La mosca tsé-tsé (Glossina) como vector de la tripanosomiasis africana humana: Una revisión

Abstracto

La tripanosomiasis africana humana (TAH) transmitida por la mosca tsetsé sigue siendo un problema de salud pública, a pesar de más de un siglo de investigación. Existen dos tipos de la enfermedad, la gambiense crónica y la rhodesiense-HAT aguda. La abundancia y distribución de la mosca se ha visto afectada por los cambios en los patrones de uso de la tierra y el clima. Sin embargo, la transmisión de la enfermedad continúa. Aquí revisamos algunos aspectos de la ecoepidemiología de la TAH en el contexto de la alteración de los patrones de infestación y el mantenimiento del ciclo de transmisión, así como las opciones emergentes en el control de la enfermedad y del vector.

1. Introducción

La tripanosomiasis africana es una de las diversas enfermedades tropicales desatendidas. La mosca tsé-tsé, Glossina sp. es el principal vector de los tripanosomas, los parásitos que causan la tripanosomiasis. Esta enfermedad afecta tanto a los humanos como al ganado. En los humanos, la enfermedad se conoce como enfermedad del sueño o tripanosomiasis africana humana (TAH), mientras que en el ganado se denomina nagana o tripanosomiasis animal africana (TAA). La AAT está muy extendida en la mayoría de los 38 países del África subsahariana que se consideran endémicos para la mosca tsetsé y la enfermedad, y se considera un factor importante que limita la producción agrícola. Por otro lado, la TAH se presenta como una enfermedad altamente focalizada . Tanto la enfermedad como su vector han sido objeto de un intenso interés científico desde que David Bruce describió por primera vez la relación entre las moscas tsetsé y la TAH . A pesar de ello, la tripanosomosis sigue siendo una limitación para los medios de vida rurales basados en la ganadería y una enfermedad humana potencialmente mortal.

2. Epidemiología de la enfermedad del sueño

Hay dos formas distintas de la enfermedad del sueño, con diferencias en la etiología, epidemiología, manifestación clínica y regímenes de tratamiento. La forma antroponótica crónica que es causada por el Trypanosoma brucei gambiense (gHAT) ocurre en 24 países de África occidental y central y representa alrededor del 98% de los casos reportados (Informe Técnico de la OMS 2012). La República Democrática del Congo (RDC) sigue registrando el mayor número de casos de THAg, con un 84% de los casos endémicos notificados en 2012. La forma zoonótica aguda de la enfermedad causada por T. b. rhodesiense se denomina TAH rhodesiense (TAr) y se encuentra en 13 países de África oriental y meridional. Menos del 2% de los casos de TAH notificados se deben a T. b. rhodesiense. Uganda se distingue por ser el único país con TAr y TAg; sin embargo, los focos de incidencia de ambas enfermedades son espacialmente distintos y aún no se ha observado la convergencia de las dos zonas de la enfermedad.

2.1. Ciclo de transmisión de la enfermedad Ciclo de transmisión de la enfermedad

El ciclo de transmisión de la THA-gambiense (THAg) se considera más comúnmente como humano-mosca-humano. Se cree que, en presencia del vector, la larga duración de la infección por gHAT en humanos es suficiente para mantener el ciclo de transmisión. Esto constituye la base del enfoque tradicional de cribado y tratamiento para el control de la THAg. Se ha sugerido un posible reservorio animal en la epidemiología de la THAg, pero su contribución a la transmisión de la enfermedad sigue sin estar clara. De hecho, los estudios realizados en los focos de THAg indican la ausencia o el escaso número de infecciones por T. b. gambiense en el ganado o los animales salvajes. Además, ha sido posible eliminar localmente la transmisión de T. b. gambiense sólo con el tratamiento del reservorio humano, sin recurrir a intervenciones dirigidas a los animales . Sin embargo, no se puede descartar por completo la participación de los animales en este ciclo. Se ha sugerido que el control sostenible de la AAT es un enfoque indispensable para lograr la eliminación de la gHAT en África occidental y central.

