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Entomología Médica. Introducción 4.1 Introducción a los artrópodos y su relación con las enfermedades del hombre. Morfología. Biología general. Sistemática. 4.2 Clase hexápoda. Morfología. Biología general. Clasificación de los géneros de importancia médica La Entomología Médica es una ciencia que se encarga del estudio de los artrópodos de interés médico y siempre constituye parte importante del currículo en los cursos de Parasitología. Los artrópodos pueden ser responsables de numerosas enfermedades humanas y en animales domésticos, por su acción directa o por la transmisión de agentes patógenos de varios tipos. Enfermedades parasitarias como la Malaria que es la enfermedad tropical más importante del mundo, es transmitida por un artrópodo, el mosquito Anopheles. También son transmitidas por artrópodos parasitosis de gran importancia para la salud pública en América como lo son las leishmaniosis, enfermedad de Chagas y las filariosis. En Venezuela por su clima tropical y las condiciones socio-sanitarias imperantes, todas estas parasitosis ocurren y presentan elevada morbilidad y mortalidad. Miasis (“gusanera”) Ciclo de la filaria Onchocerca volvulus. Ejemplo de ciclo heteroxenico entre los nemátodos Los insectos como problemas económicos (Plagas de cultivos) Los insectos son organismos muy resistentes lo que dificulta su control La resistencia a los insecticidas puede ser innata o adquirida Ejemplos de artrópodos Cucaracha (Periplaneta americana) Esquema de un mosquito o zancudo adulto Mosquito: Aedes aegypti Piojos (Pediculus humanus) Pulgas: Tunga penetrans Tungiosis (“Nigua”) Arañas (No son insectos) Aracnoidismo o emponzoñamiento por arañas Artrópodos El Phylum Arthropoda agrupa el mayor numero de organismos que otro phylum (720.000) y a pesar de sus variado aspecto, se pueden observar características comunes a todos como por ejemplo: Son invertebrados Son metazoarios de simetría bilateral Están recubiertos de una substancia especial llamada quitina Presentan apéndices articulados Pueden o no tener cuerpo segmentado La quitina sirve de exoesqueleto para el artrópodo, es decir un elemento de sostén, además lo protege de la deshidratación. Artrópodos Taxonomia. Tabla 1 . Principales grupos de artrópodos de interés médico. El Phylum Arthropoda es uno de los grupos más variados y exitosos dentro de los animales. Existen mas de 30 millones de especies solo de insectos en las florestas tropicales. En este filo se agrupan los cangrejos, arañas, garrapatas, insectos, etc. Para los fines de la asignatura Parasitología Médica se estudiaran las clases Insecta y Aracnida. Phylum Arthropoda Subphylum Crustacea Clase Maxillopoda Subclase Ostracoda Subclase Copepoda Orden Cyclopoida Lerna sp. Orden Poecilostomatoida Subclase Brachiura Orden Argulidea Argulus sp. Clase Insecta Orden Dictyoptera Periplaneta americana Orden Anoplura Pediculus humanus (body louse) Phthirus pubis ( pubic or crab louse) Orden Hemiptera Cimex spp. (bedbugs) Panstrongylus megistus Rhodnius prolixus Triatoma sp. Orden Coleoptera Tenebrio molitor Tribolium confusum (flour beetle) Orden Siphonaptera Ctenocephalides sp. (fleas) Tunga penetrans (sand flea) Orden Diptera Anopheles spp. (mosquitoes) Glossina spp. (tsetse fly) Tabanus spp. (horse and deer flies) Subphylum Chelicerata Clase arachnida Orden Acari Suborden Metastigmata Familia Ixodidae (hard ticks) Amblyoma americanum (lone star tick) Dermacentor spp. (dog tick) Ixodes scapularis (deer tick) Familia Argaside (soft tick) Ornithodorus turicata Suborden Astigmata Sarcoptes scabiei Suborden Prostigmata Demodex spp. (follicle mites) Clase insecta. Principales grupos de importancia médica. Esta clase es una de las muchas del Phylum artropoda y se divide en 31 ordenes. De ellos, solo algunos interesan desde el punto de vista médico. El orden Hemiptera, incluye a los reduvideos triatominos, transmisores de Trypoanosoma cruzi, causante de Enfermedad de Chagas. Siphonaptera es un orden con cerca de 3000 especies conocidas