Diagnóstico de Babesia bovis (Babesiidae) y Babesia bigemina (Babesiidae) en garrapatas recolectadas en los municipios Turbo y Necoclí (Antioquia) en 2014

Abstract

The diagnostic method used in ticks to determine the presence of Babesia spp. is hemolymph microscopy, a diagnosis less sensitive than PCR, which has a sensitivity between 95%-100%, and a specificity of 100%. The study of the dynamics of transmission by ticks is essential for the development of adequate control strategies. The main goal of this study was to identify the tick species present in livestock farms from Urabá (Colombia) and their frequency of infection by Babesia bovis and B. bigemina. 202 bovines were sampled in 30 farms from 15 localities from the Turbo and Necoclí municipalities. 515 ticks were collected; the predominant species was R. microplus 98% (507/515); the presence of the genus Amblyomma was associated with neighboring farms in forested areas. De otro lado, los estudios sobre la tasa de infección con Babesia spp. en hembras de R. microplus se realizaban anteriormente mediante el examen microscopico de muestras de hemolinfa (Riek 1964 1966); sin embargo, este metodo puede subestimar la tasa de infeccion (Guglielmone 1985) por lo cual se propone, como alternativa, el analisis molecular a partir de la amplification de ADN del protozoo por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (Figueroa 1995), metodo mas eficiente y sensible que la microscopóa (Quintao 2007).

Headnote

Resumen

La babesiosis afecta principalmente a bovinos y humanos; en su transmisión están implicadas las garrapatas, particularmente Rhipicephalus microplus, especie distribuida ampliamente en Latinoamérica. El método diagnóstico utilizado para determinar la presencia de Babesia spp. en garrapatas es la microscopía de hemolinfa, diagnóstico menos sensible que la PCR, la cual tiene una sensibilidad entre 95 %-100 % y una especificidad del 100 %. En Colombia, zonas como la Costa Atlántica, el Bajo Cauca y Urabá son ecológicamente aptas para la presencia del parásito y del vector, considerando que se han registrado garrapatas de los géneros Dermacentor, Amblyomma y Rhipicephalus, implicadas en la transmisión de diversos patógenos de interés médico y veterinario. El estudio de la dinámica de transmisión por garrapatas es esencial para la elaboración de estrategias de control adecuadas. El objetivo de este trabajo fue identificar las especies de garrapatas presentes en predios ganaderos de la región de Urabá (Colombia) y su frecuencia de infección por Babesia bovis y B. bigemina. Se muestrearon 202 bovinos, en 30 predios de 15 localidades de los municipios Turbo y Necoclí. Se recolectaron 515 garrapatas; la especie predominante fue R. microplus 98% (507/515); la presencia del género Amblyomma estuvo asociada a predios aledaños de zonas boscosas. La frecuencia de infección en 162 subconjuntos de garrapatas (154 de R. microplus y 8 de A. cajennense) fue de 18,5 % (30/162) por Babesia spp., 15,4% (25/162) por B. bigemina, 4,9 % (8/162) por B. bovis; y 1,8 % (3/162) por coinfección de estas especies.

Palabras claves: babesiosis, Colombia, ganado, hemolinfa, PCR

Abstract

Babesiosis affects mainly cattle and humans; ticks are involved in its transmission, especially Rhipicephalus microplus, widely distributed in Latin America. The diagnostic method used in ticks to determine the presence of Babesia spp. is hemolymph microscopy, a diagnosis less sensitive than PCR, which has a sensitivity between 95%-100%, and a specificity of 100%. In Colombia, regions such as Costa Atlántica, Bajo Cauca and Urabá are ecologically suitable for the presence of the parasite and the vector, considering that the presence of ticks of the genus Dermacentor, Amblyomma and Rhipicephalus, implicated in the transmission of various pathogens of medical and veterinary interest, has been reported in them. The study of the dynamics of transmission by ticks is essential for the development of adequate control strategies. The main goal of this study was to identify the tick species present in livestock farms from Urabá (Colombia) and their frequency of infection by Babesia bovis and B. bigemina. 202 bovines were sampled in 30 farms from 15 localities from the Turbo and Necoclí municipalities. 515 ticks were collected; the predominant species was R. microplus 98% (507/515); the presence of the genus Amblyomma was associated with neighboring farms in forested areas. The frequency of infection in 162 subsets of ticks (154 from R. microplus and 8 from A. cajennense) was 18.5% (30/162) by Babesia spp., 15.4% (25/162) by B. bigemina, 4.9% (8/162) by B. bovis; and 1.8% (3/162) by coinfection from these species.

