ISNN 003349313

Revista

Ecuatoriana de

MEDICINA

Y CIENCIAS

BIOLGICAS

VOLUMEN XXVIII NMEROS I Y 2

el

ABRIL / 2007

D

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas Volumen XXVIII Nmeros 1 y 2 Abril 2007 Casa de la Cultura Ecuatoriana Benjamn Camn, 2007 Direccin de Publicaciones I CCE Av. Seis de Diciembre NI 6-224 y Patria, Quito, Ecuador

Diseo y diagramacin: Vernica Merino Ruiz Correccin: Flor de T Chiriboga ISSN 00349313

DIRECTORIO Casa de la Cultura

Presidente: Dr. Marco Antonio Rodrguez Secretario General: Ab. Jos Regato Director de Publicaciones: Dr. Fabin Guerrero Obando

Seccin de Ciencias Naturales, Biolgicas y Ciencias Exactas

Presidente: Dr. Claudia Caizares Proao Secretario: Dr. Oswaldo Morn Pinto Vocales: Dr. Plutarco Naranjo Vargas

Dr. Laura Arcos Tern Dr. David Niell

Miembros Laura Arcos Tern Fernando Astudillo Aroyo Celn Astudillo Espinoza Enriqueta Banda de Naranjo Jaime Bbreil Augusto Bonilla Barco Claudio Caizares Proao Eugenia Del Pino Jaime Daz Moreno Rodrigo Fierro Bentez Ral Granda D Alex Hirtz Eduardo Luna Y pez Anbal J arrn Oswaldo Morn Pinto Marcelo Moreano Dvila

Comit Editorial

Dr. Csar Hermida B. Dr. Oswaldo Morn P. Dr. Plutarco Naranjo

Miguel Moreno Espinoza Plutarco Naranjo Vargas Holm Nielsen Lauritz David Niell Arturo Nina Len Milton Paz y Mio Hernn Proao Edgar Samaniego Rojas Cristbal Santacruz Fausto Sarmiento Rodrguez Jorge Surez Armijos Cl Fernando Semprtegui Ontaneda '---Jorge Soria Jos Varea Tern Henrik Vaslev Rodrigo Y pez Mio

Comit Externo

Dra. Violeta Rafael Dra. Katya Romoleroux Dra. Eugenia del Pino

ISNN 003349313

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas Vol.XXVIJI Nmeros 1 y 2

1-89, Abril 2007

NDICE

Directorio de la Casa de la Cultura .......................................................................... pg. 3

EditoriaL ................................................................................................................... pg. 5

TRABAJOS ORIGINALES Study of patients diagnosed with Chronic Myelogenous Leukemia treated with STI 571 (Gleevec) in Ecuador Csar Paz y Mio, Melissa Arvalo, Mara Eugenia Snchez, Claudio Caizares, Mara Jos

Muoz, Paola E. Leone....................................................................................................pg. 7

Genetic Analysis of Ecuadorian Population Exposed to Glyphosate Csar Paz y Mio, Mara Eugenia Snchez, Melissa Arvalo, Mara Jos Muoz, Tania Witte,

Gabriela Oleas De la Carrera, Paola E. Leone ...................................................................................... pg. 11

Sexaje molecular en Psitacidae Bertha Ludea y Jean-Chrstophe Pintaud ............................................................................................. pg. 23

Drosophila malerkotliana y Zaprionus indianus (Dptera, Drosophilidae) invaden poblaciones ecuatorianas de Drosophila Violeta RafaeL ........................................................................................................................................ pg. 30

TRABAJOS DE REVISiN Influencia de los fenmenos naturales en las diversas pocas de la medicina ecuatoriana Oswaldo Morn Pinto, Sixto Durn Pinto .............................................................................................. pg. 45 D

Anlisis histrico del desarrollo cientfico y tecnolgico del Ecuador Claudio Caizares Proao ..................................................................................................................... pg. 50

"Nutricin y vida activa", Del conocimiento a la accin Csar Hermida Bustos ............................................................................................................................ pg. 73

HOJAS DE VIDA Semblanza, Eduardo Estrella Aguirre, a los diez aos de su recordacin Francisco Rigail Arosemena ................................................................................................................... pg. 81

INSTRUCTIVO PARA LOS AUTORES....................................................................pg. 85

EL NUEVO GOBIERNO Y LA SALUD

El pas tiene un nuevo gobierno. La herencia es poco positiva y los problemas pendientes grandes y mltiples.

Entre lo positivo hay que anotar el largo proceso de varios aos, que culmin con la expedicin de la ley que crea el Sistema Nacional de Salud, uno de cuyos objetivos es coordinar las acciones de numerosas instituciones que ofrecen servicios de salud, de parte del propio gobierno, de los municipios, de los gobiernos provinciales, el Seguro Social, las Fuerzas Armadas, la Polica, La Junta de Beneficencia de Guayaquil y muchas otras que, por aos de aos han laborado, cada una, independientemente, en algunos casos con duplicacin de servicios y en general con desperdicio de recursos, dando pobres resultados. Poner en marcha el Sistema Nacional de Salud no es algo fcil ni de corto tiempo y constituye un reto para el nuevo gobierno. El Ministerio de Salud y el gobierno, en general debern, hacer todo esfuerzo para que la ley no se quede en letra muerta.

Otro paso importante en la vida del Ecuador ha sido la aprobacin por el Congreso Nacional de la Ley Orgnica de Salud que reemplaza a un antiguo y obsoleto Cdigo de la Salud.

La Federacin Ecuatoriana de Mdicos, en el ao 1987, present al Congreso Nacional un proyecto de nuevo Cdigo de Salud. Pasaron sucesivos Congresos sin que el proyecto de Cdigo fuese aprobado por lo menos en la primera discusin. Han pasado casi dos dcadas para que el Congreso del 2006 apruebe otro y ms moderno Cdigo, accin que merece el reconocimiento del pas.

La Organizacin de las Naciones Unidas (ONU) cre en 1948 la Organizacin Mundial D de la Salud (OMS) con el fin de que bajo su direccin el mundo alcance el ms alto nivel

de salud. Un estudio serio y una evaluacin de cuanto se haba avanzado en salud hasta 1976, revel que los resultados eran muy pobres. Se consider que la solucin de los ms graves y acucian tes problemas deban ser enfocados y afrontados mediante una serie de medidas que, en conjunto, constituan la estrategia que fue denominada Atencin Primaria de Salud. La Asamblea General de la OMS, constituida por los representantes de ms de 140 pases aprob, por unanimidad, la estrategia de la Atencin Primaria de Salud y una ambiciosa meta de Salud para todos en el ao 2000. El Ecuador adquiri la obligacin y responsabilidad de poner en prctica dicha estrategia. Por desgracia, los sucesivos gobiernos, desde 1988, con ministros de salud que, en promedio, desempearon sus funciones por un ao dos meses, excepto el periodo 1988-1992, poco hicieron por llevar a la prctica las directivas de la estrategia.

La Atencin Primaria estuvo formulada, bsicamente, con el enfoque preventivo y promocional de la salud. Como una de las circunstancias que llevan a una alta morbilidad y mortalidad de los nios, en el Tercer Mundo, eran las condiciones ambientales de vida uno de los primeros postulados de la Atencin Primaria, era y sigue siendo, la dotacin de agua segura y el saneamiento bsico. Lamentablemente, es poco lo que el pais ha realizado en este campo. De modo paradjico la Subsecretara de Obras Sanitarias (antiguo lEOS), del Ministerio de Salud, pas a ser un organismo de segundo orden del Ministerio de la Vivienda, quedando as cortados los programas que estaban en marcha en todo el pas. La cobertura en agua segura y saneamiento bsico sigue siendo alarmantemente bajo en comparacin con otros pases latinoamericanos. Otro de los postulados bsicos es erradicar la desnutricin de los nios.

Sera necesario que el nuevo gobierno y las nuevas autoridades de salud hiciesen un corto pero urgente curso de conocimiento de toda la estrategia de Atencin Primaria e hiciesen los esfuerzos necesarios para llevarlos a la prctica.

TRABAJOS ORIGINALES ------1--------u------u

Study of patients diagnosed with Chronic Myelogenous Leukemia treated with STI 571

(Gleevec) in Ecuador Csar Paz y Mio

l.\ Melissa Arvalo\ Mara Eugenia Snchez

l.\

Claudio Caizares\ Mara Jos Muoz1, Paola E. Leonel

2

'Laboratorio de Gentica Molecular y Citogentica Humana, Escuela de Ciencias Biolgicas.

2Unidad de Gentica, Facultad de Medicina. Pontificia Universidad Catlica del Ecuador.

Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador.

cpazymino@puce.edu.ec

lServicio de Hematologa y Banco de Sangre, Hospital Carlos Andrade Marin.

Recibido el 5 de enero 2006 y aprobado 30 de junio 2006.