Por otro lado, la transmisión de la rHAT se basa en la presencia de reservorios vertebrados que comprenden tanto animales domésticos como salvajes y el ciclo es típicamente animal-tsetse-animal/humano. Sin embargo, durante las epidemias, cuando el número de personas infectadas es relativamente alto, el ciclo de transmisión puede seguir la ruta humano-tseté-humano. En el este y el sur de África, numerosas especies de animales salvajes que viven en zonas de conservación sirven para mantener el reservorio de la enfermedad. En consecuencia, algunas de las personas infectadas lo hacen en los parques o reservas de caza o en sus alrededores . En el periodo 1990-2007, se documentaron 49 casos no endémicos; principalmente turistas que presumiblemente estuvieron expuestos a picaduras de mosca tsetsé en parques de caza de Kenia, Malawi, Tanzania, Uganda, Zambia y Zimbabue (revisado por ). Aunque los animales salvajes son los principales reservorios en estos parques de caza, las investigaciones revelan bajas tasas de infección y bajos niveles de parasitemia con tripanosomas infecciosos para el ser humano. Por ejemplo, un estudio reciente llevado a cabo en el valle de Luangwa, en Zambia, encontró una mísera prevalencia de infección por T. b. rhodesiense del 0,5% () en los animales salvajes estudiados. El ganado de los focos de baja endemicidad presenta una prevalencia correspondientemente baja de T. b. rhodesiense, pero esto puede ser suficiente para provocar un brote de la enfermedad. La aparición de la TAH en el norte de Uganda se ha relacionado con la introducción de ganado infectado procedente de zonas endémicas del sur en un programa de repoblación y pone de manifiesto el importante papel de la política veterinaria para mitigar los efectos de la enfermedad zoonótica.

2.2. Tendencias en el número de casos notificados Tendencias en el número de casos notificados

La incidencia de la enfermedad del sueño ha ido disminuyendo a lo largo de los años, pasando de unos 26.000 casos notificados en el año 2000 a menos de 8.000 casos notificados en 2012. En concreto, el número de casos de THAg y THAr notificados a la OMS en este periodo ha disminuido un 75,9% y un 87,9%, respectivamente. Este descenso se atribuye a la mejora de la detección de casos y del tratamiento y la gestión de vectores . A pesar de esta disminución de la incidencia, se estima que hasta 70 millones de personas distribuidas en 1,5 millones de km2 siguen en riesgo de contraer la enfermedad.

2.3. Efecto de los cambios en el uso de la tierra y el clima sobre el riesgo y la incidencia de la enfermedad

El aumento de los niveles de población en muchas partes del África subsahariana ha provocado un incremento de la presión sobre la tierra, empujando a más personas hacia las zonas marginales infestadas de mosca tsetsé. Esta inmigración ha conducido a uno de estos dos resultados (i) la eliminación del hábitat de la mosca tsetsé, y por tanto la desaparición de las moscas tsetsé y la aparente eliminación de la enfermedad , o (ii) el aumento del contacto entre humanos y moscas, lo que conlleva un mayor riesgo de contraer la tripanosomiasis . Los modelos de simulación han sugerido que el crecimiento de la población provocará un declive de la mosca tsetsé de la sabana y de los bosques, con una posible extinción en el este y el sur de África . En estas regiones, las poblaciones de moscas tsetsé se han limitado a hábitats discretos, con una gran abundancia en las zonas de conservación de la fauna salvaje y sus alrededores, como los parques y reservas de caza. Estas zonas de conservación ofrecen condiciones adecuadas para la supervivencia de la mosca tsetsé y funcionan como lugares de cría. Con el aumento de la invasión humana en las zonas protegidas, es inevitable que aumente el riesgo de enfermedad, al menos en el período inicial de asentamiento.

