Nuevos vecinos, nuevos problemas: qué son las enfermedades emergentes y de dónde vienen.

Agradecimiento especial a Aldo Eduardo Torres Zamudio, Diego Canales Martìnez y a José Humberto Pérez Oláis por su participación en la edición y redacción del texto.

NOTA: Es conveniente aclarar que todas las especies animales, vegetales e incluso microorganismos tienen una función importante en los ecosistemas y no existe ninguna razón válida para satanizar a cualquier especie. Ninguna especie es responsable de que el hombre interfiera con su forma de vida y es nuestro deber moral la conservación de todas las especies.

Cada cierto tiempo escuchamos en las noticias reportes de enfermedades nuevas que previamente no existían o, en su caso, reportes de la aparición de una especie totalmente nueva, como es el caso del reciente SARS-CoV-2, un nuevo coronavirus surgido de la región de Wuhan en China. Estos descubrimientos dan lugar a teorías, sin sustento, que señalan el surgimiento de este virus a través de un diseño artificial en algún laboratorio, ya sea gubernamental o de cualquier otro tipo, con argumentos similares a los retratados en películas de ciencia ficción; sin embargo, la realidad es que estos son procesos naturales esperados y previsibles con los avances en el área de investigación científica actuales.

¿Qué es y cuándo se cataloga una enfermedad como emergente?

El término emergente se aplica a una enfermedad o infección que no contaba con reportes previos o a aquella infección que, por alguna razón, se ha expandido hacia un nuevo nicho ecológico o zona geográfica. Así mismo, el término emergente se puede usar para describir a una enfermedad que ha sufrido un aumento en su incidencia después de que se introdujo un patógeno a una población de huéspedes con el cual no existía un contacto previo. [1,2]

Entre los factores que contribuyen a la aparición de este tipo de enfermedades se encuentran: el cambio climático, aumento de viajes internacionales, alteraciones en la población de animales salvajes, creación de áreas para el ganado, la producción de alimentos y, finalmente, los animales de compañía o que se encuentran en cautiverio. Entre los patógenos emergentes podemos encontrar a todo tipo de microorganismos como bacterias, parásitos, hongos y virus; siendo estos últimos los que presentan un mayor número de casos de enfermedades reportadas como emergentes. [3]

Virus emergentes en los últimos 10 años.

En años recientes, ha llamado la atención pública la aparición de brotes de enfermedades causadas por virus con un alto grado de mortalidad o morbilidad. Los casos más conocidos son:

  • Virus del Ébola en África con aproximadamente 28,652 casos reportados entre marzo de 2014 y junio de 2016. Durante este brote, 10 países se vieron afectados; siendo Sierra Leona el que sufrió un mayor azote con 14,124 casos probables, 8,706 confirmados por laboratorio y un total de 3,956 muertos. Al final del brote se reportaron 11,325 fallecimientos, pese a que ha habido brotes previos de virus del Ébola, este ha sido el brote mas grande en la historia del que se tiene registro [3].
  • El síndrome respiratorio del Medio Oriente (Middle East respiratory syndrome coronavirus o MERS-CoV) que hasta ahora ha infectado a 2,494 individuos desde su primer reporte en septiembre de 2012 y ha habido 858 muertes asociadas a este padecimiento. [4]
  • Finalmente, previo a la pandemia de COVID-19, la ultima enfermedad emergente reportada de manera masiva fue la epidemia causada por el virus de Zika (ZIKV) que inicio en América y se extendió al resto del mundo. El caso del ZIKV es muy especial, pues, pese a que el virus se descubrió desde 1947 el bosque de Zika (Uganda), únicamente existían reportes de pequeños brotes en África y Asia. Fue hasta finales de 2015 cuando la enfermedad se extendió por América y se declaró un problema de salud publica internacional. El total de casos acumulados en América hasta hoy es de 33,896 infectados sin muertes reportadas. [5-7]

En la Gráfica 1 se comparan el número de infectados y muertes entre los tres ejemplos anteriores:

Grafica1.2
Grafica 1. Número de casos de las enfermedades virales acumulados hasta la fecha. Fuente: CDC y PAHO. [3,4,6]

Las enfermedades emergentes representan un riesgo de salud publica importante a nivel mundial, siendo especialmente impactantes en países en vías de desarrollo en donde, entre otras carencias, no se cuentan con métodos de diagnóstico adecuados, no se tiene acceso a los tratamientos adecuados o se cuenta con un sistema de salud deficiente.

Figura 1.2
Figura 1. Mapa de países que contaban con transmisión de las enfermedades virales mencionadas. [3,4,6]
¿Qué requiere un virus para infectar un nuevo huésped?

