CLASE 6 INFESTACIONES Y ARTRÓPODOS VECTORES DE IMPORTANCIA EN SALUD PÚBLICA 1. DEFINICIÓN DE ARTRÓPODO: Los artrópodos son animales invertebrados con apéndices articulados (de allí el nombre del grupo), con diferentes niveles de segmentación y simetría bilateral. Poseen además un exoesqueleto quitinoso. El exoesqueleto no les permite aumentar paulatinamente de tamaño conforme crecen, por lo cual realizan “mudas” de dicho exoesqueleto en varias etapas de su vida, proceso conocido como ecdisis. El mejor ejemplo de ecdisis es el sufren las cucarachas y alguna vez hemos presenciado. Del exoesqueleto anterior sale una nueva forma completamente blanca pero de mayor tamaño, puede ocurrir de un estadío larval a otro o de larva a adulta. Normalmente se comen el exoesqueleto que dejan y al pasar unas horas vuelven a tener el color del insecto. “Muda” o ECDISIS. 1.1. MORFOLOGÍA EXTERNA DE INSECTA: GENERALIDADES: PHYLUM: ARTHROPODA SUBPHYLUM: CHELICERATA SUPERCLASE: HEXAPODA CLASE/ORDEN: INSECTA Los insectos son artrópodos cuyo plan corporal se encuentra formado por regiones funcionales o tagmas: cabeza, tórax y abdomen. a) CABEZA: Es la región anterior del cuerpo y se deriva evolutivamente de la fusión del primer segmento (prostomio) con los tres segmentos subsiguientes (región gnatal), cuyos apéndices dieron origen a las piezas bucales. En la cabeza de un insecto promedio se pueden reconocer las siguientes estructuras: Antenas Ojos Ocelos Piezas bucales Éstas se encuentran dispuestas en una cápsula cefálica o cranium, donde se pueden distinguir suturas y líneas de debilidad. Además se encuentra reforzada internamente por endoesqueleto denominado tentorio. Las antenas son dos apéndices situados en posición anterior, anterolateral o anterodorsal de la cabeza. Se encuentran conformadas por tres regiones: el escapo, el pedicelo y el flagelo. Son órganos sensoriales, principalmente olfativos. Los ojos son dos y ocupan parte importante de la cabeza, pueden ser simples o compuestos. Los ojos compuestos están constituidos por gran cantidad de unidades ópticas o facetas. Los ocelos se encuentran usualmente en posición media respecto a los ojos. Son unidades ópticas simples que usualmente detectan cambios de luz. Las piezas bucales en un aparato de masticador son las siguientes: labro, mandíbulas, maxilas, labio e hipofaringe. De acuerdo a los diferentes niveles de evolución, este aparato se ha modificado en picadores, succionadores, raspadores, entre otros. B) EL TÓRAX: Se encuentra constituido por tres segmentos: el protórax, el mesotórax y metatórax. Cada segmento torácico se ve recubierto de una placa dorsal denominada tergito, una ventral o esternito y dos laterales o pleuritos. Cada uno de los segmentos del tórax presenta un par de patas (3 pares, es decir 6 patas en total), las patas presentan varios segmentos constitutivos denominados coxa, trocánter, fémur, tibia, tarso, el tarso está formados por 5 artejos, y el sexto se diferenció en una estrucutura de fijación con almohadillas y uñas. De acuerdo con su funcionalidad las patas pueden ser ambulatorias (para caminar a paso normal, i.e. abejones), cursoriales (para correr, i.e. hormigas, cucarachas), saltatorias (como las de las pulgas), entre otras. El meso y el metatórax de los insectos Pterygotas (con alas) presentan un par de alas respectivamente. Las alas pueden ser de acuerdo a su consistencia: apergaminadas o tegminas, membranosas, endurecidas (élitros) o con una región coriácea y una membranosa (hemélitros). Partes del tórax. Parte de la pata. Tipos de alas según el grupo de insectos. C) EL ABDOMEN: Se encuentra constituido por 11 segmentos que en su mayoría han perdido los apéndices. Cada segmento conserva sus placas dorsal y ventral (tergo y esterno) por las placas laterales se han sustituido en algunos insectos por membranas pleurales que permiten la distensión del abdomen. El sistema ventilatorio se encuentra formado por tubos membranosos estriados de diferentes calibres denominados tráqueas y traqueolas. Estas se conectan con el medio gracias a aberturas respiratorias laterales o espiráculos ubicados en el 2do y 3er segmentos torácicos y en 8 segmentos abdominales. Si contamos los 4 espiráculos torácios más los 16 abdominales, se puede inferir que un insecto puede tener en promedio 20 ductos respiratorios. 