Boletín de Malariología y Salud Ambiental

Impact of molecular biology, genomics and proteomics in the study of Kinetoplastida

En este trabajo se presenta una visión de la evolución de la biología molecular en el estudio de la biología de los Kinetoplastida, orden de protozoarios que incluye especies patogénicas al hombre, plantas y animales. El ensayo está centrado en los nuevos desarrollos generados a partir de los proyectos genoma de Leishmania major, Trypanosoma cruzi y Trypanosoma brucei, identificando aquellos puntos en donde se puede derivar información para luchar contra estos parásitos. Se discuten además las tendencias que predominarán en la parasitología moderna como son las aproximaciones sistémicas a la relación parásito-hospedador, tratando de desviar nuestra atención de la superficie de los parásitos en donde estos disponen de sistemas altamente evolucionados o surfomas que resultan difícil de atacar.

Kinetoplastida is an Order of Protozoa that includes important pathogens to humans, animals and plants. Here, a historical recounting of the impact of molecular biology on Kinetoplastida biology is made. This review is mainly focused on the new developments originated after the publication of the genome sequences of Leishmania major, Trypanosoma cruzi, and Trypanosoma brucei, emphasizing those subjects where useful information can be derived to fight these parasites. In addition, the new tendencies that may be relevant to parasitology in the near future are discussed, such as the application of systems biology to study the host-parasite interaction. Systemic considerations are made to direct the attention to new metabolic or genetic hubs, de-emphasizing the attack of the complex parasite system of surface proteins or surfome This review is aimed to non-molecular biology specialists.

Review of the Triatominae subfamily (Hemiptera: Reduviidae) in Cuba

La subfamilia Triatominae (Hemiptera: Reduviidae) agrupa a los vectores principales y potenciales de la Enfermedad de Chagas, presente en México, Centroamérica y Sudamérica, representando una grave amenaza para la salud de muchos países de la región. Con el objetivo de fomentar el estudio de estos insectos en nuestro país, se presenta una revisión bibliográfica sobre aspectos taxonómicos, biológicos, proceso de domesticación e importancia médica de los triatomínos cubanos. Cuatro especie han sido reportadas hasta ahora en Cuba: Bolbodera scabrosa, Triatoma rubrofasciata, Nesotriatoma flavida y Nesotriatoma bruneri, En efecto, recientes estudios moleculares han revalidado el género Nesotriatoma Usinger 1944, representado en Cuba por las especies N. flavida y N. bruneri, las cuales se separan por caracteristicas externas del cuerpo, morfología de las genitalia del macho y ADN mitocondrial. No existen evidencias del establecimiento de colonias de triatominos en las viviendas, ni reportes de Trypanosoma cruzi autóctono, por lo que el riesgo de transmisión vectorial es mínimo, aunque es de suma importancia la vigilancia clínica, serológica y sobre los posibles vectores.

The Triatominae subfamily (Hemiptera: Reduviidae) contains the principal and potential Chagas´disease vectors present in Mexico, Central America and South America and represents a serious threat for the public health of many countries of the region. With the aim of encouraging the study of these insects in our country, a bibliographical revision is presented about taxonomy, biology, domestication process, and medical importance of the Cuban triatomine. Four species of triatomine bugs have been so far reported in Cuba: Bolbodera scabrosa, Triatoma rubrofasciata, Nesotriatoma flavida and Nesotriatoma bruneri, Recent molecular studies have revalidated the genus Nesotriatoma Usinger 1944, represented in Cuba by the species N. flavida and N. bruneri, which are separated by external characters of the body, the morphology of male genitalia and mitochondrial DNA. Evidence of the establishment of colonies of triatomine bugs does not exist in houses nor reports of autochthonous Trypanosoma cruzi, because of that the risk of vectorial transmission is low, although it is of supreme importance in clinical and serological surveillance and on possible vectors.

