UFRRJ INSTITUTO DE VETERINÁRIA CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS DISSERTAÇÃO

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1 UFRRJ INSTITUTO DE VETERINÁRIA CURSO DE PÓSGRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS DISSERTAÇÃO Estudo da Sazonalidade das Larvas de Dermatobia hominis (Linnaeus Jr., 1781) (Diptera: Cuterebridae) em Bovinos no Município de Seropédica, RJ, por Geoprocessamento Fábio Silva de Souza 2004

2 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE VETERINÁRIA CURSO DE PÓSGRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS ESTUDO DA SAZONALIDADE DAS LARVAS DE Dermatobia hominis (Linnaeus Jr., 1781) (Diptera: Cuterebridae) EM BOVINOS NO MUNICÍPIO DE SEROPÉDICA, RJ, POR GEOPROCESSAMENTO FÁBIO SILVA DE SOUZA Sob a Orientação do Professor Adevair Henrique da Fonseca e Coorientação dos Professores Jorge Xavier da Silva Maria Júlia Salim Pereira Dissertação submetida como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências Veterinárias, Área de Concentração em Sanidade Animal. Seropédica, RJ Agosto de 2004

3 S729e T Souza, Fábio Silva de, 1979 Estudo da sazonalidade das larvas de Dermatobia hominis (Linnaeus Jr., 1781) (Diptera : Cuterebridae) em bovinos no município de Seropédica, RJ, por geoprocessamento / Fábio Silva de Souza f. : figs., quadros, mapas Orientador: Adevair Henrique da Fonseca. Dissertação (mestrado) Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Instituto de Veterinária. Bibliografia: f Bovino Parasito Seropédica(RJ) Teses. 2. Berne Controle Teses. 3. Dermatobia hominis Teses. 4. Sistema geográfico de informação Teses. I. Fonseca, Adevair Henrique da. II. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. Instituto de Veterinária. III. Título.

4 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE VETERINÁRIA CURSO DE PÓSGRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS VETERINÁRIAS FÁBIO SILVA DE SOUZA Dissertação submetida ao curso de PósGraduação em Ciências Veterinárias, área de Concentração em Sanidade Animal, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciências Veterinárias. DISSERTAÇÃO APROVADA EM 23/08/2004

5 AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus pela sabedoria, imaginação e inspiração na vida e no trabalho. Aos meus pais Marcos Furtado de Souza e Maria Cristina Silva de Souza pelo esforço, apoio, confiança que sempre dedicaram, proporcionando a realização de grandes objetivos até aqui. Aos meus orientadores Adevair Henrique da Fonseca, Profª Maria Júlia Salim Pereira e ao professor Jorge Xavier da Silva, pela paciência e crédito. E aos professores Gonzalo Efrain Moya Borja e Maria Hilde pela atenção. Aos amigos e colegas: Bianca Chiganer Cramer Balassiano, Fabiola da Cruz Nunes, Heloisa Helena Magalhães Soares Monteiro, Leonardo Magalhães Machado, Luciane Silva Fernandes, Luciano de Oliveira Toledo, Michelle Daniele dos Santos, Patrícia C. S. Carneiro, Paula Magalhães Machado, Sheila de Matos Xavier, Thaís da Cruz Nunes e integrantes do M4 Quarto 431 A e B ( ). Ao Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico (CNPq), pela bolsa concedida, fornecendo meios para que este trabalho pudesse ser realizado.

6 BIOGRAFIA Fábio Silva de Souza, filho de Marcos Furtado de Souza e Maria Cristina Silva de Souza, nasceu aos vinte e dois dias do mês de dezembro no ano de 1979, no município de Nova Iguaçu, Estado do Rio de Janeiro. Iniciou seus estudos no ano de 1984, concluindoos em Ingressou no curso de Medicina Veterinária da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro UFRRJ no município de Seropédica, no ano de 1998, concluindoo em Na graduação foi estagiário no Departamento de Parasitologia Animal e no Departamento de Epidemiologia e Saúde Pública. Foi bolsista de Aperfeiçoamento do Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico (CNPq), durante o período de 2001 a 2002 tendo desenvolvido atividades na área de Medicina Veterinária Preventiva. Em dezembro de 2002, foi aprovado para o curso de Mestrado da UFRRJ Sanidade Animal, iniciando suas atividades no ano de 2003.

