Systematics of the Oswaldoi Complex (Anopheles, Nyssorhynchus) in South America

Abstract Background Effective malaria control relies on accurate identification of those Anopheles mosquitoes responsible for the transmission of Plasmodium parasites. Anopheles oswaldoi s.l. has been incriminated as a malaria vector in Colombia and some localities in Brazil, but not ubiquitously throughout its Neotropical range. This evidence together with variable morphological characters and genetic differences supports that An. oswaldoi s.l. compromises a species complex. The recent fully integrated redescription of An. oswaldoi s.s. provides a solid taxonomic foundation from which to molecularly determine other members of the complex. Methods DNA sequences of the Second Internal Transcribed Spacer (ITS2 - rDNA) (n = 192) and the barcoding region of the Cytochrome Oxidase I gene (COI - mtDNA) (n = 110) were generated from 255 specimens of An. oswaldoi s.l. from 33 localities: Brazil (8 localities, including the lectotype series of An. oswaldoi), Ecuador (4), Colombia (17), Trinidad and Tobago (1), and Peru (3). COI sequences were analyzed employing the Kimura-two-parameter model (K2P), Bayesian analysis (MrBayes), Mixed Yule-Coalescent model (MYC, for delimitation of clusters) and TCS genealogies. Results Separate and combined analysis of the COI and ITS2 data sets unequivocally supported four separate species: two previously determined (An. oswaldoi s.s. and An. oswaldoi B) and two newly designated species in the Oswaldoi Complex (An. oswaldoi A and An. sp. nr. konderi). The COI intra- and inter-specific genetic distances for the four taxa were non-overlapping, averaging 0.012 (0.007 to 0.020) and 0.052 (0.038 to 0.064), respectively. The concurring four clusters delineated by MrBayes and MYC, and four independent TCS networks, strongly confirmed their separate species status. In addition, An. konderi of Sallum should be regarded as unique with respect to the above. Despite initially being included as an outgroup taxon, this species falls well within the examined taxa, suggesting a combined analysis of these taxa would be most appropriate. Conclusions: Through novel data and retrospective comparison of available COI and ITS2 DNA sequences, evidence is shown to support the separate species status of An. oswaldoi s.s., An. oswaldoi A and An. oswaldoi B, and at least two species in the closely related An. konderi complex (An. sp. nr. konderi, An. konderi of Sallum). Although An. oswaldoi s.s. has never been implicated in malaria transmission, An. oswaldoi B is a confirmed vector and the new species An. oswaldoi A and An. sp. nr. konderi are circumstantially implicated, most likely acting as secondary vectors.

Revisão taxonômica e filogenia da Seção Myzorhynchella de Anopheles (Nyssorhynchus) (Diptera: Culicidae)

Anopheles é o gênero da família Culicidae mais estudado devido sua importância médica. Atualmente o gênero Anopheles compreende 472 espécies válidas que estão divididas em sete subgêneros. Os principais vetores de plasmódio da Malária no Brasil pertencem ao subgênero Nyssorhynchus, que inclui 39 espécies oficialmente reconhecidas e um número crescente de complexos de espécies crípticas que estão distribuídas em três Seções: Myzorhynchella, Albimanus e Argyritarsis. Atualmente a Seção Myzorhynchella é formada por seis espécies: An. lutzii, An. parvus, An. nigritarsis, An. guarani, An. antunesi e An. pristinus. Para o desenvolvimento da análise morfológica, observou-se material-tipo depositado em diferentes coleções, espécimes depositados na coleção entomológica da FSP/USP, além de outros obtidos em coletas realizadas durante o presente estudo em diferentes localidades do Brasil. As análises moleculares foram desenvolvidas a partir de espécimes obtidos nas coletas. Revisão taxonômica da Seção Myzorhynchella é apresentada, incluindo-se descrições de quatro novas espécies e redescrições das demais, informações sobre bionomia, importância médica, caracterização molecular, distribuição geográfica, estado de preservação do material-tipo, além de chaves de identificação de adultos, larva de quarto estádio e genitália masculina. Os resultados das análises filogenéticas utilizando sequências de ITS2, COI e Catalase indicam a existência de pelo menos doze espécies dentro da Seção Myzorhynchella, os espécimes que vêm sendo identificados como An. antunesi constitui um complexo formado por possíveis cinco espécies e aqueles de An. parvus e An. pristinus também podem representar complexos de espécies. As sequências de ITS2 podem ser utilizadas como marcador diagnóstico para espécies da Seção Myzorhynchella. Contudo, o estudo ainda demonstra que pouco se conhece sobre a diversidade de espécies de Anopheles que ocorrem em ambientes onde a malária ocorre em baixa endemicidade. Pelo número de espécies novas encontradas e pela escassez de trabalhos com espécies da Seção, fica evidente a necessidade de mais estudos.

