Using epidemiological survey data to infer geographic distributions of leishmaniasis vector species

An important aspect of tropical medicine is analysis of geographic aspects of risk of disease transmission, which for lack of detailed public health data must often be reduced to an understanding of the distributions of critical species such as vectors and reservoirs. We examine the applicability of a new technique, ecological niche modeling, to the challenge of understanding distributions of such species based on municipalities in the state of São Paulo in which a group of 5 Lutzomyia sandfly species have been recorded. The technique, when tested based on independent occurrence data, yielded highly significant predictions of species' distributions; minimum sample sizes for effective predictions were around 40 municipalities.

Cloning and characterization of a V-ATPase subunit C from the American visceral leishmaniasis vector Lutzomyia longipalpis modulated during development and blood ingestion

Visceral leishmaniasis (VL) is a serious tropical disease that affects approximately 500 thousand people worldwide every year. In the Americas, VL is caused by the parasite Leishmania (Leishmania) infantum chagasi mainly transmitted by the bite of the sand fly vector Lutzomyia longipalpis. Despite recent advances in the study of interaction between Leishmania and sand flies, very little is known about sand fly protein expression profiles. Understanding how the expression of proteins may be affected by blood feeding and/or presence of parasite in the vector's midgut might allow us to devise new strategies for controlling the spread of leishmaniasis. In this work, we report the characterization of a vacuolar ATPase subunit C from L. longipalpis by screening of a midgut cDNA library with a 220 bp fragment identified by means of differential display reverse transcriptase-polymerase chain reaction analysis. The expression of the gene varies along insect development and is upregulated in males and bloodfed L. longipalpis, compared to unfed flies.

Attraction of the cutaneous leishmaniasis vector Nyssomyia neivai (Diptera: Psychodidae) to host odour components in a wind tunnel

Background: Laboratory studies of host-seeking olfactory behaviour in sandflies have largely been restricted to the American visceral leishmaniasis vector Lutzomyia longipalpis. In comparison, almost nothing is known about the chemical ecology of related species, which transmit American cutaneous leishmaniasis (ACL), due in part to difficulties in raising these insects in the laboratory. Understanding how ACL vectors locate their hosts will be essential to developing new vector control strategies to combat this debilitating disease.Methods: This study examined host-odour seeking behaviour of the ACL vector Nyssomyia neivai (Pinto) (=Lutzomyia neivai) using a wind tunnel olfactometer. The primary aim was to determine whether field-collected female N. neivai would respond to host odours in the laboratory, thereby eliminating the need to maintain colonies of these insects for behavioural experiments. Responses to two key host odour components, 1-octen-3-ol and lactic acid, and a commercially-available mosquito lure (BG-Lure (TM)) were assessed and compared relative to an air control. We also tested whether trials could be conducted outside of the normal evening activity period of N. neivai without impacting on fly behaviour, and whether the same flies could be used to assess baseline responses to air without affecting responses to octenol, thereby reducing the number of flies required for experiments.Results: Octenol was found to both activate host-seeking behaviour and attract female N. neivai in the wind tunnel, while lactic acid elicited weaker responses of activation and attractiveness under identical conditions. The BG-Lure did not activate or attract N. neivai under test conditions. Further experiments showed that sandfly behaviour in the wind tunnel was not affected by time of day, such that experiments need not be restricted to nocturnal hours. Moreover, using the same flies to measure both baseline responses to air and attraction to test compounds did not affect odour-seeking behaviour.Conclusions: The results of this study demonstrate that N. neivai taken from the field are suitable for use in laboratory olfactometer experiments. It is hoped this work will facilitate further research into chemical ecology of this species, and other ACL vectors.

Diversidade, distribuição e abundância de flebotomíneos (Diptera: Psychodidae) no Paraná