**A new species of Culicoides (Diptera:Ceratopogonidae) from Venezuela**

Una nueva especie de Culicoides, C. tamaensis es descrita e ilustrada sobre la base de ejemplares hembras colectadas con trampa de luz en la región andina del estado Táchira, Venezuela.

A new species of Culicoides, C. tamaensis is described and illustrated based on female specimens collected with light traps in the state of Táchira, in the Venezuelan Andes.

Pathogenic action of a Venezuelan strain of Beauveria bassiana on Musca domestica (Diptera: Muscidae)

En localidades de la Región Neotrópica andino-venezolana se generan contradicciones económico-sanitarias por el incremento sustentable de producción avícola y el consumo de estiércol de pollo como abono hortícola con la generación de poblaciones de Musca domestica. Frente a la resistencia cosmopolita de las moscas sinantrópicas a los insecticidas sintéticos, planteamos el uso de hongos entomopatógenos de existencia local, como controladores biológicos. En este ensayo se investiga las dosis de esporas patógenas para moscas silvestres y los tiempos 50 y 95% de mortalidad con el hallazgo de 107 conidias/mL de Beauveria bassiana, para inducir 95% mortalidad en 6,23 días de exposición. Se especula la posibilidad de nebulizar una similar concentración de esporas para reducir la población de moscas sinantrópicas en una granja avícola.

The sustainable increasing of poultry in localities of the Andean Venezuelan region and the use of dung in market-gardens which generate Musca domestica populations pose contradictory economicsanitary situations. Because of the cosmopolitan resistance of house flies to synthetic insecticides, we propose the use of entomopathogenic fungi locally present in nature as a biological control method. In this assay spores of Beauveria bassiana (Moniliaceae) isolated in Venezuela produced 95% mortality in 6.23 days in populations of Musca domestica, at a dose of 6,000 spores per fly. We propose the use of similar concentrations of spores in aerosols to control M. domestica in local units of agricultural production.

**Control temporal de moscas caseras (Musca domestica) en galpones avícolas** mediante nebulizaciones con conidias de Beauveria bassiana

Esporas de Beauveria bassiana (Monilia: Moniliaceae) nebulizadas en el interior de galpones de cría de pollos con 7 pollos/m2, a dosis de 9x107 conidias/mL en 15 L de agua para cada 1200 m², reducen la densidad de moscas adultas (Musca domestica) en un 100% durante el ciclo de cría de los pollos. La reducción poblacional se indujo tras nebulizar una vez por semana, durante tres semanas. Se discuten los beneficios de este método de control y su incidencia sobre la salud pública de la población humana residente en la localidad.

Spores from Beauveria bassiana (Monilia:Moniliaceae) applied to poultry sheds containing 7 chickens per m2, at doses of 9 X 107 spores/mL in 15L of water per 1200 m2 reduced the density of adult Musca domestica flies by 100% during the poultry reproduction cycle. Reduction of the population was attained after fogging of the spores once per week, for 3 weeks. The benefits of this approach are discussed in terms of their impact on public health in the locality.