Habitat suitability of Anopheles vector species and association with human malaria in the Atlantic Forest in south-eastern Brazil

Every year, autochthonous cases of Plasmodium vivax malaria occur in low-endemicity areas of Vale do Ribeira in the south-eastern part of the Atlantic Forest, state of São Paulo, where Anopheles cruzii and Anopheles bellator are considered the primary vectors. However, other species in the subgenus Nyssorhynchus of Anopheles (e.g., Anopheles marajoara) are abundant and may participate in the dynamics of malarial transmission in that region. The objectives of the present study were to assess the spatial distribution of An. cruzii, An. bellator and An. marajoara and to associate the presence of these species with malaria cases in the municipalities of the Vale do Ribeira. Potential habitat suitability modelling was applied to determine both the spatial distribution of An. cruzii, An. bellator and An. marajoara and to establish the density of each species. Poisson regression was utilized to associate malaria cases with estimated vector densities. As a result, An. cruzii was correlated with the forested slopes of the Serra do Mar, An. bellator with the coastal plain and An. marajoara with the deforested areas. Moreover, both An. marajoara and An. cruzii were positively associated with malaria cases. Considering that An. marajoara was demonstrated to be a primary vector of human Plasmodium in the rural areas of the state of Amapá, more attention should be given to the species in the deforested areas of the Atlantic Forest, where it might be a secondary vector.

The Anopheles albitarsis complex with the recognition of Anopheles oryzalimnetes Wilkerson and Motoki, n. sp. and Anopheles janconnae Wilkerson and Sallum, n. sp. (Diptera: Culicidae)

The Anopheles (Nyssorhynchus) albitarsis complex includes six species: An. albitarsis, Anopheles oryzalymnetes Wilkerson and Motoki, n. sp., Anopheles marajoara, Anopheles dencorum, Anopheles janconnae Wilkerson and Sallum, n. sp., and An. albitarsis F. Except for An. deancorum, species of the complex are indistinguishable when only using morphology. The problematic distinction among species of the complex has made study of malaria transmission and ecology of An. albitarsis s.l. difficult. Consequently, involvement of species of the An. albitarsis complex in human Plasmodium transmission is not clear throughout its distribution range. With the aim of clarifying the taxonomy of the above species, with the exception of An. albitarsis F, we present comparative morphological and morphometric analyses, morphological redescriptions of three species and descriptions of two new species using individuals from populations in Brazil, Paraguay, Argentina and Venezuela. The study included characters from adult females, males, fourth-instar larvae, pupae and male genitalia of An. albitarsis, An. deaneorum and An. oryzalimnetes n. sp. For An. janconnae n. sp. only characters of the female, male and male genitalia were analysed. Fourth-instar larvae and pupae and male genitalia characteristics of all five species are illustrated. Bionomics and distribution data are given based on published literature records

Entomological characterization and natural infection of anophelines in an area of the Atlantic Forest with autochthonous malaria cases in mountainous region of Espírito Santo State, Brazil

