Cómo un clima cálido afecta la propagación de enfermedades como COVID-19

Los científicos saben desde hace tiempo que el aumento de las temperaturas globales promedio está expandiendo la distribución geográfica de enfermedades transmitidas por vectores, como la malaria y el dengue, a medida que los animales que las transmiten se adaptan a áreas más amplias. El vínculo entre las enfermedades respiratorias como la gripe y el COVID-19 y el calentamiento global no está claro. Pero a algunos científicos les preocupa que el cambio climático pueda alterar la relación entre las defensas de nuestro cuerpo y dichos patógenos. Estas alteraciones pueden incluir adaptaciones microbianas a un mundo en calentamiento, cambios en las interacciones de virus y bacterias con sus huéspedes animales y respuestas inmunitarias debilitadas en humanos.

El sistema inmunológico es nuestro sistema de defensa natural contra las sustancias nocivas. Cuando un patógeno respiratorio, como el nuevo virus SARS-CoV-2 que causa el COVID-19, ingresa al cuerpo a través de las vías respiratorias, daña las células al apoderarse de la maquinaria celular y replicarse. Las células lesionadas liberan proteínas de señalización llamadas citocinas que se comunican con el resto del cuerpo para activar una respuesta inmunitaria contra los invasores extraños.

Los mamíferos han desarrollado otra defensa más fundamental contra los patógenos: un aumento de la temperatura corporal en relación con el medio ambiente. Debido a este cambio, muchos microbios adaptados a temperaturas más bajas no pueden tolerar los cuerpos cálidos de los mamíferos.

«Muchos organismos en el medio ambiente no pueden sobrevivir [at] Arturo Casadevall, presidente del Departamento de Microbiología Molecular e Inmunología de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, dijo que 37 grados centígrados es la norma para una temperatura corporal normal. «Así que nuestra temperatura es casi como una barrera térmica que nos protege de muchos organismos».

Sin embargo, el aumento de la temperatura ambiente debido al cambio climático puede favorecer el crecimiento de patógenos que serán más difíciles de combatir para nuestro cuerpo. En un artículo publicado en mBIO en 2022, Casadevall y sus colegas describen un hongo resistente a los medicamentos, Candida auris, que se aisló por primera vez de humanos en 2009 y ha surgido en tres continentes diferentes durante la última década. El denominador común de estos brotes es la temperatura, dijeron los investigadores. Señalan que este descubrimiento puede ser el primer ejemplo de hongos que se adaptan a temperaturas más altas y rompen la barrera del calor humano.

Pero los hongos no necesitan un huésped para replicarse y son muy diferentes de virus como el SARS-CoV-2. Se cree que el virus saltó de los murciélagos a los humanos (ambos son huéspedes de sangre caliente), posiblemente a través de un animal intermedio. Si los organismos de sangre fría comienzan a adaptarse a ambientes más cálidos, podrían desencadenar enjambres de nuevos patógenos a los que los humanos pueden no tener inmunidad.

“Imagina que el mundo se calienta más y las lagartijas se adaptan a vivir a temperaturas muy cercanas a las tuyas. Luego, sus virus se adaptan a las temperaturas más altas”, dijo Casadeva. «Tenemos dos pilares de defensa: temperatura e inmunidad avanzada. En un mundo que se calienta, si [pathogens] aclimatados a temperaturas cercanas a las nuestras. «

Es probable que el problema se intensifique a medida que el mundo se calienta y las especies migran a climas históricamente más fríos y elevaciones más altas. En un estudio de 2022 publicado en la revista Science, los investigadores estimaron que las especies terrestres migraban un promedio de 17 kilómetros por década hacia los polos, mientras que las especies marinas migraban a un ritmo de 72 kilómetros por década. Esta reorganización de especies en la Tierra podría significar que los animales que portan microbios únicos que causan enfermedades coexistirán con aquellos que normalmente no los portan, creando nuevas rutas de transmisión.

Un mundo que se calienta también afecta el otro mecanismo de defensa de los humanos: el sistema inmunológico. Los investigadores saben desde hace años que factores como la falta de sueño y el estrés pueden debilitarlo. En un estudio publicado el año pasado en Proceedings of the National Academy of Sciences, los científicos de Tokio también descubrieron que las altas temperaturas reducían la respuesta inmunitaria a los virus de la influenza en ratones. Los investigadores infectaron ratones hembra adultos jóvenes sanos con el virus de la influenza A, uno de los dos tipos que causan la gripe estacional en humanos. Los ratones se alojaron durante 7 días en uno de los tres espacios con temperatura controlada: 4 °C, 22 °C y 36 °C. Los autores del estudio encontraron que los sistemas inmunológicos de los ratones expuestos a las temperaturas ambientales más altas no pudieron combatir el virus con tanta eficacia como los otros dos grupos de ratones.

Específicamente, los investigadores notaron que los ratones en la habitación más calurosa comieron menos que los de la habitación más fría y perdieron el 10 por ciento de su peso corporal en las primeras 24 horas de exposición a la temperatura más alta. «Las personas tienden a perder el apetito cuando se sienten incómodos. Si una persona deja de comer el tiempo suficiente para volverse deficiente nutricionalmente, esto puede debilitar el sistema inmunológico y aumentar la probabilidad de enfermarse nuevamente», dijo en un comunicado de prensa el autor del estudio Takeshi Ichito, profesor asociado de la Universidad de Tokio.

Ellen F. Foxman, profesora asistente de medicina experimental e inmunobiología en la Facultad de Medicina de Yale que no participó en el estudio, es cautelosa acerca de establecer un vínculo directo entre el calor y las respuestas inmunitarias en ratones. «La temperatura afecta el comportamiento de los animales, lo que afecta la inmunidad», y los ratones «no desarrollaron una buena respuesta inmune antiviral en este tipo particular de infección por influenza», dijo. En contraste, el propio estudio Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) de Foxman de 2022 mostró que, de hecho, los pasos iniciales de la respuesta inmunológica contra los virus del resfriado se mejoran con temperaturas más altas y se debilitan con temperaturas más bajas.

Investigadores de la Universidad de Tokio cuestionaron si la respuesta inmunitaria debilitada encontrada en su estudio era el resultado de deficiencias nutricionales o si el sistema inmunitario se veía obstaculizado por el calor que alteraba la actividad de ciertos genes. Dicen que se necesitan más experimentos. Sin embargo, el cambio climático podría alterar las respuestas inmunitarias humanas, ya sea directamente a través de temperaturas más altas o indirectamente a través de su impacto en la seguridad alimentaria mundial, un escenario presentado en un informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de 2022.

Reconociendo la validez del estudio con ratas de Tokio, Foxman ve sus resultados como un salto a la conclusión de que un clima más cálido está haciendo que los humanos sean más susceptibles a la infección viral directa. Pero reconoció que el cambio climático podría alterar las poblaciones de animales huéspedes, sus movimientos y el contacto humano con ellos.

«Creo que el cambio climático está alterando muchos patrones: comportamiento humano, insectos vectores, incluso [of] Los «murciélagos», el virus COVID-19 y otros coronavirus mortales, probablemente se originaron en los murciélagos, dijo Foxman. Estas interrupciones pueden alterar indirectamente la interacción entre la enfermedad y las defensas humanas en formas que los científicos aún no comprenden por completo.

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