempre fue realizada bajo una racionalidad minera, sin ningún tipo de control por parte de los organismos públicos. Además, la ganadería bajo monte (principalmente bovina y caprina) padeció la ausencia total de prácticas de manejo, generando procesos generalizados de sobre pastoreo y en algunos casos de desertificación. Otro aspecto importante, es el reemplazo de bosques por pasturas y cultivos. Por este proceso en los últimos veinte años se perdieron más de dos millones de hectáreas de bosques chaqueños en Argentina, lo que representa aproximadamente el 10% de su superficie (The Nature Conservancy, 2005). La fauna que habita la región es muy extensa y variada, dentro de las mamíferos característicos se encuentran marsupiales (Didelphis azarae, Lutreolina crassicaudata), el aguará- guazú (Chrysocyon), el yaguareté (Felis onca), monos (Alouatta caya, Cebus), roedores (Holochilue brasiliensis, Lagostomus), corzuelas (Mazama) y edentados (Burmeisteria retusa, Tolypeutes matacus, Priodontes giganteus, Myrmecophaga). Hay citadas más de 200 especies de aves siendo las más representativas: las chuñas (Chunga burmeisteri y Carioma cristata), perdices del genero Nothura, la charata (Ortalis), la pava del monte (Penelope), el jaribú (Jaribu micteria), garzas blancas (Egretta), hornero (Furnarius cristata), cotorras y loros (Myiopsitta, Nandaryus), carpinteros (Chrysoptilun). Se encuentran cerca de 50 especies de colubridos, además de dos especies de cascabel y yarará. La fauna de anfibios llega a 32 especies; de estas, dos son endémicas: la rana (Leptodactylus laticeps) y el escuerzo (Ceratophrys pierotti) (Cabrera y Willink, 1973, Morrone, 2000, 2001). Como se puede observar, existen una amplia variedad de vertebrados como fuente de alimentación para las vinchucas. Sin embargo, los trabajos realizados con precipitina muestran como las principales fuentes de alimento a las 43 comadrejas, los edentados (principalmente peludos y mulitas), ratones y una gran cantidad de aves (Knierim et al., 1976, Rabinovich et al., 2011). A estas fuentes de alimentación hay que agregarle los amínales domésticos (cerdos, cabras, chivos, gallinas, entre otros), y por supuesto el hombre. En la provincia de Chaco se dan condiciones especiales para la transmisión vectorial de T. cruzi debido principalmente a (Bucher y Schofield, 1981, Gütler, 2007, Gütler, 2009): • Altos niveles de pobreza (entre el 50 y el 70% de los hogares rurales presentan necesidades básicas insatisfechas). • Baja densidad poblacional (0.5-5 habitantes por km2). • Población principalmente rural en poblados o parajes, intercomunicados con caminos de tierra deteriorados e intransitables en épocas del año. • Economía rural de subsistencia basada en la ganadería y explotación forestal. • Falta de políticas públicas, principalmente en temas de salud, educación, desarrollo económico y cultural. • Fuerte arraigo cultural en tema vivienda con construcción realizadas con barro, paja y postes de quebracho. • Alta parasitemia en la población humana con elevada infestación domiciliaria de T. infestans y transmisión vectorial de T. cruzi a humanos. Todos estos factores sumados a condiciones macroclimáticas favorables permitirían que las poblaciones naturales de los triatominos mantengan altas densidades poblaciones tanto en los hábitats domésticos, peridomésticos y silvestres, lo que mantendría un flujo constante de T. cruzi entre los animales silvestres, los animales domésticos y los humanos. 3.2-1.2. Provincia de Córdoba, Argentina El área de muestreo (-32.289 S, - 62.402 O; -32.349 S, -62.281 O) en la provincia de Córdoba pertenece a la Ecorregión del Espinal (Burkart et al., 1999) (Figura 3-1). Se ubica entre los 28º y los 40º de latitud Sur, como un gran arco que envuelve por el oeste al Pastizal Pampeano y que se ubica al sur de las Ecorregiones del Chaco humedo y seco, abarcando el sur de la provincia de Corrientes, mitad-norte de Entre Rios, una franja central de Santa Fe y Cordoba, centro y sur de San Luis, mitad-este de La Pampa y sur de Buenos Aires (Burkart et al., 1999, Atlas de los Bosques Nativos