Species of the subfamily Triatominae Jeannel, 1919 (Hemiptera: Reduviidae) present in the Collection of Chagas Disease Vectors (FIOCRUZ-COLVEC), State of Minas Gerais

Introduction Biological collections are depositories of information on different species and contribute to the knowledge, protection, conservation and maintenance of biodiversity. Methods A list of triatomine species currently included in the Collection of Chagas Disease Vectors (FIOCRUZ-COLVEC) was prepared from the database made available by the Reference Center on Environmental Information. Results COLVEC curatorship houses 4,778 specimens of triatomines, of which 811 come from other American countries (Argentina, Bolivia, Colombia, Costa Rica, the United States of America, Guatemala, Mexico, Peru, Uruguay and Venezuela) and 3,967 are autochthonous from Brazil. Altogether, 56 species of Chagas disease vectors are represented in the COLVEC: two species of the Tribe Cavernicolini Usinger, 1944; fifteen species of the tribe Rhodniini Pinto, 1926, of which 12 are of the genus Rhodnius and 3 are of the genus Psamolestes; and 39 species of the tribe Triatomini Jeannel, 1919, represented by the genus Dipetalogaster, two species of the genus Eratyrus, two of the genus Meccus, seven of the genus Panstrongylus and 27 of the genus Triatoma. Conclusions This list provides important data on the diversity of triatomines currently included in COLVEC, including the expanded area of Panstrongylus lutzi occurrence in the municipalities Pirapora and Januária, State of Minas Gerais. The maintenance and expansion of the collection ensures the preservation of biodiversity and further studies.

Characteristics of Triatomine infestation and natural Trypanosoma cruzi infection in the State of Rio Grande do Norte, Brazil

Abstract: INTRODUCTION Natural and artificial ecotope infestation by the kissing bug triatomines and their colonization and infection by Trypanosoma cruzi , the Chagas disease agent, were evaluated in nine municipalities of the State of Rio Grande do Norte, Brazil. METHODS Following identification, triatomine intestinal contents were analyzed by direct microscopic examination, xenoculture, and polymerase chain reaction (PCR) for parasite detection. Trypanosoma cruzi isolates were genotyped using three different markers. RESULTS Of 842 triatomines captured, 65% were Triatoma brasiliensis , 17.8% Triatoma pseudomaculata , 12.5% Panstrongylus lutzi , and 4.7% Rhodnius nasutus . Triatoma brasiliensis and P. lutzi adults were found in the intradomicile. T. brasiliensis, T. pseudomaculata , and R. nasutus nymphs and adults were found in the peridomicile and wild environment. Intradomiciliary and peridomiciliary infestation indexes were 5.6% and 33.7%, respectively. In the peridomicile, chicken coops were the most infested ecotope. The T. cruzi triatomine infection rate was 30.2%, of which PCR detected 29%. P . lutzi (78.1%), T . brasiliensis (24.5%), and T . pseudomaculata (22.7%) were the most infected species. TcII and III genotypes were detected in T. brasiliensis and TcIII in P. lutzi . CONCLUSIONS T. brasiliensis was found in all environments and most ecotopes with high T. cruzi infection rates. High infection rates were also detected in T . pseudomaculata and P. lutzi , suggesting their role in the interchange between the wild and peridomestic transmission cycles. The combination of PCR, microscopic examination, and xenoculture contributed to improving T. cruzi infection evaluation in triatomine bugs. The TcII and TcIII genotypes were predominant in the study area.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a subfamília Triatominae (Hetroptera, Reduviidae): III parte: pesquisas sôbre o mecanismo da picada dos Triatominae