No Espírito Santo, os casos de malária autóctone estão distribuídos na região serrana próximo aos fragmentos de Mata Atlântica. Uma vez que alguns aspectos da doença são obscuros, a detecção das possíveis espécies de vetores pode auxiliar na elucidação de incertezas epidemiológicas. Estudos entomológicos e de infecção natural foram realizados com anofelinos (Diptera: Culicidae) capturados no município de Santa Tereza, ES. Capturas mensais foram realizadas de março de 2004 a fevereiro de 2006. Armadilhas CDC-CO2 foram utilizadas do crepúsculo (18:00h) ao amanhecer (6:00h), para capturar anofelinos nos seguintes habitats: próximo ao domicílio e área aberta (solo), margem e interior da mata (solo e copa). Armadilhas Shannon também foram utilizadas nos mesmos locais que as de CDC-CO2. Capturou-se o total de 2.290 anofelinos distribuídos em 10 espécies. A maior frequência relativa foi de Anopheles (Kerteszia) cruzii Dyar & Knab / A.(K.) homunculus Komp, sendo a maioria capturada em CDC-CO2 instalada na copa da mata. A principal espécie capturada em armadilha Shannon foi A.(Nyssorhynchus) strodei Root. O maior número de anofelinos foi capturado entre julho e setembro das 18:00h às 22:00h. Provavelmente A.(K.) cruzii é responsável pela transmissão da malária dentro ou próximo aos fragmentos de Mata Atlântica. Entretanto, a participação de outras espécies não pode ser ignorada, visto que 53 por cento da amostragem foi constituída pelo subgênero Nyssorhynchus. A detecção de Plasmodium vivax no tórax de A. cruzii, A. parvus (Chagas) e A. galvaoi Causey, Deane & Deane por meio de PCR reforça esse argumento

Intraespecific variation on the aedeagus of Anopheles oswaldoi (Peryassú) (Diptera: Culicidae)

Anopheles (Nyssorhynchus) oswaldoi (Peryassú) compreende complexo de espécies crípticas na América do Sul. Espécimes de duas localidades situadas no leste da Mata Atlântica foram empregados para caracterizar morfologica e molecularmente An. oswaldoi s.s. Foram observadas e avaliadas variações na forma do ápice do edeago da genitália masculina de espécimes de Anopheles (Nyssorhynchus) oswaldoi s.s. do Vale do Ribeira, Mata Atlântica, estado de São Paulo, e nas sequências do segundo espaçador interno transcrito (ITS2). Os espécimes com edeagos distintos apresentaram seqüências idênticas de ITS2. Os tipos distintos de edeago encontrados nos exemplares do Vale do Ribeira, Mata Atlântica, foram ilustrados

Resurrection of Anopheles goeldii from synonymy with Anopheles nuneztovari (Diptera, Culicidae) and a new record for Anopheles dunhami in the Brazilian Amazon

Nucleotide sequences of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) rDNA and partial sequences of the cytochrome coxidase subunit I (COI) mtDNA and white gene nDNA were obtained from specimens of Anopheles nuneztovari A collected in Macapá (state of Amapá), Óbidos, Prainha and Almeirim (state of Pará), Itacoatiara and Parintins (state of Amazonas), Brazil, and compared with previously published sequences of A. nuneztovari s.l. Results of the Bayesian phylogenetic analyses performed using either COI or combined ITS2, COI and white gene sequences suggest that An. nuneztovari B/C is distinct from specimens obtained in the Amazonas/Solimões River basin. Anopheles goeldii, currently in synonymy with An. nuneztovari, was described from individuals collected in Belterra (= Fordlândia) in the Tapajós River, state of Pará, Southern Amazonas River. Morphological comparisons of the characteristics of the male genitalia indicated that An. nuneztovari A and An. goeldii are similar but distinct from An. nuneztovariB/C by the apex of the aedeagus. In considering the results of the phylogenetic analyses and morphological comparisons, An. goeldii is resurrected from synonymy with An. nuneztovari. Additionally, Anopheles dunhamiis reported for the first time in Parintins. This species can be distinguished from An. goeldiiby characters of the male genitalia and molecular data

Nota sobre culicídeos (Diptera: Culicidae) da bacia do rio Purus, Acre, Amazônia (Brasil)

Foram feitas coletas de mosquito (Diptera: Culicidae) na área do projeto de Colonização Pedro Peixoto, no Estado do Acre, Brasil. Obteve-se um total de 4.588 exemplares pertencentes a 53 espécies ou grupos. Salienta-se a ocorrência de Anopheles (Nyssorhynchus) oswaldoi.