Argentinos, 2003). Debido a su 44 extensión, la región presenta grandes variaciones de clima, desde cálido y húmedo en el norte hasta templado y seco en el oeste. Las temperaturas medias anuales rondan los 21,5 ºC en el norte y 14,5 ºC en el sur. En todo el territorio no hay zonas libres de heladas. Las precipitaciones decrecen desde el NE hacia el SO, con un rango de 1500 a 400 milímetros anuales. En cuanto a la distribución estacional, las mayores lluvias se producen en primavera y verano (Atlas de los Bosques Nativos Argentinos, 2003). El Espinal se divide en tres subregiones: Espinal del Ñandubay, en la Mesopotamia, de clima húmedo; el de los Algarrobos, el sector central, subhúmedo, de transición entre la Pampa y el Chaco; y finalmente, el del Caldén, sector semiárido, de transición entre las ecorregiones de la Pampa y el Monte. Cabrera (1953) describe que el este y el sudoeste de la provincia de Córdoba estaban cubiertos por grandes extensiones de bosques del Espinal Periestépico, pero al expandirse la agricultura hacia el oeste el área se redujo marcadamente. Actualmente, se pueden encontrar varios relictos de bosques de extensión variable, algunos de los cuales se transforman en fachinales al ser invadidos por chañares (Geoffroea decorticans) o por los renovales de otras especies, principalmente exoticas (Noetinger et al., 2004). Lewis y Collantes (1973) distinguen seis distritos para la provincia de Córdoba: Cordubense, Central, Sanctafidense, Psamofítico, Pampense y Entrerrianens. Este último es donde se encuentra nuestra área de estudio que se caracteriza por poseer grandes relictos de bosques de palmerita Trithrinax campestris, ubicada entre las localidades de Noetinger, El Fortín y Chilibroste (Noetinger et al., 2004). Probablemente, los relictos más importantes del Espinal de toda la provincia de Córdoba son los de las estancias “Montes Grandes”, “Monte Chico” y “El Chañar”, cercanas a Noetinger, con una superficie de alrededor de 500 ha. El área boscosa está algo fragmentada y los fragmentos más pequeños están bastante deteriorados, mientras que los fragmentos de mayor tamaño están muy bien conservados (Noetinger et al., 2004). Además, se encuentran algarrobos (Prosopis alba y P. nigra), espinillo, chañar y sombra de toro (Jodina rhombifolia) con un estrato importante de arbustos y renovales, y un estrato graminoso de muy alta cobertura. 45 En la provincia de Córdoba, los remanentes de bosques del Espinal enfrentan, fundamentalmente, cuatro grandes amenazas como son el desmonte, la tala selectiva, la carga ganadera excesiva o la ausencia de ganado y la invasión de especies leñosas exóticas. La creciente demanda de tierras para la agricultura y su alta rentabilidad ponen en peligro a los remanentes de bosques de esta región (Arturi, 2005). Caracterizar la fauna del Espinal no resulta simple ya que las especies que la integran se encuentran presentes en otras regiones y su presencia responde a distintos paisajes. La fauna autóctona no es abundante, aunque sí variada, sobre todo en herbívoros y se caracteriza por la presencia de el puma pampeano (Puma concolor cabrerae), la mara (Dolichotis patagonum), la vizcacha (Lagostomus maximus), el gato montés (Leopardus geoffroyi), el zorro pampa (Dusicyon gymnocercus), el zorrino (Conepatus chinga), el hurón mediano (Galictis cuja), el cuis pampeano (Cavia aperea pamparum), la nutria (Myocastur coypus), y la comadreja overa (Didelphis albiventris). Entre las especies ornitológicas características, las poblaciones de muchos taxones de esta ecorregión se encuentran extintas o muy amenazadas, por ejemplo la loica pampeana (Sturnella defilippii), el ñandú (Rhea americana) el cauquén colorado (Chloephaga rubidiceps), la martineta colorada (Rhynchotus rufescens) la martineta copetona (Eudromia elegans) y la perdiz chica (Nothura maculosa). Si bien existen trabajos en triatominos en la ecorregión del Espinal, los mismos se han realizado casi exclusivamente en la provincia de Corrientes, Argentina (Damborsky et al., 2001, Oscherov et al., 2003, Bar et al., 2010). Estos autores han colectados individuos