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Modelo geoambiental para la predicción del riesgo potencial de transmisión de Dirofilaria en España


Luis Simón [1], Alexandra Afonin [2], Lucía Isabel López-Díez [1], Javier González-Miguel [1], Rodrigo Morchón [1], Elena Carretón [3], José Alberto Montoya-Alonso [3], Vladimir Kartashev [4], Fernando Simón [1]*
1. Laboratorio de Parasitología, Facultad de Farmacia e IBSAL, Universidad de Salamanca
2. Facultad de Geografía, Universidad de San Petersburgo
3. Medicina Interna, Facultad de Veterinaria, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
4. Departamento de Enfermedades Infecciosas, Universidad Médica Estatal de Rostov, Rusia
*Email: fersimon@usal.es
Imagen cedida por los autores

La dirofilariosis es una zoonosis parasitaria de transmisión vectorial causada principalmente por D. immitis y D. repens. En los vectores las especies de Dirofilaria se desarrollan desde la fase de microfilaria a la de L3, proceso que implica dos mudas y es dependiente de la temperatura ambiental (Cancrini y Gabrielli, 2007). Además, el ciclo de vida de los mosquitos está íntimamente ligado al agua. Consecuentemente, la distribución de la dirofilariosis está fuertemente influencia por los factores climáticos y sus variaciones.

España presenta marcadas diferencias geográficas y estacionales de temperatura y precipitación. Por otra parte, la intervención humana ha modificado esas características ambientales en muchas zonas, con la construcción de extensas áreas de regadío, que proporcionan hábitats excelentes para los mosquitos (Kalluri et al., 2007). Algunos estudios previos indican que en España, tanto la incidencia de la dirofilariosis canina como la abundancia de mosquitos son significativamente superiores en zonas de regadío que en zonas cercanas de secano (Pérez-Sánchez et al., 1989; Gortázar et al., 1994; Montoya et al., 2007; Morchón et al., 2009).

La existencia de regadíos incrementa el riesgo de transmisión en muchas áreas excepto en las regiones costeras del Norte.

Considerando las especiales características ambientales de España, se ha construido un modelo geoambiental de predicción del riesgo potencial de la dirofilariosis basado en los registros de temperatura y precipitación, así como en la distribución geográfica de los cultivos de regadío.

Materiales y métodos

Se emplearon datos diarios de temperatura y precipitación de 78 estaciones de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET) repartidas por todo el territorio nacional, recogidos durante el periodo 1990-2012 y la distribución de las zonas de regadío según el Global Map of Irrigation Areas (FAO). Los datos de temperatura sirvieron para calcular el número de generaciones anuales de Dirofilaria que pueden desarrollarse en los mosquitos siguiendo la metodología descrita por Fortin y Slocombe (1981) y reevaluada por Look y Knight (1998). Este modelo estima que el desarrollo completo de las L3 de Dirofilaria en los vectores (incubación extrínseca) requiere la acumulación de 130 “Growing degree days” (GDD) en un periodo de 30 días (la esperanza de vida máxima de un mosquito). Cada día se acumula un número de GDD equivalente a los grados que la temperatura media diaria excede de 14 °C (temperatura umbral para la incubación). Los datos de precipitación se emplearon para obtener la distribución de la pluviosidad media anual.

Los mapas de distribución de generaciones y pluviosidad fueron generados mediante interpolación lineal Kriging usando un Software Arc-GIS 10.1, ESRI, Redlands, CA, USA. El mapa de riesgo de transmisión se basó en la combinación de los tres factores: número de generaciones predichas, precipitación y distribución de las áreas de regadío.

Comentarios

Nuestro modelo permite discriminar con mayor detalle el riesgo de transmisión a nivel local, que las predicciones basadas exclusivamente en la temperatura, realizadas previamente para toda Europa (Genchi et al., 2005; Genchi et al., 2009). Predice una distribución focalizada del riesgo, asociada a los cultivos de regadío, en toda la península ibérica. Esto significa que en áreas de la mitad norte peninsular, donde la temperatura media es relativamente baja y, por tanto, se predice un número moderado/bajo de generaciones de Dirofilaria en los mosquitos, la presencia de regadíos incrementa considerablemente el riesgo. Inversamente, en áreas del sur peninsular, con temperaturas elevadas y elevado número de generaciones predichas, la ausencia de regadíos disminuye el riesgo de transmisión.

