Respuesta electrofisiológica y conductual de Anopheles albimanus (Diptera: Culicidae) a olores de ropa impregnadas con sudor (página 2)

Área de estudio.

Las ropas (dos camisas) fueron colectadas de habitantes del Ejido Nueva Independencia, Municipio de Suchiate Chiapas, México, en donde se han registrado casos de paludismo (DGE, 2006). Los donadores de la ropa fueron seleccionados de dos casas previamente seleccionadas al azar de aquellas agrupadas por la alta abundancia de An. albimanus registradas. Para determinar las casas con mayor abundancia de mosquitos se realizaron muestreos de mosquitos usando trampas de luz CDC en toda la localidad en 10 ocasiones (datos no presentados). En las dos casas con mayor abundancia de mosquitos se solicitó la participación de sus habitantes mayores de edad y se eligieron al azar dos camisas de dos individuos que accedieron a participar mediante formato de consentimiento informado.

Colecta de volátiles.

A los dos individuos seleccionados se les solicitó una camisa que hayan usado durante un día de labor agrícola. Las camisas fueron depositadas dentro de una bolsa de plástico por el mismo individuo y trasladada en hieleras a 4 °C, al Centro Regional de Investigación en Salud Publica (CRISP) antes Centro de Investigación de Paludismo.

Los volátiles de ambas camisas fueron colectados utilizando la técnica de aireación dinámica (headspace dinámico) con tubos de 10 cm de largo y 0.5 cm (diámetro interior), empacados con 100 mg de Super Q (Alltech® 80/100 de malla, Toluca, México) durante tres horas. Los compuestos capturados fueron desorbidos con 250 (l de diclorometano (DM). Los extractos fueron concentrados a 200 (l evaporándolo con la aplicación de una corriente de Nitrógeno.

Material biológico.

Para los estudios de electrofisiología (EAG) y comportamiento se emplearon mosquitos hembra de An. albimanus (cepa Panamá), de entre 10-12 horas de emergidos sin alimentar criados a 28 ± 2 ºC y a una humedad relativa de 75 ± 5%, y un fotoperiodo de 12:12 (L:O) en el insectario ubicado en el CRISP (Chan et al., 1994). Antes del comienzo de los experimentos se tomaron de manera aleatoria 120 hembras con un tubo de captura y fueron colocadas en un contenedor plástico tapado con malla.

Estudios electrofisiológicos.

Se utilizaron cinco antenas de cinco mosquitos sin alimentar para determinar la respuesta electrofisiológica de An. albimanus a olores de las camisas. Se utilizó una pinza para sujetar al mosquito y amputar una antena desde su base para colocarla en un electrodo (electrodo de registro) cubierto con un capilar relleno de solución Ringer (7.0 g de NaCl, 0.3 g de KCl, 0.20 g de NaHCO3 y 1 l de H2O c.s.p). El último segmento de la antena fue amputado y colocado en el electrodo de tierra para cerrar el circuito eléctrico del sistema EAG (Qiu, 2004). Las señales generadas por la antena se analizaron, usando un programa de computadora desarrollado por Syntech® (Syntech NL 1200, Hylversum Holanda). Para la estimulación se expuso la antena a una corriente de aire limpio con flujo continuo de 1 l/min, el cual fue conducido por medio de una manguera de "tygon" hacia uno de los extremos de un tubo de metal (15 cm x 1 cm de diámetro).

Se impregnaron 20 &µl de la muestra de olor, en un pedazo de papel filtro Whatman (No. 2) de 2 cm2 (Meijerink et al., 2000) y se colocó dentro una pipeta Pasteur la cual fue conectada a la manguera que proporciona el flujo de pulso (flujo de aire que acarrea la muestra hacia la antena). Para cada tratamiento se realizaron cinco "puff" los cuales activan el flujo de pulso por 1 s que acarrea la muestra a la antena. La actividad del estímulo se interpretó en el EAG al observar sobre la pantalla una súbita deflexión de la línea base hacia abajo, en el instante de hacer "puff" (Meijerink et al., 2000). La respuesta antenal solo de aire como control fue comparada tanto con el DM, como con la respuesta obtenida a los olores capturados (camisas), para determinar si existe respuesta antenal o no.