RESUMEN. Se considera como principal marcador de la Leucemia Mieloide Crnica (LMC) la translocacin t{9;22) o cromosoma Ph que ocurre en un 90 - 95% de pacientes con LMC. Uno de los tratamientos ms efectivos es el Gleevec cuyo blanco son las clulas Ph positivo. Una ventaja de esta nueva droga es la discriminacin entre clulas normales y anormales, y la induccin de apoptosis. Se estudiaron 31 pacientes: 13 en fase crnica, 12 en fase acelerada y 6 en crisis blstica a lo largo de 1 ao. Se obtuvo remisin hematolgica en todos los casos de fase crnica, pero en los pacientes en fase acelerada y crisis blstica respondieron aproximadamente el 50%. La remisin cito gentica ocurri en un 79% de fase crnica y vara de un 17 a 32 % en fase acelerada y crisis blstica. No existi remisin molecular en ningn paciente. El anlisis gentico es una buena herramienta para determinar la efectividad del tratamiento y seguimiento de los casos de leucemia.

PALABRAS CLAVE. STI 571, leucemia mieloide crnica, BCRlABL, kinasas, fase crnica, fase acelerada, crisis blastica.

D

The Philadelphia chromosome is the first cytogenetic marker present in Chronic Myeloid leukemia (1-3) which is the result of the reciprocal translocation t(9;22)( q34:q 11) occurring in 90 to 95% of CML patients (3). The molecular consequence of the

translocation is the fusion of the protooncogen abl and the bcr gene (4, 5). It produces a fusion protein of 210 kD (p21O) or 190kD (p190) (4) that functions as a tyrosine kinase which is essential to the pathogenic roH of CML (2, 6-7). Currently, a derived compound

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - VoLXXVlIl Nmeros 1 y 2: 7-10. abril 2007

8 Paz y Mio et al.

of 2-phenylaminopyrimidine called STI571, which is a potent and selective inhibitor for ahl tyrosine kinases (8).

In order to evaluate the effect of therapy in CML Ecuadorian patients treated with STI 571 a monthly hematological evaluation was performed during one year. To determine the presence of the BCR! ABL junction, RNA was extracted from bone marrow using a RNAesy mini kit (QIAGEN, Md, USA); followed by RT-PCR (M-MLV and random primers) using primer s described (8). The cytogenetic study was carried out with RPMI-1640 mediurn (enriched with: L-glutamine, caIf serum and antibiotic-antimicotic) in which the bone marrow was cultured for 24 and 48 hours. Thirty one CML patients were positive for the Philadelphia chromosome, and only one was Ph-/BCR-ABL+, 8 females, 23 males, age range 19-60 years were divided into three groups: chronic phase group (13), accelerated phaseo group (12) and bIastic phase group (6) (see table 1). The treatment with STI 571 was initiated after 1 month of the termination of previous treatment. AH patients were Interferon a resistant after receiving 6 million units INFa three times a week, which means that within 6 months there was no cytogenetic remission. Complete blood cell counts were done once a week in the first month and once a month thereafter. Assessments using bone marrow were

performed every 3 months. HematologicaI response tests show that each patient had in the bone marrow a bIast count beIow 5%. The patients in chronic phase group (N= 13) were treated with daly ~400mg of STI 571 and hematological response occurred in 100% of cases. Accelerated and blastic phase groups were treated with daily 600mg that were escalated to 800mg/day if the blast count increased. In 50% (6/12) ofpatients in the accelerated phase group, and 33% of the blastic phase group had an hematological response (4) but 50% (6/12) of the accelerated phase group and 67% (4/6) of the blastic phase group did not respond to the treatment; 8 patients died and 2 progressed to the blastic phase. Other reports show that the hematological response usuaHy occurred within two weeks of the start of the therapy (4). This study shows a similar response that occurred one to three weeks after therapy was initiated in all cases. The term cytogenetic response, D which refers to the partal or complete absence of Philadelphia (Ph) chromosorne, occurred in 79% of patients (9/13) in the chronic phase group, in 32% (4/12) of patients in the accelerated phase group, and in 17% (1/6) patients of the blastic phase group. Cytogenetic responses occurred approximately 6 to 12 months after the initiation of treatment. Both, complete and partal responses Iasted until the end of

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVJJJ Nmeros I y 2: 7-10, abril 2007

Study of patients diagnosed with Chronie Myelogenous Leukemia 9

the year long treatment. During treatment, blood cell counts gradually decrease indicating the apoptotic effect of the drug, which is not as fast as chemotherapy (nor as painful), but seems to have a good hematological response in spite of not showing cytogenetic responses [4]. AIso two accelerated phase patients showed a b3a2 rearrangement that became b2a2, but did not have any significance in the response to treatment or in the prognosis; there were also two accelerated phase and two blastic phase patients with two different transcripts (b2a2/b3a2), and one blastic phase patient Ph-/ BRC-ABL + who did not respond in any way to the treatment. In the accelerated phase and the blastic phase groups, most individuals did not respond to the treatment. This could be due to the presence of other aberrations involved in the pathogenesis of leukemia in addition to the BCR-ABL gene, which are not detectable at the

D cytogenetic level. Unexpectedly, almost all patients had a normal kariotype, and only one patient from the accelerated phase group had an additional cytogenetic change (47, XX, +8). This person had an astounding response until the end of the treatment ayear latero

ACKNOWLEDGMENTS Project FUNDACYT - PUCE PIC-15 and ODEPLAM - FOPEDEUPO,

Universidad Central del Ecuador, and Novartis Ecuador.

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3. MAURO, M. J. & DRUKER, B. J. 2001. STI571: Targeting BCR-ABL as therapy for CML. Oneologist; 6:233-238.

4. DRUKER, B. J.; TALPAZ, M.; RESTA, D. J.; BIN-PENG, R. N.; BUCH

DUNGER, E.; FORD, J. M.; LYDON,

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5. DOBROVIC, A.; MORLEY, A. A.; SESHADRl, R. & JANUSZEWICZ, E. H. 1991. Molecular diagnosis of

philadelphia negative CML using the

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analysis: clnical features and course of

M-bcr negative and M-ber positve

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Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - VoLXXVlII Nmeros 1 y 2: 7-10, abril 2007

10 Paz y Mio el al.

~.

D ----'

Philadelphia chromosome~Negative Chronic Myelogenous Leukemia with rearrangement ofthe breakpoint cluster region. Cancer, 75:434-469.

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8. PAZ Y MIO, c.; BURGOS, R.; MORILLO, S. A.; SANTOS, 1. c.; FIALLO, B. F. & LEONE, P. E. 2002. BCR-ABL rerrangement frequencies in chronic myeloid leukemia and acute lymphoblastic leukaemia in Ecuador. Cancer Genel Cylogen;123, 65-67.

Table 1. Characteristics of studied patients

Characteristic Chronic phase Sex MI F Age (years)

Median Range

Duration of disease (years) Median Range

White blood cell count median

Hemoglobin median

Platelets median

9/4

45 63-28

3.4 1-6

57350

13.30

268868

Value Accelerated phase Blastic phase

8/4 6/0

D 41 53 '- 19-62 23-82

2.9 2.8 50.5-6 0.5-5

156991 64791

9.98 9.85

302750 156666

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas VoLXXVIIl Nmeros 1 y 2: 710, abril 2007

Genetic Analysis of Ecuadorian Population

Exposed to Glyphosate

Csar Paz y Miftol,2, Mara Eugenia Snche~.I,l, Melissa Arvalol,

Maria Jos Muftozl, Tania Wittel, Gabriela Oleas De la Carrera l , Paola E. Leonel,z.

I Laboratorio de Gentica Molecular y Citogentica Humana. Escuela de Biologa.

2 Unidad de Gentica. Facultad de Medicina. Pontificia Universidad Catlica del Ecuador.

Apartado 17-01-2184,Quito, Ecuador.

cpazymino@puce.edu.ec

Recibido el S de enero 2006 y aprobado 30 de junio 2006.

RESUMEN. Este estudio analiza las consecuencias de las asperciones areas con glifosato y surfactantes en la parte norte del Ecuador. Los tests de aberraciones cromosmicas y el ensayo cometa fueron utilizados para el biomonitoreo humano. Un total de 24 individuos expuestos y 21 individuos controles fueron incluidos en el estudio. Los resultados muestran niveles significativamente altos de aberraciones cromosmicas en las muestras de los individuos expuestos (22.42%) comparados con los controles (1.38%). De igual manera, el ensayo cometa mostr un alto grado de dao al ADN en el grupo expuesto (35.5Ilm) comparado con el grupo control (25.94Ilm). Estos resultados sugieren que el glifosato, en la formulacin utilizada durante las asperciones areas, podra tener un efecto genotxico sobre los individuos expuestos.