En las islas Canarias se predice un riesgo moderado, aunque estudios epidemiológicos previos han demostrado las prevalencias caninas más elevadas de todo el territorio nacional (Montoya-Alonso et al., 1998). Estas islas tienen un clima subtropical seco. A pesar de la escasa precipitación, existe una elevada humedad relativa como consecuencia de los vientos alisios, no incluida en el modelo. Además, el sistema tradicional de recogida y almacenamiento de agua en estanques abiertos proporciona un excelente hábitat para la cría de los mosquitos. Estas características, junto con el elevado número de generaciones predichas, proporcionan también unas condiciones muy favorables para la transmisión de Dirofilaria en muchos puntos de las islas Canarias, que no pueden ser recogidas por el modelo.

En las islas Canarias se predice un riesgo moderado, aunque estudios epidemiológicos previos han demostrado las prevalencias caninas más elevadas de todo el territorio nacional (Montoya-Alonso et al., 1998). Estas islas tienen un clima subtropical seco. A pesar de la escasa precipitación, existe una elevada humedad relativa como consecuencia de los vientos alisios, no incluida en el modelo. Además, el sistema tradicional de recogida y almacenamiento de agua en estanques abiertos proporciona un excelente hábitat para la cría de los mosquitos. Estas características, junto con el elevado número de generaciones predichas, proporcionan también unas condiciones muy favorables para la transmisión de Dirofilaria en muchos puntos de las islas Canarias, que no pueden ser recogidas por el modelo.

Resultados

Todo el territorio español, excepto las cordilleras, presenta temperaturas que permiten la incubación extrínseca de Dirofilaria durante periodos de duración variable. El máximo número de generaciones anuales (11-15) se predice en las islas Canarias, Andalucía occidental y algunas áreas de la costa mediterránea e islas Baleares. El número menor de generaciones (1-2) ocurriría en una estrecha franja del norte peninsular. Entre ambas zonas existe otra con un número intermedio (3-6) de generaciones anuales. La transmisión es posible durante prácticamente todo el año en las islas Canarias, mientras que en la Península Ibérica y Baleares presenta una clara estacionalidad, acortándose de sur (6 meses) a norte (2 meses). Julio es el mes en el que existe incubación extrínseca en todo el país.

La humedad predicha por la combinación de la precipitación y los regadíos disminuye progresivamente desde las regiones del norte cercanas al Atlántico a las del sureste cercanas al Mediterráneo. No obstante, la existencia de regadíos incrementa localmente el nivel de humedad en áreas con precipitación moderada o baja en todo el territorio.

El modelo (combinando los tres factores) predice la existencia de riesgo potencial de transmisión de Dirofilaria en toda España. El máximo riesgo ocurre en áreas de regadío de Andalucía, Extremadura, Castilla la Mancha, Murcia, Valencia, Aragón y Cataluña. El riesgo más bajo aparece en áreas frías del norte y secas del interior del sureste peninsular. La existencia de regadíos incrementa el riesgo de transmisión en muchas áreas excepto en las regiones costeras del norte. En las islas Canarias se predice un riesgo moderado, excepto en algunos puntos de las islas de Tenerife y Gran Canaria, donde el riesgo es más alto que en el resto de las islas.

Mapa de la distribución de riesgo de Dirofilaria en España.

Este artículo es un extracto del publicado en la revista Veterinary Parasitology, volume 200, issue 3-4, en marzo, bajo el título “Geo-environmental model for the prediction of potential transmission risk of Dirofilaria in an area with dry climate and extensive irrigated crops. The case of Spain”, escrito por los mismos autores.

Bibliografía

Cancrini G., Gabrielli S., 2007. Vectors of Dirofilaria nematodes: biology, behavior and host/parasite relationships. In: Genchi C., Rinaldi L., Cringoli, G. (Eds.), Dirofilaria immitis and D. repens in Dog and Cat and Human Infections. Rolando Editore, Naples, Italy, p. 211.
Fortin J.F., Slocombe J.O.D., 1981. Temperature requirements for the development of Dirofilaria immitis in Aedes triseriatus and Ae. vexans. Mosq. News 41, 625–633.
Genchi C., Rinaldi L., Cascone C., Mortarino M., Cringoli G., 2005. Is heartworm disease really spreading in Europe? Vet. Parasitol. 133, 137–148.
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Gortázar C., Castillo J.A., Lucientes J., Blanco J.C., Arriolabengoa A., Cal- vete, C., 1994. Factors affecting Dirofilaria immitis prevalence in red foxes in northeastern Spain. J. Wildl. Dis. 30, 545–547.
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