7 RESUMO SOUZA, Fábio Silva de. Estudo da sazonalidade das larvas de Dermatobia hominis (Linnaeus Jr., 1781) (Diptera: Cuterebridae) em bovinos no município de Seropédica, RJ, por geoprocessamento. Seropédica: UFRRJ, p. (Dissertação, Mestrado em Ciências Veterinárias, Sanidade Animal). A epidemiologia tem no geoprocessamento e nos sistemas geográficos de informação (SGIs) um conjunto de técnicas que reúne grande capacidade de processamento e análise de dados espaciais. Este estudo tem por objetivos: estabelecer associações espaçotemporais relevantes entre os fatores envolvidos na distribuição sazonal das larvas da mosca D. hominis no município de Seropédica, RJ; delimitar, quantificar e caracterizar, quanto à favorabilidade o espaço geográfico do município, em relação a ocorrência da dermatobiose e validar a análise por geoprocessamento, como apoio ao estudo epidemiológico da dermatobiose em bovinos, usando um procedimento de avaliação por multicritérios. O estudo foi realizado no Laboratório de Epidemiologia e Modelagem do Departamento de Parasitologia Animal em parceria com o Laboratório de Geoprocessamento Aplicado do Departamento de Geociências, ambos, da UFRRJ. O aplicativo SAGA/UFRJ foi o sistema de informação utilizado para estabelecer as associações espaçotemporais entre os fatores abióticos relevantes à ocorrência da Dermatobia no município de Seropédica. O estudo resultou em quatro mapas digitais, um por estação do ano, contendo as áreas delimitadas por graus de favorabilidade em muito favorável, favorável e pouco favorável à ocorrência da dermatobiose. Na primavera, 49,93% da área é muito favorável, enquanto que, 37,75% é favorável e 12,32% pouco favorável. No verão, a área de maior favorabilidade corresponde a 34,85%, com 51,62% favorável e 13,53% pouco favorável. No outono, 22,49% é de maior favorabilidade, 60,48% favorável e 17,03% pouco favorável e no inverno, 11,45% é muito favorável, 58,15% favorável e 30,40% pouco favorável. Os resultados apresentaramse em conformidade com o que há na literatura quanto à infestação por larvas do díptero ao longo do ano com maior ocorrência nas estações da primavera e verão e menor nas estações do outono e inverno. Estes resultados possuem correlação (r= 0,99) em nível de 5%, entre os valores de maior probabilidade, de cada estação do ano, com os dados observacionais para o município, validando a análise por geoprocessamento com o uso do programa SAGA/UFRJ para este tipo de estudo. Palavraschave: berne, SGI, simulação.

8 ABSTRACT SOUZA, Fábio Silva de. Seasonality study of Dermatobia hominis larvae (Linnaeus Jr., 1781) (Diptera: Cuterebridae) in bovines at Seropédica, RJ, by geoprocessing. Seropédica: UFRRJ, p. (Dissertation, Master Science in Veterinaries Sciences, Animal Healthiness). The epidemiology has in the geoprocessing and in the geographic information systems (GISs) a complex of technics that assembles great capacity of processing and date spatial analysis. This study had as objectives: establish relevants spatialtemporal associations among the factors envolved in the seasonal distribution of D. hominis larvae in Seropédica, RJ; delimit, quantify and characterize the relation the occurrence of dermatobiosis and validate the analysis by geoprocessing as a support for the epidemiological study of dermatobiosis in bovine, using a multicriteria evaluation. The study was realized in the Epidemiology and Modelling Laboratory of the Department of Animal Parasitology and the Applied Geoprocessing Laboratory of the Geoscience Department of UFRRJ. The aplicative SAGA/UFRJ was the information system used to establish the spacialtemporal associations among the abiotics factors relevants to the occurrence of Dermatobia in Seropédica. The work resulted in four digital maps, one for year season with delimited areas by favorable degrees in more favorable, favorable and few favorable to the occurrence of dermatobiosis. In the spring, 49,93% of area is more favorable, 37,75% is favorable and 12,32% few favorable. In the summer, the area more favorable correponds to 34,85%, favorable 51,62% and few favorable 13,53%. In autumn, 22,49% is more favorable, 60,48% favorable and 17,03% few favorable. In the winter 11,45% is more favorable, 58,15% favorable and 30,40% few favorable. The results were in agreement with the literature in relation to larvae infestation by the year with high occurrence in the seasons by the spring and summer and low occurrence in the seasons by the autumn and winter. These results have a correlation of r=0,99 at the a level of 5%, among the values of more probability, in each season with the convencionals date to Seropédica, validating the analysis by geoprocessing with use of the program SAGA/UFRJ to this study case. Key words: berne, GIS, simulation.

9 SUMÁRIO Página 1 Introdução Revisão de Literatura Flutuação Sazonal de Larvas de Dermatobia hominis Fatores Abióticos Fatores Climáticos Fatores Topográficos Altitude Fatores Edáficos (Naturais) Solos Geoprocessamento Sistemas Geográficos de Informação (SGIs) Sistema de Análise GeoAmbiental SAGA/UFRJ Metodologia Resultados Primavera Verão Outono Inverno Validação da Análise Discussão Conclusões Referências Bibliográficas...26 Anexos...30

