Supravegherea Populatiei de Vectori din Genul Culicoides Analiza de Risc Pentru Boal Alimbii Albastre

Supravegherea populației de vectori din genul Culicoides din județul Cluj.

Analiza de risc pentru Boal alimbii albastre

I.1. Introducere

În natură există o varietate foarte mare de insecte, peste 55% din totalul speciilor de organisme vii cunoscute în lume, aparțin acestei clase. Numărul lor nu este cunoscut exact dar se estimează că ar exista între 10 și 70 de milioane de specii. La începutul sec. XX s-a diferențiat în cadrul zoologiei o nouă disciplină științifică: entomologia medicală care pune accent pe importanța medicală a insectelor hematofage. Ulterior un mare număr de cercetări științifice și aplicații de teren au dus la clarificarea funcției vectoriale a insectelor hematofage și la progrese în controlul vectorilor și a epizootiilor produse de aceștia. S-a dovedit că intervenția insectelor în transmiterea unor boli infecto-contagioase și parazitare la animale și oameni se prezintă sub două aspecte: vectori biologici propriu-ziși, activi (Anopheles, Culex, Culicoides, etc.) care se caracterizează prin multiplicarea și dezvoltarea ciclică a unor agenți infecțioși și transmiterea lor la vertebrate; vectori mecanici care transportă pe sau în corpul lor agenții infecțioși fără ca aceștia să parcurgă în insectă o parte din ciclul lor biologic;

În ultimii ani se conturează o abordare modernă a studiului epidemiologic al bolilor infecțioase și parazitare, prin introducerea programelor naționale și internaționale de supraveghere a populațiilor de insecte vector, a căror prezență și cuantum al populației într-un anumit areal implică riscul răspândirii unei anumite boli sau chiar condiționează evoluția epidemiologică ulterioară a acesteia.

Astfel, Boala limbii albastre (Bluetongue; Cod OIE A-090) este o boală virală necontagioasă transmisă și menținută de insecte hematofage (insectele din genul Culicoides reprezentând principalii vectori). Cunoscută încă din a doua jumătate a secolului trecut, odată cu intensificarea creșterii oilor merinos în Africa de Sud, boală exotică, considerată fără importanță pentru Europa, în ultimii ani s-a extins foarte mult în Bazinul Mediteranean ajungând până la granița de Sud a României ceea ce a pus în alertă autoritățile veterinare mondiale și române, care au pus la punct un program de supraveghere a populațiilor de animale și a vectorilor de pe teritoriul României.

I.2. Date bibliografice privind morfologia și sistematica genului Culicoides

I.2.1. Încadrare sistematică și principalele specii

Genul Culicoides este încadrat sistematic în clasa Insecta, ordinul Diptera, subordinul Nematocera, familia Ceratopogonidae, subfamilia Ceratopogoninae.

Familia Ceratopogonidae cuprinde aproximativ 60 de genuri cu peste 4000 de specii. Din punct de vedere biologic, speciile familiei se pot diviza în trei grupuri. Primele două categorii cuprind specii prădătoare și respectiv parazite ale altor grupe de insecte. De importanță medicală este al treilea grup, format din specii ale căror femele sunt hematofage pe animale vertebrate.

Ceratopogonidele sunt divizate în patru subfamilii (Leptoconopinae, Forcipomyiinae, Dasyheleinae, Ceratopogoninae). Implicații medicale are numai subfamilia Ceratopogoninae, care înglobează mai multe genuri, dintre care doar trei cuprind specii ale căror femele sunt parazite la vertebrate: Culicoides, Forcipomyia și Leptoconops. Doar genul Culicoides (fig. 1) cuprinde specii ce se studiază în patologia veterinară, celelalte fiind importante în medicina omului. Până în anul 1996 în cadrul genului Culicoides, s-au identificat peste 1400 specii, dintre care circa 90% hematofage, răspândite pe orizontală de la tropice până în zona tundrei iar pe verticală de la nivelul mării până la altitudini de 4200 m, în Tibet (Cosoroabă, 2000). Genul este divizat la ora actuală în mai multe subgenuri: Avaritia Fox, 1955; Culicoides Latreille, 1809; Silvicola Mirzaeva și Isaev, 1990; Monoculicoides Khalaf, 1954; Remmia Glukhova, 1977; Hoffmania Fox, 1948; Haematoyidium, Goeldi, 1905; Oecacta Poey, 1853;(Tabelul 1)

Tabelul 1. Principalele subgenuri ale genului Culicoides și câteva specii vector (Meiswinkel și col., 2004)

Identificarea cu acuratețe a speciilor de Culicoides este o provocare pentru orice entomolog, în principal datorită variațiilor interspecifice confuze din cadrul genului. Prin metode moleculare de identificare a speciilor, s-a pus în evidență faptul că secvența ITS2 din ADN-ul ribosomal din nucleu, diferă foarte mult de la o specie la alta și caracterizează originea filogenetică a speciilor. Astfel taxonomia actuală trebuie rectificată, urmând ca prin coroborarea datelor din studiul insectelor din punct de vedere morfologic cu datele obținute prin metode moleculare, să se poată descoperi noi specii sau să se revizuiască încadrarea cestora în subgenuri și complexe. Prin studiul caracterelor morfologice culicoizii se încadrează în complexe (Meiswinkel și col., 2004).

Pentru zona în care s-a efectuat studiu sunt de interes speciile aparținând complexelor Culicoides (imicola), Culicoides (pulicaris), Culicoides (obsoletus) și Culicoides (nubeculosus).

Peste 60 de specii ale genului Culicoides sunt considerate a fi capabile să transmită diferite boli virale pe diferite continente (tabelul 2). (Popa, 2003)

Din cele 1400 de specii ale genului Culicoides, la noi în țară au fost găsite doar 10: Culicoides austeri, Culicoides bezzia, Culicoides furcus, Culicoides milenii, Culicoides nubeculosus, Culicoides richard, Culicoides setosus, Culicoides spheromias, Culicoides variipennis, Culicoides vexans. (Popa, 2003)

Tabelul 2. Specii ale genului Culicoides implicate în transmiterea unor boli virale în lume

I.2.2. Caractere morfologice

I.2.2.1. Generalități despre genul Culicoides

Ceratopogonidele sunt cele mai mici insecte hematofage, rareori având aripile mai lungi de 2 mm (multe specii tropicale au aripile chiar mai scurte, sub 1 mm). În repaus, ceratopogonidele își încrucișează aripile pe abdomen sub formă de foarfece (fig.2). În zbor, nu formează roiuri evidente. Nervura mediană a aripii este bifurcată distal. Aparatul bucal este adaptat pentru înțepat și supt. Prima pereche de picioare este mai scurtă decât celelalte care, de asemenea, nu sunt lungi. Postnotum-ul este ușor rotunjit și nu are șanț longitudinal. Adulții au lungimea corporală de 0,6-5 mm (în general, se consideră media de 3 mm). Antenele sunt formate din 14 segmente, velutoase la masculi și puțin velutoase la femele. (Cosoroabă, 2000)

Tipice genului Culicoides sunt micile depresiuni alungite, depresiuni humerale, situate pe marginea frontală a toracelui. Multe specii au pete de culoare închisă pe fața dorsală a toracelui. Aripile mici au o deschidere ce nu depășește 1 mm, transparente, și prezintă numeroase pete de culoare negru-cenușie și alb-lăptoase într-o dispunere caracteristică fiecărei specii în parte. Prezintă caracteristic o nervură transversală (n-r cross-vein) (fig.3). Aripile, scurte și largi, foarte rotunjite la vârf, sunt lipsite de solzi, la unele specii fiind acoperite cu peri fini. Aparatul bucal este tipic speciilor hematofage. Astfel, la femele trompa este scurtă nedepășind jumătate din lungimea capului, proboscitul fiind specializat pentru supt sânge. Palpii au 5 articole, pe al doilea palp găsindu-se fosetele senzoriale. Mandibulele se acoperă una pe alta; hipofarinxul prezintă o gutieră salivară. Ochii sunt mari, alăturați, sub formă de rinichi, dispuși anterior. Antenele sunt lungi formate din 14 articole, plumoase la masculi, filiforme și cu puțini peri la femele iar pe articolele 2-9 prezintă organe de simț. Toraxul puțin bombat; prima pereche de membre este mai scurtă. Membrele sunt de culoare brună, cu articulații tarsale negricioase și terminate cu două ghiare mici. Corpul masculilor se termină ascuțit, pe membrana ventrală de cele mai multe ori se găsesc spiculii (Cosoroabă, 2000).

Ouăle sunt de dimensiuni mici, aglomerate la locul pontei în număr de până la 150, sub forma unor grămezi gelatinoase de culoare brun-negricioasă. Aceste grămezi sunt fixate pe diferite substraturi. Forma ouălor diferă în funcție de specie. Poate fi aproape cilindrică (formă de țigară), cu capete ușor subțiate (aspect de fus), ușor încurbate (aspect de banană sau cornuleț) etc. Pe suprafață prezintă numeroase excrescențe cuneiforme. Dimensiunile sunt în medie de 0,25 mm lungime. Inițial sunt de culoare albă iar ulterior devin brun-negricioase (fig.4),

Viața larvară prezintă 4 stadii de dezvoltare (I-IV). Acestea sunt vermiforme de culoare alb-crem cu o lungime ce variază de la 2 mm la larva de stadiu I până la 5 mm la cea de stadiu IV. Este alcătuită din 13 segmente, din care primul formează capul, următoarele trei toracele, iar celelalte 9 abdomenul (fig.5).

Nimfa poate avea o culoare de la galben-pai până la brun închis, o lungime de 2-5 mm cu cefalotorax nesegmentat pe care se găsește o pereche de orificii respiratorii care pot prezenta cute sau spini (fig.6). În acest stadiu insecta are un tegument cu spini ce ajută la identificarea unor specii de culicoizi (Cosoroabă, 2000).

I.2.2.2. Complexul Pulicaris

Adultul are dimensiuni cuprinse între 1,45-2,14 mm, ochi sudați cu numeroase omatidii, 2 spermateci aproape egale si o spermatecă rudimentară în partea de jos a abdomenului. Pe torace se observă numeroase desene triunghiulare. Aripile se suprapun, sunt transparente cu pete întunecate și albe: o pată caracteristică în formă de clepsidră situată în celula r5, o pată închisă care începe la extremitatea nervurii M1, continuă până la M2, apoi până la C1; această pată se întinde între cele trei nervuri sub forma unei benzi întunecate unind celulele m1 si m2; o pată întunecată rotundă regulată în celula cubitală. De-a lungul celulei cubitale se găsește o pată întunecată de formă triunghiulară, iar pe mijlocul nervurii anale se prelungește o formațiune în formă de semilună ce urcă spre baza aripii. Pe suprafața aripii se găsesc peri, dar mai abundenți sunt pe celulele subcostale, bazale și în partea proximală a aripii (Popa, 2005).(Fig.7)

I.2.2.3. Complexul Obsoletus

Dimensiunile adultului sunt mai mici decât la complexul C.Pulicaris; variază între 0,96-1,50 mm cu o medie de 1,25 mm la majoritatea exemplarelor capturate. Toracele nu prezintă alte pete în afară de cele situate anterior de foseta prescutală. Aripile sunt mai scurte, deschise la culoare. Macroscopic se observă inițial doar o pată întunecată situată în celulele r1 și r2, în celula radială r5 la exterior o pată albă. Aripa are peri pe toată marginea exterioară, centrul aripii fiind separat de 2 linii radiale din care cea externă (din partea de jos) este bifurcată, iar marginile sunt întunecate. Golul de deasupra bifurcației are o linie pe marginea părții interne care se suprapune cu cealaltă aripă; are peri de diferite dimensiuni pe suprafață (Popa, 2005) (Fig.8).