PALABRAS CLAVE. Aberraciones cromosmicas, Aspercin area, Ensayo cometa, Genotoxicidad, Glifosato.

o D ABSTRACT. This study analyzes the consequences of glyphosate added surfactants for aerial spraying in the northem part of Ecuador. Chromosomal aberrations test and comet assay were used for human biomonitoring. A total of 24 exposed individuals and 21 control individuals were included in this analysis. Results showed significantly high levels of chromosomal aberrations in samples ofexposed individual s (22.42%) compared to control individual s (1.38%). Similar1y, the comet assay showed a high degree ofDNA damage in the exposed group (35.5Ilm) compared to the control group (25.94Ilm). These results suggest that the glyphosate in the formula used during aerial spraying, could have a genotoxic effect over exposed individuals.

KEYWORDS. Aerial spraying, Chromosomal aberrations, Comet assay, Genotoxicity, Glyphosate.

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas Vol.XXVIII Nmeros 1 y 2: 1122, abril 2007

Paz y Mio el al.12

INTRODUCTION Glyphosate is a non-selective,

main chemical component in many systemic herbicides used to control most annual and perennial plants. It controls weeds by inhbiting the synthesis of aromatic amino acids necessary for proten formation, which link primary and secondary metabolism in susceptible plants (l, 2).

According to sorne reports, glyphosate shows no adverse effects on soil microorganisms, it is relatively non-toxic to fish (2), and it is of relatively low toxicity to birds and mammals, including humans (3, 6, 8). Contrary, a mutagenic effect of pesticides, including glyphosate, has been reported in bovine species, as well as an induction of oxidative stress (7). It is known that genetic damage associated with pesticides, occurs in human populations who are subject to high exposure levels due to intensive use, misuse, or failure of control measures (9).

D Since January 200 1, the northern area of Ecuador (mainly Sucumbos) was affected by aerial spraying with Glyphosate + POEA + Cosmoflux, carried out by the Colombian Government (10). The main purpose of using Glyphosate in this formula for the aerial spraying is to eradicate illicit crops on the mentioned area. Several research projects were carried out to investigate the consequences of its use in Ecuador (10, 11).

On the other hand, DNA damage can be evaluated through the study of chromosomal aberrations (12, 13) as well as the use of the comet assay, which provide a useful tool to estmate the genetic risk deriving from exposure to a complex mixture of chemicals (9), and allows detection ofdirect damage to the DNA. It is al so widely applied in investigative studies of genotoxic effects of factors including X-rays and pesticides (9, 11-18).

MATERIALS AND METHODS Subjects - The exposed group consisted of 24 randomly selected subjects; they lived in the area where glyphosate was applied at the border between Ecuador and Colombia (Table 1).

All of them, sometimes, combined their home activities with cultivating and harvesting. They lived in regions located at 3km or less of the area of aerial fumigations and showed toxic symptoms after several exposures. A clinical history was completed for each D one of the exposed individual s who experienced a wide range of reactions (10, 11).

The fumigations were made between February and March (2001), from 7hOO to 12hOO and from 14hOO to 17hOO during 3 days. Other fumigations were made between December (2000) and February (2001), from 8hOO to 16hOO; 12.5% of the subjects analyzed were located 200m away from the area of

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - VoLXXVlIl Nmeros I y 2: 11-22, abril 2007

Genetic Analysis of Ecuadorian Population Exposed to Glyphosate 13

exposure, 37.5% between 1000m and 3000m away and 50% ofthem received the spraying directly over their homes. The houses with windows did not have asbestos on the ceilings. The aerial spraying continued for one or two more weeks in the same region (10, 19).

According to the National Narcotic Council for air sprayings on illicit cultures, the mixture was applied in the following amounts: Load of the airplane: 300 - 450 gallons (1l37-1705 liters); effective unloading (Roundup Ultra with 43.9% of glyphosate): 23.4 liters/ha (10.3 Llha of glyphosate) (20).

The control group consisted of 21 unrelated healthy individual s living 80 km away from the application area. Their demographic characteristics and their occupations were similar to those from the exposed individual s (Table 2).

Each subject included in this study, completed a personal and biomedical survey, and gave their consent to be a part of this study. None of them had smoking or drinking habits, nor were exposed to pesticides or drugs.

Alkaline single cell gel electrophoresis-comet assay. - The comet assay was perforrned under alkaline conditions, according to the methodotogy described by Singh et al. (17) and with modifications implemented in our laboratory (16).

The slides were analyzed at 400x magnification using a Zeiss fluores

cence microscope equipped with a calibrated scale in the ocular tens, a 50 W mercury lamp, an excitation filter of 515-560nm, and a barrier filter of 590nm.

CeIls were classified by eye into five predefined categories (A-E) according to the amount of DNA in the comet's tail, as previously described by Anderson et al. (21). A rank number, ranging from O (A) to 400 (E), was assigned to quantify the damage in each cell, in order to calculate a mean on the amount of DNA damage.

In order to measure the comet length, from head to tail, randomly selected ceIls from the center of the gel were measured using a calibrated scale. According to the protocol published by Singh et al., DNA migration was determined by measuring the nuclear DNA and the migrating DNA (17).

A total of 200 celIs per individual were scored and the mean and median comet length from each subject was used for statistical analysis. el

Chromosomal analysis.- Peripheral blood was obtained by venipuncture, two weeks after the aerial spraying, and then cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 15% fetal calf serum, 10% phytohemagglutinin, Lglutamine and penicillin-streptomycin. Cultures were incubated at 37C for 48h. Harvesting and staining techniques were perforrned according to

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas VoLXXVIlI Nmeros 1 y 2: 11-22, abril 2007

14 Paz y Mio el al.

standard methods implemented in our laboratory (22, 23). The preparations were analyzed using a Zeiss microscope, and 100 metaphases from each subject were scored. The percentage of metaphases per individual was obtained by calculating the percentage of metaphases with structural alterations from the total analyzed. The analysis of structural chromosomal aberrations included breaks, dicentrics, and rings, including or excluding gaps. Chromosomal aberrations and chromosomal variants were classified according to the ISCN (24).

Statistical analysis.- The MannWhitney U test was applied to determine the differences between exposed and control groups in the chromosomal aberrations analysis and the comet assay.

The determinant test and the multipIe correlation test (SPSS 1 0.0 for Windows) were used to establish the relationship between DNA damage and chromosomal aberrations.

RESULTS AIkaline single cell gel electrophoresiscomet assay.- Exposed individuals to glyphosate showed higher DNA migration levels than control individuals (p

Genetic Analysis of Ecuadorian Population Exposed to Glyphosate 15

tive in continuous exposure to complex agrochemical mixtures (8). Our results also show an increase of chromosomal aberrations in exposed individuals (22.42%) compared to the control group (1.38%) (p

16 Paz y Mio et al.

Table 1. ONA damage assessed by the comet assay in individuals exposed to Glyphosate.

Individual Age Meana Medianb Migration Migration

no. Gender (years) mm mm

1 F 53 39.50 32.5 2 F 37 44.05 32.5 3 F 40 56.60 52.5 4 M 27 49.20 37.5 5 F 44 34.59 30.0 6 F 50 30.78 27.5 7 F 38 33.20 30.0 8 F 46 35.18 30.0 9 F 55 32.77 30.0 10 F 50 34.21 30.0 11 F 22 31.99 27.5 12 F 27 33.65 30.0 13 F 28 30.95 30.0 14 F 59 36.36 32.5 15 F 55 32.68 30.0 16 F 17 31.31 37.5 17 F 34 33.40 30.0 18 F 45 33.02 30.0 19 F 28 31.11 27.5 20 F 21 33.22 30.0 21 F 34 31.79 30.0 22 F 23 39.34 37.5 23 F 34 35.45 37.5 24 F 42 27.64 27.5 Mean/Median + SO 38 + 1.22 35.50 + 6.4 30 + 5.4

Abbreviations: F, femate; M, male; SO, Standard Oeviation a,b Mean and median value of migrating ONA on 200 cells

D '--

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIll Nmeros 1 y 2: 11-22, abril 2007

Genetic Analysis of Ecuadorian Population Exposed to Glyphosate 17

Table 2. DNA damage assessed by the comet assay in control individuals.