de las cuales algunas causan problemas por ser ectoparásitos y por transmitir bacterias causantes de peste, tifo exantemático, etc. El orden Díptera con más de 130.000 especies conocidas, se subdivide en 125 familias y dos subórdenes. Aquí se encuentras los vectores de enfermedades como malaria, fiebre amarilla, dengue y otras. Clase insecta. Principales grupos de importancia médica. El estudio de los insectos cubre una de los mas vastos y complejos campos de la biología, la entomología. El estudio de los insectos que causan enfermedades humanas corresponde a la Entomología Médica, la cual no solo incluye el estudio de los insectos sino de otros artrópodos de interés para la medicina. Importancia Médica. Desde el punto de vista médico los artrópodos son importantes por dos razones 1. Ellos causan enfermedades 2. Son vectores (biológicos o mecánicos) de agentes patógenos Además de los problemas reales causados por los artrópodos existe el delirio parasitario que constituye un problema psiquiátrico en el cual el paciente imagina tener parásitos cutáneos o internos, sufriendo las consecuencias de este delirio. También existen grados mas leves de problemas relacionados que se observan principalmente en mujeres, aunque en general hay una aversión y temor general por parte de la población a todos los insectos. Transmisión de agentes etiológicos: 1. Inoculación. 2. Trituración o aplastamiento. 3. Por ingestión Morfología. Las áreas rígidas (escleritos) del tegumento son separadas por líneas flexibles, las suturas, que permiten el movimiento del cuerpo, por medio de las articulaciones. Los escleritos dorsales se llaman tergitos, los ventrales esternitos y los laterales pleuritos. Región cefálica o cabeza. Esta constituida por seis segmentos que están fusionados y son difíciles de distinguir. Allí se ubican las antenas, piezas bucales, ojos compuestos y simples (ocelos). Los esternitos se han modificado para constituir las regiones identificadas en la Fig. 1. Para esta descripción se empleará un artrópodo primitivo perteneciente al orden Dictyoptera, Periplaneta americana. Cabeza de Periplaneta americana Región torácica: aquí se encuentran los apéndices articulados con función motora: deambulación (patas) y vuelo (alas). Región Abdominal Tórax: Los insectos característicamente tienen 3 pares de patas, La mayoría tiene alas, aunque algunos son ápteros a pesar de que primitivamente todos los insectos son alados. Dentro de los alados algunos tienen 1 par y otros 2 pares. Las alas se articular al tórax entre el tergito y la parte anterior o superior del pleurito. Mientras que las patas lo hacen entre el esternito y la parte inferior del pleurito. El tórax presenta 3 segmentos: anterior o Protorax, medio o mesotorax y posterior o metatorax. En cada uno de ellos se encuentra apendices: en el protorax las patas anteriores, en el mesotorax el primer par de alas y el segundo par de patas, en el metatorax el segundo par de alas y el tercer par de patas. Dentro de los artrópodos interesa conocer la clase insecta o hexapoda. Cuyas características más resaltantes son: cuerpo segmentado (cabeza, tórax y abdomen). Respiración aérea a través de un sistema traqueal. Presentan 3 pares de patas. Como los demás artrópodos su cuerpo está recubierto por quitina. En los artrópodos la quitina presenta invaginaciones (hacia la parte interna) que reciben el nombre de apodemas, cuya función es la de ser punto de sostén a la musculatura del artrópodo. Las funciones sensoriales y de prensión del alimento están situadas principalmente en la cabeza, las de movimiento en el tórax y las de digestión y reproducción en el abdomen. Además de la segmentación, algunos apéndices se dividen en artículos, que se diferencian de los segmentos porque no tienen musculatura propia. Este es el caso de los palpómeros o palpos, tarsoméros o tarsos, flagelomeros o flagelo de la antena y otros. Estructura del ala. Estructura de las patas (Fig. 4): Región abdominal. Externamente puede observarse la segmentación: 7 a 8 segmentos visibles de un