I.2.2.4. Complexul Imicola

Femela are 1,5 mm, antene brun-deschis, puternice; pedicelul este brun-închis, articolele 3-15 sunt brun-deschis, articolul 3 e scurt pedicelat și prezintă 5-6 sensile, articolele 4-10 cilindrice tot mai lungi pe care se găsesc alternativ 3 apoi 2 sensile; articolele 11-15 cilindrice lungi prezintă și ele sensile. Toracele are culoare brună iar aripile au pete clare bine circumscrise: o pată în formă de fluturaș în celula r5; o pată de formă trapezoidală în a doua celulă radială; o pată albă la baza celulei m1, poziționată mai mult proximal, ceea ce face să se observe o zonă în zig-zag de culoare albă care traversează aripa longitudinal; pată albă în celula cubitală; o celula anală cu aspect de pudel; o pată albă la apexul lui r5, mare și bine definită, cu marginea anterioară bine conturată (Meiswinkel, 2004) (Fig.9).

I.2.2.5. Complexul Nubeculosus

Adulții au dimensiuni și morfologie asemănătoare cu adulții din Complexul Pulicaris. Caracteristice acestui complex sunt: o pată în formă de clepsidră situată în celula r5 și o pată întunecată rotundă neregulată în celula cubitală (Popa, 2005).

I.3. Biologia genului Culicoides

I.3.1. Habitatul

În natură speciile de culicoizi se găsesc în condiții de mediu foarte diferite, fapt ce face dificilă capturarea lor. Locul de refugiu este învelișul ierbos, iar în regiunile păduroase acestea se ascund în tufișuri sau în partea inferioară a coroanei copacilor. În câmp deschis se găsesc în stratul ierbos, de asemenea în tufișurile de la marginea râurilor. Pe timp nefavorabil se refugiază în crăpături din sol, peșteri, fântâni. Frecvent, densitatea de culicoizi e mai mare în jurul aglomerațiilor de animale: ferme, gospodării, la pășune, pe lângă case, mai ales dacă există și un râu în apropiere (fig.10). Nu prezintă specificitate de gazdă ci mai degrabă preferință pentru o specie sau alta. Dintre animalele de fermă ordinea preferinței este: cabaline, bovine, ovine (Popa, 2005).

În funcție de habitatul larvar, speciile genului Culicoides se pot clasifica astfel:

a. Specii de apă sărată sau alcalină

Culicoides canithorax mlaștină, noroi

Culicoides crepuscularis marginea unui râu sau apă alcalină

Culicoides furens mlaștină, noroi

Culicoides haematopotus margine de râu cu apă alcalină

Culicoides melleus plajă de nisip

Culicoides tristriatulus mlaștină sau suprafața sărata a noroiului

b. Specii de apa proaspătă

Culicoides biguttatus marginea unui râu

Culicoides crepuscularis apă proaspată, margine de eleșteu

Culicoides haematopotus nisip sau noroi la margine de eleșteu

Culicoides insignis nisip la margine de râu

Culicoides obsoletus nisip la margine de râu

Culicoides piliferus nisip sau noroi la margine de râu, eleșteu

Culicoides stellifer noroi la marginea unui eleșteu

Culicoides variipennis apă poluată, canalizare, izlaz

c. Specii localizate în scorbură de copac

Culicoides arboricola coaja copacilor

Culicoides obsoletus coaja copacilor

Culicoides villosipennis coaja copacilor, trunchi de copac

d. Specii cu habitate diferite

Culicoides obsoletus habitat terestru umed, izlaz, bălegar, tulpini de cereale descompuse, materiale umede putrezite (Popa, 2003)

I.3.2. Ciclul biologic

Ciclul biologic la Culicoides spp. cuprinde stadiile de ou-larvă (4 stadii)-nimfă-adult (Fig.10). Ciclul complet poate să se producă în 2 până la 6 săptamâni în funcție de specie și condiții de temperatură și umiditate. Cea mai mare densitate de adulți se găsește în apropierea habitatului propice reproducției, dar se pot dispersa pentru a se împerechea și pentru a se hrăni. Femelele pot zbura pana la 2 km iar masculii aproximativ până la jumatate din distanță. Masculii apar înaintea femelelor, se hrănesc cu nectar, sunt gata de împerechere în momentul maturizării femelelor. Împerecherea are loc în zbor când femelele intră în roiul de masculi insectele se cuplează spate în spate cu partea ventrală în contact. Unele specii nu se împerechează în roiuri, ci masculii caută gazdele unde este mai probabil să găsească femelele ce se hrănesc. Femelele se împerechează o singură dată asigurând astfel fecundarea pentru mai multe ponte. Ouăle sunt ținute în spermateci fiind fecundate de spermatoforii depuși de masculi. Femela depune în timp de 3 zile între 70-150 de ouă per pontă în apa limpede sau sarată, în mlaștini bălți, sol umed, bogat în materii organice. De exemplu Culicoides furens poate depune 50-110 ouă per pontă, C.mississippiensis 25-50, alte specii până la 450 per pontă și aproape 7 ponte în timpul vieții reproductive.

Adulții pot trăi 3-6 săptămâni, iar în condiții de laborator supraviețuiesc 92 de zile fără a se hrăni, în sălbăticie de obicei nu depășesc vârsta de 2-3 săptămâni. Masculii și femelele se hrănesc cu nectar, dar pentru maturarea ouălelor este necesară hrănirea cu sânge. Aceasta are loc la majoritatea speciilor în zori și amurg, iar în timpul zilelor calde și acoperite se pot hrăni pe gazde și în timpul zilei.

Larvele eclozează în 2 până la 10 zile de la pontă, iar durata totală a acestui stadiu se încadrează între 1 și 4 săptămâni în funcție de specie și condiții de microclimat: umiditatea și temperatura solului (substrat organic) și a aerului, precum și condițiile atmosferice. Larvele sunt aerobe nu neapărat terestre sau acvatice însă necesită prezența umezelii. Se dezvoltă în mlaștini, bălți mâluri, noroi și se hrănesc cu microorganisme. Majoritatea larvelor nu supraviețuiesc decât la câțiva cm de la suprafața apei.

Stadiul de nimfă durează circa 3-4 zile. Plutește la suprafața apei, fără să prezinte mișcări active (Cosoroabă, 2000).

I3.3. Habitatul și condiții meteo-climatice ce influențează activitatea adulților din genul Culicoides

Activitatea insectelor depinde de: temperatură, umiditate, luminozitate, etc. La temperatura de 13-17°C au o activitate optimă, dacă și celelalte condiții sunt favorabile. Pot fi însă foarte agresive și la temperaturi de minim 5-6°C și maxim 25-26°C. Culicoizii iernează în general în stadiul larvar (I-IV) și numai rareori în stadiul de ou, iar primăvara ies adulții.

Limitele de temperatură pentru supraviețuirea și dezvoltarea vectorilor:

pentru C.imicola 18-34°C (limite maxime);

pentru C.newstadii 10-14 °C (limite medii);

pentru C.circumscriptus 12-30 °C (limite minime);

La acțiunea directă a razelor solare activitatea culicoizilor e mult frânată, uneori nulă. Lumina slabă le stimilează. C.obsoletus e foarte activ între orele 19-22 și în zilele mohorâte de vară. În întuneric complet activitatea lor e neînsemnată.

Un alt factor ce influențează activitatea insectelor genului Culicoides este viteza vântului: la o viteză de până la 1 m/s activitatea nu e stânjenită, iar la peste 2 m/s insectele se adăposteasc. Zboară în căutarea unei gazde 100-200 m, dar pot parcurge în roiuri până la 500 m, unele 1 km și rareori 2 km de la locul eclozării. Zborul se face la mică înălțime, la nivelul plantelor, dar se pot ridica și la 10-15 m de la sol, putând fi luate de vânt.

Cuantumul și structura populației de culicoizi sunt mult influențate de variațiile sezoniere ale condițiilor meteorologice. În Italia un studiu efectuat în 2002 a pus în evidență faptul că datorită precipitațiilor abundente din ultimii 3 ani și a unei încălziri a vremii populația de culicoizi a crescut.

(Popa, 2003)

I.3.4. Determinarea vârstei la femelele de Culicoides

Femelele de Culicoides sunt încadrate în 4 categorii de vârstă:

femele tinere – noulliparous – ce nu au consumat niciodată sânge (culoare albă);

femele sătule – pline cu sânge (culoare roșie);

femele gravide – pline cu ouă care consumă intens sânge pentru a asigura dezvoltarea ouălor; se recunosc prin faptul că pe abdomen prezintă dungi în două șiruri înclinate de la exterior spre interior (culoare roz);

femele bătrâne – parous (culoare roz-pal) ( Popa, 2005);

I.4. Importanța medicală a genului Culicoides

Speciile de Culicoides au un efect negativ asupra omului și animalelor domestice datorită înțepăturilor supărătoare pe care le produc. Leziunile produse de înțepături au aspectul unor nodozități mici, trandafirii, rotunjite care sunt foarte pruriginoase localizate în zonele cu piele fină; nodozitățile persistă timp de 10 zile, după care dispar fără să lase urme. Intensitatea atacului e în funcție de specia animalului, cele mai afectate fiind caii și vitele. Înțepăturile insectelor produc pierderi economice nu datorită cantității de sânge consumată ci datorită reacției de la nivelul pielii animalelor cauzată de toxina introdusă în timpul hrănirii (Popa, 2005).

I.4.1. Dermatita estivală recidivantă a ecvinelor

Dermatita estivală recidivantă a ecvinelor este o dermatită cu componentă alergică, cea mai des întâlnită la cabaline, cosmopolită, cu o incidență foarte variată funcție de regiune. Această maladie apare în special la cabaline, dar hipersensibilitatea la ințepăturile insectelor și în special a insectelor Culicoides a mai fost descrisă la măgar, capră, oaie, câine. Nu se știe cu certitudine dacă ansamblul acestor afecțiuni corespunde unei singure entități. Se ia în considerare o etiologie multifactorială, incluzând și factori genetici și de mediu. Sunt incriminate: C.obsoletus, C.pulicaris, C.nubeculosus, C.furens, de asemenea insecte din genul Tabanus, Simulium, Culex, Anopheles. Afectează în special caii trecuți de 3 ani, rar cei sub un an, fiind vorba de o reactie alergică la re-expunere (în sezoanele de pășunat anterioare). Henry și Bory au dovedit hipersensibilitatea de tip I (imediată) și mai puțin de tipul IV (întârziată) la unii cai de rasă islandeză. Caii bolnavi reactionau pozitiv la IDR cu extract total de Culicoides robertsi. (fenomen de anafilaxie cutanată – în ser s-a găsit IgE în cantitate mare) (Henry și Bory, 1937). Și în România s-a diagnosticat recent "dermatoza de vară"(Ionescu și Ionescu, 1998) la caii de la Sâmbăta de jos, judeșul Brașov și Voluntari, județul Ilfov cu o incidență mai mare la ponei și cabaline adulte, o oarecare rezistență la mânji, de obicei în lunile călduroase sau în unele cazuri tot anul (Popa, 2005).

I.4.2. Culicoizii vectori ai unor boli parazitare

Protozooze:

Sunt peste 12 specii de protozooze din ordinele Eucoccidia și Kinetoplastida care sunt transmise de speciile de culicoizi: Hepatocystis kochi (Malaria maimutei africane), Leucocytozoon spp. (întâlnită la galinaceae în Asia și Europa), Hemoproteus spp. etc.