de T. infestans, T. sordida, P. geniculatus y P. megistus en domicilios, pero solo la presencia de T. cruzi fue hallada en las dos primeras especies. Por otro lado, T. infestans y T. sordida también han sido colectadas en peridomicilios, mientras que en los hábitats silvestres han encontrado individuos de T. platensis, Ps. coreodes, T. sordida y T. rubrovaria. En la provincia de Córdoba, la información epidemiológica sobre la enfermedad de Chagas se encuentra focalizada al noroeste de la provincia 46 (ecorregión Chaco seco), mientras que es escasa o nula la información sobre la epidemiologia en el Espinal. Seguramente esto se deba a los escasos registros de triatominos colectados en asentamientos humanos. Esto indicaría que no habría una circulación activa de triatominos entre los hábitats domésticos y silvestres disminuyendo la posibilidad de que los ciclos de T. cruzi sean tan fluidos como en la provincia de Chaco. Figura 3-1 Ecorregiones de Chaco seco y Espinal en Argentina. 3.2.2 Recopilación de datos Se realizó una recopilación bibliográfica a través de buscadores de internet (Bea, Webbitri, Scopus, Biblioteca virtual del Mincyt, entre otros) con énfasis en los siguientes ítems: • Microhábitats utilizados por las diferentes especies de triatominos • Variables climáticas registradas en microclimas 47 • Efectos de la temperatura y la humedad relativa sobre los ciclos de vida de las diferentes especies de triatominos • Parámetros demográficos y estadísticas vitales de los triatominos • Rangos de tolerancia a parámetros climáticos • Modelos de cambio climático global. Esta recopilación bibliográfica nos permitió determinar las áreas de estudios, así como también seleccionar los microhábitats donde posteriormente se colocarían los sensores para la obtención de los datos microclimáticos. 3.2.3 Estudio previo en las áreas de trabajo En función de esta base de datos se realizaron muestreos previos (premuestreo) en la provincia de Chaco y Córdoba para determinar los microhábitats más adecuados para la colocación de los sensores (“data loggers”). En los domicilios y peridomicilios se realizaron búsquedas activas de triatominos utilizando un insecticida en aerosol (tetrametrina 0.2%) para la irritación y huida de los insectos. En los ambientes silvestres se realizó la disección completa de los nidos y los cardones en búsqueda de los insectos. Cabe mencionar que en la provincia de Córdoba se realizó una sola búsqueda previa de insectos; en cambio, en la provincia de Chaco hace más de cinco años que se trabaja en la recolección de triatominos en la zona, con más de tres campañas al año. Luego de la colecta de los triatominos, se determinaron y seleccionaron según las especies encontradas en cada microhábitats, cuáles de ellos serían los más propicios para el desarrollo de esta tesis doctoral. 3.2.4 Descripción de los sensores (“Data loggers”) Se utilizaron cinco equipos de termistores de medición digital automática de la temperatura y la humedad relativa (“data loggers”). 48 Sus caracteristicas son: • Marca y modelo: THERMOBUTTON TPD4521 T/H. • Rango de Temperatura: -40 a 85ºC, resolución: 0,5 ºC, exactitud +/- 1°C. • Tolerancia de humedad: 0 a 100% RH, exactitud: 5% HR. • Tamaño: 17mm x 6mm ( 0.7"x 0.25"), similar alde una moneda de 10 centavos. • Duración de la batería: hasta 10 años. Cada uno de los “data loggers” fueron colocados dentro de recipientes de plastico con tapas para su proteccion contra las precipitaciones, ya que los sensores no son resistentes al agua. A cada recipiente se les realizaron 35 orificios para la libre circulacion del aire y no generar un microclima dentro del mismo. A las tapas también se les realizaron orificios ya que si por algun motivo entraba agua dentro del recipiente esta se podria escurrir por dichos orificios. Además se colocó una protección construida con una malla metalica de 13 x 13 mm, para evitar posibles daños ante el ataque de animales como diferentes mamiferos, reptiles y aves (especialmente Psittacidos) (Figura 3-1). Antes de colocarlos en el campo los sensores fueron “testeados” durante 15 días dentro del insectarios con el proposito de corroborar que no existía diferencias significativas en la temperatura y humedad relativa si el sensor estaba o no protegido con el recipiente plastico. 