Modelos de distribuição de vetores de leishmaniose visceral no Estado de Mato Grosso do Sul, com dados bioclimáticos e espectrais
Paulo Silva de Almeida1
Ezequiel Pereira Ramos1
José Oliveira da Silva1
Marcos Antônio Batista Teixeira1
Alan Sciamarelli 2
1 Laboratório Regional de Entomologia/NRS/SES.
Rua Hilda Bergo Duarte 940, Centro, 79806-020 Dourados, MS. psilvadealmeida@yahoo.com.br
2 Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais – FCBA João Rosa Góes 1761-070 - Dourados, MS, Brasil
alansciamarelli@ufgd.edu.br
Resumo. Lutzomyia longipalpis é o vetor principal da leishmaniose visceral no Brasil e apresenta ampla
distribuição pelo país. Lutzomyia cruzi também é um vetor, mas normalmente aparece numa frequência menor. O Programa de Controle da Leishmaniose Visceral (PCLV) do Ministério da Saúde propôs a realização de levantamentos entomológicos e monitoramento entomológico nos municípios classificados como áreas de transmissão intensa e moderada com objetivo de delinearem as ações de controle da doença. O objetivo dessa pesquisa foi conhecer a distribuição geográfica de Lu. longipalpis e Lu. cruzi em alguns municípios que apresentaram a doença no Estado de Mato Grosso do Sul e construindo modelos que possam sugerir as áreas de ocorrência dos vetores de leishmaniose visceral e seus possíveis habitats no Estado. A pesquisa foi realizada em ambiente urbano, centro e periferia, de 55 municípios, correspondendo a 70,0% dos municípios desse Estado, entre 2003 e 2009. Lu. cruzi foram registrados 18 pontos de ocorrência e para Lu. longipalpis 113 pontos nos diversos municípios visitados. A modelagem de distribuição de espécies utilizou os algoritmos contidos no Open Modeller Desktop 1.1.0. foram utilizados dados bioclimáticos e índices de vegetação (NDVI) para a construção dos modelos. Lu. longipalpis foi capturado em 34 (62%), Lu. cruzi ocorreu em quatro (7,3%) dos municípios. Os modelos com NDVI mostraram, áreas de maior probabilidade de ocorrência das espécies, menores e fragmentadas. Isto demonstra que as formações vegetacionais não estão contínuas, mas, num alto grau de degradação no Estado, influenciando diretamente os ambientes e o comportamento dos vetores.
Abstract. Lutzomyia longipalpis is the principal vector of visceral leishmaniasis in Brazil and is widely
distributed throughout the country. Lutzomyia cruzi is also a vector, but usually at a lower frequency. It was created by the Health Ministry Program for the Control of Visceral Leishmaniosis (PCLV), who proposed the entomological investigations in municipalities classified as areas of intense transmission and moderate aiming to devise measures to control the disease. The objective of this research was to understand the geographic distribution of Lu. longipalpis and Lu. cruzi in some municipalities that had the disease in Mato Grosso do Sul and building models that may suggest areas of occurrence of vectors of visceral leishmaniasis and their potential habitats in the state. The survey was conducted in urban, center and periphery of 55 municipalities, representing 70.0% of the municipalities of that State, between 2003 and 2009. Lu. cruzi were recorded 18 points of occurrence and Lu. longipalpis 113 points in the various cities visited. The modeling of species distribution used algorithms contained in the Open Desktop Modeller 1.1.0. data were used bioclimatic and vegetation index (NDVI) for the construction of models. Lu. longipalpis was captured in 34 (62%), Lu. cruzi occurred in 4 (7.3%) of municipalities. The models with NDVI showed areas of higher probability of occurrence of the species, smaller and fragmented. This demonstrates that the vegetation formations are not continuous, but a high degree of degradation in the state, directly influencing the environments and the behavior of the vectors.
Key-words: leishmaniasis, NDVI, Lutzomyia longipalpis, Lutzomyia cruzi.
1. Introdução
A degradação do meio ambiente, o movimento migratório rural-urbano, a desorganização desse espaço urbano, o aumento da densidade demográfica, com maior produção de resíduos sólidos e destino inadequado destes e a convivência muito próxima de moradores com animais domésticos são alguns dos fatores facilitadores da urbanização da leishmaniose visceral americana em cidades de médio e grande porte (Ministério da Saúde 2006).
