Especies de Anopheles presentes en el departamento del Putumayo y su infección natural con Plasmodium / Anopheles species present in the department of Putumayo and their natural infectivity with Plasmodium

Introducción. El departamento del Putumayo es una región endémica para malaria, o paludismo, causada principalmente por Plasmodium vivax . Los vectores en esta región incluyen Anopheles darlingi , el cual se ha encontrado solamente en el municipio de Puerto Leguízamo, y recientemente se incriminaron como vectores en Puerto Asís a las especies An. rangeli y An. oswaldoi . Objetivo. El propósito del trabajo fue determinar el papel de An. benarrochi B en la transmisión de malaria en este departamento, ya que se reporta como la especie más abundante que pica a los humanos. Materiales y métodos. Se recolectaron larvas y adultos de Anopheles spp. entre el 2006 y el 2008 en los municipios Puerto Leguízamo y Puerto Asís, y se obtuvieron secuencias del gen ITS-2 y del gen mitocondrial COI para confirmar las determinaciones taxonómicas por morfología. Se practicó la prueba ELISA para establecer la infección por P. vivax y P. falciparum. Resultados. Se identificaron 6.238 individuos correspondientes a 11 especies: An. albitarsis s.l. (1,83 %), An. benarrochi B (72,35 %), An. braziliensis (0,05 %), An. costai (0,06 %), An. darlingi (19,37 %), An. mattogrossensis (0,08 %), An. neomaculipalpus (0,13 %), An. oswaldoi s.l. (0,64 %), An. punctimacula (0,03 %), An. rangeli (5,12 %) y An. triannulatus s.l. (0,34 %). Se evaluaron 5.038 adultos por ELISA y 5 se encontraron positivos para P. vivax 210 y VK 247, todos pertenecientes a la especie An. benarrochi B. Conclusión. Los resultados sugieren que An. benarrochi B juega un papel en la transmisión de P. vivax en el departamento de Putumayo, dada su alta atracción por los humanos y su infección natural con Plasmodium spp.

Introduction: Putumayo is considered an endemic region for malaria transmission, mainly due to Plasmodium vivax. The vectors in this region are Anopheles darlingi , which has been found only in the municipality of Puerto Leguízamo, and An. rangeli and An. oswaldoi s.l. , which were recently incriminated as vectors in Puerto Asís. Objective: The purpose of this study was to determine the role of An. benarrochi B in malaria transmission in Putumayo, given that it is the most abundant species biting humans. Materials and methods: Collections of immature and adult stages of Anopheles spp. were made between 2006 and 2008 in the municipalities of Puerto Leguízamo and Puerto Asís in Putumayo, and sequences of internal transcribed spacer 2 ( ITS-2 ) of ribosomal DNA and the mitochondrial gene COI were obtained to confirm the morphological determinations. ELISA was carried out for P. vivax and P. falciparum infectivity. Results: A total of 6,238 specimens were identified, distributed in 11 species: An. albitarsis s.l. (1.83%), An. benarrochi B (72.35%), An. braziliensis (0.05%), An. costai (0.06%), An. darlingi (19.37%), An. mattogrossensis (0.08%), An. neomaculipalpus (0.13%), An. oswaldoi s.l. (0.64%), An. punctimacula (0.03%), An. rangeli (5.12%), and An. triannulatus s.l. (0.34%). A total of 5,038 adults were assessed by ELISA and 5 were found positive for P. vivax 210 and VK 247, all belonging to An. benarrochi B. Conclusion: The results suggest that An. benarrochi B plays a role in the transmission of P. vivax in Putumayo due to its high human contact and natural infection with Plasmodium sp.

Discriminación por morfometría geométrica de once especies de Anopheles (Nyssorhynchus) presentes en Colombia / Differentiation by geometric morphometrics among 11 Anopheles (Nyssorhynchus) in Colombia

Introducción. Es importante determinar las especies de Anopheles pertenecientes al subgénero Nyssorhynchus, dado que allí se encuentran los vectores principales de malaria en Colombia. Objetivo. Utilizar la morfometría geométrica para evaluar la variación morfométrica de once especies del subgénero Nyssorhynchus, presentes en Colombia y la capacidad de diferenciar las hembras. Materiales y métodos. Los especímenes fueron obtenidos de mosquitos silvestres, series e isofamilias de hembras recolectadas en cebos humanos protegidos y fueron identificados en todos sus estadios asociados usando las claves convencionales. A partir de fotografías digitales del ala derecha de 336 ejemplares de las 11 especies se seleccionaron 12 puntos anatómicos. Los puntos se convirtieron en coordenadas, las cuales se procesaron mediante el análisis generalizado de Procrustes. Se obtuvieron variables de tamaño y conformación, las cuales fueron analizadas mediante estadísticas univariadas y multivariadas. Resultados. Las técnicas de morfometría geométrica demuestran que la división en secciones del subgénero Nyssorrhynchus no se correlaciona con la conformación de las alas y demostraron que sólo con 12 puntos anatómicos se logra diferenciar en sus respectivas especies el 97 por ciento de los especímenes de la sección Argyritarsis y el 86 por ciento de la sección Albimanus del subgénero Nyssorhynchus, de forma cuantitativa y sin ambigüedades. Además, se separaron los individuos de tres especies que habitan en simpatría en el Putumayo, difíciles de discriminar en el estadio de adulto hembra. Conclusión. La mayoría de especies de Anopheles (Nyssorhynchus) presentes en Colombia se pueden diferenciar al utilizar la morfometría geométrica como herramienta de apoyo a las claves convencionales.