49 Figura 3-1 Vista general de “data logger”. Der-arriba: tamaño del recipiente y tapa donde fue colocado en “data logger”. Der abajo: recipiente dentro de malla metálica utilizada como protección. 3.2.5 Sitio de estudio Provincia de Chaco: El estudio se realizó en la localidad de El Palmar, ubicada en el Departamento de Pinedo. En esta localidad, se eligieron dos establecimientos ganaderos para la colocación de los sensores. El primero llamado Establecimiento Alberto (-27.087 S, -61.536 O), está ubicado a 40 Km al oeste de la ciudad de Charata y a 17 Km al sureste de la localidad de Tres Estacas. Posee alrededor de 400 hectáreas, donde la principal actividad económica es la cría de cabezas de ganado vacuno, aunque también los dueños del establecimiento crían chivos, gallinas, pavos y otros animales para consumo personal. En este establecimiento se encuentran pasturas naturales para el consumo de los vacunos, quedando islotes formados por matorrales de arbustos autóctonos y conglomerados de quebrachos colorados e itines. Este establecimiento se encuentra totalmente rodeado de cultivos, siendo escasa la vegetación autóctona en los campos vecinos limitándose a cortinas de vegetación en mal estado y algunos islotes pequeños de vegetación (Figura 3-2). 50 En el otro sitio, llamado Establecimiento Casatti (-27.138 S, -61.575 O), está ubicado a unos 6 Km al noroeste del Establecimiento Alberto. La principal actividad económica es la cría y el engorde de cerdos para la venta, aunque también se crían aves de granja para el consumo personal. Se encuentra en un grado de conservación moderado de flora y fauna, y además está rodeado de bosque nativo con la representación de todas las especies características de la ecorregión del Chaco seco (Figura 3-2). Figura 3-2 Vista general de los establecimientos Alberto y Cassati en la Localidad de El Palmar, provincia de Chaco. Foto tomada de google earth. Provincia de Córdoba: en esta provincia se trabajó en la localidad de Noetinger, más presisamente en la estancia que lleva el mismo nombre que la localidad (-32.365 S, -62.309 O). Este es un establecimiento agricola-ganadero se encuentra a unos 5 Km al Noroeste de la localidad de Noetinger y cuenta con una extensión aproximada de 2000 ha (Figura 3-3). Dentro de las mismas se conserva una porción de alrededor de 100 ha de vegetación autóctona del Espinal 51 descriptas anteriormente. Al contrario de lo que ocurre en la ecorregión Chaqueña, aquí los dueños de la estancia no poseían animales en el peridomicilio. Por lo que se debió buscar en los puestos de los peones donde se realiza la cría de aves y cerdos para consumo personal. Figura 3-3 Vista general de la estancia Noetinger en la localidad de Noetinger, provincia de Córdoba. Foto tomada de google earth. 3.2.6 Descripción de los microhábitats Provincia de Chaco: Los microhábitats seleccionados fueron: Domicilio: consta de una cocina con paredes de adobe y techo de palos y paja, un comedor con paredes de ladrillo (construcción mas nueva y anexada a la cocina y a los dormitorios) y techo de chapas de zinc, y dos habitaciones (una de ellas utilizadas como trastero) con paredes de ladrillos asentadas en barro y techo de chapas de zinc. La habitación utilizada para el descanso de los habitantes del domicilio (de unos 3 x 3 x 2.6 mts) fue el lugar seleccionado para la colocación del sensor. El mismo se ubico a unos 0.40 mts del techo y a unos 2.20 mts del suelo, 52 en una ranura entre los ladrillos (Figura 3-4). Este domicilio se encontraba dentro del Establecimiento Casatti, y se lo seleccionó debido a que tanto en el premuestreo como en campañas anteriores se habian encontrado dentro de la vivienda ejemplares de T. infestans y en algunas oportunidades se capturaron adultos de T. guasayana. Seguramente estos adultos provenian del ambiente silvestre circundante y fueron atraidos por las luces, debido a que se las capturo