1.2. MORFOLOGÍA INTERNA: SISTEMA DIGESTIVO Y SISTEMA REPRODUCTOR: a) SISTEMA DIGESTIVO: Se compone de tre regiones, la cavidad preoral, las glándulas salivales y el intestino. La cavidad preoral se encuentra delimitada por las piezas bucales. La hipofaringe la divide en dos compartimientos: el cibario, que se continúa con el intestino, y el salivario, que es donde desemboca el fluido de las glándulas salivales, que suelen ser dos localizadas a la altura del tórax. El intestino se encuentra dividido en tres regiones: Intestino anterior (estomodeo) Intestino medio (mesenterón) Intestino posterior (proctodeo) b) SISTEMA REPRODUCTOR: Los machos poseen un pene membranoso recubierto por el aedeago, y eliminan el semen en la cópula dentro de un espermatóforo. Como la cópula se da una sola vez en la vida, la función de las hembras primordial es almacenar ese semen en una espermateca. Los huevecillos son fecundados y puestos en cápsulas (ootecas) o de manera individual. 2. PHTHIRAPTERA (Piojos) Los piojos son insectos parásitos infestantes permanentes estacionarios pertenecientes al Suborden Anoplura. También se denominan piojos picadores, para diferenciarlos de otro grupo que son masticadores. Suborden Anoplura: Encontramos a las especies Pediculus humanus corporis, Pediculus humanos capitis y Pthirus pubis. Pediculus humanus capitis (Piojo de la cabeza) El aparato bucal es perforador-succionador con una proboscis muy pequeña. El tórax es pequeño con los segmentos fusionados. Son insectos ápteros, las patas presentan una tibia y tarso no segmentado constituyendo una estructura especializada para agarrarse al pelo de su hospedador. Esta estructura se forma por la saliente en el ápice de la tibia y la uña tarsal (Polex). Observe el aparato bucal cónico (clípeo), antenas de pocos segmentos, y uñas tarsales en las 6 patas formando los Polex. Pediculus humanus corporis (Piojo del cuerpo) Los piojos tienen un doble papel en la producción de enfermedades en el ser humano: 1) Los piojos del cuerpo transmiten el agente causal del tifus epidémico (enfermedad rickettsial), 2) El piojo produce una dermatitis irritante (pediculosis). Cuando un piojo corporal humano se alimenta de una persona que padece una infección por tifus hacia el final del período de incubación o durante los primeros días de la enfermedad manifiesta, ingiere las rickettsias, que al llegar al estómago del piojo, penetran en la membrana epitelial, donde se multiplican, al cabo de alrededor de una semana, las células se hinchan y se desintegran y liberan las rickettsias en la luz intestinal del insecto para, tras romper la pared intestinal, entran en la circulación linfática del piojo. Posteriormente pueden eliminarse en las heces del piojo, penetrar por fricción en las conjuntivas, zonas de la piel erosionada, por transferencia de deyecciones a membranas mucosas, ropas manchadas de heces secas. Pthirus pubis Cada especie de piojos tiene una distribución alopátrica y está ecológicamente separada en virtud del microambiente distinto que ocupa. Pthirus pubis difiere no sólo por la localización característica en el cuerpo, sino que tiene un aspecto de “cangrejo”, tan ancho como largo, y se mantiene adherido por sus órganos bucales al mismo sitio durante varios días, succionando de vez en cuando, asentado en vello púbico, perianal, y solo si la población es desbordante, puede localizarse en piernas, brazos y axilas o tórax, pero no son su hábitat normal. Es únicamente de transmisión sexual. Compare la forma del cuerpo del piojo y sus uñas tarsales (Polex) de gran tamaño con respecto del piojo de la cabeza. Es aspecto de cangrejo se da porque el vello púbico es de mayor grosor que el pelo de la cabeza y por lo tanto necesita estructuras de agarre más adecuadas para ese microambiente. Se conoce también como ladilla. La metamorfosis de los piojos es de tipo paurometábola (huevecillos, ninfas y adultos). Los huevecillos en estas especies se denominan liendres. Metamorfosis y sus diferentes estadíos. Fotografía de liendres vistas la microscopio. Los huevecillos o liendres son pegados