Devido à crescente expansão da leishmaniose visceral americana (LVA) no Brasil, o presente estudo teve como objetivo identificar as espécies de flebotomíneos em áreas vulneráveis à transmissão dessa parasitose, bem como em outras sem qualquer informação sobre a presença desses dípteros no Paraná. As coletas de flebotomíneos foram realizadas em 46 localidades distribuídas em 37 municípios do Paraná, no período de março de 2004 a novembro de 2005. Em cada uma das localidades foram instaladas armadilhas de Falcão, durante três noites consecutivas, em vegetação natural e ambientes antrópicos (intra e peridomicílio). Ocasionalmente, foram instalas armadilhas de Shannon e feitas inspeções de paredes e aspiração em domicílio, peridomicílio e extradomicílio. O tratamento dos dados baseou-se na estimativa das freqüências e abundância das espécies, segundo cinco regiões de distintas paisagens originais. Coletaram-se 38.662 flebotomíneos de 23 espécies. Predominaram Nyssomyia neivai (Pinto) (75.6%), Ny. whitmani (Antunes & Coutinho) (10.1%), Migonemyia migonei (França) (7.8%), Expapillata firmatoi (Barreto et al.) (2.1%) and Pintomyia fischeri (Pinto) (1,6%); representando juntas 97,2% dos flebotomíneos coletados. Lutzomyia longipalpis (Lutz & Neiva) o principal vetor da LVA não foi encontrado. No entanto, capturou-se Lu. gaminarai (Cordero et al.), cujas fêmeas são morfologicamente semelhantes às de Lu. longipalpis. As espécies mais freqüentes e abundantes têm sido apontadas como vetores da leishmaniose tegumentar no Paraná e em outras áreas das Regiões Sudeste e Sul do Brasil. A presença de Lu. gaminarai no Paraná suscita a necessidade de estudos do seu comportamento, inclusive em relação à sua competência vetorial do agente da leishmaniose visceral.

Lutzomyia longipalpis (Diptera, Psychodidae) em Cuesta Basáltica, na bacia hidrográfica do Rio Corumbataí, Região Centro-leste do Estado de São Paulo

A incidência das leishmanioses tegumentar e visceral americanas, em especial esta última (LVA), em hospedeiros caninos e humanos, encontra-se em crescente processo de expansão no Estado de São Paulo. Para a vigilância epidemiológica dessas endemias, torna-se fundamental o conhecimento da distribuição e da ecologia das diferentes espécies da fauna flebotomínea vetoras. Assim, a divulgação de novos encontros de seus vetores, sobretudo da Lutzomyia longipalpis, o principal vetor da LVA, é fundamental para apontar novas áreas de risco para a transmissão dessas doenças. Neste estudo, capturas de flebotomíneos foram realizadas em ambiente domiciliar, peridomiciliar e de mata, em diferentes localidades rurais dos municípios de Ipeúna e Itirapina, entre outubro de 2001 e fevereiro de 2004. Foram utilizadas armadilhas luminosas automáticas do tipo CDC, das 18h às 8h, em 14 noites, resultando 420 horas de exposição. Foram capturados 177 flebotomíneos pertencentes a doze espécies. A espécie mais abundante, Nyssomyia neivai, apontada como a principal vetora de LTA no Estado, contribuiu com 85,4% dos espécimes capturados em Ipeúna. O encontro de Lutzomyia longipalpis em uma caverna em Itirapina, aponta para o risco de estabelecimento da LVA na área e a necessidade de mais estudos locais sobre sua ecologia, sobretudo em relação à ocupação de ambientes antrópicos.

Phlebotomine fauna in a rural area of the Brazilian Pantanal

The aim of the study was to identify among the phlebotomine fauna potential leishmaniasis vectors. The study was carried out in Corumbá county, State of Mato Grosso do Sul, Mid-West Brazil (18º59'S, 56º39'W). Sand fly captures were undertaken fortnightly with automatic light traps at 11 sites in forested environments and anthropic areas from April 2001 to July 2003. A total of only 41 specimens were captured. Thirty-one percent of the specimens were captured in forests and 68.3% in anthropic areas. The predominance of non-anthropophilic groups and the low density of N. whitmani, a known cutaneous leishmaniasis vector, does not seem to indicate any actual risk of the transmission of this disease in the study area.

Feeding preference of the sand flies Lutzomyia umbratilis and L. spathotrichia (diptera: Psychodidae, Phlebotominae) in an urban forest patch in the city of Manaus, Amazonas, Brazil

Precipitin tests were performed on blood meals of 199 sand flies (161 Lutzomyia umbratilis, 34 L. spathotrichia, two Lutzomyia of group shannoni, one L. anduzei) in a non-flooded upland forest on the Campus of the Universidade Federal do Amazonas. This is the second largest forest fragment in an urban setting in Brazil. Results on L. umbratilis, which is considered to be the principal leishmaniasis vector in this region, indicated rodents as its predominant blood source in contrast to previous reports in which blood meal analysis indicated that this species fed principally on Xenarthra (particularly sloths)

Genetic divergence between two sympatric species of the Lutzomyia longipalpis complex in the paralytic gene, a locus associated with insecticide resistance and lovesong production

