Las pandemias son el lado oscuro de la movilidad global – Número 84: Brote

Este artículo de nuestro número de 2013, “En tránsito”, ofrece una visión oportuna de cómo un virus animal de un lugar puede infectar a personas en todo el mundo.

SEn 2004, un cerdo fue transportado en camión con una manada de otros al matadero Sheung Shui, el matadero más grande de Hong Kong. Podría haber sido enviado desde cualquier número de granjas en China. El cerdo fue encerrado en condiciones de hacinamiento y luego empujado sobre una línea transportadora. Cuando llegó al final de la línea, se electrocutó con una sacudida en la cabeza. Un trabajador se cortó la garganta. Antes de que su cadáver fuera izado en una cadena, escaldado y limpiado, los científicos tomaron una muestra de la boca del cerdo como parte de un programa de monitoreo de gripe, dirigido por la Universidad de Hong Kong. El cerdo portaba una cepa de gripe aparentemente inofensiva. La cepa fue secuenciada genéticamente, bautizada Sw / HK / 915/04, ingresada en una base de datos y olvidada.

Cinco años después, una epidemia de gripe, que se originó en los cerdos, corrió por todo el mundo a través del transporte aéreo, dejando un rastro de casi 300,000 personas muertas desde los Estados Unidos a Brasil, China a Nueva Zelanda, Sudáfrica a Finlandia. Los científicos determinaron que el brote comenzó en México, no lejos de una gran granja de cría de cerdos. Examinando las bases de datos, buscando pistas sobre la composición del virus asesino, los científicos descubrieron que Sw / HK / 915/04, la cepa de influenza del cerdo de Hong Kong, compartió siete de sus ocho genes con la cepa de 2009.

La epidemia de gripe de 2009 retiró el velo de los peligros de nuestro mundo interconectado.

Los genes compartidos sugieren a los científicos que el virus 2009 puede haber evolucionado al mezclar segmentos genómicos de cepas virales en cerdos de todo el mundo. Los envíos globales de cerdos rara vez se rastrean y los investigadores no establecieron un vínculo directo entre el cerdo infectado de Hong Kong y el brote de 2009 en México. “Realmente no tenemos información sobre virus porcinos en México”, dice Gavin Smith, biólogo evolutivo de la Facultad de Medicina de Graduados de Duke-NUS, parte de la Universidad Nacional de Singapur, y autor principal de un Naturaleza documento sobre los orígenes de la epidemia de 2009. “Probablemente se generó localmente, pero los componentes genéticos podrían haber venido de Asia”.

Smith se hace eco de lo que los científicos y funcionarios internacionales de salud dicen que puede ser el aspecto más preocupante de los virus en la actualidad: la facilidad y la velocidad con la que algunos viajan por todo el mundo. Dicen que la epidemia de gripe de 2009 retiró el velo de los peligros de nuestro mundo interconectado. “Los patógenos evolucionan y se propagan en un mundo donde nuestra movilidad es muy diferente de hace 50 a 100 años”, dice Dirk Brockmann, físico teórico de la Universidad de Northwestern, que estudia la propagación de enfermedades infecciosas, incluido el virus 2009, clasificado como H1N1. “Cuando surge un patógeno que tiene transmisibilidad humana, como el virus H1N1, es un riesgo masivo”.

TLas granjas y mataderos porcinos de fábrica de hoy proporcionan a los patógenos una orgía de oportunidades evolutivas. Resulta que los cerdos son verdaderas incubadoras de Influenza A, la aflicción común que causa fiebres, letargo, arrebatos mocosos y al menos decenas de miles de muertes cada año. La gripe española de 1918 y 1919, una gripe que mató a hasta 50 millones de personas, evolucionó dentro de un cerdo y saltó a los humanos. El virus H1N1 de 2009 era un subtipo de Influenza A.

La influenza A se transmite de animales a humanos, y de humanos a humanos, a través del tacto, la respiración o la sangre. (Cocinar carne mata el virus.) Los patos migratorios y otras aves acuáticas fueron los portadores originales de la Influenza A, compartiendo cepas antiguas del virus entre ellos. Sin embargo, es relativamente difícil para una persona contraer una cepa de gripe aviar, y viceversa. Pero los cerdos pueden ser intermedios. Pueden contraer Influenza A de aves, humanos y otros cerdos.