Caracterização e relacionamento antigênico de três novos Bunyavirus no grupo Anopheles A (Bunyaviridae) dos arbovirus

São descritos o isolamento e a caracterização de três novos arbovirus isolados na região da Usina Hidro-Elétrica de Tucuruí (UHE-TUC). Os três novos arbovirus pertencem ao grupo Anopheles A(ANA), gênero Bunyavirus (família Bunyaviridae). Os vírus Tucuruí (TUC), Caraipé (CPE) e Arumateua (ART) são relacionados entre si e com o vírus Trombetas (TBT), formando dentro do grupo ANA um complexo chamado Trombetas. Os arbovirus TUC, CPE e ART foram obtidos a partir de lotes de mosquitos Anopheles (Nyssorhynchus) sp capturados em Tucuruí, nas proximidades da usina hidrelétrica de Tucuruí, Estado do Pará, nos meses de fevereiro, agosto e outubro de 1984, respectivamente. Até o final de 1990 os vírus TUC, CPE e ART foram isolados 12, 32 e 28 vezes respectivamente, sempre na região da UHE-TUC, exceção feita ao vírus TUC, do qual se obteve uma amostra procedente de Balbina, onde também foi construída uma hidroelétrica. Até o presente, esses vírus só foram isolados a partir de mosquitos do grupo An. (Nys.) principalmente, a partir das espécies An. (Nys.) nuneztovari e An. (Nys.) triannulatus também consideradas vetores secundários da malária na Amazônia Brasileira. Testes sorológicos executados com soros humanos e de diversas espécies de animais silvestres foram negativos, com exceção de um soro de um carnívoro de espécie Nasua nasua que neutralizou a amostra TUC em títulos de 2.6 índice logaritmico de neutralização (ILN).

Populations of larvae of Anopheles spp. in natural breeding sites in Western Venezuela, an area of refractory malaria

Studies have been un dertaken into on the diversity and relative abundance of larvae of Anopheles (Nyssorhynchus) spp. in 22 permanent or temporary pools in an area of 70 km² in the eastern piedmont of the Venezuela Andes, between the mountains and the plains, an area in which malaria is refractory and A. nuñeztovari is present. Twelve species were identified, the most frequent, abundant and sympatric being A. triannulatus, A. albitarsis, A. nuñeztovari, A. oswaldoi and A. strodei. The samples from the permanent pools showed greater diversity of species and greater numbers of larvae than the samples from the temporary pools. The existence of the same larval associations in pools of other localities in the eastern piedmont of the Venezuelan Andes suggests the possibility of the making an ecological map of the breeding sites of A. nuñeztovari and for these anophelines in a region extending for 430 km.

Studies on mosquitoes (Diptera: Culicidae) and anthropic environment: 2 - Immature stages research at a rice irrigation system location in South-Eastern Brazil

A relation between a rice irrigation system and mosquito breeding was established in a study undertaken at the Ribeira Valley Experimental Station, from January through December 1992. Flooding favoured Anopheles (Nyssorhynchus) and Culex (Melanoconion) species, while empty paddies condition were propitious to Aedes scapularis and Culex (Culex) species. Compared with a more primitive area of the same region, several species showed high a degree of adaptation to the anthropic environment. Among them, Anopheles albitarsis, a potential malaria vector that breeds in the irrigation system, has shown immature stage production thirteen times higher than at the natural breeding sites. In addition, Ae. scapularis, An. oswaldoi, Cx. bastagarius, and Cx. chidesteri presented high levels of synanthropy.

Aspectos epidemiológicos da malária no Estado de São Paulo, Brasil, 1983 a 1992

São apresentados aspectos epidemiológicos da malária no Estado de São Paulo, baseados nas notificações de casos do período de 1983 a 1992. Foram confirmados 20.200 casos, nos quais em 65,7% foi diagnosticado Plasmodium vivax (P.v.) e em 27,3% P.falciparum (P.f.), sem diferença entre os anos. Também não se constataram diferenças na distribuição quanto ao sexo (85,4% masculino) e faixa etária (63,6% com idade entre 20 e 39 anos). As investigações epidemiológicas demonstraram que em 2,0% a transmissão ocorreu no próprio Estado, em duas áreas bem distintas: área coberta por Mata Atlântica, onde a malária pode ser considerada endêmica, com predomínio de P.v. com baixas parasitemias e onde estão presentes anofelinos do subgênero Kerteszia e área correspondente ao Planalto Paulista, onde a presença de anofelinos do subgênero Nyssorhynchus, associada à circulação de pacientes com malária importada, tem sido responsabilizada por focos de P.v. e P.f.. Constatou-se que 91,6% dos casos procederam de outras regiões, sendo que destes 89,0% se originaram nos Estados de Rondônia, Mato Grosso e Pará. Verificou-se no decênio o aumento progressivo de casos importados de Mato Grosso, correspondendo a 51,7%, em 1992. Malária induzida por transfusão de sangue ou pelo uso de seringas e agulhas contaminados entre usuários de drogas totalizou 27 e 58 casos, respectivamente. A letalidade observada foi de 5,0/1.000 doentes e esteve associada à infecção por P.f. em primo-infectados com diagnóstico tardio. O estudo do conjunto dessas informações acrescenta subsídios para as ações de vigilância epidemiológica da malária.

