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Universidad de Ciencias Médicas MB-19 Entomología Clínica Estudiantes: Matias Chaves Vindas, Mariangel Fernández Elizondo, Amanda García Madrigal, Rivaldo Garcia Steller, Sebastián Rodriguez Hidalgo, Julián Rojas Madrigal, Jenifer Soto Juarez, Melanie Torres Ulloa, Cristina Ugalde Vargas, Valeria Vargas Vargas SEMINARIO BLATTARIA Introducción El suborden Blattaria se encuentra conformado por insectos conocidos popularmente como cucarachas, estas son consideradas un grupo homogéneo, el cual posee una gran diversidad, con más de 4000 especies descritas, de las cuales únicamente 18 especies son consideradas pestes domésticas. (1-3) La mayoría de las especies de cucarachas se encuentran en regiones neotropicales, principalmente en bosques húmedos tropicales; sin embargo, especies con hábitos periantrópicos como Periplaneta americana pueden ser encontradas en lugares más fríos y cercanos a los polos. Los hábitats donde podemos encontrar es estos especímenes son muy variados como: troncos en descomposición, bajo rocas, bajo la litera de hojas, cuevas, arroyos, nidos de otros animales, entre otros. (2) Estos insectos presentan una transmisión mecánica para varios patógenos como hongos, virus y bacterias; generando un alto impacto en ambientes nosocomiales y ambientes urbanos. Entre las especies de mayor importancia clínica se destaca Blattella germanica y Periplaneta americana. (1-3) Además, en Costa Rica se destacan diversos géneros con relevancia en la salud pública como Periplaneta, Blattella, Rhyparobia, Eurycotis, Blaberus y Archimandrita. (3) Ciclos de vida y fases evolutivas. Las cucarachas, del orden Blattaria, son insectos de cuerpo aplanado, que miden entre 10 y 50 mm de longitud, y poseen un exoesqueleto duro y brillante. Su cabeza es pequeña y a menudo queda oculta bajo un pronoto grande y redondeado. Tienen largas antenas filiformes que se originan en la parte frontal de la cabeza, entre los ojos. Sus mandíbulas están diseñadas para masticar, roer y raspar, es importante destacar que estas no son chupadoras de sangre. Tanto machos como hembras tienen dos pares de alas, aunque en algunas especies, como Blatta orientalis, las hembras tienen alas muy reducidas y no funcionales.(1,4). A las alas delanteras de las cucarachas se les denomina Tegminas, estas son gruesas, pero no son usadas para volar, su función está dirigida a la protección de las alas traseras que son membranosas, dichas alas traseras son las que tienen la función de vuelo a pesar de que estas rara vez vuelan. Una forma de diferenciar las cucarachas de escarabajos, es que las alas anteriores (tegminas) de las cucarachas están colocadas sobre el abdomen de manera cerrada, tipo “tijera”, pero en los escarabajos sus alas anteriores se juntan dorsalmente formando una línea distintiva a lo largo del abdomen. (1,4). Por otra parte, poseen también patas, bien desarrolladas, las cuales están cubiertas de espinas y cerdas, y terminan en tarsos con un par de garras. Con respecto al abdomen, este es segmentado y ovalado, puede estar cubierto por las alas de forma completa o parcial. Para ambos sexos al final del abdomen (en el último segmento) se encuentra un par de cercos pilosos y segmentados. (1,4). El ciclo de vida de las cucarachas es hemimetábolo, lo que significa que pasan por una metamorfosis incompleta con etapas de huevo, ninfa y adulto. Prefieren ambientes cálidos y oscuros, y son principalmente nocturnas, ocultándose durante el día y alimentándose de diversos materiales orgánicos por la noche. Estas tienen la capacidad de vivir sin agua por un periodo de 5-10 semanas, y varios meses sin comida, para las ninfas jóvenes este periodo de supervivencia sin comida es de 7-10 días.