Nematodoze:

Culicoides sunt vectori pentru peste 18 specii de filarii, dintre acestea menționăm: Onchocerca gutturosa, O.gipsoni, O.cervicalis la bovine, cai și mufloni și 2 specii de Dipelatonema la maimuțe (D.persitans, D.streptocerca). La om transmite nematode din genul Mansonella (Popa, 2005).

I.4.3. Culicoides-vectori ai unor boli virale

I. În lume există 42 de arboriviroze cunoscute plus alte 11 încă neclare din punct de vedere al denumirii; de răspândirea lor se asociază speciile de Culicoides ex: Pesta ecvină africană, Boala limbii albastre, Somatita veziculoasă, Encefalita japoneză Ibaraki, Febra de trei zile, Virusul Oropouche- sidrom febril la om (Mellor, 1996), Boala veziculoasă a porcului (Drolet și col., 2005), Febra Aftoasă, Pesta micilor rumegătoare, Febra vării de Rift. Dintre acestea cele mai importante boli pentru care insectele genului Culicoides reprezintă rezervor natural sunt: Pesta ecvină africană în regiunile tropicale (Africa de Sud) și Boala limbii Albastre în regiuni tropicale și temperate (Witteman și col., 2001).

I.4.4. Importanța genului Culicoides pentru epidemiologia Bolii limbii albastre

I.4.4.1. Generalitați despre Boala limbii albastre

Boala limbii albastre este o boală devastatoare a rumegătoarelor cunoscută încă din a doua jumătate a secolului trecut, odată cu intensificarea creșterii oilor merinos în Africa de Sud. Primele relatări datează încă din 1876 dar virusul a fost izolat abia în 1906 când s-a preparat primul vaccin inactivat folosit după aceea mult timp pentru prevenirea bolii.

Boala considerată până nu demult exotică, de-a lungul istoriei a pătruns numai sporadic pe teritoriul Europei. Totuși din 1998 șase sușe ale virusului s-au răspândit in 12 țări pe o distanță de 800 de km înspre Nordul Europei din locul unde a fost pentru prima dată menționată. Se sugerează că acest fapt ar fi datorat schimbărilor de climă din Europa din ultima vreme care a permis extinderea vectorilor în principal C.imicola și în afară de acesta și a speciilor indigene de Culicoides, lărgind riscul asupra unor teritorii geografice mai întinse (fig.12). Astfel înțelegând interdependeța acestor evenimente, ne poate ajuta să prevedem patogenitatea altor noi vectori și evoluția ulterioară a răspândirii bolii (Purse și col., 2005).

I.4.4.2. Date cu privire la etiologia și patogeneza Bolii limbii albastre

Boala limbii albastre (Febra catarală a oilor, Bluetongue (BT) sau '' bot dureros'‘) este o boală necontagioasă de interes internațional, clasificată de către Oficiul Internațional de Epizoontologie (OIE) drept boală din lista «A» (Cod OIE A-090). Maladia este produsă de un virus încadrat în genul Orbivirus, familia Reoviridae, având dimensiuni de 68-80 nm iar genomul constituit din ARN dublucatenar segmentat, simetrie icosaedrică (Vasiu, 2003). Cuprinde 6 specii virale, 24 de serortipuri din care în Bazinul Mediteraneean au evoluat serotipurile 2, 4, 6, 9, 10, 16, la intervale diferite (Purse și col., 2005). Sunt receptive ovinele, bovinele, caprinele, bubalinele, rumegătoare sălbatice, carnivorele.

Sursele de infecție sunt reprezentate de rumegătoarele viremice, ovine purtătoare de virus fără semne clinice (cel mai frecvent), caprine, rumegătoare sălbatice, uneori rozătoare. Calea de pătrundere în organismul vertebratelor este în principal cea hematogenă prin insecte hematofage (insecte din genul Culicoides), rar veneriană și extrem de rar prin contact direct (Vasiu, 2003).

În dezvoltatrea virusului alternează două cicluri de dezvoltare:

Replicare pe gazda nevertebrată

Femelele de Culicoides ingeră sânge contaminat de la animale în perioada viremiei, are loc depozitarea lui în porțiunea mezenteronului, digerarea sângelui, eliberarea virusului și infectarea epiteliului intestimal (de la 2 ore de la ingerare până la 3-4 zile), după care are loc replicare în celulele intestinale și transportul către glandele salivare prin intermediul hemolimfei (Mellor, 2004). Saliva de Culicoides mediază transmiterea virusului la gazda vertebrată prin producerea factorului 10 A, un compus care reduce capacitaea gazdei de a produce un răspuns imun la înțepătura insectei (Perez și col., 1996).

Replicare pe gazda vertebrată

Virusul este inoculat de către culicoid în momentul hrănirii, se dezvoltă viremia primară urmată de infectarea nodurilor limfatice, splinei, pulmonului, replicarea virusului la acest nivel și în endoteliul vaselor mici, apariția de microtrombi plachetari și fibrinoși ce duce la hiperemie, hemoragii, edeme, necroze ischemice în organe și țesuturi. Virusul se replică și în stratul Malpighian și descuamativ la nivelul pielii, limbii, buzelor, esofagului, rumenului.

Între a 5-a și a 12-a zi de la infecție (moment propice pentru izolarea virusului) replicarea are loc în monocite și macrofage cu producerea viremiei secundare și “internalizarea” virusului în faldurile eritrocitelor.

La femelele gestante traversează bariera placentară și infectează fătului, ceea ce duce la efecte teratogene precum: hidrocefalie, hipoplazie cerebrală sau avort tardiv, produși neviabili. Durata viremiei este variabilă, în funcție de: specie; individ; tulpina și serotipul utilizat; și anume: la bovine este în medie de 4 săptămâni, rar 8 săptămâni; la ovine, 54 de zile; la caprine, 21 de zile; la rumegătoare sălbatice este foarte variabilă, în funcție de specie și serotipul viral.

I.4.4.3. Importanță economică

Boala limbii albastre produce pagube economice prin: mortalitate, convalescență prelungită, scăderea producțiilor (lână, lapte, carne), tulburărilor de reproducție (avort, produși neviabili sau cu anomalii congenitale). Morbiditatea reprezintă 30-40%, mortalitatea 2-30% în zone endemice. În efectivele de ovine neimunizate, procentul de mortalitate poate fi de 75-90%, morbiditate 30-40%. De la pătrunderea în Europa în 1998 Boala limbii albastre a cauzat moartea a 1 milion de oi. Și numai în Statele Unite pagubele produse de această boală se ridică anual la 125 milionae US$ (Purse și col., 2005).

I.4.4.4. Prevalența Bolii limbii albastre în lume și în Europa

I.4.4.4.1. Prevalența Bolii limbii albastre în lume

Cazuri de infecții cu virusul Bolii limbii albastre s-au pus în evidență pe aproape toate continentele: Asia (Turcia, Israel, Pakistan, Siria), Europa (Spania, Portugalia, Cipru, Grecia, Bulgaria, Macedonia, Kosovo, Serbia, Albania), Australia, America de Nord. Distribuție mondială a fost limitată până acum de paralele 35°lat.S și 40°lat.N. Recent BT s-a întâlnit până la 45°lat.N în Europa și 50 °lat.N în Asia (Caporale și col.,2004).

În Turcia, Siria, Israel și Egipt boala este endemică. Acestea sunt surse permanente de virus. Vectorii infectați sunt transportați de vânt către Europa (Bazinul Mediteranean și Balcani) unde apar evoluții sezoniere ale BT (Panagiotatos, 2004).

I.4.4.4.2. Istoricul pătrunderii Bolii limbii albastre în Europa

Epidemia actuală a început în octombrie 1998 când BTV-9 a fost decelat pe patru insule grecești aproape de coasta turcească (Rhodes, Leros, Kos and Samos). Vectorul implicat a fost C.imicola . Modalitatea de răspândire a fost presupusă a fi pe calea aerului prin vântul dinspre Est care a adus cu al vectorii purtători de virus. Sursa infecției nu s-a identificat cu precizie, dar epidemia nu a constituit o surpriză deoarece în Turcia (Sudul și Vestul Turciei) Bluetongue a mai fost raportată în 1979-1980 iar Turcia făcea parte din zona de risc epidemiologic, fiind localizată între 35ºlat.N și 40ºlatN. Dar la sfârșitul lui iunie 1999, Boala limbii albastre serotipul BTV-9 a fost înregistrată prima dată în Balcani (Bulgaria de S-E), extinzându-se apoi spre S-V. Supravegherea entomologică a confirmat prezența vectorilor dar a pus în evidență o abundență a C.pulicaris și C.obsoletus, nesuspectați până acum ca fiind implicați în transmiterea bolii și nu s-a izolat C.imicola decât sporadic. Și în acest caz sursa și modalitățile de pătrundere a Bluetongue au rămas neclare. Această incursiune a bolii în Europa nu pare a avea legătură cu epidemia din 1998 din Grecia. În anii următori până în 2004, BTV-9 s-a extins înspre Nord (în părțile vestice ale Turciei, Kosovo, Albania, Bosnia și Herzegovina, de asemenea Republica Jugoslavă a Macedoniei, Serbia și Muntenegru, și Croația) și înspre Vest (în întreaga Grecie, Italia, Sicilia, Sardinia și Corsica) (Purse și col., 2005).

Alte trei serotipuri BTV-1, BTV-4, BTV-16 de asemenea au pătruns în Europa dinspre Est, prin Grecia și apoi s-a extins spre Vest. Serotipul BTV-2 a pătruns în 2000 din Algeria sau/și Tunisia în Sardinia, Sicilia, întreaga Italie, Corsica și insulele Baleare (fig.13). La sfârșitul lui 2004, BTV-4 pătrunde din Maroc înspre sudul Spaniei și Portugaliei. Unele seotipuri persistă chiar 6 luni în unele părți ale Europei, un aspect care e în legătură cu capacitatea virusului de a se conserva în timpul iernii (Purse și col., 2005).

Se pare că vânturile înspre Nord și încălzirea globală a vremii a dus la crearea de condiții propice răspândirii insectelor purtătoare de virus în ultimii 5 ani în Bazinul Mediteranean și Balcani. Dat fiind faptul că zona afectată a atins 42°30’lat.N și rezultatele studiilor entomologice susțin ipoteza altor vectori competenți în afară de cel clasic C.imicola atrage atenția asupra riscului de răspândire a Bluetongue în arealuri indemne, așa cum este cazul țării noastre (Purse și col., 2005).

I.4.4.5. Date privind competența vectorială în transmiterea virusului Bluetongue

I.4.4.5.1. Generalități despre capacitatea vectorială a speciilor de Culicoides

Este clar că abilitatea de a prevedea evoluția epidemiologică a Bolii limbii albastre, stabilirea regiunilor de risc se bazează pe identificarea arealului de răspândire al vectorilor competenți. Deși s-a stabilit că vectori pot fi toate musculițele înțepătoare din genul Culicoides, identificarea speciilor ce au capacitate vectorială certă este încă neclară. La ora actuală se fac numeroase studii asupra speciilor de Culicoides și rolul lor în regiunile în care evoluează Bluetongue. Prin aceasta s-au stabilit vectorii principali din anumite areale. Este totuși nesigură prevederea evoluției bolii în funcție de cuantumul și structura populațiilor de Culicoides, deoarece există și zone în care există populații mari de vectori fără semne de prezență a Bolii limbii albastre, ceea ce sugerează o implicare a mai multor factori, dar de regulă populațiile de vectori implică un risc crescut.