A leishmaniose visceral (LV) é considerada primariamente como uma zoonose emergente podendo acometer o homem, quando ele entra em contato com o ciclo de transmissão do parasita, transformando-se em uma antropozoonose (Ministério da Saúde 2006).
Segundo relatórios obtidos pelo SINAN (Sistema de Informações de Agravos de Notificação), Serviço de Vigilância epidemiológica da Secretaria Estadual de Saúde do Estado de Mato Grosso do Sul, no período entre 2003 e 2009, foram notificados 1726 casos de leishmaniose visceral americana (LVA), sendo que a maioria dos casos foi registrada nos municípios de Aquidauana, Anastácio, Campo Grande, Corumbá e Três Lagoas consideradas áreas de transmissão intensa de LVA.
Lutzomyia longipalpis é considerada o vetor principal da LVA no Brasil (Ministério
da Saúde 2006; Silva et al. 2007; Souza et al. 2009).
Atualmente Lu. longipalpis tem ampla distribuição na maioria dos estados da federação. Lutzomyia cruzi foi incriminada como vetor da LVA nos municípios de Corumbá e Ladário, estado de Mato Grosso do Sul (Santos et al. 1998), onde é espécie predominante (Almeida et al., 2010). Posteriormente foi detectado um exemplar por Oliveira et al. (2003) no município de Campo Grande. Recentemente no estado de Mato Grosso Missava e Lima (2007), registraram a presença de Lutzomyia cruzi em 22 municípios.
A partir de 2003 o Ministério da Saúde, através da Secretaria de Vigilância em Saúde, propôs nova metodologia para o Controle da LVA no Brasil. Foi criado o Programa de Controle da Leishmaniose Visceral (PCLV), que se propôs a realizar investigações entomológicas nos municípios classificados como áreas de transmissão intensa e moderada com objetivo de delinearem as ações de controle da doença (Ministério da Saúde, 2006).
Durante a última década, vários estudos têm demonstrado a utilidade do sensoriamento remoto e SIG para analisar e identificar os determinantes ecológicos das distribuições de doenças parasitárias, gerando mapas preditivos. Para os programas de controle de doenças, aplicar essas técnicas é relativamente barato e de fácil interpretação, podendo-se gerar resultados que estão diretamente relacionadas ao controle de decisões (King et al. 2004)
2. Objetivo
O objetivo dessa pesquisa foi conhecer a distribuição geográfica de Lu. longipalpis e
Lu. cruzi nos municípios com transmissão de leishmaniose visceral no Estado de Mato
Grosso do Sul, visando fornecer subsídios para o controle desses vetores, utilizando dados de sistema de informação geográfica e de sensoriamento remoto.
3. Material e Métodos
O Estado de Mato Grosso do Sul está localizado na região Centro-Oeste do Brasil, com
superfície de 358,2 mil Km2. Limitando-se a Leste com Minas Gerais, São Paulo e Paraná
e ao Norte com Mato Grosso e Goiás, também faz limites internacionais com a Bolívia e Paraguai. A população do Estado é de 2.033.855 habitantes (IBGE, 2010), possui 78 municípios, divididos em 11 microrregiões. É caracterizado por duas grandes unidades: O Planalto Sedimentar da Bacia do Rio Paraná e a Planície do Pantanal Sul Matogrossense. É constituído por três biomas, Cerrado, Pantanal e Mata Atlântica.
O clima de Mato Grosso do Sul, de acordo com a classificação de Köppen, varia entre os subtipos Aw (clima tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no inverno) e o Cfa (clima mesotérmico úmido sem estiagem), sendo a temperatura do mês mais quente superior a 22ºC, apresentando no mês mais seco uma precipitação superior a 30 mm de chuva. No Estado, há predomínio de relevo suave ondulado e de Latossolos (IBGE, 1990).
Em função da ocorrência de casos humanos de leishmaniose visceral americana em vários municípios no Estado de Mato Grosso do Sul, houve a necessidade de realização de levantamentos entomológicos nas áreas com transmissão e áreas sem transmissão de LV, com intuito de levantar informações quantitativas e qualitativas das espécies vetoras da LVA no Estado de Mato Grosso do Sul.
Os dados utilizados foram obtidos de pesquisas entomológicas de flebotomíneos, realizadas pelo Núcleo Estadual de Entomologia e Laboratórios Regionais da Secretaria de Estado de Saúde da Coordenadoria de Controle de Vetores/SES. A pesquisa foi realizada em ambiente urbano de 55 municípios do Mato Grosso do Sul, correspondendo a 70% dos municípios desse Estado.
