SARS-CoV-2: ¿Se queda o se va?

Muchas personas, incluido el presidente de EE.UU., creen que la pandemia de coronavirus disminuirá en el verano, o incluso desaparecerá por completo, como suele ocurrir con gripe estacional y los coronavirus (SARS). ¿Qué debemos esperar? Revisaremos como las enfermedades estacionales difieren de las que ocurren todo el año, y qué debe ocurrir para que el COVID-19 se comporte de la misma manera que los resfriados habituales.

Las enfermedades infecciosas tienen causas externas: bacterias, virus, parásitos u hongos. Muchos de ellos se caracterizan por la estacionalidad: los brotes ocurren en la misma época del año. Por ejemplo, la gripe llega al hemisferio norte cada invierno (algunos epidemiólogos llaman directamente al invierno la “temporada de gripe”), y los brotes de varicela ocurren con mayor frecuencia en la primavera.

Las enfermedades no transmisibles tienen todas las demás causas: desde problemas genéticos hasta lesiones. Tales enfermedades pueden ser generalizadas, pero no dependen estrictamente de la temporada. Por ejemplo, 17.9 millones de personas mueren de enfermedades cardiovasculares cada año, pero no tienen picos pronunciados en una temporada determinada.

El clima

Las enfermedades infecciosas se pueden comparar entre sí en tres parámetros que dependen del clima:

La supervivencia del patógeno. El agente causante del cólera, el Vibrio cholerae, es capaz de sobrevivir durante meses en agua estancada, y las partículas virales de la gripe, que se han adherido, por ejemplo, en los billetes, retienen la infectividad durante solo uno o tres días. Aunque después de este período, las partículas de virus de los billetes no desaparecen, durante este tiempo la cápside (envoltura viral) queda inutilizable y el virus no puede infectar a nadie.

Los factores climáticos: temperatura, humedad, cantidad de luz solar y factores no climáticos (pH y salinidad del agua) pueden prolongar la vida de los patógenos o acelerar su muerte. Por ejemplo, la estabilidad del virus de la gripe se ve afectada por la temperatura y la humedad. En países con un clima templado, el virus sobrevive mejor en invierno y en la primavera pierde terreno. En climas tropicales, los brotes estacionales de influenza no son visibles.

La supervivencia del V. cholerae en el agua se ve afectada tanto por su pH como por su salinidad. La bacteria se siente mejor con un pH alcalino de 8,5 y una salinidad del 15%. Si el agua se vuelve ácida y menos salada, por ejemplo, debido a la actividad de algunas algas o fuertes lluvias, el patógeno muere más rápido y tiene menos posibilidades de infectar a alguien.

Contagio. Al estimar la velocidad de propagación de la enfermedad, los epidemiólogos usan la métrica R0: este es el número promedio de personas que pueden contraer la enfermedad de una persona enferma. El sarampión, por ejemplo, es muy contagioso: un paciente infecta de 12 a 18 personas. La influenza es diez veces más débil; su R0 es 1.4 - 1.6.

El R0 depende en gran medida del comportamiento humano, que difiere de una estación a otra: por lo tanto, algunas enfermedades son “estacionales” en ese sentido. Por ejemplo, en otoño e invierno, los escolares pasan mucho tiempo en una habitación y el número de casos de sarampión aumenta considerablemente. Y en el verano se van de vacaciones, dejan de estar en contacto cercano y los brotes de esta enfermedad se registran con menos frecuencia.

Elena Burtseva, jefa del laboratorio de etiología y epidemiología de la influenza en el Instituto de Virología del Centro de Investigación de Ecología y Sociología de Gamalei, señaló a N+1 que el aumento en la incidencia de muchos SARS también está relacionado a factores sociales: termina el período de vacaciones, los niños regresan a la escuela. Es por eso que se registra un aumento en la incidencia de SARS de año en año desde mediados de septiembre hasta principios de octubre.