În lume există specii diferite de culicoizi care se asociază cu anumite serotipuri: de ex. C.sonorensis transmite serotipurile 2, 10, 11, 13 și 17 în America de Nord, iar C.insignis serotipurile 1, 3, 6, 8, 12, 14 în America de Sud. Factorii care guvernează ecosistemul sunt necunoscuți și probabil este vorba de o interacțiune combinată între vector-virus-gazdă-factori de mediu, ce impun diferențe între diferite zone (Mullens și col., 2004).

I.4.4.5.2. Definirea termenilor de capacitate și competență vectorială

Competența vectorială se referă la abilitatea vectorului de a se infecta cu virus, de a permite replicarea și/sau diseminarea lui. Termenul se poate referi la un individ sau la o populație, de obicei.

Estimări precum rata de infecție nu include transmiterea virusului, dar competența adevărată include și această abilitate. Controlul competenței vectoriale se poate face în laborator, rezultatele urmând să fie extrapolate la teritoriul respectiv.

Capacitatea vectorială include un parametru ecologic și se referă la abilitatea populației vector de a transmite un agent patogen. Termenul implică rata de hrănire a insectei, capacitatea de supraviețuire, perioada de incubație extrinsecă, toate acestea supuse modificărilor de climă. Pentru a avea o imagine reală cel puțin primii doi parametrii trebuie măsurați.

Între competență și capacitate vectorială există o diferență critică. Un vector competent poate avea o capacitae vectorială slabă din cauza ratei de hrănire sau de supraviețuire mici, în timp ce un vector cu competență slabă poate fi important. De ex: în Australia C.brevistaris are competență mică dar rata de hrănire mare l-a făcut principalul vector în acest areal; în timp ce C.fulvus ce are o competență mare dar capacitate vectorială mică din cauza slabei abundențe și distribuții (Mullens și col., 2004).

I.4.4.5.3. Stabilirea vectorilor competenți

Este dificil de măsurat competența vectorială a speciilor de Culicoides deoarece acesta supraviețuiește greu în captivite, iar hrănirea lor artificială este dificilă. Abilitatea vectorului de a transmite virusului depinde de relația care există între insectă și gazda vertebrată, fiecare din acestea fiind influențate de condițiile de mediu. Pentru determinarea competenței vectoriale sunt 4 criterii:

– Descoperirea virusului în corpul culicoidului;

– Demonstrarea abilității artopodului de a se infecta prin hrănirea pe o gazdă viremică sau pe un substrat artificial;

– Demonstrarea abilității acestora de a transmite infecția prin înțepare;

– Confirmarea asocierii artropodelor infectate cu semne clinice de la populațiile de vertebrate în care se observă boala sau infecția (Popa,2005);

I.4.4.5.4. Clasificarea speciilor din genul Culicoides în funcție de capacitatea vectorială pentru Bluetongue

Speciile de Culicoides se clasifică în funcție de capacitatea vectorială în:

– vectori competenți (s-a demonstrat transmiterea virusului la animale) C.imicola pe departe cel mai important vector în Europa, prezent și în Africa Asia, probabil C obsoletus în Europa (Peninsula Balcanică, implicat în focarele din Cipru (1977), Bulgaria (1999), și Italia (2002) prezent și în România), C.pulicaris în Europa (și România), C.sonorensis(variipennis) în America de Nord, C.insignis și C.pusillus în America de Sud și Centrală, C.fulvus și C.actoni în Australia;

– vectori suspecți (la care competența vectorială pentru BT este numai suspectată, virusul s-a izolat după infecția naturală sau experimentală) sunt aprox. 10 din care cei mai cunoscuți sunt C.brevitarsis și C.wadai.

– vectori potențiali (populații de insecte asociate efectivelor de animale la care nu a fost transmis virusul) aproximativ 46 de specii. Pentru Europa prezintă interes C.sevus, C.impunctatus, C.fascipenis și C.nubeculosus. (Popa, 2005)

I.4.4.5.5 Capacitatea vectorială și factorii de mediu

Influența factorilor de mediu asupra capacității vectoriale se consideră că poate surveni la diferite niveluri. Utilizând analiza retrospectivă a evenimentelor desfășurete în Africa de Sud la El Niño, Baylis și colaboratorii săi au ajuns la concluzia că precipitațiile abundente au influențat pozitiv capacitatea vectorială a insectelor pentru Virusul Pestei Africane a Calului (Baylis și col., 1999).

I.4.4.5.6. Relația temperatură-competență vectorială

Temperatura este cel mai important factor ce influențează capacitaea vectorială, influențând dezvoltarea stadiilor imature, numărul de geerații pe an, dimensiunile populației pe sezon, supraviețuirea adulților, guvernează lungimea ciclului gonotrofic. În corpul insectei adulte temperatura influențează capacitatea de infecție și replicare a virusului, acestea realizându-se în bune condiții doar la o temperatură de peste 16ºC. Competența vectorială a adultului este determinată genetic dar influențată de mediu. De ex. C.nubeculosus nu este un vector recunoscut, dar s-a demonstrat că prin stresul termic (temperaturi foarte ridicate) și nutrițional s-au dezvoltat adulți mai mici și mai slabi, susceptibili la infecția cu AHSV, devenind un vector cu capacitate moderată (Hardy, 1988). Teste similare s-au făcut și pentru Bluetongue și diferite specii de Culicoides cu rezultate similare (Mellor și col., 2000).

I.4.4.5.7. Rezistența la infecție a speciilor de Culicoides necompetenți

Susceptibilitatea infecței orale a insectei este determinată genetic prin incapacitatea diferitelor bariere de a opri diseminarea virusului. Prima barieră este reprezentaă de bariera intestinală (mid-gut infection barrier MIB), apoi infectarea celulelor intestinale și bariera eliberării virionilor în hematocel (mid-gut escape barrier MEB), a treia barieră este reprezentată de diseminarea virusului din hematocel la nivelul glandelor salvare sau transovarian (disseminatin barrier DB), bariera de la nivelu glandelor salivare (salivary gland infection barrier SGIB) și în final eliberarea virionilor din glandele salivare în ducte (salivary gland escape barrier SGEB) și inocularea în organismul vertebratului (Mellor., 2004).

I.4.4.5.8. Mecanisme de conservare a virusului pentru Bluetongue în timpul iernii în corpul insectelor din genul Culicoides

Boala limbii albastre este o boală ce apare tot timpul anului în regiunile tropicale ale lumii și sezonier în regiuni temperate cu ierni blânde. Ciclul biologic al bolii nu se poate desfășura decât în condiții de climă prielnice. În practică s-a costatat că virusul Bolii limbii albastre posedă un mecanism ce-i permite supraviețuirea în regiunile epidemice și pe timp secetos sau rece. Inițial penru a explica evoluția ciclică a bolii în anumite teritorii din zone temperate s-au emis trei ipoteze:

Curenți de aer la mare altitudine care reintroduc, în fiecare an (ciclic), insectele infectate;

Persistența virusuilui viabil în corpul gazdei vertebrate;

Transmiterea verticală a virusului la insectele purtătoare;

Prima teorie a căzut deoarece epidemiologia Bluetongue nu are caracter randomizant, ci unul de focalitate naturală. Pe de altă parte nu întotdeauna s-a corelat emergența bolii cu schimbări favorabile în activitatea eoliană. Studiile întreprinse în Colorado în ianuarie 2003 pe bovine de către Service-Arthropod-Bovine Animal Disease Research Laborator (ABADRL) din cadrul Departament of Agriculture – Agricultural Research al Statelor Unite ale Americii, au arătat că virusul nu persistă la bovinele infectate timp îndelungat și la un nivel suficient pentru a reinfecta insectele care apoi să răspândească virusul și să producă o epidemie. După infecția experimentală a bovinelor, nu s-a reușit izolarea virusului nici din probele de piele de la animale, nici din insectele hrănite pe aceste animale. Rămâne de văzut rolul ovinelor în conservarea virusului pe timp nefavorabil. (White și Mecham, 2004). În schimb, studiile întreprinse tot în Colorado pe principalul vector al bolii în acest areal (C.sonorensis) au pus în evidență faptul că segmentul S7 din ARN-ul viral există în corpul larvelor recoltate din zone endemice, iar segmentul L2 aparținând tot ARN-ului viral nu se detectează în larve. Se pare că virusul persistă în corpul insectei dar se exprimă la un nivel foarte scăzut, rămânând în latență, motiv pentru care de multe ori nu poate fi pus în evidență. În momente favorabile de temperatură și umiditate, când insecta parcurge ciclul de dezvoltare, virusul se replică, se amplifică exprimarea lui, poate fi detectat și atunci când ajunge la un nivel de exprimare suficient se poate transmite la gazda vertebrată (White și col., 2004).

II. Cercetări personale

II.1. Scopul lucrării

Lucrarea de față reprezintă o parte dintr-un proiect european regional denumit EastBTNet, coordonat de Institutto Zooprofilactico Sperimentale dell’l Abuzo e del Molise ‘G. Caporale’ din Teramo, Italia, în colaborare cu Joint Research Center, Institute for the Protection and Security of the Citizen, Ispira, Italia, în care România e centru pilot. Acest proiect are în vedere monitorizarea tuturor elementelor care ar putea oferi informații cu privire la un eventual pasaj transfrontalier al virusului.

Dat fiind faptul că în țări vecine s-a diagnosticat Bluetongue Bulgaria (2001, 2002), Yugoslavia (2002) și au fost identificate speciile de Culicoides vectori (Panagiotatos, 2004) este necesară aplicarea măsurilor de supraveghere a vectorilor și supravegherea serologică atât în județele cu risc maxim cât și în celelalte județe din țară.

Obiectivele supravegherii Bluetongue în România sunt: detectarea precoce a oricărei dovezi de introducere a Bolii limbii albastre în România, intervenția rapidă și eficientă în cazul apariției bolii, stabilirea locurilor propice pentru creșterea și înmulțirea vectorilor culicoizi, stabilirea zonelor de risc pentru Bluetongue din România.

Supravegherea se realizează conform Ordinul MAAP nr. 640/2002 pentru aprobarea Normei Sanitare Veterinare privind Progrmul de Supraveghere Profilaxie și Combatere a Bolilor la Animale, de Prevenire a Transmiterii de boli de la Animale la Om și de Protecție a Mediului pentru anul 2003.

Ne-am propus:

– studiul populațiilor de Culicoides din jud. Cluj, din punct de vedere al structurii populaționale (specii prezente), stabilirea unor elemente din biologia și ecologia acestor ectoparaziți (biotop, sezon, condiții meteoclimatice favorabile creșterii și înmulțirii);

– moniotorizarea condițiilor de microclimat cu ajutorul stației meteo computerizate instalată la Statiunea Didactică SDM HOIA;

– evaluarea riscului pătrunderii Bluetongue în județul Cluj prin vectorii culicoizi;

II.1.1. Baza legală a programului național de supraveghere pentru Bluetongue

– Legea nr. 60/1974, cu modificările ulterioare;

– Ordinul MAAP nr. 640/2002 pentru aprobarea Normei Sanitare Veterinare privind Progrmul de Supraveghere Profilaxie și Combatere a Bolilor la Animale, de Prevenire a Transmiterii de boli de la Animale la Om și de Protecție a Mediului pentru anul 2003;

– Ordinul MAAP nr. 257/07.04.2003 pentru Aprobarea Programului Național de Instruire în domeniul sanitar veterinar pe anul 2003.

Componentele strategiei de supraveghere pentru Bluetongue în România

Supravegherea pasivă

1. Se realizează prin monitorizarea documentelor ce pot furniza date pentru supravegherea pasivă de către direcțiile sanitare veterinare județene și a municipiului București din zonele de risc nominalizate în Ordinul MAAP nr. 640/2002-Progrmul de Supraveghere Profilaxie și Combatere a Bolilor la Animale, de Prevenire a Transmiterii de boli de la Animale la Om și de Protecție a Mediului pentru anul 2003.