Keywords: babesiosis, Colombia, cattle, hemolymph, PCR

INTRODUCCIÓN

Las enfermedades transmitidas por vectores son un tema de interes en la salud publica dado el incremento de zoonosis emergentes en las ultimas decadas; esto ha suscitado un mayor interes en su caracterización y el estudio de la biología de los vectores implicados (Kristian-Clauss 2016). Entre estas enfermedades se incluye la babesiosis, causada por parósitos del genero Babesia que afectan distintas especies de animales. La babesiosis bovina es causada principalmente por Babesia bovis, B. bigemina, B. divergens y B. major (Gray y De Vos 1981); tambien denominada como fiebre de Texas o piroplasmosis, causa graves perdidas económicas por el alto numero de cabezas de ganado en el mundo que estan en riesgo de contraer la enfermedad. En el hombre, los agentes etiológicos mas frecuentes de esta enfermedad son B. microti, B. divergens, B. duncani, B. venatorum y una especie identificada en Corea denominada temporalmente como KO1 (Vannier et al. 2015). La infeccion produce generalmente un síndrome febril agudo; la mayoría de casos clínicos se registran principalmente en Norteamerica, debidos a B. microti y en Europa a B. divergens (Goethert et al. 2018, Zintl et al. 2017).

Las garrapatas duras (Acari: Ixodidae), ademas de ser los vectores de los protozoos Babesia spp. y Theileria spp., estan implicadas en la transmision de bacteriosis (fiebre Q, bartonelosis y tularemia), rickettsiosis, anaplasmosis, ehrlichiosis, fiebre manchada y borreliosis (enfermedad de Lyme) (Anderson 2008). Tambien transmiten enfermedades causadas por virus (fiebre del Colorado, encefalomielitis infecciosa de las ovejas y peste porcina africana) y actinomicetos (Dermatophilus congolensis) (Nicholson et al. 2009); adicionalmente, existe evidencia experimental de la transmision de filarías como Dipetalonema dracunculoides (Cortes-Vecino 2011, Felgueroso 2011, Marquez, et al. 2005, Olmeda et al. 1993).

En America del Sur, los principales vectores de B. bovis y B. bigemina son las especies del genero Rhipicephalus. Se ha identificado Rhipicephalus (Boophilus) microplus como el vector principal en la transmision de Babesia spp. a bovinos; esta especie se distribuye desde Uruguay y el norte de Argentina hasta Guatemala (exceptuando Chile) y Mexico, óreas que concuerdan con la presencia del parósito (Alonso 1992, Guglielmone 1995, Mosqueda et al. 2012). En Colombia, la babesiosis bovina tambien presenta un amplio rango de distribution, especialmente en regiones con altitudes inferiores a los 2.200 m s. n. m., temperaturas entre los 28-32 0C y humedad entre 85-90 %. Zonas como la Costa Atlantica, el Bajo Cauca y Uraba son ecologicamente aptas para la presencia del vector y por consecuencia del parasito (Róos 2010). En el paós se registran garrapatas de los generos Dermacentor (Anocentor), Haemaphysalis, Ixodes, Amblyomma y Rhipicephalus (Boophilus) (Osorno-Mesa 2006); estos dos ultimos generos se han reportado en la region del Urabó (Samir 2010). Rhipicephalus microplus se registra en altitudes por encima de 2.600 m s. n. m., en hatos de ganado lechero del altiplano cundiboyacense, lo que evidencia cambios en la ecologóa de este vector (Cortes-Vecino 2011).

