Post on 30-Mar-2020
Invasión de malaria aviar y deforestación de la selva Amazónica: Amenazas de una Enfermedad Infecciosa Emergente en aves
nativas de Perú
Alfonso Marzal, Florentino de Lope, Luz García-Longoria, Zaira H Villa, Leonila Ricopa, Carmen T Reátegui, Sergio Magallanes, Jorge M Cárdenas Callirgos, Ravinder NM Seghal
Departamento de Anatomía, Biología Celular y Zoología
Universidad de Extremadura amarzal@unex.es
• Enfermedades Infecciosas Emergentes (EIDs)
– enfermedades causadas por nuevos patógenos
– o patógenos que recientemente han aumentado su incidencia,
distribución geográfica, incorporando huéspedes nuevos o
recientemente descubiertos
• Son manifestaciones de un fenómeno antiguo y repetido
• Resurgen en un lugar y momento específico
• No hay coevolución hospedador-parásito: son muy virulentas (epidemias)
• Múltiples causas. Deforestación y cambio usos de suelo
• Dengue, Ébola, virus del Nilo, SRAS, malaria, …
Enfermedades Infecciosas Emergente (EIDs)
EID humanosEID animales domésticos
EID fauna silvestre
Enfermedades Infecciosas Emergente (EIDs)
Enfermedades Infecciosas Emergente (EIDs)
Estudio de EIDs en poblaciones silvestres nos aporta una información esencial para conocer los factores que la causan y
su dinámica
¿Cuál es el animal más peligroso del planeta?
3.200 muertes / día
Importancia de los estudios de malaria de aves
• Amplio rango de hospedadores y
distribución casi mundial
• Bajo coste y buena disponibilidad
de los modelos experimentales de
Plasmodium spp.
• No están sujetas a patrones
culturales y socio-económicos
• Respodener a cuestiones
ecológicas, evolutivas y sanitarias
CONTINENTEN ESTUDIOS
HAEMOSPORIDIOS AVES
NÚMERO DE ESPECIES DE AVES
AFRICA 25 2300
EUROPE 72 1000
N AMERICA 30 200
S AMERICA 16 3200
ASIA 46 2900
OCEANIA 17 1700
Fuente: MalAvi databaseAvibase – the world
bird database
Los parásitos haemosporidios de aves han sido estudiados de manera
desigual en las distintas regiones del planeta (Valkiūnas 2005)
Deberíamos involucrar a estudiantes e investigadores locales
PANTANOS DE VILLA (LIMA)
HUANUCO
IQUITOS
TARAPOTO
Proyecto para enseñarinvestigación en malaria de avesa estudiantes e investigadores
de Perú
• 11 Universidades / Institutos de Perú
• 25 cursos / conferencias
• 700 estudiantes
ESTUDIO 1. Analizar la influencia de la deforestacióndel bosque amazónico en la malaria aviar
• Cambio Climático Global• Alteración de microclimas• Pérdida de biodiversidad• Pérdida de salud• Alteración ecología vectores• Aumento tráfico ilegal especies• Alteración patrones migratorios
Alteración de patrones de enfermedades infecciosas
Deforestación
Deforestación y Enfermedades Infecciosas
Deforestación en Amazonía peruana (Loreto)
• Deforestación 100 ha / semana
• 1.000 ha deforestadas.