Entre 2003 a 2009 o serviço de Entomologia do Estado de Mato Grosso do Sul, realizou pesquisa entomológica de flebotomíneos em 55 municípios prioritários, classificados como áreas transmissão intensa, moderada e esporádica de LVA.
Para Lu. cruzi foram utilizados 18 pontos de ocorrência e para Lu. longipalpis 113 pontos de ocorrência nos diversos municípios visitados, vários pontos por município, e em diversos locais na área urbana, no centro e na periferia.
As coletas foram realizadas com armadilhas luminosas tipo CDC, instaladas ao entardecer no interior das residências (intradomicílio) e abrigos de animais domésticos
(peridomicílio) e recolhidos após 12 horas, ao amanhecer, durante três (3) noites consecutivas. Para identificação dos Gêneros e Espécies, foram utilizadas chaves de identificação específicas. Os exemplares de flebotomíneos estão depositados no Laboratório Regional de Entomologia de Dourados da Secretaria Estadual de Saúde de Mato Grosso do Sul.
Segundo Arias et al. (1985) e Young e Arias (1991) a distribuição geográfica dos vetores estudados é influenciada por barreiras físicas, precipitação, vegetação, solo e abundância de hospedeiros vertebrados sobre o qual se alimentaram.
Para as modelagens de distribuição de espécies foram utilizados algoritmos contidos no Open Modeller Desktop 1.1.0 (Muñoz et al. 2009). Estes algoritmos permitem previsões da distribuição geográfica de uma espécie a partir de modelos de nicho fundamental de espécies e com base nos dados de seus pontos de ocorrência e de um conjunto de variáveis ambientais, (temperaturas, precipitação, número de dias com chuva, umidade relativa, insolação, evaporação, precipitação e altitude), relevantes para as espécies em questão, denominado “bioclima” (Hijmans et al. 2005).
O índice de vegetação a partir de imagem de satélite (NDVI) dos anos de 2007 e 2008 foi obtido a partir do MODIS com 1km de resolução espacial (http://tbrs.arizona. edu/cdrom/VI_Data/1km/1km.html). O NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) pode contribuir com dados sobre as condições das formações vegetacionais na área estudada principalmente quando o organismo sofre influência da variação da vegetação (Amaral et al. 2007).
O NDVI consiste em uma equação que tem como variáveis as bandas do vermelho e infravermelho próximo, como se segue:
NDVI = IVP – V / IVP + V
Onde: IVP = valor da reflectância da banda no Infravermelho próximo V = valor de reflectância da banda no vermelho
Os dados climatológicos, como precipitação, umidade, temperatura e de vegetação foram representados em SIG, na resolução espacial compatível com a escala de análise do Estado. Os resultados apresentados são a soma dos valores acima de 70% (setenta por cento) dos algoritmos GARP (Genetic Algorithm for Rule-set Production), Maxent (Maximum entropy) e SVM (Support Vector Machines) realizados através do Open Modeller Desktop. O programa computacional Arcview 9.3.1 possibilitou a estruturação da base de dados.
4. Resultados e Discussão
Os vetores da leishmaniose visceral ocorrem em 39 (71%) dos 55 municípios pesquisa-dos, conforme mostra a Figura 1.
Figura 1. Municípios de ocorrência dos vetores de leishmaniose visceral Lutzomyia longipalpis (Lutz & Neiva 1912) e Lutzomyia cruzi (Mangabeira 1938) no Estado de
Mato Grosso do Sul.
b
d
Figura 2. Modelos de distribuição dos vetores de leishmaniose visceral Lu. cruzi (a e b)
e Lu. longipalpis (c e d) no Estado de Mato Grosso do Sul, somente com dados bioclimá-ticos (a e c) e mais NDVI (b e d).
Lu. longipalpis foi capturado em 34 (62%) municípios, sendo eles: Água Clara,
Anastácio, Antônio João, Aquidauana, Bataguassú, Bela Vista, Bodoquena, Brasilândia, Campo Grande, Caracol, Coxim, Costa Rica, Corguinho, Dourados, Dois Irmão do Buriti, Guia Lopes da Laguna, Inocência, Jardim, Jaraguarí, Maracajú, Miranda, Nioaque, Paranhos, Ponta Porã, Porto Murtinho, Rio Verde de Mato Grosso, Ribas do Rio Pardo, Rochedo, Rio Negro, Santa Rita do Pardo, Selvíria, Sidrolândia, Terenos, Três Lagoas.
