La importancia de los patógenos y de las enfermedades que estos producen entre los humanos, las plantas y animales domesticados o silvestres, ha sido ampliamente reconocida desde la antigüedad. Sin embargo, solo desde tiempos recientes, la ecología como disciplina científica, ha empezado a cumplir un rol relevante en la comprensión de la dinámica de las enfermedades.
Cada vez con más frecuencia, los ecólogos han comenzado a incorporar en el modelado de las comunidades y ecosistemas bajo estudio, a los patógenos como organismos focales y a las consecuencias que estos producen en los sistemas naturales que investigan.
A pesar de estos avances, la incorporación de una perspectiva ecológica en la investigación, prevención y manejo de las enfermedades humanas es aún rara, aunque es mucho más frecuente en los sistemas agrícolas y forestales.
En este sentido, resulta obvio que la incorporación de un abordaje ecológico en la investigación y manejo de enfermedades, va a depender directamente de la habilidad de los ecólogos para desarrollar modelos teórico conceptuales que puedan aplicarse a casos específicos, y aportar a la comprensión empírica de sistemas que sirvan para indicar vías de acción concretas a los profesionales de la salud.
Intentaremos entonces en este artículo, analizar algunos aspectos de la actual pandemia que estamos atravesando a la luz de los aportes de la teoría ecológica y de las herramientas que ésta disciplina puede proporcionarnos.
CAMBIOS AMBIENTALES Y ENFERMEDADES EMERGENTES
El incesante crecimiento de las actividades de la especie humana, como resultado del incremento de la población, y el avance constante de su distribución hacia regiones antes deshabitadas produciendo profundos cambios ambientales, ha aumentado el contacto entre personas, animales domésticos y silvestres. De esta manera, se ha acrecentado el riesgo de transmisión de enfermedades ya conocidas y el surgimiento, en las últimas décadas, de otras nuevas, como el Ébola, la Influenza aviar, el Sindrome de Inmudeficiencia Adquirido (SIDA), el Zika o las distintas formas de Sindrome Respiratorio Agudo Grave (SARS, por sus siglas en inglés).
Adicionalmente, muchos aspectos del cambio climático y los efectos que éste produce en los sistemas ecológicos del planeta, son particularmente importantes, ya que los cambios en la temperatura de determinadas regiones producen como respuesta, el desplazamiento y la colonización de nuevas áreas por parte de ciertas especies favoreciendo el contacto entre nuevos vectores y huéspedes.
La Organización Mundial de la Salud (OMS), estima que alrededor del 60 % de todos los virus que infectan a los humanos provienen de animales, y que el 75 % de las nuevas enfermedades infecciosas en la última década son zoonóticas.
Tanto como resultado de la destrucción y modificación de hábitats naturales, como por la difusión de sistemas de producción de animales domésticos de tipo “industrializado”, crece la probabilidad de contacto próximo y frecuente entre los animales, tanto silvestres como domésticos, y los humanos, permitiendo así a una amplia gama de microorganismos pasar de otros hospedadores a nuestros cuerpos, donde pueden convertirse en agentes patógenos letales.
Los coronavirus son comunes en todo el mundo y, previamente al actual brote de SARS-CoV 2, seis de ellos habían sido capaces de enfermar a los humanos.
Algunos coronavirus han existido por mucho tiempo, causando enfermedades leves y moderadas. Sin embargo, los dos coronavirus que emergieron durante el siglo XXI, SARS-Coronavirus (SARS-CoV) y Mers-Coronavirus (MERS-CoV) causan con frecuencia una enfermedad grave.
En el año 2002, el SARS-CoV hizo su aparición en la provincia de Guangdong, en el sur de China. Rápidamente se extendió a 27 países, infectando a unas 8.000 personas y provocando alrededor de 800 muertes, por lo que fue declarada la primera pandemia del siglo XXI. En este episodio, los murciélagos fueron identificados como el reservorio y la fuente probable del brote.
