Cambios genéticos temporales y microgeográficos de Aedes aegypti en Medellín, Colombia / Microgeographic and temporal genetic changes of Aedes aegypti from Medellín, Colombia

RESUMEN

Introducción. Las poblaciones de Aedes aegypti pueden experimentar cambios en cuanto a su abundancia y diversidad genética y, con ello, su potencial evolutivo para responder al control vectorial. El conocimiento de los cambios en la variación genética a escala espacio-temporal, permite entender mejor la epidemiología del dengue y contribuye al diseño adecuado y oportuno de estrategias antivectoriales. Objetivo. Evaluar los cambios genéticos, la diversidad y el flujo génico en seis poblaciones microgeográficas de Ae. aegypti en Medellín en diferentes períodos epidemiológicos del dengue. Materiales y métodos. En 255 especímenes provenientes de seis barrios de Medellín, se evaluó la variación en la composición de los haplotipos mtDNA CO1 , así como la diversidad y la diferenciación genética en un período epidémico (2010) y en otro endémico (2012). Resultados. Se detectaron dos grupos de haplotipos muy diferenciados entre sí en ambos períodos, al igual que un haplotipo de alta frecuencia presente en todos los barrios. La mayor diversidad de haplotipos se registró en el 2012, pero la mayor diversidad de nucleótidos se presentó en el 2010. No se observó correlación significativa entre las distancias genéticas y geográficas. Conclusión. La composición genética de Ae. aegypti varía temporalmente sin un patrón predecible. La presencia de un haplotipo de gran frecuencia en ambos períodos podría ser indicio de una variación persistente adaptada al control vectorial. Sin embargo, la circulación simultánea de haplotipos CO1 muy diferenciados y compatibles con múltiples introducciones, sugiere que diversos acervos genéticos serían aptos para la transmisión. Estos resultados son compatibles con la dispersión del mosquito por efecto de actividades antrópicas, lo cual posibilitaría la diseminación rápida del virus durante epidemias en Medellín.

ABSTRACT

Introduction: Aedes aegypti populations may experience changes in abundance and genetic diversity in addition to changes in their evolutionary capability to respond to vector control. The knowledge on the changes in genetic variation on a spatio-temporal scale improves the epidemiological understanding of dengue and supports the appropriate and timely design of vector control strategies. Objective: To assess the genetic changes, diversity and gene flow in six microgeographical populations of Ae. aegypti in Medellín for different epidemiological periods of dengue. Materials and methods: A total of 255 specimens from six different neighborhoods in Medellín were used to assess variations in the CO1 mtDNA haplotype composition, diversity and genetic differentiation for an epidemic period (2010) and an endemic period (2012). Results: Two groups of highly differentiated haplotypes were present in both periods, and a high-frequency haplotype was assessed for all neighborhoods. The highest haplotype diversity was recorded in 2012, but the maximum nucleotide diversity was recorded in 2010. No significant correlation between genetic and geographic distances was observed. Conclusions: The genetic composition of Ae. aegypti varies over time without a predictable pattern. In addition, the presence of a high-frequency haplotype in both periods could indicate a persistent variation adapted to vector control. However, the simultaneous movement of highly differentiated CO1 haplotypes compatible with multiple introductions suggests that different gene pools would be suitable for transmission. These results are consistent with mosquito dispersion due to human activities, which would enable the rapid spread of the virus during epidemics in Medellin.