La influenza A generalmente contiene ocho segmentos de genes. Evoluciona rápidamente cuando diferentes cepas intercambian segmentos de genes, dando lugar a nuevas variedades mutantes. “A medida que la célula infectada se está replicando”, explica Smith de Duke-NUS, “los segmentos de genes individuales pueden empaquetar un gen de un virus y siete genes del otro virus. O, realmente, cualquier otra combinación “.

La mayoría de las cepas mutantes son fallidas. Pero a veces se produce una cepa mediante recombinación genética y reordenamiento que es más “adecuado” en el sentido darwiniano que cualquiera de sus antepasados. Los virus que habitaban en el cerdo de Hong Kong de 2004 y su primo mortal en México eran triple recombinantes. Reunieron genes que se originaron a partir de cepas de gripe humana, porcina y de aves en una sola cepa.

Los mataderos de fábricas como Sheung Shui en Hong Kong, donde los cerdos se encierran antes de que los maten, exacerban el problema. Sheung Shui fue construido en 1999 para consolidar las operaciones de tres mataderos más pequeños de Hong Kong, ahorrar en tierra y mejorar la eficiencia. Los cerdos se envían allí desde nueve provincias en China para satisfacer la creciente demanda de carne en Asia cada vez más rica. Sheung Shui mata a unos 5,000 cerdos por día.

Las pandemias son el lado oscuro de la movilidad global - Número 84: Brote

En el pasado, cuando los cerdos estaban confinados en sus respectivas granjas, explica Malik Peiris, profesor de virología en la Universidad de Hong Kong, las cepas de gripe se infectaron pero permanecieron en un relativo aislamiento. Ahora, los cerdos de diferentes regiones son transportados juntos y comparten saliva, aire y gérmenes. En conjunto, crean un centro viral. “No se puede mantener a los cerdos aislados”, dice Peiris, quien realiza la vigilancia de los virus de la influenza en el matadero de Sheung Shui. “Hay oportunidades para la transmisión de un conjunto de cerdos a otro”.

A escala internacional, Peiris agrega: “El dogma siempre fue que los virus de cerdo no se mueven. Quiero decir, los cerdos no vuelan “. Pero, dice, su investigación ha “mostrado claramente el movimiento de virus de América del Norte a China, de Europa a China”. Él dice que los cerdos reproductores, que los países intercambian, alimentan la propagación de virus.

“El movimiento de animales infectados aumenta el riesgo de transmisión”, dice Smith. “El peligro es que tienes diferentes tipos de virus en diferentes poblaciones de cerdos. Y la mezcla de diferentes cepas aumenta la diversidad de virus “.

TSin embargo, el cerdo solo no es responsable de las epidemias. Después de todo, un virus puede infectar a un cerdo sin causar nada más grave que el resfriado y un toque de fiebre. De hecho, debido a que los virus no suelen matar a los cerdos adultos, muchos granjeros no se molestan en vacunarlos. “Sería una pérdida de dinero porque no tienen grandes pérdidas económicas, por lo que no hay suficiente para justificar la vacunación”, dice Shirley Chuk, un oficial veterinario superior en el gobierno de Hong Kong. La mejor defensa es evitar que la gripe salte de los cerdos a los humanos. “Con los agricultores, siempre les aconsejamos que observen la higiene personal”, dice Chuk.

Pero, por supuesto, nunca es suficiente. Los científicos no pudieron determinar cómo el H1N1 saltó de los cerdos a los humanos en 2009. Pero sí saben que una vez que lo hizo, los viajes aéreos modernos se convirtieron en una autopista viral.

Ahora, los cerdos de diferentes regiones son transportados juntos y comparten saliva, aire y gérmenes. En conjunto, crean un centro viral.

El problema comienza con los aeropuertos, dice Christos Nicolaides, un candidato a doctorado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, que estudia procesos dinámicos dentro de redes complejas. Un factor principal es el “campo de tráfico” de un aeropuerto, que describe la interconexión de un aeropuerto con otros aeropuertos. Como era de esperar, Nueva York y Los Ángeles son “difusores influyentes”. Pero así, por ejemplo, es Hawai, que tiene un 30 por ciento menos de tráfico aéreo que Nueva York. Ubicado en el medio del Océano Pacífico, Hawái está vinculado con muchos de los principales centros mundiales. Una vez que una persona enferma aparece en una sala de espera hawaiana, tosiendo sobre sus compañeros de viaje, la enfermedad puede irradiarse rápidamente a los otros centros aéreos importantes del mundo y más allá.