A espécie Lu. cruzi ocorreu em quatro (7,3%) dos municípios investigados Camapuã, Corumbá, Ladário e São Gabriel do Oeste. Nos municípios de Bonito e Campo Grande foi assinalado à presença das duas espécies de Lu. longipalpis e Lu. cruzi. Neste estudo relatou-se pela primeira vez a ocorrência de Lu. cruzi nos municípios de, Camapuã e São Gabriel do Oeste.
Lu. longipalpis apresenta a maior quantidade de estudos, sua ocorrência se estende no México, Honduras, Nicarágua, Costa Rica, Panamá, Colômbia, Venezuela, Bolívia, Paraguai, Argentina e Brasil. Lu. longipalpis é bem documentada como o principal vetor de leishmaniose visceral nas Américas (Deane e Deane 1962, Lanzaro et al. 1993 e Sherlock 1996).
No Rio Grande do Norte, Lu. longipalpis foi encontrado em 93% dos municípios estudados em todas as áreas geográficas do estado, independentemente as diferenças de clima e topografia. No entanto, para outras espécies Lutzomyia essas variáveis pareciam ser importantes. É possível que Lu. longipalpis seja mais adaptável às mudanças ambientais do que outros Lutzomyia spp. (Ximenes et al. 2000).
Estudos realizados no estado de Mato Grosso demonstraram grande ocorrência de Lu.
longipalpis nas áreas com bioma de floresta, transição e cerrado e Lu. cruzi apresentou
Quanto à sazonalidade, verificou-se maior abundância de Lu. longipalpis na estação chuvosa (Silva et al. 2007). E os picos mais expressivos de Lu. cruzi surgiu logo após as precipitações moderadas e regulares, nas semanas que antecedem as explosões, estas foram estimuladas pela elevação das temperaturas mínimas (Galati 1997).
Analisando-se os resultados, foram observadas diferenças entre os modelos onde somente foram utilizados os dados climáticos e os acrescidos dos índices de vegetação NDVI, conforme a Figura 2 (a-d)
Peterson et al. (2004) sugerem que para uma melhor previsibilidade da distribuição dos vetores pelo estado de São Paulo, seria necessário um mínimo de 40 cidades ou pontos registrados de ocorrência.
Os modelos gerados para Lu. cruzi e para Lu. longipalpis apresentaram diferenças nos tamanhos das áreas sugeridas para a existência das espécies, pois, Iwashita (2008) sugere que além das diferenças entre os algoritmos a quantidade de pontos é determinante para a construção dos modelos.
O NDVI pode contribuir com dados sobre as condições das formações vegetacionais na área estudada principalmente quando o organismo sofre influência da variação da vegetação (Amaral et al. 2007).
Os modelos com NDVI sugerem áreas semelhantes, em tamanho, aos modelos com dados bioclimáticos, contudo, há uma maior fragmentação nas áreas sugeridas. Isto demonstra que os dados acrescentados podem incrementar a qualidade dos modelos, sugerindo também que as formações vegetacionais não estão contínuas e apresentam alto grau de degradação no Estado, influenciando diretamente os ambientes e o comportamento dos vetores.
Modelos de distribuição de espécie podem contribuir para o planejamento de medidas a serem tomadas para que espécies nocivas ao meio ambiente possam ocupar áreas nativas e dominá-las (Guglieri et al. 2009)
5. Conclusões e Sugestões
A modelagem permite o desenvolvimento de previsões geográficas de espécies pouco conhecidas que são importantes na compreensão da geografia dos sistemas das doenças, tendo implicações importantes para questões de saúde humana.
As diferenças entre os modelos podem sugerir que áreas de vegetação nativa podem influenciar a presença dos vetores contribuindo no planejamento de medidas e viabilizando a proteção da comunidade envolvida.
Os dados de NDVI acrescentam informação de qualidade na construção dos modelos de organismos que podem sofrer influência das condições da vegetação.
A região do pantanal abrange os estados de Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, assim sendo, os modelos sugeridos para o Mato Grosso do Sul servirão de iniciativa para os estudos de modelos nas demais áreas do pantanal no Mato Grosso, sendo vital a análise das possibilidades de ocorrência dos vetores da leishmaniose visceral americana (LVA).
6. Referências
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