manualmente cercanas a las mismas. Figura 3-4 Domicilio de la provincia de Chaco. Vista general de toda la vivienda. Der-abajo: “data logger” colocado entre las grietas de la pared del dormitorio. Peridomicilio: el hábitat seleccionado fue un corral de cabra con una dimension aproximada de 16 x 7 x 2 m , construido con postes de madera verticales de Prosopis sp (vulgarmente llamados palos a pique), entrelazados con palos de arbustos espinosos formando una valla exterior. Una porción de este corral de unos 5 x 6 x 1,5 m, se encontraba cubierta con una envoltura plástico (silo bolsa) en donde se colocan los cabritos para una mayor protección de las inclemencias climaticas y de los depredadores (Figura 3-5). El sensor fue colocado a 1.5 mts del suelo, detrás de una madera entre los palos a pique y la cubierta de plástico. Este microhábitat se encontraba en el Establecimiento Alberto a unos 300 mts del domicilio. Este peridomicilio fue seleccionado debido a que durante el premuestreo como en campañas previas realizadas, siempre estuvo colonizado 53 por las especies T. infestans y T. gusayana. También se tuvo en cuenta para la selección de este microhábitat los trabajos publicados por Gurevitz et al. (2011) y Ceballos et al. (2005) quienes indican que los corrales de cabras son una importante fuente de reinfestación de T. cruzi en los domicilios. Figura 3-5 Peridomicilio de la provincia de Chaco. Vista general. Der-abajo: “data logger” colocado entre los palos a pique y el recubrimiento exterior de plástico. Hábitat silvestre 1: el primer hábitat seleccionado en el ambiente silvestre fue un nido de ave del orden Passeriformes, familia Furnariidae, genero Phacellodomus sp. En la Provincia del Chaco estos nidos se encuentran en las horquillas de los árboles muertos (es decir, en la bifurcacion de las ramas principales del arbol) construidos con ramas secas con un tamaño aproximado de 30 cm de alto x 30 cm de ancho con dos entradas, una “falsa” por encima del nido y la entrada principal por debajo del mismo (Figura 3-6). El lugar dentro del nido donde las aves descansan y las hembras colocan los huevos, se caracteriza por presentar hierbas secas, plumas y otros objetos funcionando como un “colchon” que vulgarmente se la denomina “camita”. Estas aves anidan en la primavera y el verano, y luego de que las crías dejan el nido durante el invierno, estos nidos son utilizados como refugios y en algunas oportunidades como lugar de cría por otros animales (ratones, marmosas, lagartos) (Marti et al., 2014). El sensor fue colocado entre las paredes del nido y la “camita”. 54 Durante el mes de octubre del 2011, este sensor fue removido debido a la destrucción del nido. Se buscó otro nido con caracteriscas similares a unos 1.200 mts, donde fue colocado nuevamente para proseguir con la toma de datos. Ambos nidos se encontraban dentro del Establecimiento Alberto y en este tipo de microhábitat se encontraron en trabajos previos, las especies T. guasayana, T. infestans,T. platensis y Ps. coreodes (Marti et al., 2014). Figura 3-6 Silvestre 1 (Nido de Furnaridae) de la provincia de Chaco. Vista general del nido en el árbol. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a la “camita”. Hábitat silvestres 2: el segundo hábitat silvestre fue un nido de ave de la familia Psittacidae (Monachus Miopsita). Estas aves construyen nidos comunales con ramas espinosas entretejidas (Forshaw, 1989) en los árboles de quebracho (Prosopis sp) (Figura 3-7). Estas aves son gregarias y construyen nidos con entradas individuales para cada pareja, los cuales son cerrados y permanentes, utilizados durante todo el año como dormidero (Martella et al., 1985). El sitio que utilizan para la cria y dormidero de cada una de las parejas se caracteriza por presentar hierbas secas, plumas y defecaciones de las propias aves, constituyendo la “camita”. El sensor fue colocado los mas cercano posible a esta “camita” perforando el nido manualmente desde el exterior, y luego de ser colocado el sensor fue cuidadosamente cerrado con los mismos materiales extraidos. 