The sandfly Lutzomyia longipalpis s.l. is the main vector of American Visceral Leishmaniasis. L. longipalpis s.l. is a species complex but until recently the existence of cryptic sibling species among Brazilian populations was a controversial issue. A fragment of paralytic (para), a voltage dependent sodium channel gene associated with insecticide resistance and courtship song production in Drosophila, was isolated and used as a molecular marker to study the divergence between two sympatric siblings of the L. longipalpis complex from Sobral, Brazil. The results revealed para as the first single locus DNA marker presenting fixed differences between the two species in this locality. In addition, two low frequency amino-acid changes in an otherwise very conserved region of the channel were observed, raising the possibility that it might be associated with incipient resistance in this vector. To the best of our knowledge, the present study represents the first population genetics analysis of insecticide resistance genes in this important leishmaniasis vector.

Novos registros de Lutzomyia longipalpis (Lutz & Neiva, 1912)(Diptera: Psychodidae) na região Centro-Leste do estado de São Paulo, Brasil

A incidência das leishmanioses tegumentar (LTA) e visceral (LVA) americanas, especialmente essa última, em hospedeiros caninos e humanos, encontra-se em expansão no Estado de São Paulo. Na vigilância epidemiológica dessas endemias, torna-se fundamental o conhecimento da distribuição e ecologia das diferentes espécies de flebotomíneos. Assim, a divulgação de novos registros de seus vetores é fundamental para apontar novas áreas de risco para a transmissão dessas doenças. Neste estudo, realizaram-se capturas de flebotomíneos em ambiente de mata, em diferentes localidades dos municípios de Ipeúna, Itirapina e Analândia, entre agosto e setembro de 2007. Foram capturados 248 flebotomíneos de nove espécies diferentes, em Ipeúna, seis e sete espécimes de duas espécies distintas coletados respectivamente em Itirapina e Analândia. A espécie mais abundante em Ipeúna foi Pintomyia pessoai (37,5%), seguida de P. fischeri (33,06%) e Migonemyia migonei (16,53%). Essas três espécies são consideradas importantes vetores de LTA no território paulista. O registro de Lutzomyia longipalpis pela primeira vez em Ipeúna e Analândia e a confirmação de sua presença em Itirapina indicam risco de essabelecimento da LVA na área e a necessidade de mais estudos locais sobre sua ecologia, sobretudo em relação à ocupação de ambientes antrópicos.

Lutzomyia longipalpis (Diptera, Psychodidae) em Cuesta Basáltica, na bacia hidrográfica do Rio Corumbataí, Região Centro-leste do Estado de São Paulo

A incidência das leishmanioses tegumentar e visceral americanas, em especial esta última (LVA), em hospedeiros caninos e humanos, encontra-se em crescente processo de expansão no Estado de São Paulo. Para a vigilância epidemiológica dessas endemias, torna-se fundamental o conhecimento da distribuição e da ecologia das diferentes espécies da fauna flebotomínea vetoras. Assim, a divulgação de novos encontros de seus vetores, sobretudo da Lutzomyia longipalpis, o principal vetor da LVA, é fundamental para apontar novas áreas de risco para a transmissão dessas doenças. Neste estudo, capturas de flebotomíneos foram realizadas em ambiente domiciliar, peridomiciliar e de mata, em diferentes localidades rurais dos municípios de Ipeúna e Itirapina, entre outubro de 2001 e fevereiro de 2004. Foram utilizadas armadilhas luminosas automáticas do tipo CDC, das 18h às 8h, em 14 noites, resultando 420 horas de exposição. Foram capturados 177 flebotomíneos pertencentes a doze espécies. A espécie mais abundante, Nyssomyia neivai, apontada como a principal vetora de LTA no Estado, contribuiu com 85,4% dos espécimes capturados em Ipeúna. O encontro de Lutzomyia longipalpis em uma caverna em Itirapina, aponta para o risco de estabelecimento da LVA na área e a necessidade de mais estudos locais sobre sua ecologia, sobretudo em relação à ocupação de ambientes antrópicos.