2. Documentele monitorizate sunt:

– Fișa de inspecție vizuală a animalelor;

– Fișele de tratament în caz de animale cu afecțiuni și simptome ce ar putea fi atribuite bluetongue, tratate de medicul veterinar curant

Supravegherea activă:

Inspecția vizuală planificată

A. În localitățile țintă din județele ce au fost nominalizate ca zone cu risc major sau minim de contaminare transfrontalieră (fig.14), fiecare direcție sanitară veterinară va stabili:

– Localitățile țintă și efectivele de animale țintă ce urmează a fi inspectate;

– Medicii veterinari de stat desemnați a efectua inspecția vizuală, pe baza unui grafic întocmit de comun acord cu aceștia din urmă. Cu ocazia fiecărei vizite a animalelor inspectate, medicii veterinari care efectuează acțiunea trebuie să întocmească o fișă de inspecție vizuală a animalelor.

B. În unitățile desemnate a efectua carantină pentru animale importate, pe durata perioadei maxime de incubație a bolii, la intervale de timp mai scurte decât durata minimă a perioadei de incubație.

-Conform Codului Zoosanitar internațional, perioada de infectivitate în Bolii limbii albastre trebuie considerată ca fiind de 100 zile.

– Perioada minimă de incubație a Bolii limbii albastre este de 3 zile iar cea maximă de 10 zile, media fiind de aproximatov 7 zile.

-Pentru unitățile desemnate a efectua carantină pentru animale importate, direcțiile veterinare județene vor stabili medicul (medicii) veterinar de stat care va efectua inspecția, și va întocmi de comun acord cu acesta un grafic de vizitare a fermelor, în perioada de carantină după import.

Supravegherea serologică

Se realizează pe probe de seruri prelevate de la animale receptive (bovne, ovine, caprine), după un grafic stabilit de fiecare direcție sanitară veterinară, din județele ce prezintă risc de contaminare, de la animale din localități țintă, astfel:

în județele ce prezintă risc maxim de contaminare (TM, CS, MH, DJ, OT,TR, GR, CL, CT, TL), se prelevează pentru supraveghere probe de sânge de la 3% din animalele receptive, cumulând cel puțin 1000 de probe anual, pentru fiecare județ;

în județele ce prezintă risc minim de contaminare (GJ, VL, AG, DB, IF, Mun. București, IL, BR), se prelevează pentru supraveghere probe de ser de la 1% din animalele receptive, cumulând cel puțin 300 probe anual, pentru fiecare județ.

Supravegherea entomologică:

Capturarea insectele din genul Culicoides cu capcane luminoase standardizate mobile pe perioada sezonului de activitate al insectelor (mai-octombrie);

Efectuarea de capturi săptămânale cu câte o capcană permanentă per județ pe parcursul întregului an (fig.15);

Supravegherea factorilor de climă ce influențează insectele genului Culicoides se realizează prin instalarea de Meteostații în mai multe județe din țară (fig. 16), recoltarea și prelucrarea datelor meteo.

II.1.2. Locul și perioda

Județul Cluj face parte din județele cu risc mai mic de răspândire a virului Bluetongue. Pentru supravegherea factorilor de climă și a populației de Culicoides s-a ales amplasarea stației meteo și a capcanei permanente la Statiunea Didactică SDM HOIA (Alt.127,09 m Lat.46,91 Long.23,72). Programul se desfășoară timp de mai mulți ani începând cu data de 25.07.2005 și constă în efectuarea de capturi de insecte o noapte pe săptămână între orele 20.00 și 8.00 pe tot parcursul anului, precum și monitorizarea temperaturii aerului, solului, umidității relative a aerului și solului, viteza vântului, factori ce influențează biologia și activitatea insectei.

Lucrarea de față prezintă datele obținute și prelucrate de noi în perioada 25.07.2005- 18.04.2006. Se consideră că datele sunt reprezentative penru teritoriul de pe o rază de 20 Km din jurul locului de recoltare al insectelor, dar se pot extrapola la întreg județul, prin coroborarea datelor monitorizării verticale (pe parcursul mai multor luni) cu cele orizontale înregistrate în 2004 când s-au făcut capturi în nouă puncte distribuite uniform în județ în aceași perioadă de timp.

II.2. Materiale și metode

II.2.1. Obținerea datelor meteorologice

Materiale necesare:

Microstatie HOBO

Senzorii

Dispozitiv GPS eTrex Camo

Hardware

Software BoxCar Pro 4.3

Cablu USB

Set de scule pentru instalarea meteostației

Mijloace de transport pentru materiale și oameni

Microstatia HOBO (fig. 17) reprezintă de fapt un Data logger (fig.18) așezat pe un suport metalic. Data logger este un microcomputer care cuprinde: loc pentru baterii, suport pentru conectarea senzorilor, (se pot conecta maxim 4 senzori), buton de pornire, mufă pentru conectare la cablul de descărcare a datelor, suport conectare externă pentru intrarea cablurilor de la senzori. Data logger poate funcționa la temperaturi ce se încadrează între -20°și +50°C cu baterii alcaline și între -40° și +70°C dacă se folosesc baterii lithium (opțional). Are memoria cu capacitatea de stocare de: 512Kb (500,000 de măsurători), poate avea 10 max 15 conectori cu adaptare specială, indicatorii opționali reprezentați de 7 semnalizatoare luminoase ce arată statusul rețelei de înregistrare a parametrilor. Intervalul de înregistrare al datelor poate fi setat de la 1 secundă la 18 ore. Bateriile sunt de tip AA standard baterii alcaline sau opțional AA baterii lithium și au o viață de aproximativ un an pentru un uz obișnuit. Acuratețea contorizării timpuli este de 0 până la 2 secunde pentru o primă înregistrare, ± 5 secunde pe săptămână la o temperatură de +25 °C. Viteza de descărcare a datelor pentru o memorie ocupată de 512Kb durează 2 minute și jumătate. Logger-ul are dimensiuni de 18 cm x 23 cm x 10 cm, greutate de aproximativ 0.9 Kg, și este adăpostit într-o carcasă impermeabilă din material plastic. Microcomputerul are o placă specială pe care se atașează pe suportul metalic ce a fost în prealabil așezat perfect vertical, direct pe sol cu ajutorul unor picioare demontabile și piroane și ancorat cu niște cabluri metalice la o distanță de 3-4 metrii.

Microstația HOBO folosește o rețea de senzori inteligenți conectați la Data Logger pentru a înregistra și stoca parametrii înregistrați (temperatura aerului, umiditaea relativă a aerului, viteza și direcția vântului, tempratura și umiditatea solului).

Senzorii sau „Smart Sensor” preiau informația din mediu și o transmit în mod continuu prin cablul de transmisie până la un conector care face o medie a valorilor obținute și le trimite intermitent la Data Logger la un interval de timp ce se poate seta.

Soil Moisture Smart Sensor (S-SMA-M003) (fig. 19) a fost făcut pentru a putea fi adaptat pe microstația meteo HOBO, înregistrează temperatura și conținutul în apă al solului din poximitatea imediată a locului în care a fost amplasat. Se îngroapă în pământ la câțiva cm de la suprafață, la minim 8 cm distanță de orice alt obiect. Caracteristici: limitele de măsurare 0-0.405 m3/m3, acuratețea ±0.031 m3/m3 la o temperatură cuprinsă între 0 și +50ºC, rezoluție ±0.0004 m3/m3, durată de viță 1-5 ani, dimensiuni 254×31.7×1.5 mm, greutate 112 g, 12 bits per probă

Temperture Smart Sensor 8-bit (fig. 20) este proiectat pentru a fi utilizat în aer, în apă și sol și are o viață de aproximativ un an. El măsoară temperatura și umiditaea relativă a aerului. Caracteristici: limite de măsurare într -40ºC și 75ºC, acuratețe ±0.7ºC, rezoluție 0.4ºC, timp de răspuns 2 min, viteza de trimitere a datelo 2 m/sec, produs din material impermeabil plastic și oțel inoxidabil, consumă 8 bits per probă. Senzorul este adăpostit împotriva radiațiilor solare directe, într-un suport de plastic care permite trecerea aerului (fig.21).

Wind speed Smart sensor (fig.22) se adaptează stația meteo și trimite informații cu privire la viteza vântului. Este format dintr-o giruetă din material ce trebuie amplasată în câmp deschis departe de clădirile mai înalte. Caracteristici: limite de măsurare între 0 și 45 m/s, acuratețe ±1.1 m/s, rezoluție 0.38 m/s, 2 secunde între înregistrări, dimensiuni 19×8.1 cm, 8 bits per probă.

Obținerea datelor meteorologice: După instalarea stației la locul respectiv și conectarea senzorilor la Data Logger se deschide capacul cu o șurubelniță, se adaptează cablul conectat la leptop. Se pornește calculatorul și apoi se pornește programul BoxCar PRO 4.3, din meniu se selectează „Logger” și „Readout” (fig.23). Din fereastra care apare se selectează „Stop before readout”, deoarece prin oprirea înregistrărilor stației se pot prelua datele mai ușor.

Se scrie apoi numele fișierului și se salvează. Urmează desfășurarea datelor înregistrate. Trebuie selectat apoi variabilele care se citesc și anume: viteza vântui în m/s, temperatura aerului în ºC, temperatura solului în ºC, umiditatea relativă %. Apare un grafic (fig.24), trebuie verificat dacă toți parametrii au fost inregistrați. De ex: dacă graficul pentru temperatura aerului este reprezentat printr-o linie dreaptă, înseamnă că senzorul nu a funcționat. De pe bara de instrumente se selectează „Export Excel Spreadsheet”, iar fișierul va fi vizualizat în Microsoft Excel. (fig.25) . Se scrie numele fișierului și se dă „Save”. În timpul descărcării datelor, meteostația este oprită, de aceea trebuie repornită după citire. Se urmează pașii: se selectează „Logger” și apoi „Launch”; va apare o fereastră: se verifică statusul bateriilor „battery status”; dacă bara e roșie, vă rugăm schimbați bateriile; se verifică apoi „logging interval” care este de XX min (noi vom seta la 60 min); se verifică intervalul de preluare a probelor „sampling interval” care trebuie să fie „OFF”; după care se selectează „Start logging now” și „Start”. Data Logger-ul pornește automat și programul soft se întoarce la fereastra inițială. Se deconectează leptop-ul de la stația meteo și se verifică funcționarea ledurilor „Logging Ok” și „Sensor activity”.

II.2.2. Recoltarea și prelucrarea capturilor de Culicoides

II.2.2.1. Prelevarea, ambalarea, și transportul larvelor și pupelor

Habitatele preferate de larve și pupe sunt cele acvatice și semiacvatice. Pentru recoltarea probelor de larve și pupe din mediu acvatic se folosește pensa. Larvele se recunosc ușor deoarece au aspect vermiform și înoată vioi în apă în timp ce pupele plutesc la suprafață. Există specii la care pupele nu plutesc iar larvele nu înoată. Pentru a facilita recoltarea se adaugă în apă sare sau zahăr. Pentru prelevarea larvelor și pupelor de Culicoides din mediu semiacvatic sau umed (zone de pădure, gunoiul de la vite, pământ cu frunze putrezite, coaja de copaci) se folosește pâlnia Berlese. Probele de larve și pupe se recoltează în pungi de plastic, se etichetează (an, dată, loc), se pun în containere cu gheață și se transportă imediat la laborator (Popa, 2005).