Estudios conductuales.

Para realizar los estudios conductuales se utilizó un olfatómetro en forma de "Y" (Geier et al., 1999). El olfatómetro consta de un puerto y dos brazos, el primero de liberación y los dos brazos para estímulo y control, respectivamente. En el brazo con el tratamiento se colocaron 20 &µl del estímulo mientras que 20 &µl de DM fueron colocados en el otro brazo como control. El flujo de aire fue de 15-20 cm/s suministrado por una bomba de aire.

Se colocaron 20 hembras en ayuno de An. albimanus en el puerto de liberación 5 min para su aclimatación. Posterior a ello, el aire fue introducido al olfatómetro acarreando los volátiles hacia el puerto de liberación donde una vez captado por las hembras, estas decidieron uno de los dos puertos en respuesta al estímulo de su elección. Realizándose 12 repeticiones.

Análisis estadístico.

Los resultados del EAG fueron graficados comparando los promedios y sus respectivos errores estándar. Luego estos resultados se analizaron utilizando un ANOVA para comparar la respuesta de los tratamientos (camisas) contra los controles (aire control negativo y el DM). Los resultados de los bioensayos en olfatómetro fueron analizados usando un t-student no pareada. Ambos estudios fueron realizados con el paquete estadístico SAS.

Resultados

Respuesta electrofisiológica a los volátiles

Los resultados de los estudios electrofisiológicos indicaron que la amplitud de la señal (mV) presentada por las antenas de las hembras sin alimentar de An. albimanus a los volátiles de las camisas (volátiles) (0.08752 mV ± 0.06390) fue mayor que la respuesta producida por los controles Aire (0.01516 mV ± 0.00818) y DM (0.04016 mV ± 0.02028) (F = 5.24; gl = 27. P = 0.0001) Fig. 1.

Figura 1. Comparación de la respuesta electrofisiológica a diferentes tratamientos. Letras iguales indican que no hay diferencias estadísticamente significativas.

Respuesta conductual de An. albimanus a volátiles

Los resultados de los estudios conductuales indicaron que la preferencia de las hembras sin alimentar de An. albimanus a los volátiles de la camisas (65.267 ± 15.278) fue mayor que la respuesta producida por su control, DM (18.067 ± 8.722). (t = 2.683; gl = 10; P = 0.0230) Fig. 2.

Figura 2. Respuesta de los mosquitos al olfatómetro de los volátiles de la camisa. Letras iguales indican que no hay diferencias estadísticamente significativas.

Discusión

En el presente estudio evaluamos la respuesta electrofisiológica y conductual de An. albimanus a olores impregnados en ropas de dos individuos habitantes de una localidad de la costa de Chiapas. El estudio se realizó con camisas utilizadas durante un día de labor agrícola, fundamentado en el hecho de que la mayor superficie corporal de la piel se encuentra en el tronco, además de contar con la dotación de sudor apocrino de las axilas, que son una de las mayores fuentes de olor corporal en comparación al área genital. Tan solo la espalda contiene aproximadamente 64 glándulas/cm2, mientras que entre las axilas, pies y manos existen aproximadamente 600-700 glándulas/cm2 de sudor ecrino (Benohanian, 2001; Moran y Brady, 1994).

Los resultados presentados indican que las respuestas electrofisiológicas y comportamentales denotan una preferencia marcada de los mosquitos An. albimanus por los olores de la ropa en comparación con los controles. Dicha preferencia puede ser ocasionada por los volátiles producidos en la degradación bacteriana del sudor y otras emanaciones de la piel que se impregnan en la ropa (Bowen, 1991; Meijerink et al., 2000 y Costantini et al., 2001). Esto puede ser un factor adicional que incrementa el riesgo de ser picado por los mosquitos y por ende incrementar el riesgo de contraer el paludismo. Este aspecto ha sido poco explorado en nuestro País