Individual Age Meana Medianb Migration Migration

no. Gender (years) mm mm

1 F 17 26.29 25

2 F 40 25.40 25

3 F 26 25.70 25

4 M 14 27.30 26.5 5 M 32 25.90 25

6 M 21 25.75 25

7 M 16 25.80 25

8 F 47 25.76 25

9 F 15 25.28 25

10 F 36 25.45 25

11 F 21 26.31 25

12 F 43 26.85 25

13 F 53 26.13 25

14 F 35 27.03 25

15 F 38 26.45 25

16 F 22 25.14 25

17 F 71 25.01 25

18 F 39 25.51 25

19 F 21 25.94 25 D

'- 20 F 50 25.36 25

21 F 43 26.40 25

Mean/Median + SD 33 + 15 25.94 + 0.6 25 + 0.3

Abbreviations: F, female; M, male; SD, Standard Deviation a,b Mean and median value ofDNA mi grating on 200 cells

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIll Nmeros 1 y 2: 11-22, abri12007

Paz y Mio el al.18

Table 3. Structural Chromosomal Aberrations in exposed and control individual s

No. Metaphases Metaphases with Structural Chromosomal Aberrations

Group analyzed Excluding Including gaps gaps

Exposed 2400 367 538* (15.3%) (22.42%)

Controls 2100 23 29* (1.09%) (1.38%)

* Indicates the differences between the exposed D oand control groups (p < 0.001)

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIII Nmeros I y 2: 11-22, abril 2007

Genetic Ana1ysis of Ecuadorian Popu1ation Exposed to G1yphosate 19

Tab1e 4. Percentage of altered metaphases with breaks in exposed and control individua1s.

Exposed Metaphases Control Metaphases Individual exc1uding Individual exc1uding

No. gaps (%) No. gaps (%)

1 18 O

2 21 2 O

3 16 3 2

4 24 4 1

5 19 5 1

6 17 6 3

7 18 7 1

8 16 8 O

9 16 9 2

10 7 10 1

11 14 11 1

12 12 12 2

13 9 13 1

14 13 14 1

15 16 15 O

16 14 16 3

17D 21 17 1 D 18 13 18 O '- 19 12 19 1

20 9 20 2

21 17 21 O

22 15

23 8

24 22

Mean + SD 15.3 + 4.2 * 1.09 + 0.9 *

Abbreviations: SD, standard deviation * Indicates the differences between the exposed and control groups (p < 0.001)

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIII Nmeros 1 y 2: 11-22, abril 2007

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Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas Vol.XXVIlI Nmeros 1 y 2: 2222, abril 2007

Sexaje molecular en Psitacidae Bertha Ludea y Jean-Christophe Pintaud

Laboratorio de Gentica Molecular de Eucariotes

Pontificia Universidad Catlica del Ecuador.

Apartado 17-0 1-2184 Quito-Ecuador

bludena@puce.edu.ec

Recibido el 13 de febrero 2006 y aprobado 30 de julio 2006

RESUMEN. Un alto porcentaje de especies de aves son sexualmente monomrficas, por

lo que la determinacin sexual es importante tanto para la reproduccin en cautiverio as

como para el establecimiento de programas de conservacin y manejo de especies en peli

gro.

En el presente trabajo se aplic una tcnica de sexaje molecular, inicialmente descrita para

el gnero Ara, a otros cuatro gneros de Psitcidos: Pionus, Pionites, Amazona y Aratinga.

El mtodo consisti en el anlisis de patrones de restriccin de ADN generados por las

enzimas HaeJII y DdeI en una regin de los genes CHD 1 Z y CHD1 W

Individuos analizados mediante esta tcnica fueron apareados y tuvieron descendencia.

La tcnica de sexaje molecular usada en este estudio fue eficiente, rpida, sencilla y no

agresiva para los individuos analizados.

PALABRAS CLAVE. Enzimas de restriccin HaelIl y DdeI, genes CHD1Z y W,

Psitacidae, sexaje molecular.

ABSTRACT. Molecular sexing in Psitacidae. A great percentage ofbird species are sex

ually monomorphic. Sex determination is important for breeding in captivity and for pro

grammes of in situ conservation and management of rare or threatened species. o

We applied a molecular sexing technique, initially described for the genus Ara, to four

other Psitacide genera : Pionus, Pionites, Amazona and Aratinga. The method consists in

the analysis ofDNA restriction pattems generated by HaeIlI and DdeI enzymes on a region

of chromo helicase binding genes Z and W (CHD 1 Z and CHD1W).

Individuals sexed by this technique were mated and had offsprlng.

The molecular sexing technique used in this study was effective, fast, simple and not di s

tressing for Psitacides.

KEYWORDS. CHD1Z and W genes, molecular sexing, Psitacidae, restriction enzymes

HaeIII and DdeI.

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIIl Nmeros) y 2: 23-29, abril 2007

Sexaje molecular en Psitacidae 25

ca muestran que estos genes son altamente conservados pero que han surgido ciertas diferencias que pueden ser explotadas para realizar sexaje molecular.

Bermdez-Humarn et al., (9) propusieron una nueva tcnica para realizar determinacin sexual en el gnero Ara basados en el anlisis de diferencias nucIeotdicas entre los genes CHDl W y Z. As, amplificaron un fragmento de PCR de 110 bp del gen CHDl utilizando informacin previamente reportada por Griffiths y Tiwari (10). Posteriormente secuenciaron esta regin y determinaron la presencia de algunas diferencias nucleotdicas en las secuencias de CHD 1 W y CHD 1 Z que pueden ser reconocidas por las enzimas de restriccin XhoI, DdeI y HaeIIL La informacin proveniente del anlisis con las ltimas dos tendra mucha utilidad en el sexaje.

De este modo, se estableci que el corte con HaeIII genera dos bandas en los individuos machos, una de 65 bp Y otra de 45 bp, debido a que su sitio de reconocimiento se localiza en el gen CHD 1 Z . En las hembras, al no existir sitio de reconocimiento para el corte, se observa una banda de 110 pb proveniente del gen W y dos bandas de 65 y 45 bp resultants de la restriccin del gen CHD1Z.

La enzima de restriccin Dde 1 tiene un sitio de reconocimiento en el gen CHD 1 W y su corte genera dos frag

mento s de 80bp y 30bp, de modo que el patrn de restriccin para la hembra est estructurado por tres bandas de: 110bp (CHD1Z) y 80bp Y 30bp (CHD1W). En los machos, la restriccin con DdeI no afecta al fragmento de 110 bp correspondiente al producto de PCR, debido a que no existe un sitio de corte en CHD 1 Z.

En el presente trabajo, las secuencias CHD fueron reanalizadas con el programa Gene Quest de Lasergene (DNAstar, Inc.) (11), con el objetivo de determinar exactamente la longitud del fragmento CHD amplificado por Bermdez-Humarn et al. (9) as como de los fragmentos de restriccin HaelII y Ddel generados a partir del mismo.

Con esta informacin esclarecida, se procedi a evaluar la aplicacin de la tcnica reportada previamente para Ara (9), para sexar aves de los gneros Aratinga, Amazona, Pionus y Pionites; adems individuos del gnero Ara fueron sexados como referencia positiva. oLos resultados obtenidos fueron determinantes para establecer parejas y obtener descendencia.

MATERIALES Y METODOS Muestras biolgicas Se trabaj con individuos de los gneros Pionus (10), Pionites (1), Aratinga (1), Amazona (3) y Ara (3), a los cuales se extrajo aproximadamente 300.tl de sangre por venopunctura braquiaL

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVllI Nmeros 1 y 2: 23-29, abril 2007

26 Ludea y Pintaud

Extraccin de DNA El DNA total fue extrado, a partir de sangre, mediante shock hipotnico y digestin 'overnight' con proteinasa K en presencia de SDS. Posteriormente se procedi a una doble extraccin con CIA 24: 1 ya la precipitacin de los cidos nucleicos en etanol al 100%. El ADN fue capturado mediante pesca con una microvarilla de vidrio.

Amplificacin mediante PCR de una regin de eHD Un fragmento de 111pb de los genes CHD Z y W fue amplificado mediante PCR utilizando los primeros P2 5'CTCTGCATCGCTAAATCCTTT3'y P3 5'AGATATTTCTGGATCTGATAGTGA3'(1O). La reaccin de amplificacin se llev a cabo en un volumen de reaccin final de 12,5ml conteniendo 30ng de DNA genmico, buffer FailSafe premix E IX (Epicentre, Madison,USA), primers P2 y P3 1,6 .M y 1,25U de Taq polimerasa Platinum (Invitrogen). Los productos de PCR fueron visualizados en geles de agarosa al 2% y luego purificados usando el kit Qiaquick PCR purification (Qiagen, Courtaboeuf, France).

Anlisis con enzimas de restriccin Las digestiones enzimticas HaelII y DdeI fueron realizadas en un volumen final de 20ml, de acuerdo a los protocolos standard de digestin para enzimas de restriccin y los fragmentos genera

dos fueron visualizados en geles de agarosa al 3,5%. El registro de la informacin se efectu mediante fotografia digital.

Anlisis de la secuencia eHD La secuencia CHD fue analizada mediante el mdulo Gene Quest del programa Lasergene (11) que permiti realizar la simulacin de digestin con HaellI y Ddel y establecer longitudes exactas de los fragmentos a obtenerse.