La clasificacion taxonomica de las especies de garrapatas se basa, principalmente, en la morfo-taxonomóa del artropodo (Barros-Battesti 2006). De otro lado, los estudios sobre la tasa de infección con Babesia spp. en hembras de R. microplus se realizaban anteriormente mediante el examen microscopico de muestras de hemolinfa (Riek 1964 1966); sin embargo, este metodo puede subestimar la tasa de infeccion (Guglielmone 1985) por lo cual se propone, como alternativa, el analisis molecular a partir de la amplification de ADN del protozoo por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (Figueroa 1995), metodo mas eficiente y sensible que la microscopóa (Quintao 2007).

El estudio de la dinámica de la transmisión de Babesia spp. es esencial para la elaboración de estrategias de control adecuadas; la detección e identificación de este parasito en las garrapatas, ademas de contribuir con informacián sobre la prevalencia de esta infeccion en vertebrados, aporta al estudio de un problema de salud humana. El objetivo de este trabajo fue identificar las especies de garrapatas que infestan bovinos de la regián de Uraba (Colombia) y medir la frecuencia de garrapatas portadoras de B. bovis y B. bigemina mediante diagnostico microscápico y molecular.

MATERIALES Y MÉTODOS

Tipo y área de estudio. Estudio descriptivo, transversal, realizado entre agosto y octubre de 2014 en la regián del Urabá Antioqueño, en zonas rurales de los municipios de Turbo (8o 05' 42" N; 76o 44' 23" W) y Necoclí (8o 25' 39" N; 76o 46' 58" W). La temperatura promedio de ambos municipios es 28 °C. La region es eje de la economía nacional, además de ser ganadera, pesquera y productora de banano tipo exportacion, es una regián endemica para malaria y otras enfermedades causantes de síndrome febril agudo. En Turbo se practica la ganadería de produccion de leche y carne en pequeña escala, con la mayor cantidad de cabezas de bovinos en la region (Ministerio de Trabajo de Colombia 2013). La ganadería en el municipio de Necoclá es de caracter extensivo, con poca tecnificacion y con predominio de las razas Cebu, Brahman y sus cruces; los cruces lecheros han incrementado, especialmente los cruces Cebu con las razas lecheras Holstein y Simmental. En general, el sector ganadero no se caracteriza por ser ordenado y se evidencian problemas de mejoramiento genetico y de pastos (Alcaldáa de Necoclá 2012).

Muestreo. La recoleccion de especímenes se realizo en 15 localidades de las cuales, mediante muestreo aleatorio estratificado, se seleccionaron 30 predios ganaderos de una lista obtenida del Instituto Colombiano Agropecuario (ICA); se considerá como criterio de exclusián el uso de garrapaticidas en los 8 dáas previos a la visita y la vacunacián contra babesiosis (vacuna Anabasan, Limor de Colombia). La poblacion de análisis estuvo conformada por garrapatas halladas en una muestra estadástica de 202 bovinos, seleccionados no aleatoriamente entre aquellos disponibles en los corrales para las prácticas ganaderas de rutina; la muestra fue calculada a partir de una poblacián de 280.767 bovinos en ambos municipios (Secretaria de Agricultura de Antioquia 2014) y una frecuencia estimada de babesiosis del 13,65 % (Herrera 2008, Ríos 2010). Se recolectaron al menos cinco especímenes a conveniencia por bovino; se determiná la carga parasitaria en cada bovino y predio con la tecnica descrita por Alvarez y Bonilla (2003).

