Identificación molecular y análisis de la relación filogenética de especies de Rickettsias presentes en garrapatas provenientes de tres regiones de Colombia

Abstract

Las Rickettsiosis son enfermedades emergentes zoonóticas asociadas a artrópodos. Éstas son producidas por la infección de bacterias del género Rickettsia (Da Rocha-Lima, 1916) las cuales son alfa-proteobacterias que se caracterizan por ser parásitos intracelulares obligados y porque pueden desencadenar enfermedad febril inespecífica en humanos y animales, las cuales, si no son diagnosticadas y tratadas de forma oportuna pueden tener un desenlace fatal. En su ciclo biológico, las rickettsias dependen de un vector que permita su transmisión a hospederos susceptibles o su mantenimiento en la naturaleza. Las garrapatas juegan un rol esencial al ser los principales vectores y reservorios de múltiples especies en diferentes regiones geográficas. En Colombia, los primeros reportes de la enfermedad datan de la primera mitad del siglo XX (1937) cuando el Dr. Luis Patiño Camargo (1871-1978), quién describió una entidad a la que denominó la “Fiebre de Tobia”, una enfermedad que impactó esta población por sus altos niveles de morbi-mortalidad. Después de casi 70 años de desconocimiento u olvido, reinicia la preocupación por estas entidades debido a los brotes y fallecimientos presentados en los departamentos de Antioquia, Córdoba y Cundinamarca durante los años 2005 a 2008. Aún se desconocen múltiples aspectos de la epidemiología de la enfermedad en nuestro medio, como los reservorios vertebrados, los posibles hospederos de amplificación, las especies de la bacteria circulantes y los posibles vectores involucrados en la transmisión, entre otros. El presente trabajo tuvo como objetivo, identificar molecularmente especies de Rickettsia y establecer sus relaciones filogenéticas, en muestras de garrapatas colectadas entre los años 2005 a 2008, en 3 regiones de Colombia. 791 garrapatas fueron colectadas en los municipios de Los Córdobas (Córdoba); Necoclí y Turbo (Antioquia) y Villeta y La Peña (Cundinamarca). Se procesaron en pools para la extracción de DNA. Las muestras fueron analizadas para el género Rickettsia a través de la amplificación de los genes gltA, ompB y 17kD. Las muestras positivas a la amplificación fueron secuenciadas para posterior análisis de homología e identificación de la especie correspondiente. Se analizaron 240 pools de garrapatas de las especies Amblyomma cajennense (Fabricius, 1787), Dermacentor nitens (Neumann, 1897), Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806), R. (Boophilus) microplus (Canestrini, 1888) y Amblyomma sp. Un total de 15 muestras fueron positivas al gen gltA (6,3%) provenientes de los municipios de Villeta (47%), La Peña (47%) y Turbo (50%). Se recuperaron dos secuencias del Municipio de Villeta, de garrapatas D. nitens, que presentaron homología con Rickettsia spp. Una de ellas, de 99% para R. rickettsii con el gen 17kD y la segunda de 99% para R. felis con el gen gltA. Los análisis de relación filogenética realizados con los métodos Neighbor-Joining, Maximum Likelihood y Maximum Parsimony localizaron a la primera muestra en el grupo de especies de las Fiebres Manchadas (bootstrap 86%) y a la segunda en un conglomerado con aislamientos de R. felis (bootstrap, 99%). El presente estudio, corrobora la presencia de bacterias del género Rickettsia, de una especie del Grupo de las Fiebres Manchadas y de R. felis, en garrapatas asociadas a los brotes de Rickettsiosis presentados en el Municipio de Villeta (Cundinamarca). Además, se amplifica por primera vez DNA de Rickettsia en garrapatas del Municipio de La Peña (Cundinamarca) donde se han presentado indicios de casos clínicos compatibles.

Abstract. Rickettsioses are zoonotic emergent diseases associated with arthropods. They are related with bacteria from the genus Rickettsia (Da Rocha-Lima, 1916) which are obligate intracellular Alphaproteobacteria. They can cause febrile illness in humans and animals and, if they are not properly treated and diagnosed, could lead to a fatal outcome. In their biological cycle, these bacteria depend on arthropod vectors for transmission to susceptible hosts and for maintenance in natural conditions. Ticks are essential for some Rickettsia species as they could be the primary vectors and reservoirs in different geographical zones. In Colombia, the first reports dated from the first half of the XX century (1937), when Dr. Luis Patiño Camargo (1871-1978) described what he called “Fiebre de Tobia”, a lethal disease that affected this population with high levels of morbidity and mortality. Almost 70 years later, after a long period of unawareness, some outbreaks and fatal cases in the Departments of Antioquia, Cordoba and Cundinamarca, between 2005 and 2008, renewed the general concern. However, some epidemiological aspects of these diseases require further research. The vertebrate hosts included in the cycles, possible amplifier hosts, circulating Rickettsia species, possible arthropod vectors, are some examples. The aim of the present work was identify by molecular methods, Rickettsia species and find out their phylogenetic relationship, in samples of ticks collected between 2005 and 2008 in three geographical regions from Colombia. A total of 791 ticks were collected in the municipalities of Los Cordobas (Cordoba); Necocli and Turbo (Antioquia); and Villeta and La Peña (Cundinamarca). DNA was extracted by pools of ticks, and further analyzed by PCR to amplify the Rickettsia genes gltA, ompB and 17kD. PCR positive samples were sequenced and the resultant sequences were compared to find homologies. 240 pools of ticks from the species Amblyomma cajennense (Fabricius, 1787), Dermacentor nitens (Neumann, 1897), Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806), R. (Boophilus) microplus (Canestrini, 1888) and Amblyomma sp. were analyzed. 15 samples were positive to gltA (6.3%) and correspond to Villeta (47%), La Peña (47%) and Turbo (50%). Two sequences of D. nitens pools from Villeta, had homology with R. rickettsii (99%, 17kD gene) and R. felis (99%, gltA gene). Phylogenetic analyses using Neighbor-Joining, Maximum Likelihood and Maximum Parsimony methods locate the first sample with other Spotted Fever Group (SFG) species (bootstrap 86%) and the second in a clade with different isolates of R. felis (bootstrap, 99%). This study, confirms the presence of Rickettsia species (an SFG species and R. felis), in ticks collected in the outbreaks presented in Villeta (Cundinamarca). Besides, herein it is amplified for the first time, Rickettsia DNA in ticks collected from La Peña (Cundinamarca) which had compatible clinical cases.