II.2.2.2. Prelevarea, ambalarea și transportul adulților

Adulții de Culicoides spp. se prind cu ajutorul unor capcane speciale.

Materiale necesare: capcană luminoasă, sfoară pentru prins capcana la 1.60 m de sol, pahar din plastic de dimensiuni corespunzătoare, soliție slabă de detergent (200 ml apă și 1-2 ml detergent lichid), sită, o bucată de material care se pune deasupra sitei pentru a filtra insectele, pahar de plastic cu capac pe care se pune o etichetă, unde se scrie : data, localitatea, județul, ferma, specii de animale, alcool de 70%, sitem GPS pentru a determina coordonatele geografice, fișa de supraveghere entomologică (Goffredo și Meiswinkel, 2004);

Tipuri de capcane utilizate pentru capturarea culicoizilor adulți:

1. Capcane luminoase

2. Capcana cu CO2

Colecteză doar femelele de Culicoides care se hrănesc pe gazdele vertebrate, masculii nu pot fi colectați prin această metodă.

3. Plase

Acestea se folosesc pentru aspirarea adulților de Culicoides care trăiesc în zonele cu vegetație umedă. Metoda de capturare este foarte bună deoarece permite prelevarea de exemplare de culicoiyi din diferite habitate.

4. Capcana Malaise

(Popa, 2005)

Tipuri de capcanele luminoase Deși există foarte multe tipuri de capcane luminoase, o monstră de culicoizi poate fi obținută și cu ajutorul unui geam luminat . Lumina UV atrage foarte bine adulții de Culicoides, dar la fel de bine atrage și lumina incandescentă sau fluorescentă normală. Un studiu efectuat în Australia asupra eficienței capcanelor luminoase pentru capturerea diferitelor specii de Culicoides a arătat că capcanele cu diode emit mai mulți fotoni producând o lumină incandescentă suficientă, ceea ce permite utilizarea bateriilor ca sursă de energie. De asemenea culoarea luminii emise poate influența atracția față de unele specii. Astfel culoarea albastră și verde atrag în principal speciile cu importanță vectorială (C.brevitarsis), pentru celelalte specii diferența de culoare nu a avut importanță (roșu, galben, verde, albastru). (Bishop, 2004) Prin urmare este necesară folosirea unor capcane standard pe tot teritoriul monitorizat.

Noi am folosit o capcană luminoasă de tip Black light trap South Africa (fig.26). Capcana este formată din: cutie metalică, tub Wood, ventilator, cablu de conectare la sursa de energie. Sistemul se completează cu un sac din stofă, apt pentru a reține culicoizii, o dată ce, atrași de lumină, sunt luați de vârtejul de aer generat de ventilaor și înpinși în interiorul sacului din care iese aerul și particulele de dimensiuni inferioare, dar din care nu ies culicoizii, și o plasă cu ochiuri de 2-3 mm care împiedică intrarea în capcană a insectelor de dimensiuni mai mari care pot îmbogăți inutil captura de insecte. Sacul trebuie prins sub ventilator, fixându-l, printr-o pânză mai mare, împrejurul inelului care funcționează ca și carter al ventilatorului. Mărimea acestui inel de la cealaltă extremitate a sa servește la reținerea sacului în capcană. Cealaltă extremitate a sacului trebuie să fie închisă printr-un orificiu mai mic. În faza de golire această extremitate va fi desfăcută pentru a permite extragerea conținutului din sac. Opțional se poate plasa o plasă între sursa de lumină și ventilator.

Modalități de montare a capcanelor: Capcana se prinde cu o sfoară la aproximativ 1.60 m distanță de sol se pune paharul la capcană, se prinde bine, apoi cu un alt pahar se umple ½ din pahar cu soluție slabă de detergent; se leagă capcana de la sursa de current cu 1-2 h înainte de a se lumina afară; se scoate paharul de la capcană după 12-13 h de funcționare a capcanei.(fig.27)

Locul unde se montează: Capcana se montează în locuri cu umiditate relative mare; la distațe mici de marginea unei păduri; între zonele în care există viață și zone nelocuite; în zonele rezidențiale și în zonele de recreere; la 100 m distanță ultima clădire și 1.6 m de sol.(fig.26)

Locul unde nu se montează: Capcanele nu se montează deasupra apei; direct pe pământ; în apropierea zonelor cu lumină artificială; în locuri expuse la vânturi puternice; lâmgă grajduri de animale; în zonele expuse la fum; în zonele cu smog industrial.

Programul de funcționare: Capcanele se aprind la lansarea întunericului și se opresc după ce se face lumină. Poate funcționa 7 nopți pe săptămână, dar de oricei este suficientă și 1-4 capturi pe săptămână rezultatele fiind similare. S-a observat că prin plasarea unui cub de gheață deasupra capcanei crește număriul de insecte capturate cât și diversitatea lor.

Noi am lăsat în funcțiune capcana de seara ora 20.00 până dimineața zilei următoare ora 8.00, în același loc, o dată pe săptămână lunea.

Recoltarea insectelor: Paharul cu insecte recoltate se scoate, se pune o sită, iar peste o bucată de material după care se strecoară insectele; se pune alcool de 70% într-un pahar peste care se pun insectele strecurate, apoi paharul se închide bine; se scrie etichete cu creionul, se completează fișa de supraveghere entomologică. Probele de insecte pot fi păstrate în alcool 70% la temperature camerei și la întuneric până la examinare (până la 6 luni) (fig.28, 29).

Factori ce influențează capturarea insectelor

Parametrii mediulu: Randamentul capcanelor este influențat de temperature mediului ambient, grad de umiditate al solului, altitudine, nivelul presiunii atmosferice, viteza de deplasare a vântului, direcția vântului, compoziția solului, tipul de habitat, gradul de poluare al atmosferei, mediu cu radiații electromagnetice, intensitatea luminii, numărul de ore de funcționare, durata în timp de funcționare, altele.

Tipul de sol : Sol nisipos este favorabil dezvoltării larvelor și pupelor de Culicoides deoarece prezintă următoarele caracteristici: permite un drenaj rapid al apei, are o umiditae slabă, conține o cantitate miă de nutrienți, are o temperatură mai mare:

Solul umed este de asemenea favorabil dezvoltării larvelor și pupelor .

Alte tipuri de soluri nu permite dezvoltarea stadiilor insectei.

Temperatura mediului : Este unul din cei mai impotanți factori ai mediului de care trebuie ținut cont în capturarea insectelor Culicoides . Temperatura minimă de dezvoltare a speciei Culicoides imicola este de 12.5ºC, rezistă și la temperature de 0ºC și supraviețuiește timp de o săptămână la – 15ºC. Adulții de Culicoides obsoletus supraviețuiesc la 4ºC timp de 4 zile, poate fi capturat și la temperature sub 5ºC.

II.2.3. Identificarea speciilor de Culicoides adulți

Materiale necesare:

Reactivi: Apă curentă, alcool 70%, soluție slabă de detergent

Sticlărie: Plăci Peri din plasic sau sticlă, cu diametru de 9 cm și 4,5 cm prevăzute cu capac;tuburi din sticlă sau pastic prevăzute cu filetsau dop, capacitate 7-12 ml; lame; lamele; pipetoare; pahare din lastic prevăzute cu capac filetat; cilindrii gradați din siclă; balsam de canada; glicerină ;

Aparatură: Stereomicroscop; sistem GPS pentru a lua coordonatele geografice ;lupe de mână

Instrumentar: Trusă de disecție isecte; pensă fină;

Alte materiale: Etichete; creion, marker; sită și material pentru filtrarea insectelor;

Mod de lucru: Pentru identificare se toarnă proba într-o placă Petri, apoi placa se examinează la lupă, stereolupă cu magnitudinea de 1, 1.25, 1.6.(fig.30)

În prima etapă se separă speciile de Culicoides de celelalte insecte, după care se numără separat atât exemlparele de Culicoides cât și celelalte insecte. Această operație ajută la aprecierea abundenței speciilor de Culicoides la o captură.

În a doua etapă se identifică speciile de Culicoides separându-le fiecare în parte, în câte o placă Petri, (fig.30) după care se numără exemplarele din fiecare specie și se stabilește procentual cât reprezintă fiecare. Tot în această etapă se pot număra și masculii și femelele fiecărei specii și se face raportul procentual. O etapă impotantă este și aprecierea vârstei exemplarelor de female din fiecare specie . Aceasta ne ajută să stabilim abundența culicoizilor consumatori de sânge.

Se fac preparate între lamă și lamelă cu glicerină având grijă ca să nu pătrundă aer. Pe marginea lamelei se pune o peliculă subțire de balsam de canada; preparatele astfel făcute se lasă la uscat într-o încăpere aerisită și în apropierea unei surse de căldură până când se uscă corespunzător.

După aceea se pot examina la stereolupă și microscopul optic ob 20x, 40x (fig.31).

După identificare speciile de Culicoides se pun în tuburi și se etichetează.

În studiul efectuat de noi am urmărit identificarea speciilor de culicoizi din Complexul obsoletus, Complexul pulicaris, Complexul imicola și Culicoides nubeculosus urmând pașii prezentați în cheia de identificare (Goffredo și Meiswinkel, 2004).

Cheia de identificare a insectelor din gen. Culicoides

(Goffredo și Meiswinkel, 2004)

După identificare se completează ‘Fișa de supraveghere entomologică’ calculând procentele de culicoizi din total insecte și procentele din fiecare specie identificată.

FIȘA DE SUPRAVEGHERE ENTOMOLOGICĂ VECTORI BLUETONGUE

Informatii referitoare la locul de colectare, animalele existente și tipul de capcană folosită

Codul unic:

Denumirea fermei sau a locului de colectare:

Localitatea: Tip capcană: mobilă permanentă

Altitudine (metri peste nivelul mării):

Latitudine:

Longitudine:

Specii de animale existente la locul de colectare:

Data capturării (dimineața în care se recoltează paharul colector):

Temperatura minimă (C):

Temperatura maximă (C):

Numele și prenumele persoanei care a recoltat insectele:

Numele și prenumele specialistului care a conservat insectele:

Rezultatul examinarii

Număr total insecte capturate:

Număr total insecte culicoide: % din total insecte :

Număr total culicoizi din complexul C.imicola: % din total culicoizi:

Număr total culicoizi din complexul C.obsoletus: % din total culicoizi:

Număr total culicoizi din complexul C.pulicaris: % din total culicoizi:

Număr total culicoizi din complexul C.nubeculosus: % din total culicoizi:

Numele specialistului care a examinat probele de insecte:

Număr registru de diagnostic (sectia parazitologie din LSVSJ):

Număr registru unic de diagnostic (LSVSJ):

(Popa, 2005)

II.2.4. Prelevarea datelor statistice

Materiale necesare

Hardware – computer pentru prelucrarea datelor;

Software – pentru prelucrarea datelor colectate (Microsoft Excel)

Metoda de lucru

S-a efectuat calculul valorii medii, maxime, minime a parametrilor de mediu înregistrați (temperatura aerului și solului, umiditatea aerului și solului, viteza vântului), pe zile și pe luni cu ajutorul foilor de calcul tabelar (Microsoft Excel). S-a calculat numărul absolut și relativ al insectelor pe genuri și specii. Prezentarea datelor statistce s-a făcut folosind tabele și grafice: histograma pentru reprezentarea seriilor de repartiție, unidimensionale, cu variație continuă și de volum mare; diagrama prin benzi pentru serii atributive nenumeric și pentru serii de spațiu; diagrama prin coloane (tuburi de orgă) pentru reprezentarea seriilor cronologice; diagrama prin coloane în aflux petru reprezentarea mai multor fenomene în același timp; diagrama de structură ce reprezintă seriile statistice construite cu indicatori de structură, folosită pentru serii atributive de spațiu sau timp: cronograma, tipic pentru seriile cronologice; stereograma pentru serii bidimensionale.