Para que un virus logre infectar de manera exitosa a una célula, este debe ser capaz de unirse a una o más moléculas que actúan como receptores en la superficie celular para lograr ser incorporado y pueda iniciar su proceso de replicación viral, produciendo así más partículas virales.

Las enfermedades virales son catalogadas como emergencias principalmente por la capacidad de los virus para modificar o ampliar su unión a las moléculas receptoras en diferentes tejidos. Así mismo, estas modificaciones pueden ayudar a que un virus sea capaz de infectar a diferentes especies, como es el caso del SARS-CoV-2, cuyo huésped inicial pudo haber sido el pangolín o el murciélago, y que ahora es capaz de infectar a los humanos.

¿Qué tienen en común estas enfermedades?

A pesar de estar geográficamente muy separadas, estas nuevas especies reportadas tienen factores en común que involucran al hombre. Durante el desarrollo de nuevos asentamientos o la expansión de los existentes, el hombre ha perturbado reservorios o nichos ecológicos.

Es importante hacer un paréntesis para entender a qué nos referimos con cada uno de los conceptos anteriores:

Un reservorio, de acuerdo con el Centro Nacional para la Información Biotecnológica (National Center for Biotechnology Information o “NCBI”) de los Estados Unidos de América, [8] es una fuente animada o inanimada que normalmente alberga organismos causantes de enfermedades y, por lo tanto, sirve como fuente potencial de brotes infecciosos.

Por otro lado, un nicho ecológico, en una de sus acepciones, se refiere al área especifica en donde habita un organismo y la relación que tiene esa especie con los componentes de un ecosistema. [9]

¿Cómo identificamos estas enfermedades?

Cuando se está “cazando” por nuevos patógenos, se buscan tres cosas:

  • Virus “vivo” o virus que es capaz de infectar a un nuevo individuo.
  • Material genético, las instrucciones biológicas que dictan lo que la célula del huésped debe de producir.
  • Anticuerpos, son componentes de la respuesta inmune del huésped y que ayudan a neutralizar y eliminar la infección, los anticuerpos se producidos aun tiempo después de que se haya acabado con la infección y nos dan indicio de que en algún momento se estuvo en contacto con el virus.

Retomando ahora los virus emergentes mencionados anteriormente, vamos a explicar cómo saltaron estos de su reservorio en la naturaleza a una población humana y la evidencia que sostiene estas hipótesis.

Virus del Ébola: la fiebre hemorrágica africana.

A pesar de que los virus de la familia a la que pertenece el virus del Ébola (Filoviridae, género Ebolavirus) fueron descubiertos hace 40 años, los brotes de esta enfermedad se dan de manera esporádica e impredecible. La pregunta pendiente por responder la fecha es ¿en dónde se esconde este virus en los periodos en los que no hay casos de la enfermedad en humanos?

Las evidencias sugieren que diversas especies de murciélagos que se alimentan de frutas (frugívoros) son los probables reservorios. En los especímenes recolectados, fue posible encontrar ya sea material genético o anticuerpos contra los virus (los anticuerpos prueban que en algún momento el murciélago tuvo que combatir la infección). Para agregar más peso a esta evidencia, se inyectó a diversos especímenes de la especie R. aegyptiacus con virus de Marburgo o MARV (un pariente del virus del Ébola) y se encontró material genético en glándulas salivales de individuos asintomáticos y carga viral en hisopados orales y anales de los especímenes capturados en el suelo de la cueva, esto soporta la teoría de que el virus se mantiene en la población debido a mordidas entre los individuos (Figura 2). [10]

Figura 2.2
Figura 2. Experimento para probar que los murciélagos sirven como reservorio del virus. A) infección a murciélagos sanos con el virus, el objetivo era saber si era posible encontrar el virus una vez que se infectaron los murciélagos. B) Al analizar las secreciones de individuos sin síntomas, se pudo aislar virus activo en ellos.

Además del experimento previo, se han tomado muestras de murciélagos habitantes de cuevas cercanas a donde han surgido brotes de MARV y se ha encontrado material genético viral en los murciélagos; sin embargo, aunque se encontró virus “vivo” en el bazo e hígado de los sujetos, no fue posible detectar al virus completo en orina o heces.

¿Cómo pasa de los murciélagos al hombre?

Los murciélagos, al no ser animales que se mantengan aislados en una cueva, interactúan con otras especies dentro del mismo nicho ecológico, por lo que tiene contacto con primates, simios, monos y antílopes. Cuando el hombre caza a alguno de estos animales y prepara su carne para su consumo es como entra en contacto con este virus (Figura 3).

El murciélago, como portador del patógeno, requiere de estar en contacto repetido con otros animales para poder propagar el virus y suceda el salto entre especies.

Figura 3.2
Figura 3. Movimiento del virus en poblaciones animales y humanas.