10 1 INTRODUÇÃO Dermatobia hominis (Linnaeus Jr., 1781), díptero vulgarmente conhecido no Brasil como "mosca do berne", tem alta incidência no gado bovino criado em várias regiões do país. Infesta um número relativamente grande de hospedeiros, sendo os bovinos os mais acometidos. A larva desta mosca, uma vez presente na pele dos animais, causa a chamada miíase furuncular ou dermatobiose, que se caracteriza pela formação de nódulos no hospedeiro. O maior prejuízo decorrente da presença das larvas na pele dos bovinos é a depreciação do couro acarretando perdas econômicas à indústria coureirocalçadista. O estudo da variação sazonal do berne permite conhecer a época de maior intensidade parasitária, assim como, correlacionar os fatores atuantes no crescimento populacional das larvas. Vários autores se empenharam em estudar a variação sazonal das larvas da mosca e sua relação com os elementos climáticos: temperatura, precipitação pluvial e umidade do ar. Concordando com outros autores, que a presença do berne está associada com regiões que têm temperaturas moderadamente altas durante o dia e relativamente frias durante a noite, precipitação pluvial mediana a abundante, vegetação densa e um número considerável de animais, tendo a estação das águas a época de maior ocorrência. Uma forma de se estudar a correlação entre um evento em saúde e variáveis ambientais é por meio de desenvolvimento de modelos teóricos, baseandose em dados e informações disponíveis sobre este. A epidemiologia, ao estudar o processo saúde doença o faz por estudos observacionais, experimentais e teóricos. Os estudos teóricos têm por finalidade desenvolver modelos de representação da realidade tendo como base a matemática e a bioestatística, resultando na ampliação e geração de conhecimento. Atualmente a epidemiologia teórica conta com uma tecnologia e metodologia denominada geoprocessamento, onde um de seus componentes é o sistema geográfico de informação (SGI) que, sendo uma base de dados complexa, fundamenta o objetivo principal do geoprocessamento. Este binômio, geoprocessamento e SGIs, se apresenta na literatura específica, com acepções não inteiramente consolidadas, valendo, entretanto, salientar sua alta eficácia na análise de situações ambientais operando sobre conjuntos de variáveis georreferenciadas e integradas. Nas áreas de saúde pública e medicina veterinária esta tecnologia tem sido aplicada com sucesso em estudos epidemiológicos. Não temos conhecimento até o momento, quanto a estudos epidemiológicos que tenham analisado a distribuição espaçotemporal e os diferentes graus de favorabilidade para o desenvolvimento de D. hominis por um procedimento de avaliação por multicritérios. Neste sentido, desenvolveuse este estudo, sob as hipóteses de que nas áreas de saúde coletiva e em medicina veterinária, constituirse como apoio ao estudo da D. hominis, e o prognóstico de gradientes de favorabilidade para a ocorrência deste díptero, podendo ser obtido por análise dos multifatores envolvidos, com o uso do sistema de informação SAGA/UFRJ, no espaço geográfico do município de Seropédica, RJ. Este estudo teve como objetivos: estabelecer associações espaçotemporais relevantes entre os fatores envolvidos na distribuição sazonal das larvas da D. hominis 1

11 no município de Seropédica, RJ; delimitar, quantificar e caracterizar, quanto à favorabilidade o espaço geográfico do município, em relação a ocorrência da dermatobiose e validar a análise por geoprocessamento, como apoio ao estudo epidemiológico da dermatobiose em bovinos, usando um procedimento de avaliação por multicritérios. 2

12 2 REVISÃO DE LITERATURA Dermatobia hominis é uma mosca robusta, mede 15 mm comprimento, em média, pertencente à família Cuterebridae; a coloração da face é amarelada; o tórax é castanho com reflexos azulados e o abdome de um azul metálico. As pernas são amareladas (GUIMARÃES; PAPAVERO, 1999). É uma espécie endêmica na região neotropical, distribuindose desde o sul de México até o norte da República Argentina (NEIVA; GOMES, 1917). Horn e Arteche (1985) relataram a presença do berne em 20 unidades federativas do Brasil, não sendo constatado, até então, no Amapá, Rondônia e Acre, na região Norte, bem como no Ceará, Rio Grande do Norte e Sergipe, na negião Nordeste. Segundo Mateus (1979) o conhecimento do ciclo de vida da D. hominis é um dos requisitos indispensáveis quando se pretende iniciar o seu controle. Este autor considera o ciclo desta mosca como sendo estritamente rural, distinguindo um ciclo doméstico e um selvagem, existindo entre eles lugares de contato, nos quais ambos podem se confundir. O ciclo doméstico ocorre principalmente entre bovinos e insetos portadores de ovos, mosquitos ou moscas hematófagas de várias espécies, geralmente, havendo um grande número de animais infestados e com alto grau de infestação. O ciclo selvagem, ocorre em zonas de bosques, sendo encarregado de infestações em uma zona de baixo controle, apresentando um menor número de animais infestados e com baixo grau de infestação, sendo veados, lobos e macacos, os animais mais acometidos. O ciclo de vida da Dermatobia tem os estádios de ovo, larva, pupa e adulto e se completa entre 80 e 150 dias, aproximadamente, (GUIMARÃES; PAPAVERO, 1999). Um fato peculiar de seu ciclo biológico é seu hábito de oviposição. Creighton e Neel (1952) relataram que a oviposição da Dermatobia sobre seu vetor, se dá, quando esta apreende o vetor e o firma contra seu tórax, enquanto deposita os ovos no abdômen deste. Uma fêmea de Dermatobia pode depositar entre cinqüenta e sessenta ovos no corpo de um só vetor, totalizando em seu tempo de vida de 350 a 400 ovos (NEEL et al., 1955). Moya Borja (1966) observou que as condições ótimas para a incubação dos ovos foram 25 o C de temperatura e 92% de umidade relativa com 88% de eclosão, nestas condições o período de incubação foi de seis dias. A eclosão dos ovos ocorre quando o forético, portando ovos, aproximase da pele de um animal de sangue quente, as larvas projetam a maior parte do corpo para fora do ovo, agitamse ativamente até tocar a pele ou pêlo do animal. A penetração das larvas dura de cinco a dez minutos ou em até duas horas e ocorre em pele sã (KOONE; BANEGAS, 1959). O período larval varia de acordo com a espécie de hospedeiro, idade, sexo, localização no hospedeiro e estação do ano, em geral, a larva permanece nos bovinos de 40 a 50 dias (MOYA BORJA, 1982). Completo o desenvolvimento larvário, o berne deixa a pele do hospedeiro vertebrado e, no solo, transformase em pupa, estádio este que dura de um a dois meses, ou mais. Os insetos adultos não se alimentam e devem se acasalar e reproduzir usando apenas a energia derivada de suas reservas armazenadas durante a fase de larva. O ciclo de ovo a ovo é longo, porém a longevidade dos adultos é pequena (GUIMARÃES; PAPAVERO, 1999). 3

