One Health initiative in the Bolivian Altiplano human fascioliasis hyperendemic area: Lymnaeid biology, population dynamics, microecology and climatic factor influences / Aplicação do conceito One Health na área hiperendêmica de fasciolíase humana do Altiplano Boliviano: biologia dos limneídeos, dinâmica populacional, microecologia e influência de fatores climáticos

Abstract Fascioliasis is a freshwater snail-borne zoonotic disease. The Northern Bolivian Altiplano is a very high altitude endemic area where the highest human prevalences and intensities have been reported. Preventive chemotherapy by treatment campaigns is yearly applied. However, liver fluke infection of cattle, sheep, pigs and donkeys assures endemicity and consequent human infection and re-infection risks. A One Health action has therefore been implemented. Activity concerns lymnaeid vectors and environment diversity. Studies included growth, egg-laying and life span in laboratory-reared lymnaeids. Different habitat types and influencing factors were assessed. All populations proved to belong to Galba truncatula by rDNA sequencing. Analyses comprised physico-chemical characteristics and monthly follow-up of water temperature, pH and quantity, and lymnaeid abundance and density. Population dynamics in the transmission foci differed. Mean environmental temperature was lower than fluke development minimum temperature threshold, but water temperature was higher, except during winter. A two generations/year pattern appeared in permanent water habitats, and one generation/year pattern in habitats drying out for months. The multidisciplinary control measures can be extended from one part of the endemic area to another. These studies, made for the first time at very high altitude, constitute a baseline useful for fascioliasis control in other countries.

Resumo A fasciolíase é uma doença zoonótica transmitida para os humanos por formas evolucionárias de Fasciola hepatica oriundas de limneídeos infectados. O Altiplano Boliviano Norte é uma área endêmica de altitude muito alta, onde foram relatadas as maiores prevalências e intensidades em infecções humanas. A quimioterapia preventiva por campanhas de tratamento é aplicada anualmente. No entanto, infecção por Fasciola hepatica em bovinos, ovelhas, suínos e asininos garante endemicidade e consequentes riscos de infecção e reinfecção humana. Portanto, ações norteadas no conceito "One Health" foram implementadas. As atividades envolveram os limneídeos e a avaliação da diversidade de ambientes. Os estudos incluíram o crescimento, postura de ovos e expectativa de vida de limneídeos criados em laboratório, bem como a avaliação da influência dos diferentes hábitats. Todas as populações foram identificadas como Galba truncatula por meio do sequenciamento de rDNA. As análises incluíram características físico-químicas e acompanhamento mensal da temperatura, pH, quantidade da água, abundância e densidade de limneídeos. A dinâmica populacional nos focos de transmissão diferiu. A temperatura ambiente média foi mais baixa do que o limite mínimo de temperatura do desenvolvimento do helminto, mas a temperatura da água foi mais alta, exceto durante o inverno. Um padrão de duas gerações/ano apareceu em hábitats com água permanente, enquanto um padrão de uma geração/ano foi observado em habitats que ficam secos durante meses. Os resultados permitem concluir que as medidas multidisciplinares de controle podem ser estendidas de uma parte da área endêmica para outra. Esses estudos, realizados pela primeira vez em altitudes muito elevadas, constituem uma base útil e extrapolável para o controle da fasciolíase.

DNA multigene sequencing of topotypic specimens of the fascioliasis vector Lymnaea diaphana and phylogenetic analysis of the genus Pectinidens (Gastropoda)

Freshwater lymnaeid snails are crucial in defining transmission and epidemiology of fascioliasis. In South America, human endemic areas are related to high altitudes in Andean regions. The species Lymnaea diaphana has, however, been involved in low altitude areas of Chile, Argentina and Peru where human infection also occurs. Complete nuclear ribosomal DNA 18S, internal transcribed spacer (ITS)-2 and ITS-1 and fragments of mitochondrial DNA 16S and cytochrome c oxidase (cox)1 genes of L. diaphana specimens from its type locality offered 1,848, 495, 520, 424 and 672 bp long sequences. Comparisons with New and Old World Galba/Fossaria, Palaearctic stagnicolines, Nearctic stagnicolines, Old World Radix and Pseudosuccinea allowed to conclude that (i) L. diaphana shows sequences very different from all other lymnaeids, (ii) each marker allows its differentiation, except cox1 amino acid sequence, and (iii) L. diaphana is not a fossarine lymnaeid, but rather an archaic relict form derived from the oldest North American stagnicoline ancestors. Phylogeny and large genetic distances support the genus Pectinidens as the first stagnicoline representative in the southern hemisphere, including colonization of extreme world regions, as most southern Patagonia, long time ago. The phylogenetic link of L. diaphana with the stagnicoline group may give light to the aforementioned peculiar low altitude epidemiological scenario of fascioliasis.