al pelo del hospedador por una sustancia tipo cemento producida por la hembra, son operculados. El tratamiento contra los piojos debe repetirse la primera vez y ocho días después para eliminar a los adultos que emergieron de las liendres, ya que el compuesto activo del piojicida no es efectivo contra liendres. Tratamiento: Champú o loción piojicida de piretrina o permetrina. La FDA no ha aprobado el uso de este último ingrediente activo en niños menores de 2 años. Importancia en Salud Pública del piojo del cuerpo. Relación con las rickettsias. Las rickettsias pertenecen a una subdivisión de las proteobacterias del orden Rickettsiales, familia Rickettsiaceae, tribu Rickettsieae, género Rickettsia. Una característica que las distingue de las demás bacterias es que son transmitidas por artrópodos en condiciones naturales, y por esta razón las dividieron en 2 grupos con base en las manifestaciones clínicas, los aspectos epidemiológicos y las características inmunológicas. 1) Grupo Tifo: a) Tifus Epidémico- Rickettsia prowazekii transmitida por piojos, b) Tifus endémico-Rickettsia typhi transmitida por pulgas, 2) Grupo de las Fiebres Manchadas: la más importante en el continente americano es la Fiebre Manchada de las Montañas Rocosas (FMMR)-Rickettsia rickettsii transmitida por garrapatas. A estos grupos se han ido uniendo otros géneros que antes no se consideraban rickettsiales, y de hecho eran géneros aislados. Nombre vulgar Piojo del cuerpo y en menor medida el de la cabeza Nombre científico Pediculus humanus corporis Pediculus humanos capitis Bacterias Rickettsia prowazekii Patología Tifo epidémico, fiebre de las trincheras Tifo epidémico o fiebre de las trincheras: El Tifus epidémico o Tifus exantemático es una infección causada por el microorganismo Rickettsia prowazekii y transmitida por el piojo del cuerpo (Pediculus humanus corporis). Su aparición se asocia a situaciones de guerra y desastres, donde se da el agrupamiento prolongado de personas con dificultades de higiene. Cuando la enfermedad es recurrente se conoce bajo el nombre de “Enfermedad de Brill-Zinsser” La transmisión no es posible de persona a persona. Está mediada por la picadura del vector, el piojo humano “Pediculus humanus corporis”, es decir, el piojo del cuerpo, aunque “Pediculus humanus capitis”, el piojo de la cabeza, también es capaz de infectarse por esta especie de rickettsia, aunque su papel en epidemias ha sido siempre muy escaso. Es un vector muy específico del ser humano. El piojo adquiere la infección al alimentarse de un huésped infectado, en un 100% de los casos tras unas pocas tomas de sangre, aunque con mucha menor facilidad si el paciente presenta la forma de Brill-Zinsser. La rickettsia se multiplica entonces en el intestino del piojo y éste expulsará los microorganismos con sus heces y así entrará por las mucosas, la conjuntiva o soluciones de continuidad existentes en la piel. La enfermedad tiene una distribución mundial, pero se da asociada a situaciones de mala higiene y hacinamiento, como es el caso de campos de refugiados, barcos con inmigrantes hacinados, prisiones en malas condiciones, campos militares en situaciones de guerra, etc. Son lugares en los que las condiciones favorecen la infestación y la propagación de los piojos, generalmente con carencias de agua importantes. También favorecen su expansión los meses más fríos, pues es menor el lavado de ropa durante los mismos. Hoy día la enfermedad continúa siendo endémica en algunas regiones de África (los brotes más recientes se han dado en Burundi, Ruanda y Etiopía), Asia y Sudamérica, en regiones pobres, de tipo rural y montañosas. 