La transmisión de las enfermedades transmitidas por vectores, incluida la tripanosomiasis, está influenciada por el medio ambiente, y cualquier cambio en ese entorno puede afectar a la enfermedad, de ahí su impacto en la salud y la economía . En los focos tradicionales de TAV, las condiciones ambientales y biológicas son ideales para la coexistencia e interacción del vector, el huésped y los parásitos, lo que permite la transmisión de la enfermedad. Los factores que afectan a los lugares de descanso de las moscas tsetsé adultas, como los cambios a largo plazo en las precipitaciones y la temperatura, pueden tener un efecto significativo en la epidemiología y la transmisión de la tripanosomiasis . Tanto en Burkina Faso como en Mali, la disminución de las precipitaciones y el aumento de la densidad humana han sido implicados en la contracción de los límites del hábitat de la mosca tsetsé previamente documentados . Además, la fragmentación del hábitat de la mosca tsetsé tiene efectos importantes en la dinámica de la población de la mosca y se ha demostrado que reduce las densidades aparentes de la mosca tsetsé.

Las características del paisaje y la movilidad del ganado y de los seres humanos son importantes predictores de la incidencia de la TAE, ya que influyen en la presencia, la densidad y la dispersión de la mosca. Los factores sociales, culturales y económicos también afectan a los resultados de la incidencia de la enfermedad. Un análisis comparativo de los determinantes socioeconómicos y culturales de la THA en cuatro focos adyacentes en el límite de la frontera entre Kenia y Uganda concluyó que el conocimiento de la mosca tsetsé y su control, la cultura, las prácticas agrícolas y las variables demográficas y socioeconómicas explicaban la aparición de la THA mejor que las características del paisaje . Estas prácticas socioculturales también pueden servir para explicar el fenómeno de los pacientes de la enfermedad del sueño que se presentan en los centros de salud urbanos, sobre todo en los focos de THAg de África central. Las moscas tsetsé del grupo Palpalis, de las que se estima que la subespecie G. fuscipes es responsable de cerca del 90% de todos los casos de THA, habitan en entornos ribereños bastante conservados . Las moscas de este grupo son capaces de adaptarse y colonizar fácilmente los hábitats peridomiciliarios, incluidas las zonas suburbanas que rodean las ciudades, por ejemplo, Kinshasa, Libreville, Bonon y Bangui. Estos focos se han denominado «focos rurales con manifestación urbana», por lo que la infección no suele producirse dentro de los límites de la ciudad, sino que las personas se infectan en el curso de sus incursiones en la periferia infestada de moscas tsetsé de la ciudad.

3. Las moscas tsetsé como vectores de tripanosomas infecciosos para el ser humano

Las moscas tsetsé pueden agruparse en tres subgrupos principales en función del entorno en el que habitan: así, las moscas tsetsé ribereñas (palpalis), las de la sabana (morsitans) o las que habitan en los bosques (fusca). Todas las especies de tsetsé son capaces de transmitir tripanosomas infecciosos para el ser humano. Sin embargo, las principales especies implicadas en la transmisión de la HAT son las moscas tsetsé del grupo palpalis, concretamente G. palpalis spp y G. fuscipes spp. La enfermedad del sueño se produce en zonas geográficamente delimitadas, denominadas «focos». Estos focos suelen estar infestados por especies simpátricas, por lo que una especie es la predominante . Las moscas recogen los parásitos del torrente sanguíneo de sus huéspedes: el ganado, la fauna salvaje y los seres humanos. La capacidad vectorial describe la capacidad innata de una especie específica de mosca para adquirir, madurar y transmitir tripanosomas. Las diferentes especies de moscas tsetsé que conviven en el mismo hábitat suelen tener distintas capacidades vectoriales para los tripanosomas infecciosos para el ser humano. Por esta razón, es importante determinar la prevalencia de la infección en las especies de moscas tsetsé simpátricas para identificar qué especies son clave en la transmisión de la enfermedad. Estos datos pueden servir para tomar decisiones sobre las intervenciones de control. Además, los datos sobre la prevalencia de la infección ayudan a los científicos a comprender mejor la dinámica de la transmisión y a detectar las tendencias espacio-temporales, lo que tiene importantes implicaciones para el control de la enfermedad. Sin embargo, en la naturaleza, la prevalencia de tripanosomas infecciosos para el ser humano en las moscas tsetsé, detectada por métodos parasitológicos (disección y microscopía), suele ser muy baja, incluso en focos activos. La técnica clásica de disección/microscopía, aunque requiere mucho trabajo, puede ser la única herramienta disponible para determinar las tasas de infección en el campo. Mediante la disección, las infecciones por T. brucei se indican por la presencia de tripanosomas en las glándulas salivales. Sin embargo, este procedimiento tiene la desventaja de que requiere técnicos cualificados y tiene una baja sensibilidad de diagnóstico. En muchos casos, los resultados de la disección no varían mucho en situaciones epidémicas o endémicas y suelen ser inferiores al 1%, a pesar de las pruebas disponibles de infecciones activas en animales o humanos . La técnica PCR se aplica con frecuencia para detectar el ADN del parásito en los vectores de la enfermedad . Sin embargo, la presencia de ADN del parásito no indica la presencia de una infección madura y transmisible y, por tanto, no es un indicador directo de riesgo . A menudo, la PCR da una sobreestimación engañosa de la infección de las moscas en comparación con los resultados de la disección. Esto se debe a que la PCR detecta el ADN del tripanosoma y no diferencia entre una infección transmisible activa en la mosca y una alimentación infecciosa reciente. Por lo tanto, es necesario desarrollar y utilizar nuevos métodos para correlacionar la prevalencia con el riesgo de enfermedad.