total de 10 a 13. Los últimos están modificados por los genitales (genitalia). Esas estructuras suelen ser útiles para la clasificación taxonómica según el grupo estudiado. Internamente en el abdomen se encuentra el aparato digestivo y reproductor. El primero esta formado por el intestino que se divide en 3 porciones: anterior, medio y posterior Fisiología y biología. El tubo digestivo de los artrópodos es completo (hay boca y ano). El sistema excretor esta constituido por túbulos de Malpighi que retiran material y agua de la hemolinfa y desembocan en el inicio del intestino posterior. La respiración de los adultos y de algunas formas inmaduras se realiza por traqueas, que son tubos quitinizados que se ramifican y llevan el aire hasta los tejidos. El aire entra y sale de las traqueas por espiráculos, situados en las laterales del tórax y del abdomen. Son aberturas regulables para mayor protección contra la perdida de agua. Generalmente son 2 pares en el tórax y un par en cada segmento abdominal. Fisiología y biología. La cavidad del cuerpo (hemocele) de los artrópodos esta llena de un liquido llamado hemolinfa, que transporta agua, substancias nutritivas y de excreción, hormonas y contiene además células de defensa. La hemolinfa entra por la parte posterior de un vaso dorsal y es impulsada para adelante por sus contracciones peristalticas, volviendo al hemocele. Los insectos evolucionan y aumentan de tamaño realizando mudas entre un estadio y otro. Al sufrir la muda o ecdisis, cambian el tegumento (exuvia). El tiempo transcurrido entre una muda y otra se llama de estadio y el insecto entre las mudas es llamado de instar. Mientras que estadio se emplea para designar Fisiología y biología. Los insectos se pueden desarrollar de varias maneras. Según el tipo de metamorfosis que presentan, los insectos pueden ser clasificados en: 1. Ametabolos. Cuando las formas inmaduras semejan a los adultos morfológicamente, no habiendo entonces metamorfosis. 2. Prometábolos. Cuando presentan 4 estadios: huevo, ninfa (acuática) subimago (una forma alada, pero sexualmente inmadura) e imago 3. Hemimetábolos. Cuando presentan, al salir del huevo, formas ninfales que, después de varias mudas, dan origen a insectos adultos (alados) sin pasar por un estadio intermedio de pupa. Los hemípteros triatominos, vectores de Trypanosoma cruzi, ejemplifican este tipo de evolución. 4. Holometábolos. Son los únicos insectos de metamorfosis completa. Pasan por las fases de huevo, larva, pupa e imago (adulto), habiendo una etapa de pupa donde además de la inmovilidad hay profundas transformaciones estructurales como cuando aparecen las alas. Aquí se incluyen a todos los insectos superiores destacando los Diptera y los Siphonaptera, aunque los últimos no tienen alas. Los insectos de interés médico se ubican en las categorías 3 y 4. Control de los insectos Los insectos son uno de los grupos mas exitosos dentro de los seres vivos, cinco millones de años mas antiguos que el hombre y sus mayores competidores por alimento en el planeta. Además están ampliamente involucrados en la transmisión de enfermedades importantes por su frecuencia y/o gravedad. La lucha contra especies que causan daño para el hombre es de gran interés. El uso de insecticidas químicos de amplio espectro, representó anteriormente la forma más eficiente y económica de controlar estos vectores. En su mayoría actúan sobre el sistema nervioso del insecto, pero la falta de selectividad lleva a la destrucción de las especies nocivas y también de las beneficiosas para el hombre. Además causan efectos tóxicos sobre otros animales y hasta para el mismo hombre. Control de los insectos La aparición de resistencia a los insecticidas ha agravado el problema agregándose a otras dificultades encontradas en los últimos años como lo son su elevado costo. Es por ello que otros mecanismos han sido ensayados como alternativas de control: a. Estudio de productos naturales con acción insecticida que se encuentran en plantas (como las piretrinas), en artrópodos (varias toxinas y