**Presence of Trypanosoma cruzi in tissues of experimentally infected Wistar rats and their fetuses**

Este estudio fue realizado con un grupo de ratas juveniles hembras (Rattus norvegicus) cepa Wistar con 20 días de nacidas y 250 grs. de peso. Cada rata fue inoculada inyectándole por vía intraperitoneal 0.1 mL de la suspensión sanguínea con 1x105 tripomastigotes sanguícolas de Trypanosoma cruzi (cepa I/PAS/VE/00/PLANALTO). Los parásitos fueron aislados de Panstrongylus geniculatus, naturalmente infectado y capturado en un área urbana del valle de Caracas, Venezuela y mantenidos en ratones NMRI. A los 10 días post-infección a estas ratas (GI) les fue determinado el ciclo estral y luego fueron apareadas con los machos en una relación 2 hembras/1 macho en cada jaula. Grupos de ratas vírgenes inoculadas con T. cruzi (GII), ratas sanas (GIII) y ratas preñadas (GIV) fueron usadas como controles. La infección por T. cruzi en las ratas de GI reveló los más altos niveles de parasitemias patentes con 12,2 ± 1.1 T. cruzi/mm3 de sangre a los 18, 24 y 34 días postinfección con 6, 12 y 20 días de gestación respectivamente, al compararla con el GII. Los títulos de anticuerpos específicos anti-T. cruzi fueron mayores en el grupo de ratas gestantes e infectadas con T. cruzi, en comparación con las vírgenes infectadas, representados por 1:512 y 1:2048 a los 19 y 20 días post-infección respectivamente. El 33 % de las muestras de líquido amniótico de las ratas del GI, desarrollaron formas flageladas de T. cruzi en el medio de cultivo NNN. El estudio histopatológico de los cortes de 6μ de espesor coloreados con hematoxilina y eosina del corazón fetal (CF) obtenidos de 2 fetos de ratas del GI con 34 días de infección, reveló nidos de amastigotes en el tejido cardíaco. En las placentas de las ratas del GI se observó una placentitis caracterizada por intenso infiltrado inflamatorio de células mononucleares y polimorfonucleares con predominio de neutrófilos. Los ensayos inmunocitoquímicos con el doble marcaje Isotiocianato de fluoresceínaioduro de propídio y peroxidasa-anti-peroxidasa en los cortes de placenta, corazón fetal y cordón umbilical de las ratas del GI, mostraron parásitos y abundante antígeno de T. cruzi. Estos resultados demostraron la infección intrauterina fetal por T. cruzi confirmando la transmisión transplacentaria del parásito desde la madre infectada a su progenie. Posiblemente el mecanismo de transmisión congénita esté relacionado con la liberación de los tripomastigotes a través del trofoblasto, a la aspiración del líquido amniótico por los fetos o a la penetración activa de los parásitos a través de la piel y/o mucosas durante el período fetal.

This study was carried out with a group of 20 days old, 250-g female juvenile rats (Rattus norvegicus) of the Wistar strain. Each rat was inoculated, injecting it intraperitoneally with a 0.1- mL suspension of Blood with 1 x 105 tripomastigotes from the I/PAS/00/PLANALTO strain. The parasites were isolated from naturally infected Panstrongylus geniculatus from a street in an urban area in Caracas, Venezuela, and maintained in NMRI rats. At 10 days post-infection (pi), the rats were determined to have completed the estrual cycle and were then mated with males, with a ratio of 2 females and 1 male in each cage. Groups of virgin rats inoculated with T. cruzi (GII), healthy rats (GIII) and pregnant rats (GIV) were used as controls. Infection by T. cruzi in the GI rats revealed the highest levels of clear parasitemia with 12.2 ± 1.1 tripomastigotes/mm3 of blood at 18, 24 and 34 days (pi) with 6, 12 and 20 days from gestation, respectively, compared with GII. The titles of specific antibodies anti-T. cruzi were greater in the group of pregnant and infected rats in comparison with the infected unmated rats, represented by 1:512 and 1:2048 at 19 and 20 days (pi) respectively. 33% of the samples of amniotic fluid of the rats of GI developed flagellate forms of T. cruzi in NNN culture. Histopathological study of 6μm sections stained with hematoxilin-eosin of fetal hearts obtained from 2 rat fetuses revealed nests of amastigotes in the cardiac tissue. In the placentas of GI with 34 days of infection, we observed a placentitis characterized by intense inflammatory infiltration of the mononuclear and polymorphonuclear cells with neutrophyls predominant. The immunohistochemical assays using double marking with fluorescein isothiocyanatepropidium iodide and peroxidase-antiperoxidase in the sections of placenta, fetal hearths and umbilical cords showed parasites and abundant antigen of T. cruzi. These results demonstrate the fetal intrauterine infection by T. cruzi, confirming the transplacental transmission of the parasite from the infected mother to her offspring. Possibly the mechanism of congenital transmission is related to the release of the tripomastigotes across the trophoblast, to the taking up of the amniotic liquid by the fetuses or by the active penetration of the parasite across the skin and/ or mucosa during the fetal period.