Clasificación y preservación de especímenes. Cada grupo de garrapatas fue almacenado en un recipiente previamente rotulado y la informacion se consigná en la ficha clánica de cada bovino; las garrapatas se incubaron durante siete dáas y se almacenaron en isopropanol para el analisis en laboratorio. Posteriormente, se identificaron taxonómicamente teniendo como referencia la guáa ilustrada "Garrapatas de importancia medico-veterinaria de la region neotropical" (Barros-Battesti 2006); los especímenes fueron separados en subconjuntos segun especie, estadio y sexo. Para la confirmation de las especies en los especímenes que por taxonomáa fueron clasificados dentro del genero Amblyomma, se amplifico la secuencia mitocondrial de la subunidad 16S del ARN ribosomal (16S), mediante la tecnica descrita previamente por Paternina 2016.

Diagnóstico de Babesia. Las garrapatas fueron bañadas con solution buffer PBS (pH 7,4) afán de eliminar cualquier residuo de isopropanol; posteriormente, se colocaron en baño seco durante 20 min a 57 °C y se almacenaron a -20 °C para posterior extraccion de glandulas salivales, siguiendo el protocolo de Patton et al. (2012), para garantizar la mayor cantidad de tejido salival para la extraccion de ADN. Para la extraccion de ADN se uso el Kit de Qiagen® (Blood and Tissue, Cat No/ID: 69506). El diagnostico molecular se realizá de acuerdo con la metodologica previamente descrita por Terkawy et al. (2012) la cual consiste, brevemente, en hacer el diagnástico mediante una PCR anidada: desnaturalizacion inicial del ADN por 5 min a 95 °C, seguida de 35 ciclos de desnaturalizacián; los cebadores usados para la secuenciacion fueron los descritos por Figueroa et al. (1992).

Consideraciones eticas. La recolección de los especímenes se realizo cumpliendo la normatividad establecida por el estado colombiano (Resolución 0524 DE 2014, Autoridad Nacional de Licencias Ambientales-ANLA). Los procedimientos fueron aprobados por el Comite de bioetica y el Comite de investigación con animales de la Sede de Investigación Universitaria de la Universidad de Antioquia (Actas 13-32-436 del 2012 y 15-32-436 de 2015).

RESULTADOS

En 141, de los 202 bovinos muestreados, se recolectaron 515 garrapatas (en 61 bovinos no se identificaron garrapatas), estableciendose una mediana de parasitacion de 24 garrapatas/bovino en Turbo y de 1,5 en Necocli. La cantidad móxima de garrapatas por bovinos que habitaban un mismo predio en Turbo fue 152 y en Necoclí fue 10. La especie R. microplus fue la de mayor prevalencia, presente en el 98,44 % de las garrapatas, de las cuales el 97 % fueron adultos con predominio de hembras (93 %), en los dos municipios (tabla 1). La carga parasitaria de garrapatas fue superior en los predios del municipio de Turbo, destacóndose los corregimientos El dos, El tres y Alto mulatos, con óndices de parasitacion por hato hasta de 79, 66 y 56 garrapatas/bovino, respectivamente. En el municipio de Necocli se destacaron los predios pertenecientes a los corregimientos Mulatos y Cabecera Municipal, con índices de parasitacion por hato hasta de 52 y 46 garrapatas/bovino, respectivamente.

El diagnóstico de Babesia spp. se realizó en 154 subconjuntos de R. microplus (507 individuos) mientras que los ocho especímenes de Amblyomma cajennense se analizaron individualmente, para un total de 162 resultados. La frecuencia de infeccion por Babesia spp. fue del 18,5% (30/162), 4,9% (8/162) por B. bovis y 15,4 % (25/162) por B. bigemina; se encontro 1,8 % de coinfección por estas especies (tres garrapatas). La proporcion de infeccion en los subconjuntos de R. microplus fue 18,2 % (28/154); de estos, 82,1 % (23/28) por B. bigemina y 28,6 % (8/28) con B. bovis, incluyendo tres coinfecciones; la positividad fue mas frecuente en el estadio ninfa (82,8 %) y en las hembras (84,4 %). En los ocho individuos procesados de la especie A. cajennense, el 25 % (2/8) resulto positivo para B. bovis (tabla 2).