Ya en el 2007, un grupo de investigadores de la Universidad de Hong Kong publicó un artículo científico en el que se alertaba sobre “La presencia de un gran reservorio de virus similares al SARS-CoV en los murciélagos herradura chinos (Rhinolophus spp),” señalando que “aunado a la cultura de comer mamíferos exóticos en el sur de China, es una bomba de tiempo. La posibilidad de la reaparición del SARS y otros virus nuevos de animales es alta; por lo tanto, la necesidad de preparación no debe ignorarse”.
En 2012, la pandemia de SARS-Cov, fue seguida por la de MERS-CoV, que surgió en Medio Oriente con alrededor de 1800 casos humanos confirmados y unas 640 muertes hasta septiembre de 2016. En esta oportunidad, los camellos fueron identificados como la fuente probable de infecciones humanas; sin embargo, nuevamente se descubrió que los murciélagos hospedaban virus estrechamente relacionados (similares al MERS), y por lo tanto, se supone que los murciélagos fueron la fuente evolutiva original. Los brotes de SARS-CoV y MERS-CoV ya habían demostrado en ese entonces, que Coronaviridae es una familia con potencial capacidad zoonótica.
En el caso del causante de la actual pandemia de Covid 19, los primeros análisis del SARS-CoV 2 indicaron que se trataba de un nuevo betacoronavirus que pertenecía a la misma familia del SARS-CoV y el MERS. Los primeros casos identificados en Wuhan, China, estaban vinculados a un mercado de animales, por lo que, dada la similitud del SARS-CoV-2 con los coronavirus antes mencionados, es probable que los murciélagos sirvan como reservorios para su progenitor.
EFECTO DE LOS ECOSISTEMAS SOBRE LAS ENFERMEDADES
Una perspectiva ecológica de la epidemiología parte de la premisa de que la focalidad de las enfermedades está basada en factores ecológicos, por lo que el estudio de los ecosistemas y las poblaciones permite realizar predicciones acerca de la dinámica de la enfermedad y por consiguiente facilita el desarrollo de estrategias de control apropiadas.
Muchos componentes de los ecosistemas pueden influir sobre la dinámica de las enfermedades. Entre otros podemos mencionar la diversidad de hospedadores, de vectores y de patógenos, la estructura del paisaje y la dinámica de los ciclos biogeoquímicos.
Actualmente, el campo de la ecología de las enfermedades infecciosas emergentes se apoya en una hipótesis conocida como el efecto de dilución, que fue publicada a principios de este siglo. Es esencialmente la idea de que la conservación de la biodiversidad puede proteger a los seres humanos del surgimiento de nuevos patógenos. Cuando un ecosistema está intacto y sin perturbar, todas las especies de ese ecosistema están presentes, incluidos los microorganismos potencialmente infecciosos para el hombre; éstos, sin embargo, están “diluidos” gracias a la gran diversidad de especies presentes. Cuando existen perturbaciones en el ecosistema, unas pocas especies se pueden volver extremadamente abundantes y, cuando eso sucede, sus patógenos también se multiplican de manera extraordinaria, dado el exceso de alimento. Eso facilita la aparición de brotes de enfermedades. El efecto de dilución es, entonces, el efecto que tienen los ecosistemas bien conservados de “diluir” a los patógenos, y es nuestra mejor defensa ante las enfermedades infecciosas emergentes.
Paralelamente, se ha postulado que la fragmentación de los ecosistemas estimula un incremento de la diversidad de potenciales patógenos. El concepto central en esta hipótesis, es que la subdivisión de las poblaciones de huéspedes que se produce con la fragmentación del hábitat provoca la coevolución localizada de los huéspedes, los parásitos obligados y los patógenos que actúan como “motores coevolutivos” dentro de cada fragmento, acelerando los procesos de diversificación y generando la multiplicación de nuevos patógenos en los ecosistemas.
Por otra parte, se ha postulado que las poblaciones naturales se encuentran reguladas en su abundancia por una serie de factores que dependen de sus densidades (e.g. mortalidad, reclutamiento, migración, enfermedades, depredadores, etc.), los cuales restringen el potencial reproductivo de las mismas. Variaciones inusuales de las densidades poblacionales también pueden afectar la ecología de los patógenos al aumentar el contacto entre individuos o aumentar el intercambio de individuos entre poblaciones antes separadas. En el mundo actual, la enorme abundancia y densidad de las poblaciones humanas, y la dinámica de los contactos entre todas las sub-poblaciones que han sido determinadas por el proceso de globalización, explican en gran medida la rápida expansión del actual brote de SARS-CoV 2 que lo han convertido en pandémico.