4. Opciones emergentes en el control de enfermedades y vectores

A pesar de las considerables inversiones para su control y/o erradicación, la mosca tsé-tsé y la tripanosomiasis siguen siendo un importante problema de salud pública. El control de la enfermedad del sueño depende de dos aspectos clave: el control de la enfermedad y el control del vector. Las mejoras recientes y en curso de estos dos aspectos están contribuyendo a la consecución del objetivo de la OMS de eliminar la enfermedad.

4.1. Integración del diagnóstico y el tratamiento de la TAH en los sistemas nacionales de atención primaria de salud

El resurgimiento de la enfermedad del sueño en países como Sudán, Angola y la RDC se ha atribuido a los disturbios políticos y civiles que han provocado una migración masiva de la población a situaciones de riesgo y la ruptura de los sistemas tradicionales de apoyo gubernamental y control de la enfermedad . En muchos de estos países, las actividades de vigilancia y control de enfermedades dependen en gran medida de la ayuda extranjera, incluidas las agencias de ayuda no gubernamentales . La reducción o el cese de la ayuda extranjera puede afectar a las actividades de control, provocando brotes de la enfermedad. En el caso de la RDC, se experimentó un dramático aumento del número de casos (hasta 25.000 casos anuales) cuando la ayuda bilateral belga que financiaba las actividades de vigilancia y tratamiento de la enfermedad se interrumpió en 1990. La tendencia se invirtió con la reanudación de la ayuda bilateral en 1998, y la posterior continuación de las actividades de detección y los programas de tratamiento a gran escala. Para reducir la dependencia de la ayuda exterior para el control de la TAH, se está animando y apoyando a los países endémicos para que asuman el proceso de control. Para ello, se han realizado esfuerzos para integrar las actividades de diagnóstico y tratamiento de la enfermedad en los centros gubernamentales de atención primaria de salud.

4.2. También se ha avanzado considerablemente en el desarrollo y la aplicación rutinaria de herramientas de diagnóstico mejoradas en los países endémicos. Entre ellas se incluyen técnicas novedosas y mejoradas, por ejemplo, las que incorporan el uso de la microscopía de fluorescencia con diodos emisores de luz, la técnica de amplificación isotérmica mediada por bucle (LAMP) y las pruebas de diagnóstico rápido (RDT) individuales que se están evaluando actualmente para su uso rutinario como pruebas en los puntos de atención. Además, se están desarrollando nuevos algoritmos para acortar el tiempo de tratamiento de la TAVg, lo que reduce eficazmente la posibilidad de transmisión ulterior. Otro avance hacia la mejora del control de la TAH ha sido la compilación de mapas de distribución de la enfermedad, aprovechando la naturaleza focal de la enfermedad para compilar mapas exhaustivos de la distribución de la TAH en las aldeas como herramienta esencial para el control de la enfermedad, la investigación y la promoción. El atlas de la TAH supone una valiosa contribución a la toma de decisiones informadas para la planificación y el seguimiento de las actividades de control y la evaluación de las tendencias epidemiológicas, así como para las actividades de investigación. Inclusión de estrategias de gestión de vectores como componente clave del control de la THAg