Changes in amounts of total salivary gland proteins of Lutzomyia longipalpis (Diptera: Psychodidae) according to age and diet

Saliva plays important roles in facilitation of a bloodmeal, lubrication of mouthparts, and parasite transmission for some vector insects. Salivary composition changes during the lifetime of an insect, and differences in the salivary profile may influence its functions. In this report, the amount and profile of salivary gland protein of the American visceral leishmaniasis vector Lutzomyia longipalpis (Lutz & Neiva, 1912) were analyzed at different times of insect development and diet. Protein content from unfed female sand flies increased significantly with age, and a significant difference was observed in sugar-fed females during the first 10 d of adult life. Salivary protein content sharply decreased 1 d after blood feeding, with gradual increase in concentration the following days. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis analysis revealed that most polypeptides present in the saliva of sugar-fed also were present in the saliva of blood-fed females. Understanding changes in sand fly's saliva contents at distinct days after emergence and the influence of a bloodmeal in this aspect may reveal the role played by saliva during leishmaniasis transmission. © 2008 Entomological Society of America.

Distribuição da fauna flebotomínica (Díptera: Psychodidae) ao longo de um gradiente rual-urbano em área endêmica para leishmaniose visceral no município de Barcarena-PA, Brasil

Com o objetivo de se avaliar a urbanização de Lutzomyia (Lutzomyia) longipalpis, no município de Barcarena-Pará, Brasil, foram realizadas capturas de flebotomíneos utilizando-se armadilhas luminosas CDC. As capturas ocorreram em área de mata, borda de mata, área intermediária e área urbana. Foram capturados 5.089 espécimes de flebotomíneos, entre os anos de 2007 a 2009, pertencentes a 11 espécies. L. (L.) longipalpis foi a espécie mais abundante (95,15%) seguida de Lutzomyia (Sciopemyia) sordellii (2,06%) e de Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata (1,76%). Foi observado que 88,25% dos espécimes capturados foram oriundos de área de borda de mata pertencente à invasão antiga. Contudo, o vetor do agente etiológico da Leishmaniose Visceral não foi encontrado na área urbana de Barcarena. Foi verificada a taxa de infecção natural através de análises microscópica e molecular - reação em cadeia da polimerase (polymerase chain reaction, PCR). Os resultados foram negativos para ambas as análises sugerindo baixa taxa de infecção nas áreas pesquisadas. Neste trabalho, também foi realizado um levantamento da distribuição dos casos de leishmaniose visceral no período de 2000 a 2008 no município de Barcarena. A faixa etária mais afetada foi de crianças entre 0 a 12 anos (161). O sexo masculino prevaleceu entre os indivíduos afetados sendo a diferença significativa (p < 0,05) nas faixas etárias de 13 a 58 anos sugerindo que a doença está relacionada à ocupação dos indivíduos.

Sandflies (Diptera, Psychodidae) from forest areas in Botucatu municipality, central western Sao Paulo State, Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The presence of Lutzomyia longipalpis in a focus of American visceral leishmaniasis where the only proven vector is Lutzomyia cruzi. Corumbá, Mato Grosso do Sul State

The present communication reports the presence of Lutzomyia longipalpis in Corumbá, Mato Grosso do Sul, where the principal vector is Lutzomyia cruzi.

Spatial analysis of visceral leishmaniasis in the municipality of Rondonópolis, in the Brazilian State of Mato Grosso, from 2003 to 2012: human, canine and vector distribution in areas of disease transmission

INTRODUCTION: Visceral leishmaniasis (VL) is a zoonosis of great importance to public health and is considered a neglected disease by the World Health Organization. The disease has expanded and become more prevalent in urban areas in Brazil. METHODS: Geospatial analyses were performed and thematic maps of the triad of the disease were produced for the study period (2003-2012) in the urban area of the municipality of Rondonópolis in the midwestern State of Mato Grosso (MT), Brazil, TerraView 4.2.2 software was used for the analyses. RESULTS: A total of 87.9% of the 186 confirmed human cases of VL were cured. Children between the ages of 1 and 4 were the most affected. Registered deaths were predominant among adults aged 60 years or older. The urban area of the municipality consists of eight strata and 12 census districts include 237 neighborhoods. All sectors had confirmed cases of VL. During the study period, human cases of the disease were recorded in 90 neighborhoods. The 23 deaths from the disease were distributed in 21 neighborhoods. Sandflies carrying the parasite were captured in 192 out of 200 neighborhoods evaluated for the presence of the VL vector. The presence of dogs carrying the parasite was confirmed in, 140 out of 154 surveyed neighborhoods. CONCLUSIONS: The data demonstrated the endemic nature of VL, with a high percentage of infected children, a high distribution of canine infection, and a wide adaptation and dispersal of the vectors in the urban environment. These results, illustrate the process of urbanization of VL in the municipality of Rondonópolis, MT, Brazil.