(1,4,5). Las hembras ponen sus huevos en una estructura llamada ooteca, que puede contener entre 5 y 50 huevos, pero su rango típico es de 12-40. El periodo de vida de una cucaracha va desde varios meses hasta 2 años, y durante ese periodo ponen entre 4 y 90 ootecas.Las ootecas se depositan en grietas y otros lugares oscuros y protegidos, pero a menudo se ve a Blatella germanica corriendo con la ooteca sobresaliendo de la punta del abdomen. Dependiendo de la especie y las condiciones ambientales, las ninfas emergen después de 1 a 3 meses. Las ninfas se parecen a los adultos pero son más pequeñas, de color más claro y carecen de alas, que se desarrollan gradualmente a medida que mudan, pueden haber entre 5-7 estadíos ninfales y hasta 13 en el caso de Periplaneta americana. (1,4,5). El tiempo que tarda una ninfa en convertirse en adulto varía según la especie, la temperatura y la disponibilidad de alimentos, y generalmente dura entre 2 y 15 meses. Por ejemplo, en Blattella germanica, este proceso dura de 2 a 3 meses, mientras que en Periplaneta americana puede prolongarse 10-14 meses. (1,4). Hábitos y comportamientos Las cucarachas siguen patrones de comportamiento muy efectivos para encontrar alimento, agua y refugio, así que entender cómo obtienen información del entorno y cómo aprenden a orientarse espacialmente para satisfacer sus necesidades es crucial, principalmente si se quiere controlar su población. (6,7). Las cucarachas son de carácter gregario, por lo que viven en grupo, esto aumenta las probabilidades de cada individuo de acceder al alimento y refugio. Cuando eligen entre diferentes lugares con condiciones similares, lo hacen considerando el tipo de refugio para evitar los depredadores, la ubicación y calidad del alimento disponible para asegurar la supervivencia del grupo sin enfrentarse a una competencia excesiva, así mismo su inteligencia colectiva les permite evaluar distintas opciones y seleccionar la más adecuada para el grupo. (6,7). En el caso Blattella germanica, se ha comprobado que los machos y hembras eligen pareja basándose en criterios distintos y en diferentes etapas durante el apareamiento, lo que ayuda a evitar la endogamia. Los machos valoran su relación con las hembras a través de contactos antenales antes de decidir, prefiriendo generalmente a las hembras que no son hermanas. Por otro lado, las hembras eligen a los machos que muestran más vigor en el cortejo, que a menudo son los que no están emparentados. Esta selección asegura la calidad y cantidad de huevos en cada ooteca y la longevidad de sus crías.(6,7). Así mismo, Blatella germanica prefiere ambientes húmedos, cálidos, es común encontrarla en cocinas, baños, restaurantes. La actividad y comportamiento para alimentarse es diferente según la edad, las ninfas de primer y segundo estadío no salen de sus refugios, y conforme van madurando van desplazándose. (6,7). Especies de importancia clínica: Periplaneta americana Conocida como la cucaracha americana, es de las pestes más comunes del mundo, con una distribución cosmopolita y reconocidas como especies peridomesticas, sus migraciones al territorio americano se atribuyen a su presencia en barcos de esclavos africanos provenientes de Europa y África. Los adultos cuentan con un periodo de vida aproximado de 7 meses, pero pueden llegar a vivir más de 2 años. Morfológicamente, los adultos de esta especie son largos midiendo entre 34-53 milímetros de longitud, planas dorsoventralmente. Con un exoesqueleto brillante y duro, su coloración es café-rojiza con diferentes patrones más claros u oscuros en su pronoto, el cual es notorio y tiende a esconder la cabeza donde hay 2 antenas filiformes. Adicionalmente poseen cercos largos y delgados (relación largo ancho 5-1) y una placa perianal larga y amplia. Tienen un par de alas que no deja ver su abdomen segmentado oval. Las hembras desprenden su ooteca (8mm) y esta tiene (12-16 embriones). Generalmente las hembras ponen huevos/los producen 9-10 veces en su vida. Las ninfas completan su desarrollo en año y medio o dos años luego de pasar por diversas mudas (10-13). (1,3,4) Estas tienen gran importancia a nivel de salud pública debido a que son vectores mecánicos de diferentes patógenos para el ser humano, como