La forma en que la presencia de más de un patógeno en un mismo hospedador pueden afectar a la manifestación de las enfermedades causadas por ellos ha sido pobremente estudiada. La presencia de varios patógenos en un mismo hospedador pueden influir tanto sobre la probabilidad de infección con un nuevo patógeno y sobre la tasa de crecimiento poblacional y la virulencia de otros patógenos que puedan establecerse. Estos efectos inter-patogénicos son usualmente indirectos, y están mediados por las reacciones cruzadas del sistema inmunológico del hospedador a múltiples patógenos o por las respuestas a la infección que se traducen en cambios en el comportamiento del hospedador (reducción de actividad, cuarentena) y que reducen la tasa de contacto con nuevos patógenos. En este sentido, se ha postulado por ejemplo que existe una correlación entre la tasa de morbilidad y mortalidad del SARS-CoV 2 y los países donde la vacuna BCG contra el bacilo de la tuberculosis es obligatoria. Además, en la actual pandemia, es probable que las medidas de confinamiento y los cambios en el comportamiento social se traduzcan en una disminución de las tasas de infección por otros patógenos.
EFECTOS DE LAS ENFERMEDADES SOBRE LOS ECOSISTEMAS
A pesar de que existen numerosos estudios que describen el enorme impacto que los patógenos causan sobre sus hospedadores a nivel de organismo, muy pocos estudios han explorado las consecuencias ecológicas de los cambios inducidos por estos patógenos sobre las poblaciones de sus hospedadores, y sobre las comunidades y ecosistemas que estos integran.
Los patógenos, juegan un rol integral en los sistemas biológicos y socioeconómicos, y la comprensión de los distintos niveles de organización y de las interacciones entre esos niveles, se ve facilitada por su inclusión en los modelos de análisis.
Generalmente afirmamos que es importante “entender al enemigo”, y esto resulta particularmente cierto en epidemiología. Hay un conjunto de adaptaciones que presentan tanto los microorganismos como sus hospedadores que con frecuencia tienden, por un lado a maximizar la capacidad del patógeno de contagiar a nuevos hospedadores y por otro a desarrollar distintas formas de resistencia a la infección por parte de éstos.
Los virus, son microorganismos compuestos de material genético protegido por un envoltorio proteico. Estos causan diversas enfermedades introduciéndose como parásito en las células para reproducirse en ellas. Básicamente, estos microorganismos evolucionan como cualquier otra especie. Como producto de estos procesos, han desarrollado una miríada de formas de dispersarse desde una persona a otras y desde hospedadores animales a humanos. El organismo que se dispersa de una manera más eficiente y se reproduce mejor es favorecido por la selección natural. Muchos de lo que conocemos como “síntomas” de una enfermedad representan algunas de las estrategias adaptativas que hacen que el hospedador modifique su fisiología y su comportamiento de tal manera que favorezca la dispersión del patógeno que origina la enfermedad. Por ejemplo, en el caso de las enfermedades respiratorias causadas por agentes infecciosos como el SARS-CoV 2, los patógenos inducen cambios fisiológicos en el organismo hospedador que lo obligan a toser y estornudar.
Las enfermedades pueden producir profundos cambios en la estructura y función de los ecosistemas, especialmente cuando el hospedador es una especie “clave” o dominante. En el caso de la actual pandemia, los efectos socio-ecológicos de la enfermedad ya se han hecho sentir.
Por ejemplo, la drástica y repentina decisión de detener gran parte de la producción industrial, ha reducido sensiblemente los niveles de contaminación. Distintos estudios han revelado una significativa caída en los niveles de polución por dióxido de nitrógeno (NO2), un gas que es emitido principalmente por los vehículos y por algunas fábricas. Asimismo, las emisiones de dióxido de carbono también se han reducido a raíz de la crisis del coronavirus.