Centrarse en la interconexión entre las ciudades en función del tráfico aéreo, en lugar de su distancia, es una clave para comprender cómo una epidemia hace metástasis, dice Brockmann, el físico del noroeste que estudió la epidemia de 2009. Para comprender las pandemias modernas, dice, debemos pensar en el mundo en términos de “distancia efectiva”.

En un sentido convencional, Londres y Nueva York están a 3.500 millas de distancia, mientras que Londres y Edimburgo están a unas 400 millas de distancia. Pero cuando confía en un sentido intuitivo de cómo están conectadas las ciudades, teniendo en cuenta el tráfico aéreo entre ellas, Londres y Nueva York son efectivamente vecinos de al lado, mientras que Londres y Edimburgo son primos lejanos.

Las pandemias, ha demostrado Brockmann, se extendieron rápidamente por todo el mundo a través de redes de movilidad. En abril de 2009, cuando los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades emitieron una alerta pública sobre el virus H1N1, Brockmann aplicó sus métodos a la epidemia. En el transcurso de dos semanas después de la alerta, proyectó el peor de los casos (en el que no se tomaron medidas para contener la enfermedad) de dónde se propagaría el H1N1 en los Estados Unidos, señalando a la Ciudad de México como el epicentro de la enfermedad, y basándose en datos de tráfico y demografía, proyectó que 90,000 casos de gripe se congregarían en cinco regiones o “puntos críticos”: el sur de California, Dallas, el noreste, Chicago y Miami. En comparación con los datos finales de los CDC, que mostraron el número de casos confirmados y sospechosos en todo el país en las primeras semanas del brote, las proyecciones de Brockmann fueron notablemente precisas. Solo Miami resultó ser un error de cálculo, aunque el número de infecciones en esa área creció exponencialmente durante el verano de 2009.

CPor otra parte, las proyecciones matemáticas sobre cómo se propagan las pandemias son valiosas. Si se desconoce el epicentro de una enfermedad, dice Brockmann, puede realizar un tipo de ingeniería inversa con sus simulaciones por computadora, comenzando con las regiones donde se han reportado infecciones. “Entonces podemos identificar dónde está el epicentro, y podemos predecir cuándo llegará una enfermedad a alguna parte”, dice. Lamentablemente, las proyecciones matemáticas no pueden detener una pandemia.

En 2011, un equipo internacional de epidemiólogos computacionales en el Instituto para el Intercambio Científico en Italia, la Universidad Northeastern de Boston y el Instituto Nacional de Investigación Médica y de Salud de Francia, analizaron la propagación global de la pandemia de 2009. Examinaron las prohibiciones de viaje a México instituidas por países de todo el mundo, las inspecciones en el aeropuerto para pasajeros potencialmente infectados y las advertencias contra viajar a México. Un mes después de la alerta internacional, determinaron que había una caída del 40 por ciento del flujo de aire internacional dentro y fuera de la Ciudad de México. Sin embargo, esa disminución del 40 por ciento solo “condujo a un retraso promedio en la llegada de la infección a otros países (es decir, el primer caso importado) de menos de tres días”. Luego, los científicos proyectaron lo que sucedería si el 90 por ciento del viaje aéreo hacia y desde México hubiera sido restringido, y los resultados no eran mucho más esperanzadores: una restricción del 90 por ciento habría retrasado la propagación, como máximo, 20 días.

En su informe, “Redes de movilidad humana, restricciones de viaje y la propagación mundial de la pandemia de gripe H1N1 2009”, publicado en la revista Más uno, los científicos ofrecieron una conclusión extrema: “Es poco probable que, dada la movilidad cada vez mayor de las personas, las restricciones de viaje se puedan utilizar de manera efectiva en un evento pandémico futuro”.

La sombría perspectiva para detener una futura pandemia es compartida por científicos computacionales, virólogos y microbiólogos. Las pandemias, dicen, son el lado oscuro de la movilidad global. Smith, un científico exigente con un parto seco, señala que hay una “opción drástica”. “La mejor manera de detener la propagación de la infección es detener el viaje”, dice.

John Upton es el editor de periodismo de asociaciones en Clima central.

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