13 2.1 Flutuação Sazonal de Larvas de Dermatobia hominis Identificar e classificar fenômenos registráveis, juntamente com a investigação de possíveis associações entre variáveis constatadas como componentes do evento, em busca de relações causais, constituem passos fundamentais do procedimento científico. Segundo XavierdaSilva (2001) na pesquisa ambiental, merece citação, quatro proposições irretorquíveis, relativas à localização, extensão, correlação e evolução dos fenômenos registráveis: todo fenômeno é passível de ser localizado, por meio da criação de um referencial conveniente; todo fenômeno tem sua extensão determinável, a partir de sua inserção no referencial escolhido; todo fenômeno está em constante alteração; todo fenômeno apresentase com relacionamentos, não sendo registrável qualquer fenômeno totalmente isolado. As proposições axiomáticas citadas fornecem uma base lógica sólida para a investigação de possíveis relações causais com apoio na ocorrência simultânea e territorialmente coincidente de entidades e eventos ambientais. Tal é o caso da ocorrência de bernes na população bovina de um município, neste caso, Seropédica, RJ. As condições ambientais são fatores importantes para o desenvolvimento da D. hominis, o que explica as variações quanto ao seu aparecimento nas diferentes regiões (SARTOR, 1986). O evento, presença de Dermatobia, para seu completo entendimento, pode ser examinado sob uma visão sistêmica onde se estude os diferentes fatores que o compõem e que atuam de forma convergente para sua caracterização como fenômeno perceptível. Segundo Lopes (1999), sobre uma comunidade atuam permanentemente vários fatores físicos e químicos do ambiente, denominados fatores abióticos ou biótopo que, por sua vez, atuando sobre os seres vivos que compõem a comunidade biótica ou biocenose, que representam os fatores bióticos, formam um sistema ecológico ou ecossistema. No ecossistema do qual a mosca D. hominis faz parte, podese destacar os seguintes componentes: fatores bióticos hospedeiros em geral, principalmente os bovinos e os insetos vetores (foréticos), predadores, parasitoides, etc. fatores abióticos divididos em fatores climáticos, topográficos e geoambientais. Climáticos: temperatura, umidade, precipitação pluvial; fatores topográficos: declividade, altitude; geoambientais constituídos por naturais: solo e geomorfologia e antrópicos: uso do solo e cobertura vegetal. São examinados, a seguir, a ocorrência de condições ambientais favoráveis à incidência do berne. 2.2 Fatores Abióticos Fatores Climáticos Os insetos pertencem ao grupo dos animais pecilotérmicos, isto é, que não possuem a temperatura do corpo constante. Quando em repouso, a temperatura do inseto é igual a do ambiente. Assim, as variações de temperatura influenciam de modo considerável nos processos fisiológicos, aliados ao fator umidade, que está diretamente ligado à temperatura. Estes fatores abióticos são muito importantes na vida de todos os 4