É analisado o mecanismo da picada dos Triatominae sob a consideração das observações até hoje conhecidas em Heteroptera e Homoptera. Leva à conclusão que os dados da literatura não chegam para esclarecer o mecanismo da picada dos Triatominae. Dos resultados das pesquisas e observações do animal vivo surge o seguinte quadro: Uma contração extremamente forte do músculo protrator pode mover as mandíbulas do adulto de Triatoma infestans para frente no máximo por 500 micra. Uma fonte de alimentação suficiente pode ser encontrada na epiderme do hospedeiro (homen) apenas numa profundidade de pelo menos 1000 a 1500 micra. O lábio nem pode ser encurtado nem dobrado. Correspondendo aos "fingerfoermigen Fortsaetzen" (WEBER) encontra-se na ponta do último segmento labial um mecanismo para a fixação das mandíbulas numa certa posição. Depois do esgotamento das possibilidades de contração dos protratores das mandíbulas as últimas são fixadas na posição atual. Em seguida segue uma dilatação dos protratores e depois do relaxamento do aparelho de fixação das mandíbulas os protratores são capazes de mover novamente as mandíbulas por quasi 500 micra para frente. Êsse processo pode ser repetido umas vêzes . Com o aparelho de fixação é ligado um mecanismo para a limpeza das mandíbulas na parte apical do último segmento labial em forma de uma escova. Na cabeça dos Triatominae é situado um órgão de contrôle muito complicado para estímulos mecânicos controlando a entrada das mandíbulas no tecido do hospedeiro. (O órgão receptivo correspondente para estímulos químicos é o órgão gustativo da epifaringe, já descrito umas vêzes.) O órgão representa um prolongamento do fim do tentório tubiforme dirigindo-se para frente. Perto da alavanca de articulação das mandíbulas o tubo, cheio de um líquido, aumenta-se formando uma vesícula que se insere na alavanca citada e na parede da cabeça diretamente ou por meio de tonofibrilas. Daqui o tubo continua pela antena inteira e insere-se, fechado no fim, por dois feixes de tonofibrilas fortes na extremidade do último segmento antenal. Imediatamente antes do órgão de Johnston insere-se no tubo do órgão de contrôle um scolopídio grande com a contrainserção na parede da antena (pedicelo). Cada tensão na vesícula na alavanca de articulação da mandíbula altera a pressão no líquido do órgão. A alteração da pressão é percebida pelo scolopídio. O scolopídio possui um aparelho terminal que representa uma invaginação da cutícula da parede antenal. Esta formação encontra-se também nos scolopídios do orgão de Johnston. O órgão pertence tanto às formas hematófagas dos gêneros Triatoma e Rhodnius como também à várias formas predatoras e fitófagas. Pode-se supor que o órgão é presente num grande número dos Heteroptera e que, eventualmente, representa uma parte do plano geral da ordem. O grau da evolução muito elevada deste órgão de controle indica que tem um papel importante para a manutenção da vida das espécies.

Observações sôbre eliminação de dejeções e tempo de sucção em alguns triatomíneos sul-americanos

São relatadas as observações a respeito dos hábitos de defecação e de sucção em 6 espécies de hemípteros hematófagos. O quadro abaixo reúne os resultados mais gerais obtidos, apreciados em conjunto: Espécies de exemplares utilizados; % de insetos que defecaram durante ou logo após a picada; N.º médio de defecações nas 3 primeiras horas após o repasto; Duração média de sucção (minutos); % de insetos que sugaram sem interromper a picada. R. prolixus 2 machos, 8 fêmeas e 10 ninfas (50,0; 13,7; 14,2; 20,0). R. neglectus 2 machos, 8 fêmeas e 10 ninfas (30,0; 9,6; 18,5; 20,0). T. infestans 2 machos, 11 fêmeas e 20 ninfas (30,0; 7,1; 15,5; 47,5). P. megistus 6 machos, 10 fêmeas e 12 ninfas (22,7; 3,4; 22,7; 82,1). T. sordida 13 machos e 11 ninfas (12,5; 4,5; 20,0; 79,2). T. vitticeps 11 ninfas (0; 6,2; 26,8; 90,9). De modo geral, a capacidade de defecar no ato da picada mostrou-se diretamente proporcional ao número de defecações (nas três primeiras horas) e à freqüência das interrupções da picada, e inversamente proporcional ao tempo de duração da sucção. Os barbeiros adultos se mostraram mais aptos a defecar no ato da picada do que em fase de ninfa, as fêmeas mais do que os machos. Das espécies observadas, o R. prolixus foi a que melhores condições demonstrou para realizar a contaminação fecal do hospedeiro vertebrado. Sugere-se que um estudo mais aprofundado sôbre a eficácia contaminativa dos diversos transmissores do S. cruzi seja feito de preferência no verão e à noite, em zonas onde grassa endêmicamente a doença de Chagas.