bacterias, hongos, protozoarios, helmintos y diferentes virus; además, son responsables de causar otras enfermedades como disentería, gastroenteritis y neumonía. Así mismo, algunos de los agentes patógenos que puede llegar a transmitir Periplaneta americana son Bacillus subtilis, la cual es una bacteria causante de conjuntivitis; Escherichia coli, encargada de provocar diarrea, gastroenteritis y envenenamiento en los alimentos; y el agente causal de la fiebre tifoidea, Salmonella typhi. Por otro lado, parásitos del ser humano como Ascaris lumbricoides, Hymenolepis spp., Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis. (8) Sin embargo, las cucarachas también pueden causar problemas de alergias en algunos seres humanos, ya sea por medio de contacto, inhalación de sustancias que éstas emiten, ingesta de alérgenos en alimentos o por medio de picaduras. Los síntomas que pueden llegar a causar varían de una persona a otra; no obstante, usualmente son estornudos, reacciones en la piel, dolor de ojos e infecciones en el oído. Además de lo anterior, existen casos donde los mencionados cuadros de alergias llegan a evolucionar y provocan asma. (1,8) Blatella germanica Conocida como la cucaracha alemana, es considerada la especie de plaga doméstica más importante en todo el mundo y viven un promedio de 130 días. Los adultos son pequeños, de color marron con un tamaño de 10-20 mm y un notable dimorfismo sexual: las hembras suelen ser pequeñas, gruesas, con el abdomen cubierto por las tegminas mientras que los machos usualmente son delgados, largos, con el abdomen posterior cónico y las terminales de este visibles. Entre sus características distintivas están que en el pronoto presentan dos bandas longitudinales de color oscuro; la musculatura de las alas es vestigial, es decir que se les dificulta volar. Con respecto a las ninfas, estas son más oscuras y pequeñas que los adultos, no poseen alas y completan su desarrollo en 7 a 12 semanas. (3,4,10) Las hembras producen una ooteca de 6 a 9 mm que la lleva hasta unas horas antes de la eclosión de las ninfas y contiene alrededor de 30 a 40 embriones. Las ootecas se producen a intervalos de 20 a 25 días, y una hembra es capaz de producir de cuatro a ocho ootecas durante su vida. (4) Estas cucarachas son vectores mecánicos para una gran variedad de microorganismos incluyendo bacterias, protozoarios, helmintos y virus. Dentro de las bacterias que pueden transportan están Escherichia coli productora de diarrea; Salmonella typhi responsable de la fiebre tifoidea; Pseudomonas aeruginosa causante de de infecciones en el tracto pulmonar y urinario; Enterococcus faecalis asociado con endocarditis e inflamaciones en la vejiga. (9,10) En cuanto a parásitos, pueden ser portadoras de protozoarios como Giardia intestinalis productora de diarrea y Entamoeba histolytica causante de la disentería amebiana; en el caso de helmintos se encuentran Trichuris trichiura y Enterobius vermicularis, causantes de tricuriosis y enteriobiosis respectivamente. (10) Con respecto a los virus, estas pueden ser vectores del virus polio responsable de la poliomielitis, así como otros virus causantes de la gastroenteritis. Por otro lado, pueden generar reacciones alérgicas tales como sarpullido en la piel, congestión nasal, ojos aguados, asma y estornudos. La exposición puede ser por ingestión o por inhalación de materiales derivados de cucarachas en el polvo transportado en el aire. (10) Las cucarachas no solo afectan a los humanos siendo vectores mecánicos de microorganismos, también contaminan los alimentos generando un olor característico procedente de las heces y las secreciones de las glándulas salivales/abdominales, o por la presencia de insectos muertos. (11) Otras problemáticas asociadas Además de su capacidad como vector de enfermedades, las especies dentro del suborden Blattaria pueden llegar a generar distintas eventualidades negativas asociadas a sus características fisiológicas y su comportamiento en relación al ambiente. Los principales