• 300 mil toneladas de biomasa taladas = 150 mil toneladas de carbón emitidas
Fuente: satélites Landsat
Servicio Geológica de USA (USGS)
NASA
5 octubre de 2012
28 de agosto de 2013
En 90 minutos (un partido de fútbol) se deforesta
un área de la Amazonía Peruana equivalente a 43
campos de fútbol
Aumento de malaria maligna en Perú
Aumento de malaria maligna en Perú
MALARIA EN PERÚ PROVOCA
1. AUMENTO DE MORTALIDAD
2. AUMENTO DE MORBICIDAD
• Cambio de 4% en la cubierta del bosque fue asociado con un incremento de
48% en la incidencia de malaria
Olson et al. (2010) Emerging Infectious Diseases
• La tasa de picaduras por Anopheles darlingi fue 278 veces superior en zonas
de bosque degradado
Vittor et al. (2006) Am. J. Trop. Med. Hyg
• Zonas con larvas de A. darlingi: 24,1 % de cobertura vegetal
Zonas sin larvas A. darlingi: 41,0 % de cobertura vegetal
Vittor et al. (2009) Am. J. Trop. Med. Hyg
Deforestación vs. Malaria humana
Bonneaud et al. 2009 Africa• Mayor prevalencia de Plasmodium en zonas intactas
en comparación con zonas deforestadas
Chasar et al. 2009 Africa
• P. megaglobularis mayor prevalencia en hábitats
conservadas
• P. lucens mayor prevalencia en zonas deforestadas
Loiseau et al. 2010 Africa
• Intensidad de parasitismo por Plasmodium spp.
varió entre las zonas de estudio, pero con diferentes
tendencias dependiendo del hospedador
Belo et al. 2011 S America
• Ni la prevalencia ni la diversidad de infección por
Plasmodium spp o Haemoproteus spp varió entre los
tipos de hábitats
Deforestación vs. Malaria aves
• 204 muestras sanguíneas
• 2 zonas RNAM: deforestada e intacta. 6 km de separación
• Análisis molecular por PCR: Hellgren et al. 2004
Machaeropterus pyrocephalusPipra fasciicauda
Ramphocelus carbo
Thraupis episcopusLepidothrix coronata
Cacicus cela
Ammodramus aurifronsPhaetornis superciliosus
Thraupis palmarum
MAYOR PREVALENCIA DE PARÁSITOS HAEMOSPORIDIOS EN LA ZONA DEFORESTADA
N = 204 χ2 = 8,254 g.l. = 1 P < 0,05
0
5
10
15
20
25
30
BOSQUE CONSERVADO ZONA DEFORESTADA
INFE
CC
IÓN
PO
R M
ALA
RIA
(%
)
Lineage Genus GenBank Acc. Nº DEFORESTADO
(14)
BOSQUE INTACTO
(6)
PENELOPE 01 Haemoproteus spp. KF482345 X
RAMCAR 01 Plasmodium spp. KF482346 X
VIREO 01 Haemoproteus spp. KF482347 X
PIPRA 01 Plasmodium spp. KF482348 X
AMAURI 01 Plasmodium spp. KF482349 X
VIREO 02 Haemoproteus spp. KF482350 X
VOLAT 01 Plasmodium spp. KF482351 X
MITU 01 Plasmodium spp. KF482352 X
AMAURI 02 Plasmodium spp. KF482353 X
PAPOLY 01 Haemoproteus spp. KF482354 X
LEPIDO 01 Plasmodium spp. KF482355 X
ELAENIA01 Plasmodium spp. KF482357 X
THAMNO 01 Plasmodium spp. KF482359 X
MYIOFLA 01 Haemoproteus spp. KF482360 X
DENPET 01 Plasmodium spp. JX021474 X
T 028 Haemoproteus spp. JQ988745 X
GAL2012 Haemoproteus spp. JQ029921 X
ICTCAY01 Plasmodium spp. GQ141587 X
T 130 Plasmodium spp. JQ988596 X
YWT4 Plasmodium spp. DQ368395 X
MAYOR DIVERSIDAD DE PARÁSITOS HAEMOSPORIDIOS EN LA ZONA DEFORESTADA
Otros ejemplos EIDs en Perú
ESTUDIO 2. MALARIA INVASORA en AVES de PERÚ
• Algunas especies de malaria aviar son invasoras y causantes de pérdida de biodiversidad Van Riper et al. 1986; Valkiūnas 2005
• IUCN: malaria aviar Plasmodium relictum dentro de los 100 especies invasoras
más peligrosas Lowe et al. 2000
• Identificar la distribución geográfica de los linajes de P. relictum es esencial
para desarrollar estrategias apropiadas para conservar la biodiversidad
• P. relictum linaje pSGS1:
– Muy extendido y transmitido Europe, Africa y Asia
– Reciente infección aves en Oceania
– Infecta a más de 60 especies de aves
– Nunca había sido hallado en América
– Muy emparentado con linaje P. relictum pGRW4
– Ambos linajes pueden “saltar” a una nueva especie
hospedadora e invadir nuevas áreas
Howe et al. 2012
Palinauskas et al. 2007
Beadell et al. 2006; Hellgren et al. 2009
MalAvi June 2012
• 102 muestras de sangre
• Frotis sanguíneos + blood in SET buffer
• Análisis molecular PCR: Hellgren et al. 2004
• pSGS1 y nuevos linajes también se secuenciaron de forma reversa
• Muestras positivas por PCR para pSGS1 fueron confirmadas como
trofozoitos y merontes de Plasmodium spp.