Research on vertical transmission of Trypanosoma cruzi in chronically infected Wistar rats.

Se presentan los resultados de un estudio experimental sobre la posible transmisión vertical de Trypanosoma cruzi en ratas albinas (Rattus norvegicus) cepa Wistar crónicamente infectadas. El curso de la infección fue evaluado antes del apareamiento, durante la gestación y después del parto mediante pruebas de diagnóstico parasitológico, inmunológico e histopatológico. Como controles se utilizaron ratas vírgenes infectadas y sanas gestantes. Los exámenes directos en muestras de sangre, hemocultivos y xenodiagnósticos realizados a las madres y a las crías, no presentaron parasitemias patentes y/o subpatentes. Exámenes serológicos realizados con la IFI y ELISA a las ratas vírgenes infectadas (A), gestantes infectadas (B) y a las crías, revelaron anticuerpos específicos anti-T. cruzi en el 100 % de las madres infectadas, 26,2 y 44,6 % de las crías y 41,6 y 83,3 % de las crías sanas que fueron alimentadas sobre madres infectadas. El estudio minucioso de las muestras frescas y de cultivo de líquido amniótico, no mostró formas flageladas de T. cruzi. El estudio histopatológico reveló discreta miocarditis, miositis y vellositis con características de cronicidad, acompañada de nidos de amastigotes de T. cruzi a nivel del músculo cardíaco, esquelético y en el estroma de una placenta; moderado infiltrado inflamatorio sin parasitismo en útero, cordón umbilical y glándulas mamarias. La persistencia de nidos de amastigotes de T. cruzi en el corazón, músculo esquelético y en una placenta de ratas con infección chagásica crónica, sugiere la posibilidad de infección fetal. La patogenicidad de la cepa, formas del parásito utilizado y el tamaño del inóculo, pudieran ser factores que inciden en las variaciones observadas en la transmisión vertical de T. cruzi.

We give the results of an experimental study on possible vertical transmission of Trypanosoma cruzi in chronically infected Wistar rats. The progress of the infection was evaluated before, during and after parturition with parasitological, serological and histopathological tests. Infected virgin rats and healthy gestating rats were used as control. Direct parasitological examinations of blood samples, blood cultures and xenodiagnosis carried out on mothers and offspring did not reveal patent or sub-patent parasitemias. At the same time, serological tests with IIF and ELISA on virgin rats (A) and infected gestating rats (B) and offspring showed specific anti- T. cruzi antibodies in 100 % of infected mothers and 26.2 and 44.6 % of offspring, while the figures for healthy offspring nursing from infected mothers was 41.6 and 83.3 %. Histopathological tests showed slight parasitic persistence in cardiac, skeletal muscle and in stroma from a placenta; discrete myocarditis and myositis with features of chronicity; moderate inflammatory infiltrate without parasitism in the uterus, umbilical cord and mammary glands. These results suggest that fetal infection is possible in Wistar rats with chronic chagasic infection. There follows a discussion of the factors that might produce the variations noted in congenital T. cruzi transmission, including the pathogenicity of the strain, the parasite forms used and the amount inoculated.

Evaluation of reproductive parameters for genetic contamination in mouse strains inbred.