Como consecuencia del confinamiento social, la vida silvestre ha modificado su comportamiento, recolonizando algunas áreas donde la actividad humana ha disminuido Por otra parte, es probable que la crisis del coronavirus ayude a frenar el comercio ilegal de animales silvestres, responsable de llevar a varias especies al borde de la extinción, ya que existe evidencia científica que indica que el SARS-CoV-2 seguramente surgió en un mercado de Wuhan, China, donde se venden animales traficados tanto legal como ilegalmente. A partir de la crisis, la consecuente ofensiva contra este tipo de comercio probablemente impacte positivamente en las poblaciones de varias de las especies involucradas..
ALGUNAS REFLEXIONES FINALES
Como hemos visto, el campo de la ecología de las enfermedades infecciosas tiene un impresionante potencial para aportar a la comprensión de las causas, la dinámica y las consecuencias de la actual pandemia que estamos atravesando y de otras que potencialmente puedan afectar a la humanidad.
De hecho, la ecología como disciplina científica, nos habilita formas de no quedarnos como meras víctimas pasivas de este fenómeno, estimulando investigaciones en Argentina y en el mundo, que aportan a los esfuerzos globales por reducir el impacto del SARS-CoV 2 , y el riesgo de emergencia de nuevos patógenos que afecten a la especie humana.
Claramente, una de las estrategias más relevantes para evitar el surgimiento de nuevas enfermedades infecciosas, es proteger los hábitats naturales para evitar que los microorganismos circulantes en las poblaciones de animales silvestres “salten” a la población humana.
También podemos poner en marcha una estrecha vigilancia de los ambientes y poblaciones en los que los microorganismos animales son más susceptibles de convertirse en agentes patógenos humanos, tratando de eliminar o controlar a los que muestren una tendencia a adaptarse a nuestro organismo antes de que desencadenen epidemias. Precisamente en esto se centran, desde hace casi diez años, los esfuerzos de los investigadores del proyecto “Vigilancia epidemiológica en poblaciones de cerdos silvestres (Sus scrofa). Implicancias para la salud pública, la producción animal y la conservación de la biodiversidad”, financiado por la Universidad Nacional Arturo Jauretche (UNAJ) y el Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) y dirigido por el autor de éste artículo. En este proyecto se monitorea la circulación de una serie de 11 tipos de virus y bacterias en poblaciones de una especie, que por su proximidad con la especie humana, amerita una estrecha vigilancia, y entre las que circulan varios tipos de coronavirus similares a los que provocan las distintas formas del SARS.
Hoy en día, en el contexto de la emergencia de esta nueva pandemia, resulta evidente la importancia del compromiso de los miles de miembros del sistema científico y tecnológico nacional, y entre ellos los ecólogos, que aportan diariamente con su trabajo, sus ideas y propuestas para contribuir a la ardua tarea realizada desde el gobierno nacional y desde la comunidad internacional, para organizar las iniciativas en relación con las demandas y necesidades de generación de conocimiento que plantea la mayor crisis sanitaria de la historia reciente.
Acerca del autor / Bruno Carpinetti
Bruno Carpinetti es Guardaparque. Se diplomó y obtuvo una Maestría en Ciencias en Biología de la Conservación en la Universidad de Kent, Inglaterra. Completó el Diploma de postgrado en Antropología Social y Política en FLACSO – Buenos Aires, y se Doctoró en Antropología Social en la Universidad Nacional de Misiones con la tesis “Ecología política de la conservación de la naturaleza en Guinea Ecuatorial”. Sus áreas de trabajo son el uso de recursos naturales por comunidades rurales e indígenas y la ecología de poblaciones animales. Ha ocupado distintos cargos en la administración pública, y se ha desempeñado como consultor de la Organización para la Agricultura y la Alimentación de las Naciones Unidas (FAO), de la Agencia Japonesa para la Cooperación Internacional (JICA) y de la Corporación Andina de Fomento (CAF) entre otros organismos. Actualmente ocupa el cargo de Director Provincial de Riesgos y Emergencias del Ministerio de Seguridad de la Provincia de Buenos Aires y es Profesor Titular de Ecología General y Recursos Naturales en la carrera de Licenciatura en Gestión Ambiental de la Universidad Nacional Arturo Jauretche.