14 insetos. Outro fator importante é a luz, que possui importante papel no desenvolvimento do inseto (MATTOS JUNIOR, 1994). Seguem adiante alguns trabalhos que relacionam elementos climáticos à sazonalidade das larvas de Dermatobia em alguns locais do Brasil. Em estudos sobre a biologia em todas as fases evolutivas da mosca, Neiva e Gomes (1917) verificaram que o período pupal foi influenciado pela temperatura, que na estufa, a 2325 C foi de 34 dias, no laboratório durante o inverno (1218 C durante o dia) durou 78 dias. Segundo Townsend (1922) o ótimo fisiológico de calor para as moscas do berne está provavelmente em 26,6 C, e a umidade deve ser alta, mas, para Creighton e Neel (1952), dentro de cada país, o parasito tende a localizarse em determinadas regiões com temperaturas moderadamente altas, chuvas medianas a abundantes e vegetação densa. Já, Neel et al. (1955), observaram que as condições climáticas mais favoráveis ao desenvolvimento deste parasito coincidiam com os mais adequados ao cultivo do café e que as zonas cafeeiras da Colômbia e Costa Rica eram as mais fortemente povoadas pela mosca. Andersen (1962) ressaltou que na incidência de infestação por D. hominis sob condições naturais, a flutuação era dependente das chuvas, normalmente, tendo começado a crescer pouco tempo após o início da estação chuvosa e continuando a aumentar durante a estação, já o gradual decréscimo da infestação foi visto durante a estação seca. Essa flutuação poderia ser atribuída às pupas que necessitaram de solos úmidos para desenvolver. O efeito da temperatura e da umidade do ar sobre os ovos foi estudado por Moya Borja (1966), que observou uma percentagem de eclosão de 78,3%, 73,3% e 73,4% em temperaturas de 20 o C, 25 o C e 30 o C, respectivamente, e que as umidades relativas de 85%, 92,5% e 97,5% proporcionaram percentuais de eclosão de 73,4%, 88% e 83,4%, respectivamente, a uma temperatura de 25 o C. Em levantamento realizado no município de Botucatu, estado de São Paulo, Lello et al. (1982) apontaram que seria durante os meses mais quentes e chuvosos a época de maior incidência do parasitismo por larvas da Dermatobia. Em observações realizadas em Ponta Grossa, no estado do Paraná, uma maior freqüência de parasitismo, por larvas da Dermatobia, no final do verão e início de outono e menor freqüência no final do inverno, em dois anos de observação realizados por Magalhães e Lesskiu (1982). Segundo os autores, estes resultados sugerem que a incidência dessa parasitose está relacionada às condições climáticas, e dependente principalmente das chuvas. Em estudo sobre variação sazonal de larvas de D. hominis no município de Viamão, no estado do Rio Grande do Sul, Oliveira (1985) relatou que as maiores contagens coincidiram com os períodos de primavera e início de verão e as menores no outono. No mesmo estado, semelhantes observações foram feitas por Ribeiro et al. (1989) para o município de Pelotas. Em ambos os casos, os autores consideraram a temperatura o elemento climático mais importante na distribuição das infestações por Dermatobia devido ao fato de que as chuvas ocorrem durante todos os meses do ano no estado, não se configurando uma estação seca. Em Governador Valadares, no estado de Minas Gerais, Maia e Guimarães (1985), observaram bovinos infestados, por larvas da Dermatobia, durante quase todo o ano de estudo, sendo o período entre os meses de outubro a dezembro (primavera) a época de maior ocorrência. A variação sazonal das larvas da Dermatobia em bovinos no planalto catarinense foi estudada por Bellato et al. (1986) que observaram infestações durante todo o ano, porém com maior intensidade nos meses de verão atribuindo as elevações das 5

15 intensidades de infestações no início desta estação, às temperaturas médias quando foram superiores a 15 o C, e um pique moderado no inverno provavelmente resultante de larvas que caíram ao solo no final do verão e que chegaram ao estádio adulto no inverno, ocasionando uma pequena elevação da população. A flutuação sazonal das larvas de Dermatobia no município de Lorena, no estado de São Paulo, foi acompanhada por dois anos, observandose coincidência entre os meses de maior infestação e os períodos em que a temperatura e a precipitação foram favoráveis ao aparecimento das larvas, pois estes fatores mais umidade relativa do ar atuariam em todos os períodos de seu ciclo biológico (SARTOR, 1986). Ao examinarem onze bovinos mestiços na região de UberabaMG, durante o período de junho de 1985 a outubro de 1986, Gomes e Maia (1988), observaram que a época de maior índice pluvial e umidade relativa não foi a de maior infestação, concluindo pela necessidade de novas investigações, no sentido de verificar se esta sazonalidade é atípica ou se tratou de influências locais ou regionais. Devese ressaltar, que o período de observação não é adequado para avaliar a variação sazonal (PEREIRA, 2002). Magalhães e Lima (1988) estudaram a incidência de larvas de Dermatobia em bovinos em Pedro Leopoldo, MG, durante dois anos e observaram que a maior freqüência de infestação ocorreu na estação das chuvas atingindo o pico em pleno verão e a menor freqüência foi verificada durante a estação da seca, inverno. Na região de São CarlosSP, Oliveira (1991) estudando a ecologia da D. hominis, concluiu que os elementos climáticos observados em forma de radiação solar global em nível do solo, precipitação pluvial, temperaturas médias das mínimas, médias compensadas e médias do solo a 2 cm de profundidade, demonstraram influência marcante sobre a fase de vida livre da D. hominis, sendo que, os meses mais quentes e úmidos foram mais favoráveis a pupação, o mesmo acontecendo para a emergência do imago (forma adulta do inseto); ao contrário, a longevidade do imago foi mais pronunciada nos meses de temperaturas mais baixas. Estes resultados permitiram inferir, que na época onde as temperaturas são mais elevadas, o estádio pupal é mais curto e o índice de emergência é o mais elevado; em contraste, a sobrevivência do imago tem período curto. Em compensação, no inverno, quando os fatores se invertem, a longevidade do adulto é maior. Na região de cerrado do Mato Grosso do Sul, em estudo observacional sobre intensidade parasitária por larvas de Dermatobia realizado por Gomes et al. (1996), constataram que o parasitismo esteve presente durante todo o ano, com piques máximos nos meses de março e maio, período chuvoso, e piques menores em agosto e setembro, fim do período seco e início do período chuvoso. A distribuição sazonal das larvas em bovinos leiteiros no município de Seropédica, no estado do Rio de Janeiro, foi observada por Maio et al. (1999), que verificaram maiores infestações no fim da primavera e início do verão coincidindo com um período de maior pluviosidade e as infestações mais baixas ocorrendo nos meses de outono. Portanto, existe uma tendência para a ocorrência de maiores infestações por larvas de Dermatobia no período relacionado à estação das águas, compreendendo as estações do ano primavera e verão, enquanto que as menores infestações ocorrerem no período da estação das secas, outono e inverno, na região Sudeste e Centrooeste. Já na região Sul do país, a maior intensidade parasitária tende a ocorrer nos períodos de temperaturas mais elevadas coincidentes com os meses de primavera e verão. 6