55 Este microhábitat se encontraba en el Establecimiento Alberto y fue seleccionado ya que en el mismo árbol pero en otros nidos similares al seleccionado se colectaron ejemplares de las especies T. delpontei y T. infestans. Figura 3-7 Silvestre 2 (Nido de Psittacidae) de la provincia de Chaco. Vista general del nido en el árbol. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a la “camita”. Control: para corroborar que las mediciones microclimáticas en los microhábitats habian sido las correctas, se colocó un sensor control en un alero protegido de la lluvia a 1.2 mts de unos de los laterales, a 1.80 mts del suelo y a unos 0.40 mts del techo (sin estar expuesto directamente a la radiación solar). El alero estaba construido con palos de Prosopis sp y techo de paja, y es utilizado por los dueños como deposito de trastos cercano al domicilio (Figura 3-8). Este sitio se encontraba en el Establecimiento Alberto. Durante el premuestreo, se realizó una busqueda manual, encontrando todos los estadios de T. infestans. Cabe destacar que en el mismo se corroboró las presencia de gallinas y gansos empollando. 56 Figura 3-8 Alero en la provincia de Chaco donde fue colocado el sensor “control”. Vista general. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a uno de los laterales, protegido de la insolación directa. La ubicación de cada sensor fue registrada utilizando un GPS manual Garmin™ Legend (Tabla 3-2). Tabla 3-2 Coordenadas geográficas de cada microhábitat en la provincia de Chaco. En hábitat silvestre 2 (Nido Furnaridae) se presentan las coordenadas de los dos nidos utilizados. Microhábitat Control Domicilio Peridomicilio Hábitat silvestre 1 (Nido Psittacidae) Hábitat silvestre 2 (Nido Furnaridae) Coordenadas geográficas -27.089 S -61.533 O -27.137 S -61.573 O -27.087 S -61.531 O -27.092 S -61.541 O -27.092 S -61.540 O -27.088 S -61.529 O Provincia de Córdoba: En la estancia Noetinger los data loggers fueron colocados en los siguientes microhabitats: Domicilio: los sensores debieron ser colocados en dos domicilios, debido a que el primero fue abandonado por los propietarios y en los días posteriores fue 57 colocado en un domicilio cercano con similares caracteristicas. El primero constaba de una cocina comedor con paredes de ladrillo y techo de chapas de zinc, y dos habitaciones con paredes de ladrillos asentadas en barro y techo de zinc. La habitación en donde duerme el dueño de casa ( 4 x 4.5x 4 mts) fue en donde se coloco el sensor, a unos 0.50 mts del techo y a unos 3.50 mts del suelo, en una ranura entre los ladrillos (Figura 3-9). El segundo domicilio posee una cocina comedor con paredes de ladrillo y techo de zinc, y dos habitaciones. En una de ellas (3.5 x 3.5 x 3.5 mts) se colocó el sensor en una rajadura entre los ladrillos en condiciones similares al domicilio anterior. Para no invadir la privacidad de los propietarios de la vivienda no se poseen fotografias del interior de la misma. Figura 3-9 Domicilio de la provincia de Córdoba. Vista general de la vivienda. Der-abajo: "data logger" colocado en una grieta de la pared. Peridomicilio: en este caso también se utilizaron dos sitios para la toma de datos, ya que al abandonarse el primer domicilio, el propietario retiro los animales domesticos. El primer peridomicilio utilizado estaba construido con palos a pique y revestido con chapas de zinc cuyas dimensiones fueron: 2 x 2 x 1.75 mts, en el que habitaban gallinas y pavos. El sensor fue colocado colgando de uno de los laterales a unos 1.6 mts del suelo, a unos 0.30 mts del techo y separado de la chapa por unos 0.10 mts. Se colocó en este microhábitat debido a la captura de T. infestans durante el premuestreo, y debido a que no se encontraron corrales de 58 cabra ni estructuras similares a las construidas en la provincia de Chaco (Figura 3-10). Luego el sensor fue traslado al segundo peridomicilio, el cual estaba construidos con palos y chapas, cuyas dimensiones fueron: 5 x 2 x 1.75mts. En este corral se encontraban cerdos y gallinas. Dicho sensor, se colocó en pared posterior del “gallinero-chiquero”, a 0.20 mts del techo y a 1.7 mts del suelo. Figura 3-10 Peridomicilio de la provincia de Córdoba Vista general. Der-abajo: “data logger” colocado entre los revestimientos exteriores. Hábitat silvestre 1: en la ecorregión del Espinal, los nidos de Furnaridae son construidos en claros dejados por la caída de los árboles o por senderos realizados por animales. Los mismos cuelgan a una distancia de 2 mts del suelo de una rama fina de árboles vivos, con un diámetro aproximado de 0.30 mts. El sensor fue colocado lo mas cercano posible a la “camita” (Figura 3-11). 