Desde hace tiempo se acepta que el control de la mosca tsetsé desempeña un papel central en el control de la THAr zoonótica. Sin embargo, los epidemiólogos coinciden ahora en que el control del vector también es necesario en la gestión de la THAg. De hecho, la aplicación de estrategias de control de vectores junto con intervenciones médicas (detección y tratamiento) en varios focos de THAg, como Mandoul (Chad), el noroeste de Uganda y Boffa (Guinea), ha reducido significativamente la incidencia de nuevos casos. La necesidad de controlar el vector también se ve respaldada por el carácter crónico de la infección por THAg, con un caso que, según los informes, se presentó hasta 29 años después de la infección inicial. En presencia del vector, este portador asintomático puede tener un importante papel potencial en la transmisión de la enfermedad. Se han producido avances considerables en la búsqueda de herramientas de control eficientes y rentables contra las moscas tsetsé fluviales implicadas en la transmisión de la THAg. Esta búsqueda ha culminado con el desarrollo de los llamados «objetivos diminutos» . Estas dianas tratadas con insecticida son mucho más pequeñas (25 cm × 50 cm) que las tradicionales de 1 × 1 m. A pesar de su tamaño, las dianas diminutas han demostrado ser bastante eficaces para el control de la mosca tsetsé de los ríos, concretamente G. fuscipes spp. y G. palpalis spp. Además, cuestan mucho menos debido a su menor tamaño (por lo que se reducen los costes de impregnación y materiales). Además, debido a su poco peso, pueden desplegarse fácilmente a pie, o utilizando bicicletas y motocicletas . Además, los pequeños objetivos montados en piraguas que se desplazan a lo largo de un río han demostrado ser eficaces para reducir la densidad de la mosca tsetsé. El desarrollo de estas nuevas herramientas de control, así como la estandarización de los modelos existentes, conducirá a la identificación de dispositivos rentables para la gestión de la mosca tsetsé. Adopción del concepto «One Health» en el control de la TAH

Cada vez se promueven más las estrategias integradas que utilizan el estudio y la acción interdisciplinaria para abordar el control de la TAH y la TAA simultáneamente. Este enfoque de control de plagas de importancia veterinaria que transmiten agentes zoonóticos es un ejemplo del concepto «One Health», en el que una sola técnica de control vectorial mitiga el riesgo de transmisión de dos enfermedades. De hecho, la OMS recomienda específicamente que la vigilancia y el control de la rHAT se coordinen con los servicios veterinarios en un enfoque de «Una sola salud» . Hoy en día, esta estrategia se ha aplicado ampliamente tanto en los focos de THAg como de THAr para disminuir la densidad de la mosca tsetsé, reduciendo así el contacto entre humanos y moscas tsetsé y demostrando que el control simultáneo de la THA y la THA tiene un mayor impacto en la incidencia de la enfermedad.

4.5. Control del vector en áreas protegidas

En el este y el sur de África, la distribución de la mosca tsetsé está cada vez más confinada en áreas protegidas como parques y reservas de caza. Estos parques, debido a su adecuada cubierta vegetal y a la variedad de especies hospedadoras disponibles, actúan como lugares de cría de la mosca tsetsé y un gran número de los actuales focos de rhodesiense están aliados a los parques de caza. Esta situación ha provocado un aumento del riesgo y la incidencia de la infección por rHAT entre los turistas y el personal de los parques de caza, lo que ha obligado a algunos países a aplicar el control de la mosca tsetsé en los parques de caza. En colaboración con expertos en el control de la mosca tsetsé, las autoridades de la fauna silvestre han instituido medidas para reducir el contacto entre el hombre y la mosca, como la fumigación aérea, la instalación de trampas impregnadas y la colocación de objetivos o pantallas y la fumigación de vehículos a la salida de los parques . Estas intervenciones pueden tener éxito si se mantienen durante periodos prolongados de tiempo y, por tanto, deberían promoverse.