venenos) en bacterias (por ejemplo la exotoxina de Bacillus thuringiensis), en hongos, etc. b. Estudio de Feromonas sexuales que pudiesen atraer insectos a las trampas o soportes conteniendo insecticidas. Control de los insectos b. Estudio de Feromonas sexuales que pudiesen atraer insectos a las trampas o soportes conteniendo insecticidas. c. Estudio de hormonas juveniles y de sus antagonistas para bloquear el desarrollo larvario o pupal, reduciendo asi la población de insectos. d. Ensayo de otros métodos de control biológico, como el empleo de especies predadoras o de otros agentes patogénicos específicos (virus, bacterias, hongos, nematodos, etc.). e. Empleo de técnicas genéticas para inducir la esterilidad de los machos, los cuales serian utilizados como competidores de las poblaciones de machos normales. Otra metodología genética sería la creación en organismos transgenicos incapaces de infectarse con el agente etiológico o donde este no pueda evolucionar ni multiplicarse como el insecto normal. Control de los insectos A pesar de ello actualmente las únicas armas disponibles para el control de insectos es el uso sistemático de insecticidas orgánicos sintéticos. Ellos pertenecen fundamentalmente a 4 grupos de sustancias: 1. Organoclorados: encabezados por el DDT, el hexaclorciclohexano (HCH o BHC) y el dieldrin entre otros. 2. Organofosforados, como el malation y otros 3. Carbamatos (carbaril, propoxur, etc). 4. Piretroides Phylum Arthropoda Subphylum Crustacea Clase Insecta Orden Hemiptera Familia Reduvidae Subfamilia Triatominae Generos: Rhodnius, Triatoma, Panstrongylus Triatoma infestans Rhodnius prolixus Tabla 4. Diferencias entre los subordenes Nematocera y Braquicera. Suborden Nematócera Pequeños y fragiles Piernas largas Flagelos de antenas con numerosos segmentos (largas y evidentes) Larva con cabeza definida Adultos salen de la pupa por uana hendidura dorsal en forma de T (Ortorraphos, griego orthos, directo y raphe, costura) Familias: Psychodidae Culicidae Simulidae Ceratopogonidae Sub-orden Braquycera Más corpulentos (aspecto de moscas) Piernas cortas Antena: artículos fundidos o reducidos Larvas con cabeza retractil Familia Tabanidae Muscophorma (= Ciclorrapha) Tabla 4. Diferencias entre los subordenes Nematocera y Braquicera. Suborden Nematócera Pequeños y fragiles Piernas largas Flagelos de antenas con numerosos segmentos (largas y evidentes) Larva con cabeza definida Adultos salen de la pupa por uana hendidura dorsal en forma de T (Ortorraphos, griego orthos, directo y raphe, costura) Familias: Psychodidae Culicidae Simulidae Ceratopogonidae Sub-orden Braquycera Más corpulentos (aspecto de moscas) Piernas cortas Antena: articulos fundidos o reducidos Larvas con cabeza retractil Familia Tabanidae Muscophorma (= Ciclorrapha) Familia Culicidae: Dípteros nematóceros Escamas a lo largo de las nervaduras o venas alares Franja de escamas bien evidente a lo largo de la margen posterior de las alas Aedes aegypti Importancia médica de los anofelinos Enfermedad Especies Malaria Muchas Filariosis bancroftiana Arbovirus Anopheles.(N.) albimanus A. (N.) nuñeztovari A.(N.) aquasalis A.(N.) albitarsis A.(N.) aquasalis Taxonomia de los flebotomos (vectores de leishmaniosis) ORDEN FAMILIA: SUBFAMILIA: GENEROS: DÍPTERA PSICHODIDAE PHLEBOTOMINAE: Phlebotomus Lutzomyia SUBFAMILIA: PHLEBOTOMINAE: Pequeños dípteros jorobados y muy pilosos Ortorraphos nematóceros Alas lanceoladas erectas en reposo Nombres vulgares: Brasil: ala blanca, ala dura, mosquito paja. Venezuela: angoleta, balandra. Ingles sandflies Importancia médica: vectores de Leishmania SIMULIDOS. Taxonomia Orden: Diptera (nematóceros) Familia: Simuliidae: 1560 especies SubFlia: Simulinae 355 especies en el neotropico Tribu Prosimuliini: 10 géneros Simuliini: genero Simulium 13 sub-generos: Notolepria Cerqueirellium Ectemnaspis Psaroniocompsa Coscaroniellum Psilopelmia Importancia de su estudio Medicina Humana y Veterinaria Reaccion de las picadas Vectores de helmintiasis que afectan al hombre y a los animales domésticos. arbovirus ??.