RESULTADOS Y DISCUSIN El anlisis de la secuencia del gen CHD amplificada por Bermdez-Humarn et al. (9), utilizando Gene Quest (11), precis que la longitud exacta del fragmento amplificado es de 111 bp y que los fragmentos de digestin con HaellI son 66 y 45 bp respectivamente, mientras que la digestin con DdeI produce fragmentos de 78 y 33 bp (Figura 1).

La accin de restriccin de las enzimas HaeIlI y Ddel en una region de 111pb de los genes CHD Z y Wen psitcidos, analizada en el presente trabajo, permiti caracterizar sexualmente a los individuos estudiados. Los patrones de restriccin inicialmente descritos para Ara (9) fueron obtenidos en todos los especmenes analizados (gneros Pionus, Pionites, Amazona y Aratinga) (Figuras 2 y 3), conflfmando que la misma divergencia de secuencia se ha mantenido en los parlogos CHDZ y W en los gneros Ara, Pionus, Pionites, Amazona y Aratinga.

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIII Nmeros 1 y 2: 23-29, abril 2007

26 Ludea y Pintaud

Extraccin de DNA El DNA total fue extrado, a partir de sangre, mediante shock hipotnico y digestin 'overnight' con proteinasa K en presencia de SDS. Posteriormente se procedi a una doble extraccin con CIA 24: 1 y a la precipitacin de los cidos nucleicos en etanol al 100%. El ADN fue capturado mediante pesca con una micro varilla de vidrio.

Amplificacin mediante PCR de una regin de CHD Un fragmento de 111pb de los genes CHD Z y W fue amplificado mediante PCR utilizando los primeros P2 5'CTCTGCATCGCTAAATCCTTT3'y P3 5'AGATATTTCTGGATCTGATAGTGA3'(l0). La reaccin de amplificacin se llev a cabo en un volumen de reaccin final de 12,5ml conteniendo 30ng de DNA genmico, buffer FailSafe premix E IX (Epicentre, Madison,USA), primers P2 y P3 1,6 JlM Y 1,25U de Taq polimerasa Platinum (Invitrogen). Los productos de PCR fueron visualizados en geles de agarosa al 2% y luego purificados usando el kit Qiaquick PCR purification (Qiagen, Courtaboeuf, France).

Anlisis con enzimas de restriccin Las digestiones enzimticas Haelll y Ddel fueron realizadas en un volumen final de 20ml, de acuerdo a los protocolos standard de digestin para enzimas de restriccin y los fragmentos genera

dos fueron visualizados en geles de agarosa al 3,5%. El registro de la informacin se efectu mediante fotografa digital.

Anlisis de la secuencia CHD La secuencia CHD fue analizada mediante el mdulo Gene Quest del programa Lasergene (11) que permiti realizar la simulacin de digestin con Haelll y Ddel y establecer longitudes exactas de los fragmentos a obtenerse.

RESULTADOS Y DISCUSIN El anlisis de la secuencia del gen CHD amplificada por Bermdez-Humarn el al. (9), utilizando Gene Quest (11), precis que la longitud exacta del fragmento amplificado es de 111bp Y que los fragmentos de digestin con HaellI son 66 y 45 bp respectivamente, mientras que la digestin con Ddel produce fragmentos de 78 y 33 bp (Figura 1).

La accin de restriccin de las enzimas HaelIl y Ddel en una region de 111pb de los genes CHD Z y Wen psitcidos, ana C1 lizada en el presente trabajo, permiti caracterizar sexualmente a los individuos estudiados. Los patrones de restriccin inicialmente descritos para Ara (9) fueron obtenidos en todos los especmenes analizados (gneros Pionus, Pioniles, Amazona y Aratinga) (Figuras 2 Y 3), confIrmando que la misma divergencia de secuencia se ha mantenido en los parlogos CHDZ y W en los gneros Ara, Pionus, Pionites, Amazona y Aratinga.

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIll Nmeros 1 y 2: 23-29, abril 2007

Sexaje molecular en Psitacidae 27

En lo referente al aspecto tcnico es mentales para establecer parejas y obteimportante sealar que se trata de una ner descendencia, se recomienda la utimetodologa sencilla, rpida y no agre lizacin de la misma con fines de consiva para la determinacin del sexo en servaci6n. psitcidos. Adems, considerando que los resultados obtenidos fueron funda-

Female Male

LamBBX DdeI HaelIl DdeI HaeIlI

Figura 1. Simulacin del patrn de restriccin para HaeIII y DdeI para los genes CHD 1 Z y W generado con el programa GeneQuest (machos: ZZ, hembras ZW). El gen W posee un sitio de restriccin DdeI que determina un patrn de 3 bandas para la hembra (111, 78 Y 33 pares de bases) y e una banda para el macho (lllpares de bases). El gen Z posee un sitio HaeIlI que genera un patrn de digestin de 3 bandas para las hembras (lll, 66 Y 45 pares de bases) y de dos 2 bandas para los m?..:hos (66 y 45 pares de bases respectivamente).

CJ

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas Vol.XXVIIl Nmeros 1 y 2: 23-29, Abril 2007

Ludea y Pintaud 28

Figura 2. Digestin de los genes CHDI con la enzima HaeIlI en Pionus. Los machos (M) exhiben un patrn de dos bandas (66 y 45 bp) mientras que las hembras (F) muestran un patrn de tres bandas correspondientes a un fragmento no digerido del gen ubicado en el cromosoma W (111 bp) Y los fragmentos esperados de 66 y 45 bp del gen localizado en el cromosoma Z.

D

Figura 3. Restriccin HaeIlI y DdeI de los genes CHD en Aratinga y Pionites. Los productos de restriccin HaeIlI para un individuo Aratinga son dos bandas de 66 y 45bp. La restriccin con la enzima DdeI no afect el producto de PCR de 111 pb. Se concluye entonces que se trata del genoma de un macho. El tratamiento con DdeI en un individuo Pionites gener tres bandas de: 111, 78 Y 33bp (esta ltima coincide con el colorante en la foto). Al realizar la digestin HaelIl en este individuo se obtuvieron tambin 3 bandas de 111,66 y 45 pb. Estos resultados evidencian la presencia de los genes CHDZ y W, por lo que este Pionites puede ser considerado como una hembra.

Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - Vol.XXVIII Nmeros 1 y 2: 23-29, abril 2007

29 Sexaje molecular en Psitacidae

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a Juan Carlos Escobar por su colaboracin en la revisin bibliogrfica previa a la realizacin de este trabajo, a Jean-Louis Zeddam por su ayuda con los protocolos de digestin y a Tjitte de Vries por los comentarios del manuscrito preliminar.

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Revista Ecuatoriana de Medicina y Ciencias Biolgicas - VoLXXVIll Nmeros I y 2: 23-29, abril 2007

Drosophila malerkotliana y Zaprionus indianus (Diptera, Drosophilidae) invaden poblaciones ecua

torianas de Drosophila Violeta Rafael

Laboratorio de Gentica Evolutiva, Escuela de Ciencias Biolgicas,

Pontificia Universidad Catlica del Ecuador.

Apartado 17-01-2184, Quito, Ecuador,

vrafael@puce.edu.ec

Recibido el 5 de enero 2006 y aprobado 30 de julio 2006

RESUMEN. La introduccin voluntaria o accidental de especies exticas produce impactos severos en el equilibrio de los ecosistemas. En este estudio se reporta la presencia en territorio ecuatoriano de dos drosofildeos asiticos: Drosophila malerkotliana Parshad y Paika (1964) y Zaprionus indianus Gupta (1970). D. malerkotliana, comnmente invasiva, est presente en todas las regiones biogeogrficas del planeta y tiene una plasticidad sorprendente. En febrero del 2006, esta especie fue detectada en el Pramo de Guaman (Pramo de la Virgen), en la provincia de Pichincha, Ecuador, entre los 3900-4000 msnm. Z. indianus tambin est presente en varias regiones biogeogrficas del planeta y en los ltimos aftos est invadiendo el Neotrpico. Esta especie fue capturada por primera vez en enero del 2004 en la provincia de Pichincha en las faldas del Ilal cerca de Quito, a 2500 msnm, y luego en Tumbaco, Guayllabamba y Otongachi. Z. indianus tambin ha sido colectada en las provincias de Esmeraldas (Playa Ancha), Imbabura (Ibarra), Manab (Montecristi, Jipijapa) y Ore llana (Estacin Cientfica Yasun). D. malerkotliana y Z. indianus estn incrementando su rea de distribucin en el pas: D. malerkotliana tratan odo de conquistar ecotopos insospechados y Z. indianus compitiendo con las drosfilas ecuatorianas. Los efectos que puedan causar estas especies invasoras en los ecosistemas son desconocidos.

PALABRAS CLAVE. Drosophila malerkotliana, Ecuador, especies introducidas, Zaprionus indianus.