• Parasitemia muy baja
• Distribución geográfica de los parásitos: información de 1,338
linajes MalAvi database (Versión 2.0.5 Junio 2013, Bensch et al.
2009)
• Especies parásitas EXÓTICAS: linajes que habían sido previamente
registrados infectando a aves en otras regiones zoogeográficas (ej.
pSGS1)
• Especies parásitas NATIVAS: linajes que habían sido previamente
registrados infectando a aves de N o S América, pero no habían sido
encontradas en otras regiones zoogeográficas
• 102 muestras examinadas para Haemoproteus / Plasmodium
• Prevalencia de 32.35% (33 individuos infectados)
• 5 linajes de Haemoproteus y 5 linajes de Plasmodiuminfectando a 12 especies de aves
• pSGS1 fue el más extendido y prevalente, infectando a 13 individuos de 8 especies hospedadoras en ambas localidadesde estudio (39.40 % del total de infecciones)
1er registro de pSGS1 en América
• pSGS1 no había sido encontrado en ninguno de los 39 estudiosprevios de malaria de aves que analizaron 213 especies nativas eintroducidas de aves de 17 órdenes cubriendo casi todo el rangogeográfico de N y S América
MalAvi database, version 2.0.5 June 2013, Bensch et al. 2009
Beadell & Fleischer 2005 Levin et al 2009 Perkins & Schall 2002
Beadell et al 2006 Levin et al 2011 Perkins 2008
Belo et al. 2011 Lindsay unpubl Ramey et al 2012
Braga et al. 2011 Loiseau et al 2012 Ricklefs & Fallon 2002
Donovan et al 2008 Lotta et al 2012 Santiago-Alarcon et al 2010
Durrant et al 2006 Mantilla et al 2013 Schrenzel et al 2003
Elisei et al unpubl Martinsen et al 2007 Sehgal et al 2006
Ferrell et al 2007 Martinsen et al 2008 Silveira et al 2013
Ishak et al 2008 Marzal et al 2011 Svensson et al 2007
Ishtiaq et al 2012 Merino et al 2008 Szymanski & Lovette 2005
Kimura et al 2006 Mijares et al 2012 Valkiunas et al 2010
Krizanauskiene et al 2013 Outlaw & Ricklefs 2009 Waldenström et al 2002
Lacorte et al. 2013 Pagenknopp et al 2008 Yohannes et al 2009
Características de una especie parásita invasora:
i) muy generalista ii) distribución cosmopolita
Lineage Genu
s
GenBank# Prevalence of
Total infection (%)
Localities Alternative hosts
BAEBIC02 P AF465555 15.15 HUANZonotrichia capensis
CHLOP01 H JQ764618 18.18 HUAN Zonotrichia capensis
PHPAT01 P EF153642 3.03 HUAN Sayornis nigricans
PYERY01 H AY172842 3.03 HUAN Carduelis magellanica
SERCIN01 H KF482344 3.03 HUAN Serpophaga cinerea
SGS1 P AF495571 39.40 HUAN, PV Amazilia chianogster, Colibri coruscans, Sayornis nigricans, Serpophaga cinerea,
Zonotrichia capensis, Conirostrum cinereum, Phleocryptes melanops, Troglodytes
aedon
STTA17H H JN819389 9.09 HUAN, PV Thraupis episcopus, Sicalis luteola
TACHURIS01 P KF482356 3.03 PV Tachuris rubigastra