MERS, camellos y riesgos de trabajo.

Los coronavirus son una familia de virus que causan enfermedades respiratorias en humanos, actualmente nos enfrentamos a la pandemia del COVID-19; sin embargo, en años pasados ya se había reportado un brote de un pariente conocido como MERS-CoV. Este virus es albergado por camellos y el salto entre especies se originó gracias al contacto de pastores con camellos infectados (Figura 4). Cuando se muestrearon especímenes en Arabia saudita, el 90% de los camellos analizados tenían anticuerpos contra el virus. Más interesante aún es que, aunque en humanos produce una enfermedad pulmonar grave, en camellos no muestra signos clínicos.

En este caso, además de que el virus presenta gran dificultad para cambiar de huésped, su infección está asociada al contacto cercano de los cuidadores con estos mamíferos y la transmisión en humanos no ha presentado ser un factor importante [11].

Figura 4.2
Figura 4. El virus se mantiene en la población de camellos hasta que, tras mucho contacto, infecta al huésped humano.

Zika, mosquitos y problemas de desarrollo.

El virus de Zika fue descubierto por “casualidad” entre macacos, mientras se rastreaban otros virus. A pesar de que este virus se descubrió hace más de 70 años de haber sido descubierto, se había considerado una enfermedad leve que únicamente producía fiebre y malestar general.

No fue sino hasta 2007 cuando un brote en Micronesia alertó a las autoridades sanitarias, ya que los bebés que nacieron durante el periodo que se mantuvo la infección presentaron microcefalia – un defecto de nacimiento que impide que se desarrolle el cráneo y el cerebro de manera adecuada –. Se considera emergente en América porque no había habido reportes previos de la enfermedad en este continente.

Como discutimos previamente, se requiere que se cumplan ciertos eventos para que los humanos se infecten. Particularmente, este virus requiere que el humano sea picado por un mosquito que previamente se haya alimentado de un humano o de un animal infectado. Cuando el virus se mantiene en población animal (por ejemplo: macacos) por el piquete de mosquitos se conoce como ciclo selvático. Por otro lado, cuando el virus ya está en población humana, se conoce como ciclo urbano (Figura 5). [12,13]

Figura 5.2
Figura 5. Ciclo de infección del virus Zika entre animales y humanos.

Todos los ejemplos que hemos mencionado nos dan un panorama de que no importa el lugar del mundo, mientras haya contacto íntimo entre humanos y especies animales, existe la posibilidad de que los virus salten de una especie a nosotros.


Referencias

  1. Howard, C. R., & Fletcher, N. F. (2012). Emerging virus diseases: can we ever expect the unexpected? Emerging Microbes & Infections, 1(12), e46.
  2. Wilson, M. R. (2013). Emerging viral infections. Current Opinion in Neurology, 26(3), 301–306.
  3. 2014-2016 Ebola Outbreak in West Africa | History | Ebola (Ebola Virus Disease) | CDC https://www.cdc.gov/vhf/ebola/history/2014-2016-outbreak/index.html
  4. Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) https://www.who.int/emergencies/mers-cov/en/
  5. Mlacker, S., Shafa, G., Aldahan, A. S., Shah, V. V., Samarkandy, S., & Nouri, K. (2016). Origin of the Zika virus revealed: a historical journey across the world. International Journal of Dermatology, 55(12), 1369–1372.
  6. PAHO | Zika, Infección por Virus https://www.paho.org/hq/index.php?option=com_topics&view=article&id=427&Itemid=41484&lang=es
  7. PAHO/WHO Data – Reporte de Casos Acumulados | OPS/OMS https://www.paho.org/data/index.php/es/?option=com_content&view=article&id=528:zika-weekly-es&Itemid=353
  8. Disease Reservoirs – MeSH – NCBI https://www.ncbi.nlm.nih.gov/mesh/68004197
  9. Ecological niche Definition and Examples – Biology Online Dictionary https://www.biologyonline.com/dictionary/ecological-niche
  10. Leendertz SA, Gogarten JF, Düx A, Calvignac-Spencer S, Leendertz FH. Assessing the Evidence Supporting Fruit Bats as the Primary Reservoirs for Ebola Viruses. Ecohealth. 2016;13(1):18–25.
  11. Wernery, U., Lau, S. K. P., & Woo, P. C. Y. (2016). Genomics and zoonotic infections: Middle East respiratory syndrome. OIE Revue Scientifique et Technique. https://doi.org/10.20506/rst.35.1.2427
  12. The history of Zika virus https://www.who.int/emergencies/zika-virus/timeline/en/
  13. Weaver SC, Costa F, Garcia-Blanco MA, et al. Zika virus: History, emergence, biology, and prospects for control. Antiviral Res. 2016;130:69–80.

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