El segundo factor humano, que teóricamente puede influir en los brotes de la enfermedad, son las características del sistema inmune humano, dependiendo de la época del año. Digamos, con el inicio del clima frío, pasamos cada vez menos tiempo en la calle y usamos ropa que cubre el cuerpo. Como resultado, entra menos luz UV en la piel y la síntesis de vitamina D, que juega un papel importante en la protección contra las infecciones bacterianas y virales, se reduce en el cuerpo. Sin embargo, existe evidencia empírica de que las personas que toman esta vitamina en tabletas contraen la gripe tanto como las que no.

Método de transmisión: parte de la enfermedad se transmite directamente y parte indirectamente. La gripe y el SARS, que se transmiten de una persona enferma a una persona sana, se transmiten directamente desde la fuente.

El virus del Nilo Occidental, transmitido indirectamente, “viaja” de persona a persona en el estómago de un mosquito, y la enfermedad del sueño africana, es transportada por la mosca tsetsé. Este último se reproduce activamente en la temporada de lluvias, y además vive de tres a cinco meses contra uno o dos en la estación seca. En esta época del año, las moscas se hacen más grandes y pican a las personas con más frecuencia causando el brote de la enfermedad del sueño. Lo mismo se aplica a la encefalitis transmitida por garrapatas, dice Burtseva: las garrapatas se despiertan a principios de la primavera, y es en esa estación cuando sube el pico de enfermedades. Y la segunda ola se registra en el otoño, y esto se debe al ciclo de vida de las garrapatas.

La pandemia de coronavirus (COVID-19) en algunas de sus manifestaciones es muy similar a las enfermedades respiratorias conocidas, por lo que muchos investigadores usan modelos de brotes o influenza para predecir brotes de la enfermedad de Wuhan.

La enfermedad por coronavirus llegó en el invierno a Rusia. Antes de preguntarse si vale la pena esperar su finalización en el verano y un posible regreso en seis meses, tiene sentido lidiar con los factores que convierten la gripe familiar y el SARS en enfermedades estacionales.

¿Por qué en invierno?

La estacionalidad de los resfriados era obvia para las personas de la antigüedad, pero explicarlo no es tan simple. Por ejemplo, el romano Lucrecio sugirió que la “peste” es causada por átomos de la enfermedad, que aparecen cuando la tierra está saturada de humedad. Y su compatriota Galen atribuyó directamente los brotes de diversas enfermedades a las características estacionales: calor excesivo, sequedad o frío. Hoy sabemos que Lucrecio estaba más cerca de la verdad: no estaba en el frío, sino en la humedad del aire.

Esto se mostró en un experimento de laboratorio en cobayas. Cuatro infectados con influenza y cuatro sanos se mantuvieron en cámaras donde cambiaron la temperatura y la humedad: la tasa de transmisión del virus aumentó a medida que disminuyeron. El virus se transmitió mejor a una temperatura de 5 grados que a 20 grados y 30 grados. A cinco grados centígrados, la frecuencia de transmisión era del 100% con una humedad relativa del 20% y del 35%, del 75% con una humedad relativa del 65%, pero solo del 25% con una humedad relativa del 50% y del 0% con una humedad del 80%.

Unos años más tarde, otros autores analizaron los mismos datos y ajustaron las conclusiones. Decidieron evaluar el efecto de la humedad absoluta, no relativa. Después del recuento y los nuevos experimentos, se confirmó la conclusión original, pero con la diferencia de que la transmisión del virus depende más de la humedad que de la temperatura.

El virus de la influenza se transmitió entre de las cobayas por gotitas en el aire: cuando una cobaya enferma exhala, las gotitas de vapor de agua cargadas con partículas de virus entran al aire. Una vez en libertad, las gotitas se depositan gradualmente y se evaporan. Cuanto más rápido se evaporan, más lentamente se asientan y más tiempo permanece el virus en el aire. La velocidad de evaporación de las gotas depende de la humedad: cuanto más grande es el vapor, más lento se evapora, luego se depositan más rápido en el aire saturado de humedad, “arrastrando” viriones con ellos. Y dado que la humedad disminuye junto con la temperatura, el horario de invierno, cuando hace frío y es seco, maximiza la propagación de virus.