ABSTRACT. Drosophila malerkotliana and Zaprionus indianus (Diptera, Drosophilidae) invade ecuadorian populations of Drosophila. The voluntary or invol untary introduction of exotic species can cause severe impacts on ecosystem equilibrium. Rere 1 report the presence in Ecuador of Drosophila malerkotliana Parshad y Paika (t 964) and Zaprionus indianus Gupta (1970), both drosophilidea flies native to Asia. D. malerkotliana, a common invasive species, occurs in all world biogeographic regions and

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shows great plastcity. In February 2006, this species was reported in the "pramo" andean vegetation ofGuaman (Pramo de la Virgen), Pichincha Province, Ecuador, at 3900-4000 m. Z. indianus is also present in various world biogeographic regions and has invaded the Neotropics during the last few years. In January 2004, this species was captured for the first time in Pichincha Province, where it was intially collected on the slopes of the Ilal mountain near Quito, at 2500 m, and later in Tumbaco, Guayllabamba and Otongachi. Z. indianus has al so been collected in the provinces of Esmeraldas (Playa Ancha), Imbabura (Ibarra), Manab (Montecristi and Jipijapa) and Ore llana (Yasun Scientfic Research Station). D. malerkotliana and Z. indianus are increasing their geographic range in the country: D. malerkotliana occupying unsuspected ecotypes and Z. indianus competing with native ecuadorian drosophilas. The effects these species may cause on ecosystems are unknown.

KEYWORDS. Drosophila malerkotliana, Ecuador, introduced species, Zaprionus indianus.

INTRODUCCIN En 1981 (1) Wheeler, en su tra

bajo "Revisin taxonmica de la familia Drosophilidae" enumera 1467 especies del gnero Drosophila; en las dcadas siguientes se descubren numerosas nuevas especies, as en 1999 Tidon y Sene reportan 1700 (2). En el Ecuador el estudio del gnero Drosophila se ini

D cia en 1986, durante estos 20 aos se han descrito 37 nuevas especies de Drosophila (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Y 10) Y se han registrado 74 especies, sumando 111 especies del gnero Drosophila, es de suponer que esta cifra ir creciendo, ya que el rea explorada es muy pequea en relacin al tamao del pas.

Otro gnero de inters de la familia drosophilidae es Zaprionus, dentro de este gnero estn registradas 57 especies; destacando entre ellas Zaprionus

indianus , que fue descrita a partir de una muestra proveniente de la India (11; 12). Z. indianus de origen afrotropical, tambin est presente en las regiones Australiana, Oriental, Palertica, en varias Islas del Ocano ndico (Comores, Madagascar, Seychelles y Mascareas) y Atlntico (Canarias y Santa Helena) (13; 14). Esta especie de amplia distri

CJbucin geogrfica (12; 15; 16), es quasi cosmopolita, ya que en los ltimos aos est colonizando el Neotrpico.

El aumento del comercio internacional de frutas y otros productos agrcolas ha favorecido la dispersin de especies vegetales y animales. En Sudamrica existen varios casos de especies introducidas. En el gnero Drosophila, hay algunos ejemplos de especies exticas, que ya forman parte de la fauna Sudamericana, entre ellas tenemos a D.

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ananassae de origen asitico, cuya fecha de ingreso se desconoce. Otro caso es el de D. subobscura especie europea, que fue reportada en Chile hace 21 aos (17) Y D. malerkotliana tambin de origen asitico, detectada en el Brasil en 1977 (18; 19). Recientemente otro drosofildeo, miembro del gnero Zaprionus, ingres a Sudamrica; la especie invasora es Zaprionus indanus, hace apenas unos aos fue encontrada en los alrededores de Sao Paulo, Brasil (13; 14; 20). Estas dos especies D. malerkotliana y Z. indianus han sido encontrados en el Ecuador, la primera especie fue registrada en varias provincias de la costa en 1987 (21) y la segunda, capturada junto a otras especies de Drosophila desde enero del 2004 en distintas localidades del pas Cules sern los efectos que causen estas especies invasoras? No se sabe, las especies exticas se enfrentan a nuevas situaciones biticas y abiticas y las nativas deben reaccionar frente a este desafio.

MATERIAL Y MTODOS Se realizaron capturas del gnero Drosophila en 4 provincias (Manab, Esmeraldas, Imbabura y Pichincha) del

Ecuador. Con las hembras capturadas se fundaron isolneas y, luego de 10 das de permanencia en los tubos con medios de cultivo clsico, se procedi a analizarlas. Despus del estudio de la morfologa externa y los rganos copuladores externos masculinos y femeni

nos, los especmenes fueron preparados, etiquetados y conservados en el Museo QCAZ de la PUCE. Las observaciones microscpicas fueron realizadas en un microscopio estereoscpico Nikon y en un microscopio compuesto Zeiss con objetivo de 40X.

Las coordenadas de los lugares muestreados son las siguientes: Manab: (Montecristi, W 8039'32"/ S 0102'46", Jipijapa, W 80 34' 36" / S 0120' 42 "); Esmeraldas: (Playa Ancha, W 79 47'21"/ S 0055'00"); Pichincha: (Ilal, W 78 28'48"/ S 00 15 '24", Guayllabamba, W 78 22' 18"/ S 00 03 '20", Otongachi, W 78 59'00"/ S 0019'00", Tumbaco, W 78 57'10" / S 00 21 '05", Pramo de Guaman (Pramo de la Virgen), W 7815'18"/ S 0029'33"); Imbabura: (Ibarra, W 78 10'42"/ S 00 21 '30"); y Orellana: (Yasun (ECY), W 07624'01.8"/ SO 040'16.7").

RESULTADOS Y DISCUSIN Los primeros estudios sobre el gnero o Drosophila en el pas muestran la presencia de D. malerkotliana en algunas provincias de la costa en cantidades muy superiores a las de otras especies del mismo gnero (21); a dos dcadas de la primera prospeccin (1987) en la provincia de Manab (mismas localidades), encontramos resultados similares. En total 14 especies presentes (Tabla 1) ; hace 20 aos no se detect D. polymorpha (grupo cardini); pero estaba pre-

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Tabla l. Registro de especies de los gneros: Drosophila, Scaptodrosophila y Zaprionus en cuatro estaciones de colecta, entre Montecristi y Jipijapa (Manab), mayo 2005.

TOTAU

ESTACIONES DE COLECTA 1 2 3 4 ESPECIE 0/0

GNERO Drosophila

SUBGNERO Drosophila Grupo sa/tans

D. emarginata D. sturtevanti

1 4

10 O 6

12 11

0.92 0.84

Grupo cardini D. cardini D. po/ymorpha

16 O

1 6

31 O

9 O

57 6

4.37 0.46

Grupo repleta D. a/drichi D. paranaensis D. huancavi/cae

O O O

3 O 5

7 23 2

O 24 46

10 47 53

0.76 3.60 4.07

SUBGNERO Sophophora Grupo willistoni

D. willistoni 62 D. nebulosa 39

40 16

11 25

3 20

116 100

8.90 7.68

Grupo me/anogaster D. me/anogaster D. simulans D. ma/erkotliana D. ananassae

6 4 30 14

30 19 102 28

18 22 115 5

35 19 114 10

89 64 361 57

6.83 4.91

27.72 4.37

D GNERO Scaptodrosophi/a

S. /atifasciaeformis 7 14 63 153 237 18.20 CJ

GNERO Zaprionus Z. indianus 2 6 13 61 82 6.29

W. de especies/Estacin 11 14 13 12

Total/ individuos 182 275 345 500 1302 100.00

sente D. meridionalis (grupo repleta), 70.22% y en la 2da. 27.70% del total; que no fue capturada en el 2005. La estos porcentajes son altos, en compacantidad de D. malerkotliana presente racin al resto de especies capturadas. en la primera prospeccin fue del D. malerkotliana es la especie ms

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abundante en el sector como hace 20 aos. La diferencia entre las dos colectas se puede explicar por la poca en que se llevaron a cabo las capturas; en 1987 fue realizada en febrero, mes de alta humedad, ptimo para el crecimiento poblacional de las drosfilas, en cambio el mes de mayo del 2005 fue ms seco. Probablemente las fuentes de alimentacin de las drosfilas comienzan a escasear, lo que influira en el tamao de las poblaciones, para luego recuperarse en los meses hmedos, las estaciones de colecta estaban ubicadas a 2 km. de las reas de cultivo.

Junto con las especies de Drosophila, en la provincia de Manab en mayo del 2005 se registra Z. indianus por primera vez, esta especie constituye el 6.29% del material colectado (Tabla 1), aunque este valor es bajo comparado con el del

gnero Drosophila, su presencia es una seria amenaza para los cultivos de frutas. Si esta especie, como en Brasil, ataca una gran variedad de frutas y particularmente a los higos (Ficus carica varo Roxode-valinhos), en el futuro puede constituirse en plaga. En la localidad de Playa Ancha, Esmeraldas, tambin se realiz una prospeccin registrndose 9 especies del gnero Drosophila; tanto en Manab como en Esmeraldas (Tabla 2) estn presentes las mismas especies, a excepcin de D. virilis (capturada en septiembre del 2000). Esta ltima especie es surea, vive en Chile (17) y tambin en Per (22). En Playa Ancha D. malerkotliana constituye el 46.04 % de drosofilideos recolectados y Z. indianus el 12.09%.