rasgos de estas especies que influyen en las problemáticas que su presencia suele causar en áreas pobladas se pueden mencionar: Reproducción Rápida Blattella germanica (Cucaracha alemana): Velocidad de reproducción: Blattella germanica tiene un ciclo de vida corto y una alta capacidad de reproducción. Es capaz de establecer una población considerable en un corto período de tiempo debido a su alto potencial reproductivo (número de huevos puestos) y su ciclo de vida rápido. Las hembras llevan su cápsula de huevos durante aproximadamente un mes antes de la eclosión. (12) Cantidad de reproducción: Tiene el mayor potencial reproductivo entre las cucarachas que infestan los hogares, lo que le permite aumentar rápidamente su población en condiciones favorables. (12) Periplaneta americana (Cucaracha americana): Velocidad de reproducción: La población de Periplaneta americana fluctúa en función de la disponibilidad de alimentos y las condiciones ambientales favorables para la reproducción. Cuando las condiciones son óptimas, la población puede aumentar. (12) Alérgenos Se han identificado varios alérgenos en la Periplaneta americana, incluyendo Per a 1, Per a 3, Per a 4, Per a 7, Per a 8, y Per a 9. Estos alérgenos han mostrado diferentes niveles de prevalencia de sensibilización en pacientes alérgicos de diferentes regiones geográficas. La exposición a alérgenos de Periplaneta americana está asociada con un incremento en la morbilidad por asma, especialmente en niños de áreas urbanas con condiciones de vida precarias. (13) Aunque la especie con más casos reportados de alergias es la Periplaneta americana, se ha reportado que Blattella germánica también presenta estos agentes alérgenos. Los pacientes muestran una correlación alta entre la sensibilización a Blattella germanica y Periplaneta americana, aunque algunos pueden ser sensibles solo a una de las especies. (13) Daños en la industria Periplaneta americana y Blattella germanica son omnívoras y pueden alimentarse de una amplia variedad de materiales, incluyendo residuos orgánicos, alimentos almacenados, papel, cuero, e incluso pegamento, esta característica afecta económicamente a distintos sectores, principalmente a los siguientes: Alimenticio: La infestación de cucarachas en cocinas, restaurantes y hospitales puede llevar a la contaminación de alimentos, lo que genera pérdidas económicas significativas y riesgos para la salud. (14) Papelería y Textiles: En oficinas, hogares y bibliotecas, las cucarachas pueden dañar libros, documentos y textiles al alimentarse de estos materiales o simplemente al contaminarlos con sus desechos. (14) Construcción: Las cucarachas pueden anidar en grietas y otros espacios en paredes, pisos y techos, causando daños a los materiales de construcción a través de su actividad constante. (14) Adaptabilidad ambiental Ambas especies pueden adaptarse a una amplia gama de condiciones ambientales, como temperaturas extremas, diferentes niveles de humedad, y diversas fuentes de alimento. Esta adaptabilidad les permite sobrevivir en diferentes entornos. Pueden vivir tanto en interiores como en exteriores, lo que dificulta su control y erradicación. Además, sus características fisiológicas y genéticas les han permitido evolucionar para tolerar no sólo factores ambientales, sino que también los intentos humanos de amainar su presencia en áreas pobladas, siendo estas especies capaces de soportar ciertos plaguicidas y de habitar en paisajes urbanos con facilidad. (14) Estrategias de control y prevención Para lograr estrategias de control y prevención contra la especies descritas, se debe conocer su comportamiento, hábitats y ciclo de vida, de esta manera se pueden establecer medidas que logren una erradicación eficaz. Algunas medidas que se pueden adoptar para su prevención (15) son: 1. Mantener la limpieza y el orden: Evitar la acumulación de ropa, desechos, papeles que puedan ser fuente de alimento y refugio para las cucarachas. 2. Guardar los alimentos en recipientes herméticos. 