El primer estudio evaluó el efecto sobre la transmisión de partículas virales solo de la humedad relativa: este parámetro refleja la proporción de vapor de agua en relación con su máximo a una temperatura específica. Además, a 20 grados este máximo es más alto que a 5 grados.

También hay un segundo factor puramente humano. Cuando las personas respiran aire seco, la mucosidad se seca en la nariz, humectando las vías respiratorias y reteniendo físicamente todas las partículas sólidas, incluidas las virales. Las propiedades del moco están asociadas con macromoléculas de polímeros especiales: las mucinas, que no solo dan viscosidad al moco, sino que también juegan un papel importante en la respuesta inmune. Forman un marco especial que permite una organización óptima en el espacio de proteínas protectoras que secretan células epiteliales de la mucosa. Por ejemplo, la glucoproteína lactoferrina, que puede neutralizar muchos virus, incluido el virus de la gripe.

La nariz seca provoca varios problemas a la vez. Primero, el epitelio libre de humedad se daña más fácilmente, lo que facilita que las partículas virales ingresen a las células. En segundo lugar, se interrumpe la organización espacial de la mucina, la lactoferrina y sus proteínas relacionadas pierden sus propiedades protectoras y disminuye la resistencia del cuerpo al virus.

Además de la humedad, existe otro factor importante por el cual la probabilidad de un brote de influenza o SARS en invierno es mayor que en verano: el comportamiento humano. Esto está respaldado por datos sobre la propagación de la gripe en las escuelas. En otoño e invierno, cuando los estudiantes pasan mucho tiempo en clase comunicándose activamente entre ellos, los brotes de influenza y SARS ocurren con más frecuencia que en verano, cuando los estudiantes no asisten a la escuela y se comunican menos entre ellos. Cuantas más personas susceptibles al virus se reúnan en un solo lugar, más rápida y eficientemente se propagará la enfermedad.

Coincidencia anual

Las epidemias estacionales ocurren cuando una población en la que muchas personas con inmunidad (por ejemplo, turistas o recién nacidos) se enfrentan a un “ayudante” estacional de la enfermedad; en el caso de la gripe, esta es la baja humedad del invierno.

Luce así: al comienzo de la epidemia, es decir, en el otoño, la mayoría de las personas no tienen inmunidad a una enfermedad viral, por lo que cada paciente infecta a más de una persona (R0> 1).

Entonces, la proporción de personas que son inmunes al virus comienza a crecer, porque las personas que se enferman desarrollan inmunidad (o, porque se vacunan). Las personas se infectan cada vez menos, y después de un tiempo la epidemia alcanza un pico (R0 = 1).

Con la llegada de la primavera, además, el aire se humedece, de modo que las condiciones para la propagación de partículas virales dejan de ser óptimas: la barrera protectora del moco en la mayoría de las personas se restablece, la cantidad de personas vulnerables disminuye aún más, y la epidemia se apaga (R0 <1).

¿COVID- (19+1)?

La mayoría de los virus que causan infecciones del tracto respiratorio en humanos pertenecen a cinco familias: paramixovirus, ortomixovirus, picornovirus, adenovirus y coronavirus. Y, aunque la influenza es causada por un ortomixovirus, y la COVID-19 y algunas infecciones virales respiratorias agudas (OC43, HKU1, 229E y NL63) son causadas por coronavirus, todas estas enfermedades se propagan de manera similar.

La enfermedad por coronavirus realmente se parece a la gripe y al SARS. Los síntomas son muy similares, la diferencia está solo en los detalles: el período de incubación es más largo, la enfermedad dura más, las complicaciones surgen con mayor frecuencia.

Según el epidemiólogo Vasily Vlasov de la Escuela Superior de Economía, realmente hay razones para creer que la infección por coronavirus será estacional.