TROGLODY01 P KF482358 3.03 PV Troglodytes aedon
ZOCAP01 H EF153649 3.03 HUAN Zonotrichia capensis
Marzal et al. (2014)
Ewen et al. 2012
• Introducción de especie exótica P. relictum GRW4 en Hawai:
– mortalidad de aves residentes aumentó hasta el 90%
– muchas especies nativas se extinguieron
Atkinson et al. 1995; Beadell et al. 2006; Lapointe et al. 2012
• Nueva Zelanda: invasiones de parásitos maláricos exóticos han provocado
la muerte de especies de aves endémicas e introducidas
Ewen et al. 2012; Howe et al. 2012
Schmid-Hempel 2011
• VIRULENCIA de PARÁSITOS EXÓTICOS es muy grande porque los
hospedadores no tienen un sistema inmune co-evolucionado
• Estos efectos de pSGS1 pueden ser peores: subestimación de efectos por
método de captura Valkiūnas 2005
IMPACTO DE INVASIÓN DE ESPECIES
• IMPACTO ECOLÓGICO
– Alterar la abundancia de las especies
– Causar la extinción local de algunas especies nativas.
• IMPACTO ECONÓMICO
– Cosechas, la ganadería, las pesquerías e incluso el mobiliario urbano
– Coste derivado de controlarlas y/o erradicarlas del lugar invadido.
– Coste total anual de destrucción de la naturaleza: $ 4,500 billion (The
Economics of Ecosystems and Biodiversity, 2010).
• IMPACTO EN LA SALUD
– Riesgo de enfermedades exóticas (ej. SIDA-virus VIH).
– Contaminación suelo y agua por tratamientos para erradicar invasiones
Perú es un paraíso ecológico
• 2º nº sp. Aves mundo
• 1761 sp aves (1597 + 104 endémicas)
• Fauna ornitológica peruana:
– 20 % de la diversidad mundial aves
– 62% de la riqueza especies S Am.
– Alto grado de endemismo y riesgo de
extinción
• 7º en sp. Endémicas
• 28/32 tipos de clima mundo
• PELIGRO: prevalencia SGS1 en Huánuco
Birdwatching es una importante fuente de ingreso en Perú
• 79% birdwatchers toma su decisión de viaje basada en la riqueza ornitológica
• Mercado potencial: 9,17 millones personas
• Mercado objetivo: (los que viajan fuera de su país) 6,24 millones de personas
• Mercado efectivo: (interesados birdwatching en Perú) 2,42 millones personas)
• Estancia y gasto promedio por birdwatcher en Perú: 19 días, US$2,835
• Estancia y gasto promedio por turista en Perú: 10 días, US$ 1,106
Mensajes para llevarse a casa
• SIN EDUCACIÓN NO HAY BOSQUE
• SIN BOSQUE NO HAY SALUD
• SIN INVESTIGACIÓN NO HAY SALUD
• CONSERVACIÓN DEL BOSQUE
• EDUCACIÓN Y CONCIENCIACIÓN SOCIAL
• INVESTIGACIÓN
• National Science Foundation USA
• AUIP
• Jorge Cárdenas WABASH COLL.
• Carmen Reategui UNAP
• Zaira Villa UNAP
• Leonila Ricopa UNAP
• Ravinder Sehgal SFSU
• Daniel Vecko URKU
• Marielena Marconi URKU
• Mercedes González URP
• José Ianaconne UFV
• Cesar Guerra URKU
• Carlos Pineda UNHEVAL
• Teresa Salas UPeU
• Carlos Mendoza UAP
• Hugo Muñoz UNSM