II.3. Rezultate și discuții

II.3.1 Date retrospective ale studiului entomologic din România

În anul 2003 s-au făcut 25 de capturi de insecte din 11 județe, 19 localități și s-au identificat două specii cu capacitate vectorială pentru transmiterea Bolii limbii albastre: Culicoides obsoletus și Culicoides pulicaris.

În anul 2004 s-au capturat insecte din 42 de județe, 316 localități, un număr de 709 capturi și s-au identificat tot cele două specii: Culicoides obsoletus și Culicoides pulicaris.

În județul Cluj s-au făcut în anul 2004, capturi în mai multe puncte (fig. 33) : Iara (25.08; adăpost bovine), Turda (25.08; adăpost bovine și cabaline), Cuzdrioara (24.08; adăpost ovine), Răscruci (24.08; adăpost ovine), Florești (23.08; adăpost cabaline, bovine, suine), Huedin (25.08; adăpost ovine), Dej (24.08; adăpost bovine), Mănăștur Hoia (23.08; adăpost ovine, cabaline, bovine, suine), Gilău (23.08; adăpost bovine, cabaline).

Dimensiunea capturilor de insecte a fost între 300 și 2000 de indivizi. S-au identificat speciile complexelor C. pulicaris și C.obsoletus. Majoritatea insectelor au aparținut altor genuri decât genul Culicoides , cu excepția capturilor de la Cuzdrioara și Gilău unde au predominat insectele din speciile complexului C.pulicaris, respectiv C.obsoletus, iar la Hoia Mănăștur C. obsoletus au fost în proporții aproximativ egale cu insectele din alte genuri. (figura 34).

Speciile aparținând complexului C.pulicaris nu s-au identificat în captura de la Dej, iar la Iara și Florești s-au găsit unul respectiv doi indivizi. În schimb, spre Nord, la granița cu județul Bistrița-Năsăud aceste specii au predominat în captură (45%, 313 indivizi, cea mai importantă captură de C.pulicaris) și spre Vest la Huedin s-au capturat 241 de indivizi, care însă reprezintă doar 3% din totalul capturii. (fig.35).

Insectele din speciile complexului C. obsoletus s-au identificat în toate capturile efectuate (fig.36) reprezentând între 3% (3 insecte) la Răscruci și 69% (1245 insecte) la Gilău, cu o medie de 30% din totalul insectelor capturate (valoarea absolută aproximativ 270 indivizi). Aceste specii preferă zonele mai joase, cu un microclimat mai călduros.

Se pare că speciile complexului pulicaris preferă regiunile mai reci , cu relief montan, submontan (fig.37).

Conform datelor obținute de noi, populația de Culicoides vector (C.obsoletus, C. pulicaris), se corelează cu dimensiunile populațiilor de rumegătoare mari și mai puțin cu populațiile de rumegătoare mici aflate pe raza localităților unde s-au efectuat capturile (fig.38.)

În locația Hoia Mănăștur s-a înregistrat aproximativ 51% din media totalului de insecte capturate în toate cele nouă puncte din județ (1032), 55% din totalul mediu de culicoizi (370), 51% din totalul mediu de C. obsoletus capturați (268), 45% din media de insecte C.pulicaris (82), 107% din media de alți culicoizi (valoarea absolută a mediei este de 30) și aproximativ 49% din media

altor insecte capturate (valoare absolută 662). Astfel considerăm că monitorizarea insectelor de la Hoia Cluj este reprezentativă pentru principalele specii de culicoizi : C.obsoletus și C.pulicaris, acestea reprezentând aproximativ jumătate din media pe județul Cluj, este mai puțin reprezentativă pentru alte specii de culicoizi, care aici sunt mai abundenți.

II.3.2. Supravegherea insectelor din genul Culicoides, vectori pentru Boala limbii albastre, în Județul Cluj în perioada iulie 2005 – mai 2006

II.3.2.1. Specii identificate.

Aspecte morfologice C.obsoletus

Indivizii din complexul C.obsoletus au dimensiuni între 1 și 2 mm (lungimea corpului), 1-3 mm deschiderea aripilor, femelele tinere (nulliparous) pot aveaț sub un mm (fig.39), iar femelele cu ouă (parous) sunt în general mai mari. Femelele imediat după ce apar, se împerechează și se hrănesc intens cu sânge pentru a asigura dezvoltarea ouălelor (fig.40). Masculii au fost mai puțin reprezentați în capturile noastre. Ei se recunosc prin

corpul alungit și fin care se termină ascuțit, ușor încurbat și antenele mai stufoase comparativ cu femelele (fig.41). Aparatul bucal este specializat pentru înțepat și supt, dar numai la femelă, probocistul nu depășește ca lungime jumătate din lungimea capului, palpii au cinci articole, pe al doilea se găsesc fosetele senzoriale. Mandibulele se acoperă una pe alta. (fig.43). Ochii sunt mari , sub formă de rinichi. Abdomenul segmentat este voluminos la femelele ce se hrănesc intens cu sânge, la cele cu ouă și subțire la masculi.

Aripile speciilor din complexul C.obsoletus au macroscopic o culoare gri, petele par șterse. Se observă bine doar pata cenușie din celulele r1 și r2, care reprezintă principalul element de recunoaștere (fig.44). Aripile sunt acoperite de peri fini care dau aspectul cenușiu, cu umbre și pete (fig.45).

Aspecte morfologice C.pulicaris

Insecta adultă aparținând genului Culicoides complexul C.pulicaris are dimensiuni de 2-3 mm (lungimea corpului), mai mari ca la speciile din complexul C.obsoletus (fig.46, fig.47). Ochii sunt mari sudați formați din numeroase omatidii, probocistul este la fel ca la speciile complexului C.obsoletus. Abdomenul este mai închis la culoare decât la alte specii, pe torace se observă desene triunghiulare. (fig.48, fig.49)

Aripile sunt de dimensiuni mai mari (deschiderea de 2-3 mm), sunt transparente și au aspect pestriț macroscopic. Petele sunt numeroase, clare, de culoare cenușiu-închis, bine delimitate. Specifice sunt :pata în formă de clepsidră din celula r5, pată în celula r2, pată rotundă în celula cubitală, benzi întunecate de-a lungul M1 și M2 (fig.50)

II.3.2.2. Cuantumul și structura populației de insecte din genul Culicoides din județul Cluj, în corelație cu factorii de mediu

Date referitoare la locul capturii: Stațiunea didactică SDM Hoia Cluj (Alt.127,09 m Lat.46,91 Long.23,72), totalul animalelor domestice receptive la sfârșitul anului 2005 era de 633, din care bovine 230, ovine 330, ecvine 3, porcine 70. Pe rază de 20 de km numărul total de animale domestice receptive este de 54.535. Dintre acestea bovine 7026 (10% din totalul bovinelor din județul Cluj), ovine 34560 (10% din totalul ovinelor), ecvine 2062, porcine 10887. S-au luat în calcul localitățile: Cluj, Baciu, Florești, Chinteni, Feleacul, Apahida, Mănăștur Hoia, atât animalele din gospodăriile populațiilor cât și din fermele zootehnice. (fig.38)

În perioada iulie 2005-mai 2006 au fost capturate la Hoia 96961 insecte, dintre care 94321 (97%) din genul Culicoides, repartizarea pe luni observându-se în figura 51.

Din totalul de insecte din genul Culicoides, peste 64000 de indivizi (aproximativ 70%) au capacitate vectorială pentru transmiterea Bolii limbii albastre. Proporția lunară se observă în figura 52.

Dintre cele două specii cu importanță vectorială C.obsoletus predomină în capturile effectuate la Hoia Cluj, pe tot parcursul anului, precum se observă în figura 53.

Unul din principalii factori de mediu ce influențează biologia și activitatea insectelor genului Culicoides este temperature aerului. În figura 54 se observă că există o strânsă legătură între valorile maxime și minime ale temperaturii aerului înregistrate în noaptea capturii, respectiv ora 20.00 și ora 8.00. Se observă că, dacă temperature scade sub 10°C, capturile de insecte din genul Culicoides sunt (aproape) nule, iar când temperaturile se mențin peste 11°C, insectele sunt active. De asemenea la o temperatură de peste 15-20°C, capturile de insecte cresc brusc.

Pentru a stabili factorii de climă ce influențează activitatea insectelor genului Culicoides am luat în studiu o lună de vară (august) și două luni de toamnă (octombrie, noiembrie), în care s-au făcut capturi și s-au identificat insecte din genul Culicoides.

În luna august s-au capturat aproximativ 49000 de insecte (5 capturi), o medie de 9800 insecte pe noapte, din care 46500 insecte din genul Culicoides, din care aproximativ 23300 din complexul C.obsoletus și 7190 din complexul C.pulicaris. Raportul procentual mediu se observă în figura 55.

Temperatura medie a aerului în luna august a fost de 17.55ºC, umiditatea relativă medie a aerului 83.5, viteza vântului medie de 0.6 m/s, temperature medie a solului 20.6 ºC, iar umiditatea solului 0.18 m^3/m^3. Fluactuația valorilor medii zilnice ale acestor parametrii este reprezentată în figurile 56-59.

In luna octombrie s-a capturat un număr de 3676 de insecte (4 capturi), din care 3448 aparținând genului Culicoides, 720 din complexul C.obsoletus, 433 din complexul C.pulicaris. Raportul mediu procentual între speciile identificate se observă în figura 60.

Temperatura medie a aerului în luna octombrie a fost 7.97ºC, temperatura medie a solului 9.71ºC, umiditatea relativă a aerului 81.39%, umiditatea solului 0.15(m^3/m^3), iar viteza vântului 0.97 m/s. Variația zilnică a acestor parametrii este reprezentată în figurile 61-64.

În luna noiembrie s-a capturat un număr de 275 insecte (4 capturi), din care 185 din genul Culicoides, 1 individ din complexul C.obsoletus și nici o insectă din complexul C.pulicaris. Proporția medie între specii este reprezentată în figura 65.

Media factorile meteorologici a fost: temperatura aerului 2.5 ºC, temperatura solului 4ºC, umiditatea relativă a aerului 85.4%, umiditatea solului 0.2 (m^3/m^3), viteza vântului 0.6 m/s. Variația medie zilnică a acestor parametrii este reprezentată în figurile 66-69.

Din datele luate în calcul reiese că luna august oferă condiții propice biologiei și activității insectelor culicoide, mai ales speciilor cu competență vectorială (C.obsoletus, C.pulicaris), în luna octombrie scade atât în valoare absolută cât și în valoare relativă număul de insecte culicoide vector, pentru ca în luna noiembrie activitatea lor să fie nulă. Biologia insectelor se poate corela în primul rând cu temperatura solului care este favorabilă la temperaturi de peste 15ºC. Insectele supraviețuiesc și la temperaturi ale solului de 5-15 ºC, având o activitate slabă, și nu se mai întâlnesc sub 5ºC. Insectele preferă o temperatură a aerului de peste 15 ºC, au activitate bună între 15-5 ºC și nu supraviețuiesc sub 5 ºC.