Se han realizado estudios con olores producidos por calcetines (Knols y De Jong, 1996; Njiru et al., 2006), sin embargo existe una diferencia con las camisas usadas en este estudio. Los calcetines son prendas que se usan en una zona generalmente sometida a condiciones ambientales distintas. La humedad proporcionada por el sudor de los pies es copiosa por tener mayor número de glándulas sudoríparas ecrinas por área (Moran y Brady, 1994) y altas temperaturas que favorecen el crecimiento de bacterias especializadas (Brevibacterium sp que producen olor característico a queso), comparados a las de la camisa (pecho, espalda y axilas) que aún si tiene sudor, este se evapora más rápido dando lugar a la presencia de bacterias distintas, de tal forma que sí los volátiles generados en los pies resulten atrayentes a los mosquitos, difieren en composición (Pitcher y Malnic, 1984; Sharpe et al., 1976). De aquí que existan especies que prefieren picar en diferentes zonas del cuerpo, como por ejemplo Aedes albopictus que prefiere picar la anatomía de los pies (Shirai et al., 2002). Más aún, se ha reportado (Njiru et al., 2006) que los calcetines de nylon son más atractivos a los mosquitos que los fabricados de algodón. En nuestro estudio los experimentos se realizaron con ropa de fibras de algodón, las cuales son las de uso más común en la zona dadas las características ambientales de temperatura y humedad elevadas.

Por otro lado, se ha encontrado que las fibras del tejido textil se hinchan cuando contienen el sudor y atrapan partículas finas de polvo y contaminantes ambientales, así como residuos de piel que favorecen el crecimiento de bacterias (http://www.tintonet.com/tintoreros/index.html). Cuando la ropa esta siendo utilizada, el calor y el vapor (sudor evaporado) le transfiere características que pueden ser importantes en la atracción de mosquitos ya que si existiese un viento entonces podría afectar el intercambio de aire entre el microclima contenido en la ropa (Parsons et al., 1999) y el ambiente externo, favoreciendo la expulsión de volátiles al ambiente lo cual podría ser captado por los mosquitos y utilizados como una señal para orientarse hacia su hospedero.

Existe evidencia sugiriendo que los olores corporales, son en realidad producto de la descomposición bacterial (Zeng et al., 1992; Jackman y Noble, 1983) de químicos inodoros de la piel (Shehadeh y Kligman, 1963) y que la atracción final de los mosquitos se debe al balance entre las fracciones atractivas y las no atractivas (Rebollar-Téllez, 2005).

Los olores corporales son inherentes a las condiciones ambientales (McBride et al., 1977), tomando en cuenta que los microorganismos presentes en la piel son comunes (Corynebacterium sp. y Streptoccocus sp.) en la mayor parte de los seres humanos, tanto en hombres como en mujeres (Kohl et al., 2001), ya que solo necesitan del sustrato (sudor fresco ecrino y apocrino, así como ácidos grasos). Por lo tanto, las diferencias de atracción entre individuos se dan en función de factores como la higiene, régimen alimenticio, edad, estado fisiológico y hormonal. (Bosch et al., 2000; Skinner et al., 1965; Meijerink et al., 2000; Costantini et al., 2001; Geier et al., 1999; Kwon et al., 2006; Gordon et al., 1971 y Rebollar-Téllez, 2005).

En resumen, se encontró que en An. albimanus, los olores de la ropa ejercen respuestas electrofisiológicas y conductuales mayores que en los controles y que estas respuestas fueron de tipo atrayente. Las respuestas de atracción indican la factibilidad de que exista un factor de riesgo para contraer la enfermedad lo que merece ser estudiado con mayor profundidad. Finalmente, resalta la importancia de identificar los componentes químicos contenidos de la ropa con el propósito de elucidar su posible utilización en un sistema de trampeo.

Referencias

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Consulta : Google (http://www.tintonet.com/tintoreros/index.html).

Agradecimientos.

Agradecemos al Director y al personal del Centro Regional de Investigación en Salud Publica (CRISP) en Tapachula, Chiapas, México, por su soporte y apoyo durante el trabajo en campo y laboratorio. Este trabajo fue financiado y respaldado por SSA-CONACYT 65 45/A-1, dentro del proyecto "Patrones químico-ecológicos determinantes en la transmisión del paludismo en México".

Autor:

Efraín Páez-Pérez

Pasante de Lic. IBT

José Luís Torres-Estrada

M en C, Dr en C.