Espécies de Anopheles no município de Pinheiro (Maranhão), área endêmica de malária

A riqueza, abundância relativa, flutuação sazonal, preferência por ambiente (peri e intradomicílio) e horários de hematofagismo de espécies de Anopheles foram estudados no município de Pinheiro, Maranhão. As fêmeas foram capturadas mensalmente sobre iscas humanas de maio/1998 a abril/1999, das 18 às 6 horas. Foram coletados 1.321 espécimens pertencentes a 10 espécies de Anopheles, todas do subgênero Nyssorhynchus: A. argyritarsis com 62%, A. darlingi (21,7%), A. albitarsis (4,5%), A. galvaoi (4%), A. triannulatus (3,1%) e A. evansae (2,8%). As espécies A. nuneztovari, A. braziliensis, A. rondoni e A. strodei representaram juntas 1,9%. Os anofelinos ocorreram o ano todo, não havendo diferença significativa no número de exemplares capturados entre as estações chuvosa (51,7%) e seca (48,3%). A freqüência dos anofelinos no peridomicílio foi significativamente maior (p < 0,01) (82%) do que no intradomicílio (18%), preferindo sugar no crepúsculo vespertino e nas primeiras horas da noite.

Malaria outbreaks in a non-endemic area of Brazil, 2005

In March 2005, a resident of the municipality of Monte Alegre de Minas, State of Minas Gerais, without any history of traveling to endemic areas for malaria, was diagnosed with Plasmodium vivax infection and local mosquito-borne transmission was suspected. The epidemiological investigation identified another 10 cases with local transmission and all of them were related to the imported malaria case that was detected in this region. The potential exposure site was the banks of the river Tejuco, an area frequented by mineral prospectors. Some of these prospectors were known to have come from states with malaria transmission. In the autochthonous cases, Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum were diagnosed. Entomological investigation identified Anopheles (Nyssorhynchus) darlingi, Anopheles (Nyssorhynchus) albitarsis, Anopheles (Nyssorhynchus) triannulatus and Anopheles (Nyssorhynchus) parvus. After the first outbreak, another three autochthonous cases were notified in municipality of Monte Alegre de Minas, in the same year. The occurrence of these outbreaks highlights the importance of surveillance systems in areas that are nonendemic for malaria.

Estudo de anofelinos antropofílicos peridomiciliares da Praia da Saudade na Ilha de Cotijuba: uma área endêmica de malária em Belém, Pará

Apesar da sua localização perto de Belém, Pará, a Ilha de Cotijuba tem sido assolada por surtos de malária durante os últimos anos, principalmente nos meses de abril a maio. A ilha faz parte de um arquipélago situado às margens da baía do Marajó, a 29 km de Belém, constituindo uma parte insular dessa cidade. Cotijuba possui uma área de cerca de 60 km² e uma costa com 20 km de praias, que corresponde a 66% da área total da ilha. Por causa das repetidas epidemias de malária, nosso interesse voltou-se para conhecer as espécies de anofelinos vetoras. Nos anos de 2002 a 2004 foram realizadas coletas periódicas de mosquitos adultos utilizando-se o método de captura manual com atrativo humano no peridomicílio. Foram realizadas seis coletas bimensais com duração de 6 horas com o registro de apenas duas espécies em atividade atacando o homem, Anopheles (Nyssorhynchus) aquasalis e Anopheles (Anopheles) intermedius. Verificou-se que as condições climáticas, o comportamento dos residentes e a falta de recursos para o efetivo lcontrole dos vetores da doença, favorecem a persistência de malária na Ilha de Cotijuba.