16 2.2.2 Fatores Topográficos Altitude Altitudes elevadas limitam a distribuição da Dermatobia tanto por razão de efeito direto sobre a mosca como indiretamente sobre os hospedeiros aprisionados ou vetores e que geralmente não aparecem em alturas de mais de metros, porém é comum aos 600 metros sobre o nível do mar (CREIGHTON; NEEL, 1952). Em países montanhosos, é notável maior intensidade em altitudes, entre os 400 e os metros, sendo menos freqüente em altitudes mais elevadas, até desaparecer por completo (NEEL et al., 1955). Não obstante, Neiva e Gomes (1917) relataram casos de berne a mais de metros na Bolívia e Peru. No Brasil, a ocorrência da D. hominis tem sido registrada, também em altitudes inferiores a 400 metros (MAIA; GUIMARÃES, 1985; RIBEIRO et al., 1989; MAIO et al. 1999; CARVALHO, 2002). No entanto, a associação deste fator sobre a dinâmica populacional da Dermatobia não é bem estabelecida Fatores Edáficos (Naturais) Solos Em estudo, envolvendo o ciclo da Dermatobia, em quatro tipos de solo, argiloso, franco limo argiloso, franco arenoso grosso e arenoso grosso, submetidos a diferentes umidades controladas por meio de borrifação de água, e em um conjunto exposto ao sol e outro mantido à sombra, Neel et al. (1955) observaram que duas larvas de 64 espalhadas, em solos mantidos completamente secos, puparam com sucesso, enquanto que 26 moscas emergiram das 64 larvas mantidas em solos umedecidos. Concluíram que, nos solos úmidos, nem o tipo de solo, nem a presença ou ausência de sombra tiveram influência sobe o sucesso da pupação e que a penetração das larvas em solos secos, foi mais difícil que nos úmidos. Um comportamento semelhante foi observado por Koone e Banegas (1959), quando apenas 1% e 3% das larvas conseguiram pupar em solos secos e a emergência dos adultos foi normal. Já em solos úmidos, entre 40% e 50% das larvas que puparam conseguiram desenvolver adultos. Em solos com cobertura vegetal ou matéria orgânica, Sanavria (1987) observou maior emergência de adultos de Dermatobia. Já em condições naturais, Mattos Junior (1994) verificou, que a viabilidade pupal de D. hominis, também foi baixa, para solos argilosos. Este autor postula que em condições naturais solos mais argilosos, que retém mais umidade, não são necessariamente ideais para o desenvolvimento pupal, uma vez que existem importantes componentes bióticos que se interrelacionam aos fatores abióticos (físicos) do solo interferindo na viabilidade das pupas. Concluindo, Mattos Junior (1994) relatou que os fatores abióticos como umidade, tipo de solo e temperatura do solo, interferiram na taxa de recuperação de larvas e pupas sob condições naturais, influindo no desenvolvimento de alterações morfofisiopatológicas das formas não parasitárias deste díptero e que o tipo de solo somado às condições climáticas interferem de modo significativo na situação morfofisiopatológica de pupas, apresentando maior freqüência de alterações naquelas recuperadas de solos argilosos e nos períodos mais chuvosos. Portanto, há uma concordância entre os autores que em solos úmidos existe uma maior emergência de adultos da Dermatobia, porém que a umidade em excesso limita o desenvolvimento do díptero. 7

