Sistemas de información geográfica y modelos de distribución de abundancia de Lutzomyia longipalpis sensu lato (Díptera: Psychodidae: Phlebotominae) a escala de foco urbano, en la ciudad de Corrientes, Argentina

Abstract

La leishmaniasis visceral (LV) es una enfermedad de transmisión vectorial recientemente establecida en Argentina. Su agente etiológico es Leishmania infantum (syn. chagasi), un parásito tripanosomatideo (Kinetoplastida: Tripanosomatidae). El vector es Lutzomyia longipalpis sensu lato (Díptera: Phlebotominae) y los reservorios urbanos son los perros domésticos. Desde el 2006 con la denuncia del primer caso urbano humano autóctono, en Posadas provincia de Misiones, se han registrado un total de 155 casos en el país. En la ciudad de Corrientes, área de estudio de esta tesis, se registraron numerosos casos caninos, y humanos de LV.El presente trabajo se desarrolló en dos etapas una transversal o espacial desarrollada en diciembre del 2013 y la otra longitudinal o espacio-temporal desarrollada entre septiembre del 2014 y agosto del 2016. La escala espacial que se tuvo en cuenta fue la que corresponde a la de foco urbano, las variables asociadas a la distribución de Lu. longipalpis s.l. fueron extraídas a escala de micro-hábitat y macro-hábitat. En la etapa de muestreo transversal se obtuvo la abundancia relativa de Lu. longipalpis s.l. respecto a otras especies, su distribución espacial entre ambientes, y su relación con variables relevadas a campo y las obtenidas a través del procesamiento de imágenes satelitales mediante el desarrollo de modelos estadísticos, así como la composición específica de la comunidad de Phlebotominae presente en la ciudad. En el estudio longitudinal, que se desarrolló a través de 14 muestreos entomológicos, se estableció la distribución en el espacio y tiempo de la abundancia de Lu. longipalpis s.l., teniendo en cuenta la estratificación de la ciudad en tres ambientes de acuerdo a indicadores socio-demográficos y la disminución gradual del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) hacia el centro demográfico, y se la relacionó a variables macro-hábitat derivadas de imágenes satelitales como el NDVI, el índice de diferencia normalizado de agua (NDWI), la temperatura superficial del suelo (LST), y los usos y cobertura de suelo en un área buffer a los sitios de muestreo entomológico.En el estudio transversal se estableció que la comunidad de Phlebotominae a nivel global para la ciudad estuvo dominada por Lu. longipalpis s.l. Cuando este análisis se realizó por estratos ambientales el vector de la LV dominó en aquellos de mayor grado de antropización (centro y periurbano). Sin embargo cuando se analizó la abundancia se encontró que la misma estuvo inversamente relacionada al índice de urbanización, es decir que aquellos sitios de relevamiento entomológico ubicados en el estrato periurbano ruralizado concentraron la mayor colecta de especímenes. También se observó una relación inversa de la riqueza específica de los Phlebotominae con el grado de antropización, así la comunidad de Phlebotominae en el estrato periurbano ruralizado estuvo compuesta por Lu. longipalpis s.l., Nyssomyia neivai, Migonemyia migonei, el complejo de especies Evandromyia cortelezzii-sallesi y Micropigomyia quinquefer. Esta última especie fue registrada por primera vez en el área de estudio. En los estratos centro y periurbano Lu. longipalpis s.l. fue prácticamente la única especie colectada. El índice de ocurrencia para Lu. longipalpis s.l. (sitios positivos/sitios relevados) a nivel global para la ciudad, fue relativamente alto ya que su presencia se corroboró en casi la mitad de los sitios muestreados (49%). En cuanto a la asociación de variables ambientales con la abundancia se estableció que Lu. longipalpis s.l. estuvo asociada a valores medios de NDVI registrados para la ciudad y con la presencia de animales de corral. La asociación de estas variables con la abundancia se tuvo en cuenta para la selección de sitios centinelas para el seguimiento entomológico de manera de establecer herramientas operativas para el control poblacional de Lu. longipalpis s.l. y con ello la prevención de la transmisión de la LV.En el análisis longitudinal se observó que la época más favorable para la población de Lu. longipalpis s.l. se encuentra comprendida entre los meses de noviembre y abril, con un ascenso de capturas entomológicas a partir del mes de septiembre. Sin embargo la ocurrencia de esta especie fue registrada aún en el invierno. Las variables ambientales relacionadas a la abundancia del vector de la LV fueron el NDVI, el porcentaje de cobertura vegetal, la interacción de la LST con la estación climática de colecta entomológica. Se determinó que la población de Lu. longipalpis s.l. mostró un posible patrón de dinámica meta-poblacional.La identificación de variables obtenidas mediante sensores remotos capaces de describir los ambientes favorables para Lu. longipalpis s.l. son una herramienta valiosa ya que permiten el desarrollo de productos cartográficos que identifican espacio-temporalmente dónde y cuándo dirigir los controles vectoriales para la mitigación de la LV.