3. SIPHONAPTERA (Pulgas) Las pulgas en su fase adulta son insectos pequeños con un cuerpo comprimido y esclerozado. Cabeza pequeña más o menos triangular. Los ojos cuando están presentes son laterales, de tipo simple. No hay ocelos. Cerca del ojo hay una cerda ocular cuya posición distingue a las especies. Antenas cortas de tres segmentos (escapo, pedicelo y clava) en forma de mazo. El aparato bucal es perforador-succionador, con piezas bucales estiletiformes que rompen la piel y forman el canal salival, una pieza penetrante (labro-epifaringe) termina de conformar el canal alimenticio. El tercer par de plantas está más desarrollado y diseñado para el salto. No hay alas Son parásitos infestantes temporales obligados de una gran variedad de mamíferos y aves. La metamorfosis es completa u holometábola (huevecillos, larvas, pupa y adultos). Las pupas están incluidas en un capullo de seda al que se adhieren polvo, arena y otras basuras, que las protege grandes períodos de tiempo y luego las hace eclosionar por temporadas y a veces mantenerse en quietud en casas abandonadas, madrigueras, lugares con mucho polvo, lo cual explica que no siempre estén sobre el animal hospedero. Especies importantes en nuestro país son: Ctenocephalides, Echidnophaga gallinae, Pulex irritans (del humano), Xenopsylla cheopis (de la rata), y Tunga penetrans (originaria de las chancheras y causante de las famosas niguas). Tunga penetrans. Invade la epidermis del hombre, del cerdo, del perro y otros mamíferos. Tanto los machos como las hembras chupan sangre, pero solamente las hembras grávidas excavan la piel y chupan sangre en gran cantidad hasta alcanzar el tamaño de un frijol. Las regiones del cuerpo más frecuentemente atacadas son las plantas y los espacios interdigitales de los pies. Puede dar lugar a una úlcera extensa, abscesos y aun gangrena. El hombre puede ser infectados por varias niguas a la vez por contacto con tierra o por contacto con la tierra conteniendo los parásitos. Es característica de esta pulga piezas bucales muy desarrolladas y tráqueas bajo el ojo muy desarroladas para vivir dentro de la piel. Nigua en formación. Lesión única. Múltiples lesiones por Tunga penetrans. Importancia en Salud Pública. a) Tifo endémico: Cuando la pulga pica a una rata infectada en un momento en que ésta tiene a Rickettsia typhi circulante, al llegar al intestino medio de la pulga, lo microorganismos penetran en algunas de las células epiteliales de su pared y se multiplican. Luego las rickettsias penetran escapan de la pared y entran a la luz intestinal. Los patógenos se eliminan en las heces de la pulga, que es un factor epidemiológico importante ya que en circunstancias adecuadas, las heces secas pueden contener Rickettsia typhi infecciosa durante 5 años o más. La infección puede transmitirse por inhalación o contaminación a través de mucosas. El restregado de las heces o el aplastamiento del cuerpo de la pulga sobre la herida de la picadura es otra forma de infección. El síndrome es más leve que el epidémico, con fiebre gradual, escaso exantema o inaparente. b) Peste negra: El ciclo silvestre se mantiene en gran medida gracias a animales resistentes a la enfermedad, pero sus madrigueras son reservorios importantes de pulgas infectadas y los cazadores pueden llevarse esas pulgas a los poblados. La bacteria Yersinia pestis infecta a las ratas y como parte de su cuadro clínico sufren una bacteremia, de ahí que las pulgas de las ratas se infecten al ingerir sangre contaminada. La bacteria produce una proteína que coagula la sangre en proventrículo de la pulga, lo que forma un coágulo e impide que la sangre ingerida llegue hasta el estómago, con lo cual la bacteria se reproduce en altas concentraciones en la parte anterior del tracto digestivo de la pulga, lo que facilita su salida con la sangre que vomita al alimentarse nuevamente. Cuando la rata muere, sus pulgas buscan otro hospedero que bien podría ser un humano. En este ciclo el vector más frecuente es la pulga de la rata, Xenopsylla cheopis, pero las pulgas de otros animales también funcionan como vectores, e incluso la pulga del humano Pulex irritans. Los 4 cuadros clínicos de la peste negra son: el bubónico, el hemorrágico, el meníngeo y el neumónico. c) Pulgas de las ratas: Fungen como hospederos intermedios de los céstodos Hymenolepis nana y H. diminuta. Las pulgas de los conejos transmiten la tularemia. 