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RESEARCH PRODUCT

Chromosomal variation and genome size support existence of cryptic species of Triatoma dimidiata with different epidemiological importance as Chagas disease vectors

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Summary The wide geographical distribution of Triatoma dimidiata, one of the three major vectors of Chagas disease, ranges from Mexico to northern Peru. Since this species occupies a great diversity of artificial and natural ecotopes, its eradication is extremely difficult. In order to assist control efforts, we used chromosome analyses and DNA amount as taxonomic markers to study genetic variability in populations of T. dimidiata from Mexico, Guatemala, El Salvador and Colombia. We differentiated three groups or cytotypes defined by characteristic chromosome C-banding patterns and genome size measured by flow cytometry. The three cytotypes are restricted to different geographic locations. Cytotype 1 occurs in Mexico (excluding Yucatan), Guatemala (excluding Peten), El Salvador and Colombia. Cytotype 2 occurs in Yucatan and cytotype 3 occurs in Peten. Cytotype 1, commonly associated with domestic and peridomestic environments but also inhabiting sylvatic ecotopes, is the most widespread and with major epidemiological significance. In contrast, the Yucatan cytotype inhabits wild ecotopes but increasingly enters houses, while the Peten cytotype appears exclusively sylvatic. We suggest that these cytotypes represent cryptic species of T. dimidiata with different epidemiological relevance as Chagas disease vectors. Poor ability to colonize human dwellings, together with their restricted geographic distribution, indicate that the Yucatan and Peten putative species probably have much less epidemiological significance than cytotype 1. Thus, the genetic markers we describe are powerful tools to differentiate cryptic species in T. dimidiata with different epidemiological significance, contributing to planning the most effective control measures. La vaste distribution geographique de Triatoma dimidiate, un des trois principaux vecteurs de la maladie de Chagas, sevi de Mexico au nord du Perou. Parce que cette espece occupe une grande diversite d'habitat compose de terrain artificiel et d'ecotopes naturels, son eradication est extremement difficile. Dans le but de contribuer aux efforts de controle, nous avons utilise des analyses chromosomiques et les quantites d'ADN comme marqueurs taxonomiques pour etudier la variabilite genetique dans les populations de T. dimidiate de Mexico, Guatemala, Salvador et Colombie. Nous avons distingue trois groupes ou cytotypes definis par les profils caracteristiques en bandes C du chromosome et la taille du genome mesuree par flow cytometrie. Les trois cytotypes sont confines dans des locations geographiques differentes. Le cytotype 1 sevi a Mexico (a l'exception du Yucatan), au Guatemala (a l'exception de Peten), au Salvador et en Colombie. Le cytotype 2 sevi dans le Yucatan et le cytotype 3 a Peten. Le cytotype 1, communement associea l'environnement domestique et peri domestique mais aussi a des ecotopes sylvatiques habites, est le plus prevalant avec une epidemiologie majeure significative. Par contre, le cytotype du Yucatan sevi dans les ecotopes sauvages mais de plus en plus entre dans les maisons, alors que le cytotype de Peten semble etre essentiellement sylvatique. Nous suggerons donc que ces cytotypes representent des especes cryptiques de T. dimidiate avec differentes importances epidemiologiques en tant que vecteurs de la maladie de Chagas. Le peu d'habilitea coloniser les habitations humaines ainsi que leur distribution geographiques restreintes indiquent que les putatives especes du Yucatan et de Peten ont probablement peu de signification epidemiologique par rapport au cytotype 1. Les marqueurs genetiques que nous decrivons sont donc de puissants outils pour differencier des especes cryptiques de T. dimidiate, pouvant ainsi contribuer a planifier des mesures de controle plus efficaces. La amplia distribucion del Triatoma dimidiata, uno de los tres vectores principales de la enfermedad de Chagas, se extiende desde Mejico al norte de Peru. Puesto que esta especie ocupa una gran diversidad de ecotopos artificiales y naturales, su erradicacion es extremadamente dificil. Con el fin de ayudar en los esfuerzos de control, utilizamos el analisis cromosomico y la cantidad de ADN como marcadores taxonomicos para estudiar la variabilidad genetica en poblaciones de T. Dimidiata provenientes de Mejico, Guatemala, El Salvador y Colombia. Diferenciamos tres grupos o citotipos, definidos por bandeo cromosomico y patron de bandas C caracteristicos y por el tamano de su genoma, medido por citometria de flujo. Los tres citotipos estaban restringidos a diferentes areas geograficas. El citotipo 1 ocurria en Mejico (excluyendo Yucatan), Guatemala (excluyendo Peten), El Salvador y Colombia. El citotipo 2 ocurria en Yucatan y el citotipo 3 en Peten. El citotipo 1, comunmente asociado con ambientes domesticos y peridomesticos, pero que tambien habita ecotipos selvaticos, es el mas extendido y el que mayor significado epidemiologico tiene. En contraste, el citotipo de Yucatan habita ecotopos salvajes, pero cada vez con mayor frecuencia entra en las casas, mientras que el citotipo Peten es exclusivamente selvatico. Sugerimos que estos citotipos representan la especie criptica de T. Dimidiata con diferente relevancia epidemiologica como vectores de la enfermedad de Chagas. Su escasa habilidad para colonizar viviendas humanas, junto con su distribucion geografica restringida, indican que las especies putativas de Yucatan y Peten probablemente tienen un significado epidemiologico muchisimo menor que el citotipo 1. Por lo tanto, los marcadores geneticos que describimos son herramientas poderosas para diferenciar entre especies cripticas de T. dimidiata, contribuyendo a planear medidas de control mas efectivas.