3. Revisar la infraestructura en busca de grietas, tanto en las paredes como en los marcos de las puertas. 4. Evitar fuentes de humedad: Revisar las tuberías en busca de fugas Para lograr un control efectivo se requiere enfoques integrados que alternen el uso de productos químicos con otras prácticas de control. Y estas dependen del lugar al que serán aplicadas esas medidas de control. Medidas de control Uso de trampas adhesivas: las trampas colocadas en el lugar correcto favorecen una detección temprana del resurgimiento o la introducción de una población de cucarachas. (16) Uso de insecticidas inorgánicos: Elegir adecuadamente el insecticida es importante,sobre todo por la resistencia de estas especies a estos químicos,dos de los insecticidas que han mostrado mayor efectividad son Lambda-cialotrina y Permetrina.(15) Por otra parte, los insecticidas pueden combinarse, se pueden combinar con reguladores del crecimiento como inhibidores de la síntesis de quitina o juvenoides, ésto inhibe el crecimiento normal de las etapas de vida inmaduras y provocan incompetencia reproductiva. (16) Esto puede tener un efecto retardado que requiere entre 4 y 6 meses. Aplicación de formulaciones en polvo: Dentro de este grupo se puede mencionar el ácido bórico,el polvo delta, el polvo Drione. (15) Está indicado en lugares donde no se pueden utilizar pesticidas neurotóxicos como en los hospitales. Sin embargo para su aplicación se requiere equipo de protección. Estos brindan protección por aproximadamente 3 meses. Aplicación de formulaciones de cebo: las formulaciones granulares de cebo que contienen abamectina y ácido ortobórico son tóxicas para ambas especies.Las formulaciones de gel fipronil 0,03% son útiles en superficies de cemento, barro, madera.Puede brindar protección sostenida por 12 meses. (16) Aplicación de formulaciones insecticidas de pintura: Este es un insecticida de contacto, que tiene liberación gradual de ingredientes. Una vez que se absorbe en las patas del insecto ocasiona su muerte en 24-48 h. La protección de este va de 3 -9 meses dependiendo las condiciones del lugar. (17) Biocontrol Algunos enemigos naturales utilizados para el control de Periplaneta americana son: Evania appendigaster avispa parasitoide, Aprostocetus hagenowii ambos parasitoides de las ootecas (18). Por otra parte, algunos hongos entomopatógenos como Metarhizium anisopliae, han demostrado ser exitosos en el control de cucarachas americanas.(9) Los hongos se utilizan para mejorar la tasa de destrucción de los insecticidas, este uso sinérgico busca reducir la concentración y la cantidad de insecticidas utilizados. Ejemplo Fenitrotion y Metarhizium anisopliae.(17) La combinación de estos métodos, junto a una buena higiene y un control periodico ayudan a controlar las plagas de cucarachas. Conclusión Blatella germanica y Periplaneta americana son dos de las principales especies de artrópodos que representan un problema de salud pública por su papel como vectores mecánicos. El impacto negativo que genera su amplia distribución a nivel mundial justifica el diseño de estrategias y programas de control que buscan suprimir los efectos en la salud y economía. Bibliografía 1. Medical Entomology for Students. 5th. ed. Cambridge: Mike Service; 2012 2. Núñez, R. Evaluación de la relación entre características morfológicas y el nicho climático en diez especies cubanas del género Eurycotis Stäl (Dictyoptera: Blattaria) [Internet]. Cuba; 2018. Disponible en: https://www.researchgate.net/profile/Reinier-Nunez-Bazan-2/publication/349641780_ Evaluacion_de_la_relacion_entre_caracteristicas_morfologicas_y_el_nicho_climatico _en_diez_especies_cubanas_del_genero_Eurycotis_Stal_Dictyoptera_Blattaria/links /603971f9299bf1cc26f41511/Evaluacion-de-la-relacion-entre-caracteristicas-morfolog icas-y-el-nicho-climatico-en-diez-especies-cubanas-del-genero-Eurycotis-Stal-Dictyo ptera-Blattaria.pdf 3. Avendaño, A., Molina, A. y Valerio, I. (2018). 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