59 Figura 3-11 Silvestre 1 (Nido de Furnaridae) de la provincia de Córdoba. Vista general del nido en el árbol. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a la “camita”. Hábitat silvestre 2: Nido de Psittacidae. Estas aves gregarias construyen sus nidos comunales en la base de las hojas de las “palmeritas” (Trithrinax campestris). Son nidos de grandes dimensiones que pueden alcanzar hasta los 3 mts de diámetro y 2 o 3 mts de altura, similares a los nidos descripto en la provincia de Chaco. Al igual que en Chaco, estos nidos son ocupados durante todo el año por las aves y el sensor fue colocado dentro del nido siguiendo la misma metodología (Figura 3-12). 60 Figura 3-12 Silvestre 2 (Nido de Psittacidae) de la provincia de Córdoba. Vista general del nido en el árbol. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a la “camita”. Control: se utilizó un galpón abandonado de 12 x 6 x 3.5 mts. El sensor se ubicó a 1.5 mts de la intemperie, colgado a unos 0.50 mts del techo y a 2.90 mts del suelo, separado a unos 0.50 mts de la pared del galpón. De esta manera, se encontraba protegido de las precipitaciones y de la radiación solar (Figura 3-13). Figura 3-13 Galpón utilizado, en la provincia de Córdoba, donde fue colocado el sensor “control”. Vista general. Der-abajo: “data logger” colocado cercano a uno de los laterales, protegido de la insolación directa. 61 La ubicación de sensor fue registrada utilizando un GPS manual Garmin™ Legend (Tabla 3-3). Tabla 3-3 Coordenadas geográficas de cada microhábitat en la provincia de Córdoba. En domicilio y peridomicilio se presentan las coordenadas de los dos sitios utilizados. Microhábitat Control Domicilio Peridomicilio Hábitat silvestre 1 (Nido Psittacidae) Hábitat silvestre 2 (Nido Furnaridae) Coordenadas geográficas -32.322 S -62.361 O -32.321 S -62.360 O -32.310 S -62.334 O -32.322 S -62.360 O -32.309 S -62.333 O -32.311 S -62.343 O -32.312 S -62.363 O 3.2.7 Programación de los sensores y obtención de los datos Para la provincia de Chaco, los sensores fueron programados para registrar datos cada 35 minutos de temperatura y humedad relativa en cada microhábitat, desde abril de 2011 hasta abril de 2012. Para la provincia de Córdoba, los sensores registraron datos desde abril de 2012 hasta mayo de 2013. Para la programación de los sensores se utilizó el software OneWireViewer compatible con los data loggers THERMOBUTTON DS1923 T/H. OneWireViewer es un software basado en Java utilizado para explorar dispositivos Dallas 1-Wire utilizando diferentes plataformas de hardware y software. La comunicación con los dispositivos 1-Wire se realiza a través de una sola línea de datos, usando el protocolo 1-Wire. La red se llama 1-Wire Net o adaptadores MicroLAN. 1-Wire y están disponibles para los puertos USB. La temperatura fue programa entre -10 y 65°C con una resolución de 0.5°C y la humedad relativa entre 0 y 100% con una resolución de 0.6%. La capacidad de los sensores (“data loggers DS1923”) es de 4096 registros de temperatura y humedad relativa, por lo cual se debieron realizar viajes cada 3 meses a las provincias de Chaco y Córdoba. 62 Durante el primer viaje se programaron y colocaron los “data loggers” en cada microhábitat. En los restantes viajes se retiraron los sensores, se descargó la información, se re-programaron y se los coloco en el mismo sitio, o en el caso del nido de Furnaridae en condiciones similares debido al deterioro del microhábitat. En el mes de abril de 2012 se los retiro de la provincia de Chaco y se los trasladó a la provincia de Córdoba. En la provincia de Chaco, desde el 7 de abril de 2011 ha