4.6. Futuras opciones de control utilizando un enfoque paratransgénico

Otro avance hacia el manejo de vectores en el control de la TAH proviene del campo de la modificación genética. La investigación sobre artrópodos ha revelado la presencia de simbiontes que participan en la supresión de organismos patógenos y que pueden ser manipulados para expresar proteínas extrañas diseñadas para bloquear la transmisión de patógenos . Esta estrategia, conocida como paratransgénesis, se ha desarrollado y propuesto para combatir diferentes enfermedades animales y humanas transmitidas por insectos . El enfoque paratransgénico se ha propuesto como estrategia para inhibir la supervivencia, el desarrollo y la maduración del tripanosoma en la mosca tsetsé y, por tanto, para interferir en la transmisión de la enfermedad del sueño africana. Se ha demostrado que el simbionte de la mosca tsetsé, S. glossinidius, influye en la competencia vectorial, al menos en algunas especies de moscas. Por esta razón, esta bacteria se considera un potencial vehículo de administración de fármacos in vivo para controlar el desarrollo del tripanosoma en la mosca . La disponibilidad de cultivos in vitro de S. glossinidius ha permitido el desarrollo de sistemas de transformación genética que introducen y expresan productos extraños en Sodalis y, posteriormente, en los insectos huéspedes . En esta línea, investigadores belgas han logrado modificar genéticamente a Sodalis para que exprese genes antitripanosómicos que se dirigen específicamente a los parásitos del torrente sanguíneo. Se trata de una prueba de concepto de que, efectivamente, la bacteria Sodalis es capaz de expresar y liberar una cantidad suficiente de compuesto activo y funcional dirigido a los parásitos. Este descubrimiento proporciona una vía prometedora en la lucha contra la tripanosomiasis transmitida por la mosca tsetsé.

5. Perspectivas de futuro

Después de más de 100 años de investigación sobre la mosca tsetsé y la tripanosomiasis, el pronóstico de la enfermedad sigue siendo ambiguo. Se destaca la idea de que la erradicación del vector puede ser imposible de lograr, incluso con enfoques integrados sostenidos, pero estos pueden ser suficientes para mantener altos niveles de supresión . Además, se cree que la eliminación de T. brucei rhodesiense es poco probable debido a su amplia distribución zoonótica. Por ello, la investigación futura para el control de la enfermedad debería centrarse en la mejora de los métodos de control de vectores, la vigilancia rentable de la enfermedad y la detección y el tratamiento tempranos de los casos . Sin embargo, algunas perspectivas son en general más positivas. La OMS, al incluir la TAH en su hoja de ruta para la «Erradicación, eliminación y control de las enfermedades tropicales desatendidas», ha fijado el objetivo de eliminar la TAH como problema de salud pública para el año 2020, cuando se espera que haya menos de un nuevo caso/10.000 habitantes en al menos el 90% de los focos endémicos . Se argumenta que la transferencia de todos los conocimientos científicos acumulados sobre la mosca tsetsé y la TAH desde el laboratorio hasta el campo conducirá a intervenciones eficaces de diagnóstico, tratamiento y control del vector. En particular, la eliminación de la THAg se considera factible debido a «la vulnerabilidad epidemiológica de la enfermedad, el estado actual de control, la disponibilidad de estrategias y herramientas, y el compromiso internacional y la voluntad política».

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no existe ningún conflicto de intereses en relación con la publicación de este trabajo.

Agradecimiento

Los autores agradecen al Director (KALRO) el permiso para publicar este trabajo.