Visceral leishmaniasis (VL) is a vector-borne disease recently established in Argentina. Its etiologic agent is Leishmania infantum (syn. Chagasi), a trypanosomatide parasite (Kinetoplastida: Tripanosomatidae ).The vector is Lutzomyia longipalpis sensu lato (Diptera: Phlebotominae) and urban reservoirs are domestic dogs. Since 2006, with the denunciation of the first autochthonous human case, in Posadas province of Misiones, a total of 155 cases have been registered in the country. In the city of Corrientes, the study area of this thesis, numerous canine and human cases of VL were recorded. The present work was developed in two stages, a transversal or spatial one developed in December 2013 and the longitudinal or spatial-temporal developed between September 2014 and August 2016. The spatial scale taken into account was that of the urban focus, the variables associated with the distribution of Lu. Longipalpis s.l. were extracted at the scale of micro-habitat and macro-habitat. In the transversal sampling stage, a relative abundance of Lu. longipalpis s.l. was obtained with respect to other species, your spatial distribution between environments, and its relationship with variables surveyed in the field and those obtained through the processing of satellite images through the development of statistical models, as well as the specific composition of the Phlebotominae community present in the city. In the longitudinal study, which was developed through 14 entomological samplings, the distribution spatial-temporal of Lu longipalpis s.l. abundance was established, taking into account the stratification of the city in three environments according to the socio-demographic indicators and gradual decrease of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) towards the demographic center, and it was related to macro-habitat variables derived 11 from satellite images such as NDVI, the Normalized Water Difference Index (NDWI), the Land surface temperature (LST), and the uses/coverage of soil in a buffer area at the entomological sampling sites. In the transversal stage it was established that the global Phlebotominae community for the city was dominated by Lu. longipalpis s.l. When this analysis was carried out by environmental strata, the VL vector dominated those with the highest degree of anthropization (center and peri-urban). However, when the abundance was analyzed, it was found that it was inversely related to the urbanization index, that is to say that those sites of entomological survey located in the rural farms concentrated the largest collection of specimens. An inverse relationship of the specific richness of the Phlebotominae with the degree of anthropization was also observed, so the community of Phlebotominae in the rural farms was composed of Lu. longipalpis s.l., Nyssomyia neivai, Migonemyia migonei, the species complex Evandromyia cortelezzi-sallesi and Micropigomyia quinquefer. This last one specie was recorded for the first time in the study area. In the central and periurban strata Lu. longipalpis s.l. was practically the only species collected. The occurrence rate for Lu. longipalpis s.l. (positive sites/surveyed sites) globally for the city, it was relatively high since your presence was corroborated in almost half of the sites sampled (49%). As the association of environmental variables with abundance, it was established that Lu. longipalpis s.l. was associated with mean values of NDVI registered for the city and with the presence of farmyard animals. The association of these variables with abundance was taken into account for the selection of sentinel sites for entomological follow-up in order to establish operational tools for population control of Lu. longipalpis s.l. and with it the prevention of the transmission of the VL. In the longitudinal analysis it was observed that the most favorable time for the population of Lu. longipalpis s.l. is between the months of November and April, with an increase in entomological catches from September. However, the occurrence of this species was recorded even in winter. The environmental variables related to the abundance of the VL vector were the NDVI, the percentage of vegetation cover, the 12 interaction of the LST with the climatic season of entomological collection. It was determined that the population of Lu. longipalpis s.l. showed a possible pattern of metapopulation dynamics. The identification of variables obtained by remote sensors capable of describing favorable environments for Lu. longipalpis s.l. are a valuable tool since they allow the development of cartographic products that identify spatial-temporaly where and when to direct vector controls for the mitigation of VL.