În ceea ce privește umiditatea relativă a aerului, studiul de față nu poate arăta că aceasta ar influența în mod direct activitatea insectelor deoarece se menține între 75-100% pe toată perioada luată în calcul. Probabil că influența exercitată se leagă de temperatura resimțită de insectă, umiditatea accentuând temperaturile scăzute. Conținutul de apă al solului variază în limite mai largi în august cînd s-au făcut capturi importante de insecte culicoide (0.05-0.25 m^3/m^3), și este cuprinsă între 0.1-0.2 m^3/m^3 în lunile cu activitate slabă a insectelor (octombrie, noiembrie).

Viteza vântului a fluctuat între 2 și 0 m/s în perioada capturilor importante de insecte, între 3 și 0 m/s și respectiv în tre 5 și 0 m/s în perioadele cu capturi slabe sau nule.

În aceeași perioadă de timp, numărul de insecte capturate poate fi foarte diferit, deoarece activitatea insectelor variază foarte mult în funcție de condițiile de temperatură, umiditate și viteză vânt din noaptea capturii. Am efectuat studiul condițiilor de climă înregistrate în trei capturi succesive între ora 20.00 seara zilei precedente și dimineața colectării insectelor, ora 8.00.

În noaptea de 24-25 iulie 2005 s-a capturat un total de insecte de 22103, din care 21937 din genul Culicoides, structura populației este prezentată în figura 70, iar parametrii de climă înregistrați de stația meteo sunt ilustrați în figurile 71-74.

În noaptea de 31 iulie-1 august 2005 s-au capturat 20802 insecte, din care 20254 din genul Culicoides, numărul de insecte pe specii este prezentat în figura 75.

Stația meteo de la Hoia a înregistrat din oră în oră în acea noapte parametrii de mediu reprezentați în figurile 76-79.

În noaptea de 9-10 august 2005 s-a capturat un număr de 282 insecte din care 228 aparținând genului Culicoides, cuprinzând speciile reprezentate în figura 80.

Hobo Meteostația a înregistrat în timpul capturii temperature, umiditatea aerului,temperature și umiditatea solului, viteza vântului din oră în oră, rezultatele fiind prezentate în figurile 81-84.

Din studiul efectuat pe cele trei capturi din iulie-august 2005 se observă faptul că primele două capturi de insecte conțin peste 20000 de indivizi, pe când cea de-a treia captură, din 10 august, cuprinde doar 282 de insecte. De asemenea diferă procentul de insecte și anume dacă în capturile din 25 iulie respectiv 1 august predomină insectele din speciile complexului C.obsoletus, atât față de insectele din speciile complexului C.pulicaris cât și față de alte specii de culicoizi, în captura din 10 august insectele din comlpexul C.pulicaris (17% din totalul de insecte)predomină față de cele din complexul C.obsoletus (9% din totalul de insecte), dar ambele specii de vectori sunt în proporții inferioare față de speciile nevector care reprezintă (68%). Condițiile de temperatură a solului și aerului sunt similare în cazul primelor două capturi (aproximativ 20ºC), pe când în noaptea celei de-a treia capturi temperaturile au scăzut sub 10ºC. Umiditatea aerului nu diferă aproape deloc în cele trei cazuri. Umiditatea solului diferă foarte mult între cele trei capture. Astfel deși rezultatul primelor două capturi este similar, în 25 iulie avem o umiditate a solului de 0.18-0.19 m^3/m^3, iar în 1 august avem un conținut de apă al solului de numai 0.038-0.044 m^3/m^3, ceea ce înseamnă că nu are relevanță pentru activitatea insectei atâta timp cât temperaturile sunt favorabile. Acest aspect urmează să fie studiat mai îndeaproape, știindu-se faptul că umiditatea favorizează dezvoltarea stadiilor larvare și atrag populațiile de Culicoides. În general viteza vântului a fost sub 1 m/s sau chiar 0 m/s, ceea ce a favorizat capturarea insectelor.

4. Concluzii:

Pe baza rezultatelor studiului entomologic și meteorologic efectuat în județul Cluj, la Hoia în perioada 25 iulie-18 aprilie 2005 și studiul entomologic din august 2004 ce s-a făcut în nouă puncte din județ se pot desprinde următoarele concuzii:

Dintre potențialii vectori ai Bolii limbii albastre pe raza județului Cluj s-au identificat doar două specii: Culicoides obsoletus și Culicoides pulicaris. Nu s-au identificat insecte din speciile Culicoides nubeculosus și Culicoides imicola.

Populația de insecte este numeroasă în județul Cluj, majoritatea fiind reprezentată de insecte vector.

Raportul între insectele vector capturate este mai mare în cazul C.obsoletus care predomină în aproape toate capturile efectuate în județul Cluj, mai puțin în zonele mai reci din regiuni montane și submontane unde dintre speciile vector predomină C.pulicaris.

Lunile cu risc ridicat pentru atacul cu insecte hematofage din genul Culicoides, vectori pentru Boala limbii albastre sunt iulie și august, riscul scade în sezonul rece când ctivitatea insectelor încetează.

Numărul de insecte din genul Culicoides este corelat pozitiv cu numărul de gazde din specia bovină și mai puțin cu cele din specia ovină.

Temperaturile aerului și solului influențează pozitiv activitatea și biologia insectelor din genul Culicoides dacă depășesc 10-15ºC, specia C.obsoletus este mai sensibilă la scăderea temperaturii, sub 5ºC își încetează activitatea, pe când C.pulicaris poate supraviețui și la aceste temperaturi.

Datele prelucrate în acest studiu nu sugerează o relație directă între activitatea insectelor și umiditatea aerului și solului.

Activitatea vântului a fost scăzută, variabilă și nu s-a putut corela în mod clar cu activitatea insectelor din genul Culicoides, dar acest aspect urmează să fie cercetat.

În județul Cluj există o populație importantă de animale domestice receptive la infecția cu virusul Bluetongue pentru care insectele culicoide sunt rezervor natural.

Perspective:

În județul Cluj există premisele apariției Bolii limbii albastre, de aceea studiul entomologic și meteorologic se va continua, urmărindu-se dacă apare între speciile de culicoizi C.imicola, principalul vector implicat în Europa în transmiterea bolii și care a fost identificat deja în Sudul țării ți în țările limitrofe în care a evoluat boala. De asemenea are relevanță creșterea importantă a populațiilor de insecte din speciile C.pulicaris și C.obsoletus. Monitorizarea condițiilor de mediu poate aduce informații importante în cazul creșterii temperaturilor mai ales în sezonul rece ceea ce ar duce la o continuitate a activității insectelor, implicit la o creștere a dimensiunii populațiilor și a riscului de multiplicare a virusului în corpul insectei și eventual al infecției gazdei vertebrate.

De interes deosebit ar fi studierea factorilor genetici, de mediu, individuali, etc. ce favorizează competența vectorială a insectelor din genul Culicoides, care nu sunt foarte bine cunoscuți la ora actuală, mai ales în cazul insectelor din speciile prezente la noi. (C.obsoletus, C.pulicaris)

Cuprins:

Cercetări bibliografice

Bibliografie

Cosoroabă, I., 2000, “Parazitologie Veterinară. Entomologie. Acarioze.Entomoze.” Ed. Mirton, Timișoara: 424-440;

Șuteu, I. și Cozma, V., 2004, “Practicum parazitologic veterinar”, Ed.Risoprint, Cluj-Napoca;

Șuteu, I. și Cozma, V., 2004, “Parazitologie clinică veterinară” vol.II, Ed. Risoprint, Cluj-Napoca;

Meiswinkel, R. și col., 2004, “The taxonomy of Culicoides vector complexes-unfinished business”, Vet. Ital., Vol. 40(3): 151-159;

Popa, E., 2003, “Ghid pentru identificarea speciilor de Culicoides vectori pentru Bluetongue la animale”, Buletin informativ Parazitologie nr.2, IDSA, București;

Goffredo, M. și Meiswinkel, R., 2004, “Entomological surveillance of bluetongue in Italy: methods of capture, catch analzsis and identification of Culicoides biting midge”, Vet. Ital. Vol.40(3): 260-265;

Popa, E., 2005, “Identificarea speciilor de Culicoides vectori pentru Bluetongue, Bulletin informativ Parazitologie-Entomologie nr.1, IDSA, București;

Meiswinkel, R., 2004, “Adult characters defining and separating the Imicola and Orientalis species complexes of the subgenus Avaritia Fox, 1955 (Culicoides, Diptera: Ceratopogonidae)”, Vet. Ital. Vol. 40(3): 345-351;

Henry, A. și Bory, L., 1937, “Dermatose estivale récidivante du cheval” Rec.Méd.Vét. 113: 67-78;

Mellor, P.S., 1996, “Culicoides : vectors climate, change and disease risk”,Vet. Bull. 66, 4: 301-306;

Purse, B.V. și col., 2005,”Climate change and the recent emergence of bluetongue in Europe” Nature Rev. Microbiology Vol. 3 (febr. 2005) Nature Publishing Group: 171-181;

Vasiu, C., 2003, “Viroze și boli prionice la animale”, Ed. Nereamis Napocae, Cluj-Napoca : 215-221;

Caporale, V. și col., 2004, “Introduction.Third International Szmposium on Bluetongue”, Vet.Ital. 40(3): 29-30;

Panagiotatos, D.E., 2004, “Regional overwiew of Bluetongue viruses, vectos, surveillance and unique features in Eastern Europe between 1998 and 2003”, Vet. Ital.40(3): 61-72;

Mullens, B.A. și col., 2004, “Environmental effects on vector copetence of Bluetongue virus in Culicoides: interpreting laboratorz data in a field context”, Vet.Ital. 40(3): 160-166;

Baylis, M. și col., 1999, “Horse sickness and ENSO in South Africa, Nature: 397-574

Hardy, J.,1988, “Susceptibility and resistence of vector mosquitoes in the arboviruses: epidemiology and ecology, Ed. T. Monath., CRC Press, Boca Raton: 87-126;

Mellor, P.S. și col., 2000, “Culicoides biting midges: their role as arbovirus vectors.”An.Rev.Entomol.,45: 307-340;

Mellor,P.S., 2004, “Infection of the vectors and Bluetongue epidemiology in Europe” Vet.Ital. 40(3): 167-174;

White,D.M. și col, 2004, “Possible overwintering mechanism of Bluetongue virus in vectors” Vet.Ital. 40(3): 175;

White,D.M. și Mecham, J.O., 2004, “Lack of detectable bluetongue virus in skin of seropositive cattle: implications for vertebrate overwintering of bluetongue virus in vectors” Vet.Ital. 40(4): 513-519;

Goffredo, M. și Meiswinkel, R.,2004, “Entomological surveillance of bluetongue in Italy: methodes of capture, catch analysis and identification of Culicoides biting midges”, Vet.Ital. 40(3): 260-265;

Bishop, A.L.,2004, “Improving light trap efficiencz for Culicoides spp. With light-emitting diodes” Vet.Ital., 40(3): 266-269;

Wittman,E.J. și col., 2001, “Using climate data to map the potential distribution of Culicoides imicola (Diptera: Ceratopogonidae) in Europe” Rev. Scientifique Technique Off. Int. Epiyoot. 20(3): 731-740;

Perez de Leon, A.A. și W.J. Tabachnick. 1996. “Apyrase activity and adenosine diphosphate induced platelet aggregation inhibition by the salivary gland proteins of Culicoides variipennis, the North American vector of bluetongue viruses.” Vet. Parasitol. 61: 327-338;

Drolet, B.S., Campbell, C.L., Stuart, M.A., Wilson, W.C.,2005, “Vector Competence of Culicoides Sonorensis (Diptera: Ceratopogonidae) for Vesicular Stomatitis Virus”. Journal of Medical Entomology. 42(3): 409-418 (2005);

Merce, E., 2001, “Statistica”, Ed.Academic Pres, Cluj-Napoca: 19-45;