Las cepas consanguíneas de ratón son usadas en la investigación biomédica por características tales como la homocigosis y la isogenicidad las cuales son el producto de apareamientos de hermanos con hermanas, procedentes de una pareja ancestral, por más de veinte generaciones consecutivas, estas características se mantienen durante mucho tiempo, mientras se mantengan los esquemas específicos en los sistemas de crías y el ambiente se mantenga estandarizado. La integridad del genoma de estas cepas puede verse alterada por problemas de contaminación genética, mutaciones y/o por la deriva genética. La contaminación genética es el problema más común de alteración del genoma en colonias de producción. La evaluación de algunos factores de la producción pueden ser usados como alerta de contaminación genética. Si después que éstos han sido evaluados, se sospecha que en la cepa existe alteración del genoma, es recomendable aplicar cualquier técnica específica de laboratorio. En el presente estudio fueron evaluados algunos de los parámetros de producción de las colonias de cepas de ratones consanguíneos producidas en Venezuela, tales como: condiciones de alojamiento, esquemas de reproducción, el parámetro zootécnico: número de crías por camada. Los resultados de esta evaluación condujeron a recomendar el análisis de marcadores moleculares como los microsatélites que son los más apropiados para este propósito.

Inbred strains of mice are used in biomedical research because characteristics such as homozygosis and isogenicity which result from mated brother and sister, descendants of an original pair for more than twenty consecutive generations. The genome integrity of these strains can be altered by genetic contamination, mutations and genetic drift. Genetic contamination is the most common problem affecting the genome of the animals of production colonies. The evaluation of some production factors can be used as warning of genetic contamination. If, after these production factors have been evaluated, it seems that there is genome alteration in the strain, it is advisable to apply any specific laboratory technique. In the present study some of the production parameters of the colonies of inbred strains of mice bred in Venezuela were evaluated; these are: conditions of the animals quarters, reproductive zootechnic parameters; number of offspring per litter. Results of this evaluation led to recommending the analysis of some molecular markers as microsatellites that are the most appropriate technique for this purpose.

Diagnosis of the medical waste management in the Hospital Ruiz y Páez, Bolívar state, Venezuela

El manejo inadecuado de los desechos sólidos procedentes de los centros hospitalarios, está considerado como uno de los principales factores de riesgo ocupacional, fundamentalmente por el carácter infeccioso de los desechos Tipo B y la presencia de objetos punzo-cortantes (Desechos Tipo C). Por ello, la presente investigación analítica y descriptiva, tiene como objetivo diagnosticar el manejo actual de los desechos generados en el Hospital Ruiz y Páez, estado Bolívar Venezuela, mediante inspecciones realizadas en forma aleatoria a las diferentes áreas de servicio del hospital en referencia, la aplicación de una encuesta al personal de saneamiento y asistencial y la toma de fotografías. Se evidenció que no se cumple el 79,17% del Decreto 2.218 Norma para la Clasificación y Manejo de Desechos en Establecimientos de Salud, el 100% del personal asistencial y saneamiento encuestado, no ha recibido capacitación para el manejo de los desechos peligrosos e infecto-contagiosos. En el 2004-2005, se han registrado 31 accidentes laborales por objetos punzo cortantes. A partir de la información obtenida, se propone la necesidad de instituir un nuevo sistema de recolección y disposición final de los desechos generados. Para el establecimiento y consecución del sistema, se recomienda la incorporación y adiestramiento de toda la comunidad hospitalaria.

Inadequate handling of solid waste coming from hospital facilities is considered as one of the principal occupational risk factors because of the infectious nature of some components and the presence of sharps waste. For this reason, the present analytic and descriptive investigation has as its goal the diagnosis of current waste management in the Ruiz y Páez Hospital, Bolívar state, Venezuela. Through random inspections carried at the different hospital service areas referred to, the implementation of a survey of cleaners and assistance personal was carried and photos taken. It was demonstrated that 79.19% of the Decree 2,218 Rules for classification and waste handling coming from health establishments was not complied with and that 100% of the questioned personal had not received training for the management of dangerous and infectious waste. In 2004-2005 31 occupational accidents with sharps objects were reported. From the information obtained, it is necessary to institute a new system of collection and final disposal of the medical waste generated. For the establishment and achievement of this system, all the hospital community must be involved and trained.