Incrimination of Anopheles (Nyssorhynchus) rangeli and An. (Nys.) oswaldoi as natural vectors of Plasmodium vivax in Southern Colombia

Malaria transmission in the Southern Colombian state of Putumayo continues despite the absence of traditional vector species, except for the presence of Anopheles darlingi near the southeastern border with the state of Amazonas. In order to facilitate malaria vector incrimination in Putumayo, 2445 morphologically identified Anopheles females were tested for natural infection of Plasmodium vivax by ELISA. Specimens tested included An. apicimacula (n = 2), An. benarrochi B (n = 1617), An. darlingi (n = 29), An. mattogrossensis (n = 7), An. neomaculipalpus (n = 7), An. oswaldoi (n = 362), An. peryassui (n = 1), An. punctimacula (n = 1), An. rangeli (n = 413), and An. triannulatus (n = 6). Despite being overwhelmingly the most anthropophilic species in the region and comprising 66.1 percent of the mosquitoes tested, An. benarrochi B was not shown to be a vector. Thirty-five An. rangeli and one An. oswaldoi were naturally infected with P. vivax VK210. Sequence data were generated for the nuclear second internal transcriber space region of 31 of these 36 vivax positive mosquitoes (86.1 percent) to confirm their morphological identification. An. oswaldoi is known to be a species complex in Latin America, but its internal taxonomy remains unresolved. Herein we show that the An. oswaldoi found in the state of Putumayo is genetically similar to specimens from the state of Amapá in Brazil and from the Ocama region in the state of Amazonas in Venezuela, and that this form harbors natural infections of P. vivax. That An. rangeli and this member of the An. oswaldoi complex are incriminated as malaria vectors in Putumayo, is a novel finding of significance for malaria control in Southern Colombia, and possibly in other areas of Latin America.

Molecular differentiation of Anopheles (Nyssorhynchus) benarrochi and An. (N.) oswaldoi from Southern Colombia

Anopheles (Nyssorhynchus) benarrochi, An. (N.) oswaldoi, and An. (N.) rangeli are the most common anthropophilic mosquitoes in the southern Colombian state of Putumayo. Adult females are most commonly collected in epidemiological studies, and this stage poses significant problems for correct identification, due to overlapping inter-specific morphological characters. Although An. rangeli is easy to identify, the morphological variant of An. benarrochi found in the region and An. oswaldoi are not always easy to separate. Herein we provide a rapid molecular method to distinguish these two species in Southern Colombia. Sequence data for the second internal transcribed spacer (ITS2) region of rDNA was generated for link-reared progeny of An. benarrochi and An. oswaldoi, that had been identified using all life stages. ITS2 sequences were 540 bp in length in An. benarrochi (n = 9) and 531 bp in An. oswaldoi (n = 7). Sequences showed no intra-specific variation and ungapped inter-specific sequence divergence was 6.4 percent. Species diagnostic banding patterns were recovered following digestion of the ITS2 amplicons with the enzyme Hae III as follows: An. benarrochi (365, 137, and 38 bp) and An. oswaldoi (493 and 38 bp). This polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) assay provides rapid, accurate, and inexpensive species diagnosis of adult females. This will benefit future epidemiological studies and, as PCR amplification can be achieved using a single mosquito leg, the remaining specimen can be either retained as a morphological voucher or further used in vector incrimination studies. That An. benarrochi comprises a complex of at least two species across Latin America is discussed.

Utilidad de la morfología de los huevos como un método indirecto para identificar Anopheles benarrochi Gabaldón, Cova García & López, Anopheles oswaldoi (Peryassu) y Anopheles rangeli Gabaldón, Cova García & López, (Diptera: Culicidae) en Putumayo, Colombia / Egg morphology as an indirect method to identify Anopheles benarrochi, Anopheles oswaldoi and Anopheles rangeli (Diptera: Culicidae)