Estudos anatômicos e histológicos sôbre a sub-família Triatominae (Heteroptera, Reduviidae): parte XVIII: estígmas respiratórios de Triatoma infestans

O aparelho respiratório de Triatoma infestans, na fase adulta, consta de 9 pares de estígmas, traquéias e traquéolas. Os estígmas dispõem-se em 2 pares torácicos e 7 pares abdominais. É estudado o mecanismo responsável pela abertura e fechamento dos mesmos. A forma, estrutura e situação de todos os espiráculos constituem fatos novos e interessantes, no estudo dêste grupo. Os estígmas torácicos apresentam forma semelhante, diferenciando-se, porém, outros detalhes, o possuir ou não uma zona reforçada de exocutícula, que serve de ponto de implantação aos músculos. O 1º par torácico fica situado na zona látero-ventral da região anterior do mesotórax; enquanto que 2.º par dispõe-se na linha lateral, na região anterior do metatórax. Ambos ficam encobertos por escleritos do tórax, sendo que no 1.º par, o pronoto é o responsável, e no 2.º par, os epiméron e méron do mesotórax e metatórax. Os estígmas abdominais são em número de 7, sendo que o 1.º par, até o presente, não havia sido mencionado na literatura, e não segue a mesma linha de orientação que os demais. Êste encontra-se na região látero-dorsal, da zona intersegmental do tórax com o abdômen. Os demais espiráculos, estão situados na região látero-ventral. Êste 1.º par de estígma abdominal parece ter importância como caráter filogenético, uma vez que se repete em alguns Triatomíneos, como por exemplo: T. sordida, T. maculata, T. vitticeps, P. megistus e R. prolixus. A explicação que encontramos para a sua localização está ligada diretamente ao desaparecimento do 1.º esternito abdominal e atrofia do 1.º tergito abdominal. Nossos estudos encontram apôio na II parte dêste trabalho, quando nos referimos à disposição do sistema traqueal. Todos os estígmas, torácicos ou abdominais,, apresentam modificações que servem para protegê-los contra estranhos em suspensão no ar. Os espiráculos torácicos apresentam apenas um dispositivo de proteção; o 1.º abdominal dois, e, finalmente, os abdominais ventrais, três. Êstes elementos são estudados com precisão no presente trabalho.

Estudo anatômico e morfométrico dos folículos testiculares de algumas espécies de Triatominae (Hemiptera: Reduviidae)

Os folículos testiculares nas ordens dos insetos, vêm demonstrando papel relevante sob o ponto de vista da Sistemática e Filogenia. Nos triatomíneos, os folículos testiculares são em número de sete, sendo que o comprimento e a espesura variam consideravelmente entre os gêneros, e pouco entre as espécies. Verificou-se que em Rhodnius spp existem dois folículos longos e grossos e cinco curtos e fuinnos; em Triatoma spp existem dois longos e finos, dois médios e grossos e três curtos e finos; e em Panstrongylus spp existem sete aproximadamente iguais. Através das medições do comprimento dessas estruturas, evidenciou-se que os valores das médias e desvios padrão das médias, foram muito próximos entre as espécies do mesmo gênero, tornando-se inviável estabelecer limites que pudessem caracterizá-las. Em busca de resultados mais precisos, fizeram-se comparações interespecíficas através da análise de variância: entre as diferentes espécies do mesmo gênro (comparação simultânea); entre cada duas espécies do mesmo gênro (comparação aos pares); e entre espécies iguais de procedência diferentes. Os resultados obtidos não demostraram possibilidades de utilização na Sistemática, contudo foram promissores no que concerne à Filogenia, desde que seja observado um número maior de espécies.

The importance of the opossum (Didelphis albiventris) as a reservoir for Trypanosoma cruzi in Bambuí, Minas Gerais state

In a survey realized on the sylvatic and peridomestic environment at Bambuí county, Minas Gerais State, 44 (37.9%) out of 116 opossums (Didelphis albiventris) captured were found to be naturally infected with Trypanosoma cruzi. One handred and forty three parasite samples were obtanied from 43 infected opossums using simultaneously hemoculture, xenodiagnosis (Triatoma infestans, Panstrongylus megistus and Rhodnius neglectus) and examination of anal glands contents. The parasite samples were characterized according to six isoenzyme patterns. All samples, independently of the method of isolation, presented an isoenzyme pattern similar to the standard T. cruzi Z1, showing that either xenodiagnosis or hemoculture can used without selecting parasite subpopulation from naturally infected opossums. Preveous isoenzyme patterns reported for human T.cruzi isolates from same region were completely different. This isoenzyme dissimilarity between sylvatic and domiciliar environments suggests the existence of two independent T. cruzi transmission cycles in Bambuí. The epidemiological implicatinos of these results are discussed.