17 2.3 Geoprocessamento Sistemas Geográficos de Informação (SGIs) Atualmente, a epidemiologia teórica conta com uma metodologia e tecnologia, denominada geoprocessamento, que se constitui no uso automatizado de dados gerando informação que de alguma forma está vinculada a um determinado lugar no espaço, seja por um simples endereço ou por coordenadas, permitindo o entendimento do contexto em que se verificam fatores determinantes de agravos à saúde (BARCELLOS; BASTOS, 1996). Os SGIs respeitam e integram em si próprios algumas características fundamentais dos dados ambientais, tais como: são extremamente numerosos; são de tipos variados e vêm de muitas fontes; são sujeitos a classificações que podem ser abandonadas e têm graus variados de complexidade e aplicabilidade. Esta condição, para ser atingida, necessita do trabalho multi e inter disciplinar, e ainda, os dados ambientais têm, por definição, uma localização geográfica e, conseqüentemente, podem ser geocodificados (XAVIERDASILVA, 2001). Os dados coletados em uma determinada localidade, coordenada geográfica (latitude/longitude), município, região, estado, país ou continente e estocados em um SGI podem ser analisados e visualizados espacialmente, traçando relações espaciais e temporais diversas, como de distância, de vizinhança, de interseção e de infraestrutura, apresentados em mapas temáticos. Este sistema também propicia, simulações diversas com análise de fatores de risco, de eficiência de medidas e campanhas de controle e erradicação (SANSON et al., 1991). Esta concepção torna clara a potencialidade dos SGIs para a análise de fenômenos que tenham expressão territorial, sendo aplicativos nos quais se introduzem dados que são estocados, manipulados e analisados com a vantagem de poderem ser apresentados em mapas georreferenciados e de fácil visualização, localização e compreensão. Operando sobre estes dados como estrutura de processamento eletrônico de dados especificamente destinada à identificação e análise de correlações entre características ambientais, considerando, também e diretamente, as relações topológicas das citadas características ambientais (XAVIER DASILVA, 2001). A utilização destes sistemas produz informações que permitem tomar decisões para se colocar em prática, ações. A aplicabilidade dos SGIs na epidemiologia pode ser exemplificada pelo exame de alguns estudos. Em saúde pública, Cruz Marques (1987) utilizou um SGI para determinar os fatores de risco de dispersão da malária humana, Medronho (1995) analisou a epidemiologia da dengue no município do Rio de Janeiro, demonstrando a aplicabilidade do geoprocessamento como um importante elemento de apoio à tomada de decisão na área de saúde pública. Já, Brooker (2002) avaliou a epidemiologia e controle de esquistossomose na África utilizando um SGI. Os SGIs têm sido utilizados em medicina veterinária para o estudo epidemiológico de vários agentes patogênicos. Lessard et al. (1990) utilizaram um SGI, como ferramenta auxiliar na análise de variáveis climáticas, cobertura vegetal, hospedeiros intermediários e definitivos, para estudar o comportamento epidemiológico da Theileria parva. Na Nova Zelândia, Sanson et al. (1991), utilizaram a tecnologia dos SGIs no estudo da febre aftosa. Na Itália, Cringoli et al. (2001) também utilizaram um SGI como ferramenta para estudar áreas de risco e prevalência da filariose em cães. No Brasil, Diersmann et al. (2001 e 2002) utilizaram o programa SAGA/UFRJ na análise epidemiológica do carrapato Boophilus microplus, com o intuito de contribuir para minimizar o impacto econômico adverso devido ao parasitismo por esse artrópode e prever a eficácia de métodos de controle a serem utilizados. Farias et al. (2003), também, estudaram a distribuição espacial e temporal da favorabilidade para o 8

18 desenvolvimento da fase de vida livre de nematóides gastrintestinais de ruminantes, utilizando o mesmo sistema de informação Sistema de Análise GeoAmbiental SAGA/UFRJ É apresentada a seguir, uma descrição simplificada de como está estruturado o programa, fundamentada em seu manual operacional (LAGEOP, 1999). O SAGA/UFRJ, desenvolvido pelo Laboratório de Geoprocessamento (LAGEOP), do Departamento de Geografia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, visando estudos e análises ambientais por geoprocessamento, utilizando equipamentos de baixo custo utilizando estrutura de armazenamento de dados cartográficos raster (matricial), funciona sob a plataforma do sistema operacional Windows. Apresenta três módulos básicos: montagem; traçador vetorial e análise ambiental. Também possui um módulo de ligação entre banco de dados (convencional e geográfico), denominado SAGABD. O módulo de análise ambiental permite analisar dados georreferenciados e convencionais, tendo como resultado mapas e relatórios que irão apoiar a tomada de decisão. Três funções básicas o compõe: assinatura; monitoria; avaliação ambiental. A assinatura é um procedimento que permite identificar a ocorrência conjunta de variáveis, por meio de planimetrias dirigidas sendo utilizada, por exemplo, para investigar as características ambientais de áreas delimitadas e adquirir conhecimento empírico destas, ou somente, realizar planimetrias de interesse. Os resultados gerados são expostos na forma de relatórios que expressam as características em percentual, também indicando o correspondente em pixels e em hectares. A monitoria permite realizar análises evolutivas de características e fenômenos ambientais por meio da comparação de mapeamentos de épocas distintas, definindo áreas alteradas e o destino dado a elas. A avaliação ambiental, como método, consiste em se fazer estimativas sobre possíveis ocorrências de alterações ambientais, definindose a extensão destas estimativas suas relações de proximidade e conexão. Fornece ainda, opções de tipos diferenciados de avaliações como: avaliação sem relatório, avaliação com relatório, avaliação estendida sem relatório e avaliação estendida com relatório. A avaliação com relatório, significa a possibilidade de apresentação e impressão de toda a informação resultante da avaliação executada. Os relatórios gerados com a realização da avaliação são: temas, classes, mapa final, freqüências, bloqueios e combinações encontradas. Este módulo ainda permite a realização de cruzamentos entre mapas do inventário ambiental (mapas básicos), em que o processo de superposição de mapas, por meio de esquemas de atribuição de pesos e notas, apoiado por resultados de assinaturas e monitorias e seguindo um raciocínio lógico, reproduzível. 9