4. HEMIPTERA: La enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana es una infección sistémica causada por el protozoo Trypanosoma cruzi. Es una parasitosis en la que participan un gran número de reservorios vertebrados y transmisores triatominos. Su importancia radica en su elevada prevalencia, su incurabilidad, las grandes pérdidas económicas por incapacidad laboral, y la muerte repentina de personas aparentemente sanas. Se contempla dentro de la lista de las principales "enfermedades desatendidas". (WHO. 2010). La infección se transmite principalmente por triatominos de la familia Reduviidae, orden Hemiptera (chinches), Subfamilia Triatominae. Transmisores: Chinches bebesangre de los géneros Triatoma, Rhodnius y Panstrongylus. Los triatominos que se encuentran en grietas y ranuras de viviendas se alimentan de sangre, habitualmente por la noche. Durante la picadura defecan en la piel del hospedero. En las heces del insecto se encuentran los tripomastigotes metacíclicos, que penetran por rascado o frotamiento del mismo hospedero, ya sea en el sitio de la picadura o en lesiones de continuidad. 5. IMPORTANCIA VECTORIAL DE DÍPTEROS: La malaria humana es transmitida exclusivamente por mosquitos del género Anopheles. Este género pertenece a una subfamilia llamada Anophelinae (anofelinos) dentro de la familia Culicidae. Hay otra subfamilia llamada Culicinae (culicinos) que incluye dos géneros de gran importancia médica: Aedes (p. ej. Aedes aegypti, vector del dengue, fiebre amarilla, fiebre Chikungunya) y Culex (p.ej. Culex quinquefasciatus, vector de la filariasis linfática). Con excepción de la pupa, es posible distinguir fácilmente los anofelinos de los culicinos en todas las etapas del ciclo de vida del mosquito. 3.1 ¿Cómo distinguir los huevos de anofelinos de otros culicinos? Los huevos de Anopheles tienen flotadores (Fig. siguiente.) en los extremos laterales y los huevos flotan por separado en el agua. Los huevos de los culicinos no tienen flotadores. Los huevos de Culex son ovipositados en agregados formando una “balsa” que flota en la superficie del agua. Aedes oviposita los huevos en forma individual sobre superficies sólidas y no en la superficie del agua. Huevecillos de anofelino con flotadores laterales. Huevecillos de Culex en “balsa que flota”. Huevecillos de Aedes en forma individual. Dos características principales distinguen las larvas de anofelinos de las de culicinos (Fig. siguiente): Las larvas de culicinos (Culex y Aedes) tienen tubos sifón para respirar y suspenderse de la superficie del agua. Las larvas de anofelinos no poseen sifón y reposan en posición paralela a la superficie del agua. En lugar de un sifón respiran a través de pequeños orificios llamados espiráculos. Larvas y pupas de culicinos (Culex y Aedes) Larvas y pupas de anofelinos. CUADRO DE ENFERMEDADES TRANSMITIDAS POR ANOFELINOS, CULICINOS, FLEBÓTOMOS Y SIMÚLIDOS EN AMÉRICA. VECTOR BIOLÓGICO MICROORGANISMO, GRUPO VIRAL, GÉNERO Aedes, Culiseta, Coquilletidia, FAMILIA TOGAVIRIDAE: Anopheles, Culex. Género: Alfavirus Chikungunya EEO EEE Mayaro O´nyong-nyong E. Equina de Venezuela Fiebre del Río Ross Aedes, Culex. Género: Flavivirus Dengue 1,2,3,4. Ilhéus Enc. Del Valle de Murray Enc. Del Rocío Enc. De San Luis Enc. Del Nilo Occidental Fiebre amarilla ENFERMEDAD EN EL HOMBRE Poliartritis con erupción. Febril neurotrópico. Febril nuerotrópico. Febril Febril Miálgica nuerotrópica. Poliartritis epidémica. Artritis, mialgias, erupciones. Febril, neurotrópico, encefalítico. Febril nuerotrópico. Febril neurotrópico. Febril nuerotrópico. Febril similar al Dengue. Víscerotrópico. Culex FAMILIA: BUNYAVIRIDAE Género: Bunyavirus Grupo Bunyamwera Bunyamwera Guaron Ilesha Wyemya Grupo C Apeu Caraparu Itaqui Madrid Marituba Murutucu Nepuyo Ossa Restan Aedes Culex, Culicoides, Simulium Anopheles Culex, Aedes, Anopheles Simulim Phlebotomus, Lutzomyia Grupo California Enc. De California Jamestowon Canyon La Crosse Grupo Phlebovirus Fiebre del Valle del Rift Plamodium vivax, P. malariae, P. falciparum, P.ovale. Wuchereria bancrofti Onchocerca volvulus Leishmania sp. Todos febriles con erupción. Todos febriles con mialgias Todos febriles con encefalitis leve a moderada. Febril hemorrágico Malaria Filariasis de Bancroft Ceguera de los ríos Leishmaniasis cutánea, mucocutánea, visceral. Las familias Togaviridae y Bunyaviridae son arbovirus (del inglés arthropod borne viruses), o sea, virus transmitidos por artrópodos. Sólo se incluyen los transmitidos por mosquitos. EEE (Encefalitis Equina del Este), EEO (Encefalitis Equina del Oeste).