En la sierra se han realizado capturas de drosfilas en 4 localidades de la

Tabla 2. Drosophilideos capturados en Playa Ancha (Esmeraldas) enero 2005

GNERO Drosophila

D. virilis D. saltans D. sturtevanti D. paranaensis D. aldrichi D. willistani quechua D. nebulosa D. me/anogaster D. malerkotliana

GNERO Zaprionus

Z.indianus 26 12.09

Totall individuos 215 100.00

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provincia de Pichincha (Ilal, Guayllabamba, Tumbaco y Otongachi), estos lugares son zonas agrcolas o en las cercanas existen cultivos de rboles frutales como: aguacate (Persea americana), mandarina (Citrus reticu/ata), limones (Citrus limon) , maracuy (Passiflora edu/is). El primer registro de Z. indianus en el Ecuador fue en las faldas del Ilal (Tabla 3) donde se captur un elevado nmero de Z. indianus, as mismo a unos metros del Parque Central de Tumbaco en un huerto de frutales (Tabla 3), tambin se colectaron drosofildeos; mayoritariamente Z. indianus.

Desde 1986 hasta el 2002, las cercanas del puente del ro Guayllabamba

han sido monitoreadas anualmente; en el 2003 no se hizo el seguimiento; en julio del 2004 fueron capturados 8 individuos de Z. indianus, esto indicara que la llegada de esta especie a Guayllabamba ocurri en el 2003 a inicios del 2004. En Otongachi (Tabla 3) tambin se registraron 12 individuos de Z. indianus. Otro lugar donde se realizaron colectas durante 8 meses del 2004 fue un pequefio jardn de frutales, en Ibarra, (Imbabura) detectndose 10 especies del gnero Drosophi/a, entre ellas una especie del grupo mesophragmatica y Z. indianus (Tabla 4). Los datos obtenidos, revelan dos cosas: la primera, que los meses de junio y julio, son propicios para el incremento de las

Tabla 3. Drosophilideos recolectados en la Provincia de Pichincha durante el 2004.

Localidad lIal Guayllabamba Otongachi Tumbaco Total/especie % Altitud 2500 msnm 1020 msnm 580 msnm 2410 msnm Meses enero julio octubre diciembre

GNERO Drosoph/la

D. guayllabambae O 35 O O 35 2.18 D.hydei 32 4 5 3 44 2.74 D. nigrohydei 10 6 O O 16 0.99 D. longicornis 18 30 O O 48 2.99 D. immigrans O O O 16 16 0.99 D. me/anogaster 285 70 61 160 576 35.93 D.simulans 169 50 41 183 443 27.63

GNERO Zaprlonus

Zindianus 203 8 12 202 425 26.51

D

Total! individuos 717 203 119 564 1603 100.00

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poblaciones de Drosophila, resultados similares se encontraron en el Valle de GuayIlabamba, (poca de maduracin de los frutos silvestres) (23). La segunda, que Z. indianus estuvo presente durante los 8 meses de estudio y que en marzo y junio hubo un ligersimo repunte (Tabla 4), su baja frecuencia apoyara la idea de su reciente llegada a Ibarra.

Para explicar la invasin de Z. indianus en el Brasil, Vilela (20) propone tres hiptesis: 1. Una ruta posible podra ser frica/Sudamrica, esta suposicin tiene asidero en el hecho de encontrar Z. indianus en la Isla Santa Elena (Atlntico Sur) situada a medio camino entre frica y Sudamrica. 2.

Una segunda va podra ser desde Norte Amrica al Brasil, ya que Z. indianus se ha mantenido por dcadas en el Resource Center at Austin en Texas USA, por lo tanto existe la probabilidad, aunque remota, de que se haya escapado del laboratorio, alcanzando Mjico, Centroamrica y Sudamrica; sin embargo, no hay reportes de su presencia, en la regin, por lo que esta hiptesis no tendra apoyo, 3. La otra posibilidad, es que Z. indianus habra llegado directamente al Estado de Sao Paulo (aeropuerto internacional) desde algunos de los pases africanos o asiticos, donde es comn encontrarla. Probablemente el ingreso de Z. indianus habra sido en estadio de huevo o

Tabla 4. Drosophilideos capturados en un huerto de la ciudad de Ibarra (Imbabura) durante 8 meses del 2004.

r---I::j D

'--

enero febrero marzo abril mayo junio julio noviembre Total/especie %

GNERO Drosophilo

D. bandeirantorum 2 D. busckJi O D. cardin; O D.hydei O D. /ongicerns O D. nigrehydei O D. immigrans 44 D. me/anegaster 27 D. simulans O G. mesephragmatica O D.urubamoo O

GNERO Zaprionus

Z.indianus 10

O O O O O O 4 10 O I O

7

1 1 O 1 O O 40 134 O 1 2

22

2 6 O O O O 2 O O O O

5

1 O O O O O 14 O 8 2 O

9

2 20 4 O O O 60 70 47 3 10

3

2 5 O 1 O 1 90 80 70 O 5

37

O O O O

1 21 30 37 I O

1I

10 32 4 2 1 2 275 351 162 8 17

104

1.03 3.30 0.41 0.20 0.10 0.20

28.40 36.26 16.73 0.82 1.75

10.74

Totall individuos 83 22 202 15 34 219 291 102 968 100.00

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larva, en los alimentos ofrecidos a los pasajeros, particularmente en las frutas, esta hiptesis tendra ms asidero, ya que la zona de deteccin inicial y de infestacin est a 33 Km del aeropuerto internacional de Sao Paulo.

Z. indianus est ampliando rpidamente su rea de distribucin en el Brasil, as lo demuestran el trabajo de Santos et al., (24), ellos registran esta especie en varias localidades del noreste brasileo: en Sobradinho, Recife, Becerros, Moreno y Santa Rita, tambin encuentran que las poblaciones de Z. indianus han crecido rpidamente y a finales del 2000 representan el 12.4% de los individuos capturados, siendo el tercer drosofilideo ms importante. Los mismos autores proponen, que Z. indianus habra colonizado primero el interior del Estado de Baha y luego habra alcanzado el litoral del noreste brasileo; Z. indianus tambin, ha sido encontrado formando parte de la comunidad de Drosophila en Porto Alegre, Sur del Brasil (25).

Mientras se abre el debate sobre la llegada de Z. indianus al Brasil, hay que preguntarse y cmo ingres al Ecuador? Desde 1986 se viene realizando estudios sobre el gnero Drosophila en nuestro laboratorio, durante 18 aos jams haba sido capturada Z. indianus ( 3, 4,5,6, 7, 8,10, 9, 20, 22). Esta especie es detectada por primera vez en el pas en enero del 2004, en las faldas del Ilal (Pichincha) (Tabla 3);

en los meses siguientes ha sido encontrada en varias provincias de la costa y sierra del pas (Tablasl, 2, 3,4).

Rafael el al., (21) insinan que D. malerkotliana habra llegado al pas por barco o quizs a travs de la selva amaznica, ya que fueron encontrados medio centenar de individuos de D. malerkotlina en la Estacion cientfica Yasun (ECY) en la Amazonia ecuatoriana, provincia de Ore llana, por lo tanto se podra suponer, que Z. ndanus tambin haya seguido el mismo camino. En febrero del 2005, en el bosque circundante al local de la estacin ECY no fue registrada Z. indianus, pero en diciembre del mismo ao, un individuo macho de esta especie es capturado y en marzo del 2006, Acurio (Comunicacin personal) captur 60 especmenes, en los alrededores de las instalaciones cientficas, sin embargo en el interior de la selva, an no estaba presente. Al parecer en la dispersin de esta especie tiene un papel importante la actividad

CJhumana, se puede suponer que Z. indianus habra llegado a la ECY en las frutas utilizadas en la alimentacin de los visitantes.

De hecho, con el comienzo de la explotacin petrolera, ingresan una gran cantidad de barcos a travs del ro Napo transportando maquinaria pesada destinada para los pozos petroleros, los barcos llevaban tripulantes y vveres desde el Brasil y probablemente drosfilas, (Onore, comunicacin oral), esta

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hiptesis, podra explicar la presencia de D. malerkotliana en la Amazonia ecuatoriana.