DISCUSIÓN

Los agentes etiologicos de la Babesiosis bovina incluyen las especies B. bovis, B. bigemina, B. major, B. occultans, B. ovata, B. divergens y B. sp (Kashi) (Schnittger et al, 2012), siendo R. microplus e Ixodes ricinus los principales vectores (Alonso et al. 1992). En Latinoamerica y en Colombia se ha descrito la presencia de B. bovis y B. bigemina en R. microplus (Bock et al. 2004, Róos-Tobon et al. 2014). En este estudio, el 70 % de los 202 bovinos estudiados se encontraron parasitados por garrapatas de la especie R. microplus (98 % y 99 % en Turbo y en Necocló, respectivamente). Ademós, como aporte al estudio de vectores, se encontraron ocho especímenes del genero Amblyomma en los bovinos, dos de estos fueron positivos para Babesia spp. por la tecnica molecular PCR. Los predios donde fueron recolectadas las garrapatas de este genero se ubican en zonas fronterizas con bosques, corregimiento 'Alto Mulatos' en Turbo y 'Las Changas' en el municipio de Necoclí. Este genero en particular de garrapatas prefiere zonas contiguas a bosques, ya que alli se encuentran poblaciones de vertebrados silvestres que sirven de hospederos; ademas de parasitar animales domesticos y humanos, siendo el vector implicado en la transmisión de Rickettsia spp. (Acevedo-Gutierrez et al. 2018).

Amblyomma cajennense se considera un complejo de seis especies de garrapatas, distribuidas en ambientes tan diversos como pastizales y tierras altas; se encuentran desde el sur de los Estados Unidos (Texas y Florida) hasta el norte de Argentina; se registra como la garrapata mós frecuente en la infestación y transmision de enfermedades a humanos en Suramerica, afectando tambien bovinos, equinos y caninos (Nava et al. 2014). En Colombia se ha recolectado en zonas de distinta altitud entre los 0 y 1000 m s. n. m. (Cortes-Vecino 2011). Aunque mediante la taxonomía convencional se puede identificar esta especie sensu lato, para definir alguna de las seis especies del complejo se requiere secuenciacion genómica (Nava et al. 2014).

El estudio molecular de estos hemoparósitos ha sido implementado para el diagnóstico en el hospedero mas no en el vector, debido a que los programas de control agropecuario regularmente solicitan la certification para el transporte de ganado bovino, desconociendo que en el vector artrópodo se puede estar transportando el parósito. A esto se suma la diversidad de metodos moleculares para el diagnóstico de estos agentes infecciosos y la falta de consenso sobre cual es el mejor metodo para el estudio de Babesia, situaciones que contribuyen al desconocimiento de la magnitud de estas infecciones.

La especie R. microplus fue la especie identificada con mayor frecuencia en el ganado muestreado, portadora tanto de B. bigemina como de B. bovis; los mayores índices de parasitación se encontraron en el municipio de Turbo, lo que sugiere que en estas zonas deben dirigirse medidas de control contra la garrapata. Se encontro A. cajennense parasitando bovinos en una baja proporción, con presencia de B. bovis.

AGRADECIMIENTOS

Esta investigation se realizo gracias al proyecto "Babesiosis humana en regiones epidemiolóogicamente aptas para la transmision de Malaria y Babesia humana (estudio molecular de garrapatas, bovinos y humanos)" financiado con recursos CODI de la Universidad de Antioquia. Agradecemos al Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) por suministrar la información solicitada para el diseño del estudio, igualmente a los ganaderos de los municipios de Turbo y Necocló por aceptar la participación en el estudio; finalmente un agradecimiento muy especial al personal del Hospital Francisco Valderrama por facilitar el espacio y parte de su material para procesar muestras.

CONFLICTO DE INTERESES

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Recibido: marzo de 2019; aceptado: octubre de 2019.

Footnote

Autor de correspondencia:<[email protected]>

References

REFERENCIAS

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