19 3 METODOLOGIA O presente estudo foi desenvolvido no Laboratório de Epidemiologia e Modelagem do Departamento de Parasitologia Animal, em parceria com o Laboratório de Geoprocessamento Aplicado (LGA) do Departamento de Geociências, ambos, da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro. O sistema de informação utilizado no estudo foi o SAGA/UFRJ. A área de selecionada para o estudo foi o município de Seropédica, que abrange uma área de hectares. Tem como limites os municípios: do Rio de Janeiro, Nova Iguaçu, Itaguaí, Queimados, Japeri, Piraí e Paracambí; sendo as principais vias de acesso a BR 116 (Via Dutra), BR 465 (antiga Rio São Paulo) e a RJ 099. A escolha deste espaço geográfico foi por conveniência, pela disponibilidade de sua base de dados geocodificada, elaborada por Goes (1994) e dados de sazonalidade das larvas de Dermatobia, observados por Maio et al. (1999) (Tabela 1). No SAGA/UFRJ, foram utilizados duas funções do módulo de análise ambiental: avaliação ambiental e assinatura. Inicialmente foi realizado um inventário das condições ambientais vigentes no município de Seropédica e dos fatores relevantes à ocorrência e atuantes na sazonalidade da mosca D. hominis. Os fatores selecionados pelo inventário foram acomodados em três grupos, fatores geoambientais, topográficos, climáticos, utilizados na elaboração da árvore de decisão (Figura 1). Cada fator componente destes grupos foi representado por um mapa temático digital. DERMATOBIOSE FATORES GEOAMBIENTAIS FATORES TOPOGRÁFICOS FATORES CLIMÁTICOS SOLO FATORES NATURAIS GEOMORFOLOGIA FATOR ANTRÓPICO: USO DO SOLO E COBERTURA VEGETAL ALTITUDE DECLIVIDADE ESTAÇÕES DO ANO: PRIMAVERA VERÃO OUTONO INVERNO Figura 1. Árvore de decisão representativa da integração dos fatores geoambientais, topográficos e climáticos relevantes na epidemiologia da D. hominis. 10

20 Os fatores climáticos, precipitação pluvial, temperatura e umidade, foram agrupados e representados por valores uniformes atribuídos a quatro mapas temáticos, referentes a cada uma das quatro estações do ano: primavera, verão, outono e inverno. Os fatores geoambientais foram constituídos pelos fatores naturais e antrópico, este último constituído pelo tema uso do solo e cobertura vegetal. Os fatores naturais originados de avaliações sobre os mapas temáticos de solo e de geomorfologia. Os fatores topográficos foram oriundos de avaliações com os mapas temáticos de declividade e de altitude. As avaliações foram realizadas, paulatinamente, conforme indicado na árvore de decisão (Figura 1). Foi usado um procedimento de avaliação por multicritérios, multicriteria evaluation MCE, denominado por XavierdaSilva (2001), de avaliação por médias ponderadas, segundo o qual foram atribuídos pesos a cada fator (cada mapa temático), a partir do julgamento multidisciplinar fundamentado na experiência profissional dos membros da equipe de trabalho, baseandose nos conhecimentos disponíveis sobre a bioecologia da D. hominis, nos diferentes níveis da árvore de decisão. Os pesos atribuídos aos fatores geoambientais, topográficos e climáticos foram mantidos fixos para as quatro estações do ano. As notas, para cada categoria dos fatores geoambientais e topográficos, foram repetidas para cada estação, enquanto as notas de cada estação variaram. Para as categorias de cada mapa temático foram atribuídas notas de zero a dez, para a ocorrência da D. hominis, de acordo com a importância dada às categorias componentes da legenda do mapa. A nota zero representa a menor participação da categoria no evento, porém esta não é excluída da análise. O intervalo de notas de um a quatro foi atribuído às categorias julgadas como não favoráveis à ocorrência da D. hominis; as notas cinco e seis às categorias pouco favoráveis; sete e oito, às categorias favoráveis e nove e dez, àquelas muito favoráveis. Notas de onze a vinte e três foram atribuídas às categorias representadas nos mapas temáticos e que não fizeram parte da análise (feições meramente identificadoras ou que não fazem parte do espaço geográfico do município). Os mapas digitais relativos aos fatores naturais, topográficos e geoambientais, encontramse no anexo I (Figuras 2, 3 e 4) respectivamente. Os pesos atribuídos aos fatores naturais, topográficos e geoambientais, e as notas dadas às categorias destes encontramse no anexo I (Quadros 1, 2 e 3) respectivamente. Os quatro mapas, um para cada estação do ano, resultantes das avaliações a partir dos fatores topográficos, geoambientais e climáticos foram submetidos a assinaturas para quantificar o percentual dos diferentes graus de favorabilidade, para a área total do município. Em seqüência, foram realizadas assinaturas em cada uma destas áreas para se quantificar, em percentagem de área, as categorias dos mapas temáticos que as compõem, para cada estação do ano. A validação da análise foi realizada por correlação, adotandose o nível de 5% de significância. Foram correlacionadas, a percentagem de áreas representativas do grau muito favorável, em cada estação do ano, e as médias mensais de berne em bovinos, do estudo de sazonalidade de Maio et al. (1999), também agrupados por estações do ano (Tabela 1). 11

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