En el 2001, Timpe captur 10 individuos de Z. indianus en los alrededores de la ciudad de Carlos Paz, Crdova (Argentina), los mismos que fueron preservados en alcohol y trasladados a nuestro laboratorio para su anlisis e identificacin taxonmica, posteriormente la determinacin taxonmica fue reconfirmada por Patrik O'grady, del American Museum of Natural History of New York, los especmenes analizados, permanecen en el citado museo. Z. indianus tambin ha sido hallada en Uruguay (26). Pero en Chile, Bolivia, Per y Colombia aparentemente no ha sido detectada.

Z. indianus al invadir nuevas reas provoca impactos econmicos; en el Estado de Sao Paulo, Brasil produjo una prdida de un 50% en la produccin de higos (Ficus carica var.roxodevalinhos); as mismo fue encontrada en frutos de guayaba (Psidium guajaba), caqui (Diospyrus kaki L.), naranja (Citrus sp.), durazno (Prunus persica) y otras especies (20; 14); el eventual uso de control qumico por parte de los agricultores elevara los costos de produccin y disminuira las exportaciones de higos (14). En el Ecuador los efectos podran ser similares a los de Brasil, otro impacto sera sobre los ecosistemas, ya que es conocido que el ingreso de una especie extica produce

cambios Cmo afectar la presencia de Z. indianus a la fauna de Drosophila del Ecuador? Sin duda se producirn alteraciones en la dinmica poblacional del gnero Drosophila, ya que Z. indianus, adems de ser plaga compite con Drosophila por los lugares de alimentacin y cra, es decir viven en simpatra. Este hecho puede conducir al desarrollo de nuevas estrategias adaptativas que permitan la convivencia entre las especies del gnero Drosophila y Z. indianus. En Drosophila existen numerosos datos que indican, que los cambios en la temperatura y humedad afectan parmetros vitales como la viabilidad, fertilidad, tiempo de desarrollo huevo-adulto, longevidad etc. Al parecer esto est sucediendo en las poblaciones locales de Z. indianus en Porto Alegre (Brasil). En trabajos realizados en tres parques urbanos encontraron que, cuando la temperatura media es alta (verano y primavera), la captura de Z. indianus es mayor que el de las especies de Drosophila, mientras que en otoo e invierno, D la frecuencia de Z. indianus disminuye y las de Drosophila se incrementan (27). En estudios realizados en la sabana y el bosque tropical siempre verde, en el norte y sur de Brasilia, Tidon et al., (28) encontraron, que Z. indianus es comn en la sabana, donde capturaron 19,498 individuos, mientras que en el bosque tropical siempre verde recolectaron solamente 238 ejemplares. Estos datos muestran que Z. indianus tendra

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dificultad para sobrevivir en el bosque tropicaL Los mismos autores tambin indican que, en las pocas clidas y hmedas la cantidad de Z. indianus aumenta, 10 que supondra que la oscilacin de las poblaciones tiene relacin con las variaciones climticas.

Qu estrategias permiten que esta especie tenga xito? Z. indianus en el frica vive a expensas de 74 especies (31 familias) de plantas, y no todas son endmicas, algunas han sido introducidas desde Amrica (29). Z. indianus aprovecha una gran variedad de sustratos nativos o de diferente origen geogrfico, lo que favorecera su rpida expansin (14). Esta especie pone los huevos alrededor del ostiolo de los higos y en las brcteas circundantes y all mismo se desarrollan las larvas, estas dos estrategias son muy importantes en la conquista de nuevos ambientes, otra razn de su xito podra ser el ciclo de vida, que se acorta cuando la temperatura es superior a los 22C. El ciclo biolgico de Z. indianus en condiciones de laboratorio a 25 e l y fotoperodo de 14h es el siguiente: huevo 1 a 1.5 das, larva de 8 a 13 das, pupa de 4 a 9 das, la longevidad de los adultos vara de 7 a 91 das (30); la duracin del ciclo biolgico y sobre todo el de la longevidad proporcionara a la especie ms oportunidades para su xito biolgico.

Referente a D. malerkotliana, Medeiros el al., (31) sostienen que desde el punto de vista eco fisiolgico

esta especie es tpicamente tropical, por lo que su distribucin estara limitada por las temperaturas fras en la poca invernal; sin embargo, estos autores, apoyados en datos no publicados (J. R. David; y B. M. Martins citado en: Medeiros et. al., (31)), sugieren que la temperatura lmite para el desarrollo de la especie podra ser de 15C y que su fertilidad se reducira por debajo de los 20 C. En una prospeccin en un parche de bosque de Polylepis en el Pramo de Guaman (Pramo de la Virgen), en la provincia de Pichincha, en febrero del 2006, a 3900 msnm se captur 1 individuo macho de D. malerkotliana y a 4000 msnm 2 individuos machos, posiblemente la especie fue introducida al lugar en el fiambre de los turistas. De acuerdo con Vermeij (32) citado en Tidon et al., (28) los procesos de invasin tienen tres fases: l. La llegada, ocurre cuando la especie es transportada a un rea nueva, 2. El establecimiento, cuando la poblacin comienza

Da ser lo suficientemente abundante como para prevenir su extincin y 3. La ampliacin del rea de distribucin, proceso por el cual la especie expande su rango de distribucin ocupando las reas aledaas. En el Pramo de Guaman, donde la temperatura promedio anual en el da es de 4.25C (33), D. malerkotliana probablemente se halla en la primera fase de la invasin, los prximos meses sern determinantes para la supervivencia de ]a especie, por

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lo. que mo.nito.rear el lugar es casi o.bligato.rio. y, co.mo. pro.po.nen Medeiros et al., (31), D. malerkotliana po.dra co.nstituirse en un excelente mo.delo. para analizar el proceso. de adaptacin de lo.s o.rganismo.s a las diferentes temperaturas.

D. malerkotliana y Zaprionus indianus, so.n especies generalistas, quasi co.smo.po.litas. Z. indianus es plaga en el Brasil, pero no. en el frica, su pas de o.rigen y do.nde est ampliamente distribuida. En Pichincha, Ecuado.r (Ilal y Tumbaco.) co.nstituye del 28.31 al 35.81 % de lo.s dro.so.filideo.s capturado.s. El tamao. de las po.blacio.nes ecuato.rianas de Z. indianus estaran reflejando. su reciente llegada al pas, y que este dro.so.filideo. est en la segunda fase, tratando. de incrementar su tamao., para su definitivo. establecimiento. co.mo. lo. propo.ne Venneij (32). La ubicacin del Ecuado.r es privilegiada, ya que se puede detectar el mo.vimiento. de las especies entre el No.rte y Sur de o Sudamrica y viceversa, po.r lo. tanto. el Ecuado.r po.dra ser co.nsiderado. un co.rredo.r bio.lgico. para Z. indianus.

Agradecimientos A mis amigo.s Geo.vani Ono.re, Rugo.

Ro.mero y Anita Mafla, po.r sus crticas y sugerencias que pennitieron mejo.rar el manuscrito., as mismo. a Doris Vela, Andrea Acurio., Isabel Aramea y Gabriela Ro.mero, quienes co.labo.raron en las co.lectas. Este trabajo. es parte del

proyecto. "Caracterizacin de nuevas especies ecuato.rianas de Drosophila" financiado. po.r la Po.ntificia Universidad Catlica del Ecuado.r.

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TRABAJOS de REVISIN ______ j_________________ _

Influencia de los fenmenos naturales en las diversas pocas de la medicina ecuatoriana

Oswaldo Morn Pinto, Sixto Durn Pinto

Sarmiento de Gamboa transversal D, N 181. Quito Tenis, Ecuador

Recibido el 15 de abril 2006 y aprobado 30 de junio 2006

RESUMEN. Los fenmenos telricos y atmosfricos tienen relacin con la vida de las comunidades. Una revisin histrica de los aspectos climticos en el caso de Quito y los telricos en el caso del pas, muestra los hitos ms importantes en su historia.

El reino animal y el reino vegetal se hallan en estrecha relacin con el medio en el que viven y con los fenmenos telricos y atmosfricos que acontecen en l. La transformacin de sus formas de vida y la generacin de no pocas enfermedades, son el resultado del clima y de otros factores ambientales, que han variado y acaecido muchas veces en el decurso de la historia del mundo.

Hurgando tmulos funerarios, en muchas zonas del mundo, dedujeron que la muerte de los inhumados se debi a una rara enfermedad producida por la variacin del medio, consecuencia de mutaciones climticas; en fin, bajo espesos mantos de arena al norte de frica y en las profundidades del desierto de Mal, antiguo Sudn Francs, entre mltiples parajes perdidos en la bruma de la historia, yacen

escombros de ciudades milenarias desaparecidas corno consecuencia de cambios ambientales que afectaron la salud de sus pobladores.

Nuestro pas, parte del inmenso todo universal y pasajero en el infinito vehculo del tiempo, no poda ser excepcin en estas catstrofes telricas; a travs tambin, y lo sigue haciendo, por una cantidad de alteraciones naturales, en veces