“Algunos coronavirus aumentan estacionalmente la incidencia de resfriados como parte de la población de Infecciones Respiratorias Agudas (IRAs)”, dice el científico a N+1. “Pero ahora, uno no puede tener un buen juicio sobre esto”, añade. “La única evidencia podría ser una disminución en la incidencia [en verano], su bajo nivel y un aumento en la incidencia en la próxima temporada, por ejemplo, después de un año, y por lo menos dos años”, explica Vlasov. Pero no hay razón para creer que no será así.

Pero la pandemia actual aún tiene menos de un año. Debido a esto, no tenemos suficientes datos sobre los cuales podemos construir suposiciones e identificar patrones.

Esperanza estival

Sin embargo, aún no es necesario esperar a que la pandemia se extinga con el verano. El hecho es que los factores climáticos afectan de una manera más débil la propagación de enfermedades infecciosas que la inmunidad colectiva.

La gripe y el SARS son nuestros viejos amigos, por lo que la humanidad de alguna manera ha aprendido a defenderse de ellas. Hay vacunas contra la gripe, y la mayoría de las personas tienen inmunidad a las IRAs. Las condiciones iniciales para el comienzo de la epidemia son desfavorables, por lo tanto, estas enfermedades logran al menos cierto éxito solo en condiciones favorables, es decir, en invierno, cuando el aire seco juega a su favor.

La COVID-19 es una enfermedad nueva, y nadie tiene inmunidad contra ella. Esto significa que el coronavirus no necesita esperar condiciones favorables para su distribución; de todos modos, esto no le molesta a Vlasov. Relativamente hablando, la “primavera de coronavirus” aún no ha llegado, y es problemático predecir cuánto durará el invierno.

“Cuando aparecen nuevos patógenos, como la gripe española, la gripe de Hong Kong, la porcina y la mexicana, causan una o dos oleadas de alta morbilidad”, dice Elena Burtseva. Muy a menudo, las olas ocurren a fines de la primavera o en verano, lo cual no es típico de la influenza. “Después de estas una o dos olas, las personas adquieren inmunidad activa debido al contacto frecuente con el patógeno. Entonces este virus tiene la oportunidad de convertirse en un patógeno estacional”, añade.

Sin embargo, la situación con los coronavirus es un poco diferente, señala la científica. El SARS-CoV apareció en 2002 y desapareció. Y los casos de MERS-CoV, que se descubrió en 2013, todavía se informan.

“Esto se debe al hecho de que el virus puede tener huéspedes intermedios y circular en la naturaleza”, dice Burtseva. “¿Puede la COVID-19 volverse estacional? No lo predeciré. Hay 7 coronavirus que infectan a los humanos, y cuatro de ellos son estacionales. Cada año registramos alrededor del 5%-7% de los casos asociados con ellos. Estos casos suelen ser leves, sin complicaciones. Por otro lado, siguiendo el ejemplo de sus dos predecesores, la COVID-19 no podría ir a ninguna parte”.

También es difícil hacer pronósticos porque no sabemos cómo afectará la humedad absoluta a la distribución de la enfermedad de Wuhan. Sin embargo, los datos preliminares no están a nuestro favor: aparentemente, en países con un clima cálido y húmedo (por ejemplo, en Singapur), el virus no se propagó peor que en países con un clima seco y frío (como en algunas áreas de China).

Por lo tanto, el papel principal en la propagación de la infección por coronavirus, aparentemente, no lo jugará el clima, sino el comportamiento humano. Según el epidemiólogo de Gardvar, Mark Lipsitch, el único “efecto de verano” que podemos esperar seriamente ahora es que los resultados recientes de los científicos chinos sean ciertos y que los niños realmente participen en la propagación de la enfermedad junto con los adultos. Y, por lo tanto, dejar las escuelas para las vacaciones tendrá efecto. Como en el caso de nuevas enfermedades, la única forma de romper la cadena de transmisión en una población vulnerable es limitar los contactos entre los pacientes y los inmunes.

Desde este punto de vista, las recomendaciones de la OMS parecen ser correctas: para frenar la propagación del virus, se recomienda el autoaislamiento para personas con síntomas de resfriado, y se recomienda la distancia social para personas sanas.

Daniil Davydov y Vyacheslav Shaikenov
Traducido por Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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