La identificación correcta de las hembras es esencial para el éxito de cualquier estudio de epidemiología, resistencia a insecticidas o de control de vectores. En el departamento del Putumayo, en el sur de Colombia, la transmisión de malaria continúa siendo un problema, a pesar de la ausencia de los vectores principales de Latinoamérica (Anopheles darlingi Root, Anopheles nuneztovari Gabaldón, Anopheles albimanus Wideman, Anopheles trinkae Faran) en esta región. Se recolectaron. con cebo humano, hembras de Anopheles y se encontró una variante morfológica de Anopheles benarrochi, que en su estadio adulto fácilmente se confunde con Anopheles oswaldoi. La identificación de hembras de Anopheles, particularmente del subgénero Nyssorhynchus, es en general notoriamente difícil debido a la superposición de caracteres morfológicos en el estadio adulto; por tanto, las colecciones deben estar ligadas a la cría de material asociado para identificar correctamente las especies. Esto requiere tiempo y es difícil de obtener en muchas ocasiones. Se presenta un método indirecto de identificación de las especies A. benarrochi, A. oswaldoi y Anopheles rangeli del sur de Colombia usando la morfología de los huevos de hembras silvestres. Los huevos de A. rangeli y A. benarrochi se diferencian por la corona anterior, la cual es apical en A. rangeli y con paredes altas, mientras que en A. benarrochi es ventral y con paredes más cortas. Esta corona está ausente en A. oswaldoi. Estas diferencias fueron obvias incluso bajo un microscopio de luz, lo que hace posible una identificación correcta de estas especies en condiciones de campo. Se muestra cómo la observación de la morfología de los huevos puede permitir la determinación taxonómica correcta, aunque indirecta, de estas tres especies de Nyssorhynchus encontradas en el sur de Colombia, el cual puede ser útil también en otras regiones de Latinoamérica, en donde se encuentre la variante morfológica de A. benarrochi en simpatría con A. oswaldoi.Palabras clave: Nyssorhynchus, huevos, Anopheles, Colombia, microscopia electrónica.Egg morphology as an indirect method to identify Anopheles benarrochi, Anopheles oswaldoi and Anopheles rangeli (Diptera: Culicidae).

Morphometric discrimination of females of five species of Anopheles of the subgenus Nyssorhynchus from Southern and Northwest Colombia

The most important vectors of human Plasmodium in the neotropics belong to the subgenus Nyssorhynchus. These species are generally sympatric in terms of their geographical distributions. Some are difficult to identify based solely on examination of adult females using the available morphological keys, in these cases examination of immature stages and male genitalia is required to make correct determinations. However, in epidemiological studies it is necessary to identify the species of adult females which are found near humans, i.e. in studies of malaria transmission or evaluation of control measures. The purpose of the present study was to evaluate the discrimination of adult females of different species of Nyssorhynchus isolated mainly from Southern Colombia (department of Putumayo), using morphometric analysis. Adult females were obtained after rearing larvae collected in natural breeding places and from the progeny of females collected on humans. The morphological characteristics of the immature stages allowed the identification of four species of the subgroup Oswaldoi from Southern Colombia: Anopheles rangeli Gabaldon, Cova Garcia & Lopez, An. oswaldoi (Peryassu), An. benarrochi Gabaldon, Cova Garcia & Lopez and An. triannulatus (Neiva & Pinto). The species An. nuneztovari (Gabaldon) from the Northwest of Colombia was included for comparison. Morphometric analysis allowed differentiation of the females of all species to a confidence level approaching 90 percent using principal components analysis of 10 wing and leg variables, followed by canonical variate analysis of the first four principal components. We conclude that morphometrics may represent a useful taxonomic tool for this group and that its use should be further studied

Variante morfológica de adultos hembras de Anopheles / Morphological variation in Anopheles benarrochi (Diptera: Culicidae) adult females specimens from Putumayo, Colombia

Con el propósito de ampliar el conocimiento sobre las especies de Anopheles presentes en el Putumayo, sur de Colombia, y para esclarecer la identidad de los ejemplares clasificados como Anopheles (Nyssorhynchus) evansae en esta región, se recolectaron mosquitos hembra en cebo humano, se alimentaron en pequeños mamíferos y se mantuvieron vivos para la cría de isofamilias. Se realizaron observaciones de las características morfológicas de los huevos, larvas, pupas y adultos de ambos sexos, incluidas las genitalias masculinas. Se obtuvieron 247 posturas de madres identificadas preliminarmente como A. (N) evansee. A 27 de estas familias se le estudió la morfología de los estadios asociados. Todos los especímenes fueron subsecuentemente identificados como Anopheles (N:) benarrochi por la morfología de los huevos, larvas, pupas y genitalias masculinas, lo cual coincidió con las descripciones publicadas para esta especie. Sin embargo, los adultos hembra de Putumayo presentaron la proporción oscura en el tarsómero posterior 2, entre 0.17 y 0,33 de su longitud, inferior a lo informado para esta especie, lo cual se superpone con los rangos de Anopheles (N.) oswaldoi y A. (N.) evansae. Como resultado de la superposición en este carácter, es probable que hembras adultas de A. (N.) benarrochi hayan sido incorrectamente identificadas como A. (N.) evansae y A. (N.) oswaldoi en el sur de Colombia. La presencia de esta variante morfológica ha dificultado la identificación de A. (N.) benarrochi en Putumayo y, probablemente, en otras regiones de Colombia y países vecinos