Sexual distinction between 5th instar nymphs of six species of Triatominae (Hemiptera, Reduviidae)

The aim of this paper is to present the analysis of sexual morphological differences observed in 5th instar nymphs of the following species: Panstrongylus megistus; Rhodnius neglectus; Triatoma brasiliensis; T. infestans; T. matogrosensis and T. tibiamaculata. Male and female nymphs were examined and photographed with a Scanning Electron Microscope. The 9th segment dimensions of dorsal and ventral faces were determined through a Profile Projector. Results and statistical analysis showed significant differences: the 9th sternite is significantly broader in male than female nymphs, while in five species; tergites in female nymphs are broad and in male are narrow.

Cytogenetics as a tool for Triatomine species distinction (Hemiptera-Reduviidae)

Several cytogenetic traits were tested a species diagnostic characters on five triatomine species: Rhodnius pictipes, R. nasutus, R. robustus, Triatoma matogrossensis and T. pseudomaculata. Four of them are described for the first time. The detailed analysis of the meiotic process and the application of C-banding allowed us to identify seven cytogenetic characters wich result useful to characterize and differentiate triatomine species.

Anatomia e Histologia das Glândulas Salivares nos Triatomíneos

Histological studies upon the salivary glands of ten species of triatomine bugs were performed looking for their number and structural organization in different genera. It was possible to evaluate the celular epithelium type of each gland, as well as the merocrine and apocrine secretions of the glands. Secretion run until the hilo and after to salivary pump and hypofaringe. The glandular components, D1, D2 and D3 are always present in the Triatoma, Panstrongylus and Diptelogaster but in Rhodnius there are only the first two pairs of glands. The salivary channels and the hilo are analyzed by histology. The whole pair D3 has a clear valve that regularizes the exit of the secretions to the hilo. According to the genus the valves appear in different locations. They have low and dense epithelium, and their nucleus are rich in chromatin. The secondary channels leaving these valves, are very different, with clear chitinous ringer, low level of chromatin in the nucleus and homogeneous cytoplasm.

Changes in the Sexual Dimorphism of Triatominae in the Transition from Natural to Artificial Habitats

A shift from large to small average sizes was observed in Triatoma infestans and Rhodnius domesticus between field and domestic (or laboratory) conditions of life. It was more pronounced in the female specimens, leading to a subsequent reduction of sexual size dimorphism. This feature is discussed in terms of genetic and populational changes occurring from natural to artificial habitats, in particular those related to population densities. Sexual size dimorphism is then recommended as a new character to be used in the study of species of Triatominae adapting to domestic ecotopes.

Epidemiology of Chagas disease in Ecuador. A brief review

Chagas disease is a complex public health problem that has been underestimated in Ecuador. Here we review the relevant published information, and present unpublished and new data that help to understand the current Chagas disease epidemiological situation and its evolution in the country. Three main characteristics have been identified: (i) persistence of Trypanosoma cruzi transmission in already known foci; (ii) a marked endemicity in some urban areas of Guayaquil; and (iii) the transformation of new Amazon foci into truly endemic areas. The situation in other suspect areas remains uncertain. Five Triatominae species have been implicated in the transmission of T. cruzi to people in Ecuador (Triatoma dimidiata, Rhodnius ecuadoriensis, R. pictipes, R. robustus and Panstrongylus geniculatus), but some others may also play a role in some areas (P. rufotuberculatus, P. howardi, T. carrioni and P. chinai). Other Triatominae reported seem to have little or no epidemiological relevance (T. venosa, T. dispar, Eratyrus mucronatus, E. cuspidatus, P. lignarius and Cavernicola pilosa). High frequency of acute cases and severe chronic disease has been observed. Although cardiomyopathy is more frequent, serious digestive disease is also present. It is estimated that around 120,000-200,000 people may be infected. 2.2 to 3.8 million people are estimated to live under transmission risk conditions.

The ecotopes and evolution of triatomine bugs (triatominae) and their associated trypanosomes

Triatomine bug species such as Microtriatoma trinidadensis, Eratyrus mucronatus, Belminus herreri, Panstrongylus lignarius, and Triatoma tibiamaculata are exquisitely adapted to specialist niches. This suggests a long evolutionary history, as well as the recent dramatic spread a few eclectic, domiciliated triatomine species. Virtually all species of the genus Rhodnius are primarily associated with palms. The genus Panstrongylus is predominantly associated with burrows and tree cavities and the genus Triatoma with terrestrial rocky habitats or rodent burrows. Two major sub-divisions have been defined within the species Trypanosoma cruzi, as T. cruzi 1 (Z1) and T. cruzi 2 (Z2). The affinities of a third group (Z3) are uncertain. Host and habitat associations lead us to propose that T. cruzi 1 (Z1) has evolved in an arboreal, palm tree habitat with the triatomine tribe Rhodniini, in association with the opossum Didelphis. Similarly we propose that T. cruzi (Z2) and Z3 evolved in a terrestrial habitat in burrows and in rocky locations with the triatomine tribe Triatomini, in association with edentates, and/or possibly ground dwelling marsupials. Both sub-divisions of T. cruzi may have been contemporary in South America up to 65 million years ago. Alternatively, T. cruzi 2 (Z2) may have evolved more recently from T. cruzi 1 (Z1) by host transfers into rodents, edentates, and primates. We have constructed a molecular phylogeny of haematophagous vectors, including triatomine bugs, which suggests that faecal transmission of trypanosomes may be the ancestral route. A molecular clock phylogeny suggests that Rhodnius and Triatoma diverged before the arrival, about 40 million years ago, of bats and rodents into South America.

Selection of Trypanosoma cruzi clonal genotypes (clonet 20 and 39) isolated from Bolivian triatomines following subculture in liquid medium

Previous studies showed that two groups of Trypanosoma cruzi clonal genotypes named clonet 20 and clonet 39 were predominant in Triatoma infestans, the unique vector of Chagas disease in Bolivia. These groups of clones correspond to distinct genetic clusters. These clonets were detected in T. infestans and Rhodnius pictipes fecal samples before isolation and after culture by kDNA PCR (polymerase chain rreaction) and hybridization of the amplified products with clonet specific kDNA probes named 20 and 39 as previously reported. Forty eight T. infestans and three R. pictipes infected insects captured at random in different Bolivian departments were proceeded. As previously reported the direct identification of the two major clonets in fecal samples allowed the detection of abundant mixed infections: 41% in the original sample, however after culture, only 6% of mixed infections were detected. Among the 21 parasite stocks isolated from digestive tracts where mixed infections were initially detected (clonet 20 + 39) clonet 20 alone was detected in 81% of them. This result clearly showed that the culture step selected clonet 20 parasites over those belonging to clonet 39. The taxonomic status of the isolated stocks was also confirmed by isoenzyme typing, and correlation was observed between clustering topology and hybridization patterns with the probes 20 and 39.

Biogeography of Triatominae (Hemiptera: Reduviidae) in Ecuador: implications for the design of control strategies

Chagas disease control strategies strongly depend on the triatomine vector species involved in Trypanosoma cruzi transmission within each area. Here we report the results of the identification of specimens belonging to various species of Triatominae captured in Ecuador (15 species from 17 provinces) and deposited in the entomological collections of the Catholic University of Ecuador (Quito), Instituto Oswaldo Cruz (Brazil), the Natural History Museum London (UK), the London School of Hygiene and Tropical Medicine (UK), the National Institute of Hygiene (Quito), and the Vozandes Hospital (Quito). A critical review of published information and new field records are presented. We analysed these data in relation to the life zones where triatomines occur (11 life zones, excluding those over 2,200 m altitude), and provide biogeographical maps for each species. These records are discussed in terms of epidemiological significance and design of control strategies. Findings relevant to the control of the main vector species are emphasised. Different lines of evidence suggest that Triatoma dimidiata is not native to Ecuador-Peru, and that synanthropic populations of Rhodnius ecuadoriensis in southern Ecuador-northern Peru might be isolated from their sylvatic conspecifics. Local eradication of T. dimidiata and these R. ecuadoriensis populations might therefore be attainable. However, the presence of a wide variety of native species indicates the necessity for a strong longitudinal surveillance system.