Estacionalidad de las infecciones virales: de qué depende la incidencia de un virus en una temporada

En marzo de 2020, la Organización Mundial de la Salud declaró la propagación mundial de la enfermedad por coronavirus, causada por el SARS-CoV-2 que surgió en China en diciembre de 2019, una pandemia. Predecir el impacto en la salud pública de los patógenos con transmisibilidad de persona a persona adquirida recientemente es un desafío. Actualmente, el destino de COVID-19 sigue sin estar claro; comprender los perfiles estacionales probables de los riesgos de infección será fundamental para informar las estrategias efectivas de vigilancia y control.

Durante la fase inicial de un brote, en ausencia de un conocimiento detallado específico del país, las estimaciones preliminares del riesgo se pueden medir a partir de patógenos endémicos con modos de transmisión similares, advierte una investigación publicada en The Journal of Infectious Diseases. Pero la incidencia de la infección y los niveles de enfermedad grave asociados con COVID-19 siguen sin estar claros.

Hasta la fecha, los coronavirus humanos zoonóticos emergentes asociados con altas tasas de letalidad no han logrado persistencia en la población humana. El SARS-CoV surgió en 2002 y se extendió rápidamente por todo el mundo antes de ser contenido con éxito en 2003. Por el contrario, el Síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) ha seguido causando casos esporádicos predominantemente en entornos sanitarios desde su descubrimiento en 2012, pero no ha demostrado una transmisión comunitaria sostenida.

Un determinante clave que gobierna el éxito de la invasión y la persistencia de un nuevo patógeno es la abundancia de huéspedes susceptibles. Tal susceptibilidad de la población puede ser difícil de definir debido a la inmunidad de protección cruzada preexistente en individuos previamente expuestos a patógenos relacionados antigénicamente, como se demostró para la influenza pandémica A H1N1 en 2009. Además, también se reconoce el potencial de interacciones heterólogas entre grupos taxonómicamente amplios de virus respiratorios. Una buena comprensión epidemiológica de los virus cocirculantes proporcionará información valiosa sobre el potencial de interacciones virus-virus inmunes y las consecuencias para la susceptibilidad de la población.

“La estacionalidad es un atributo reconocido desde hace mucho tiempo de muchas infecciones virales de los seres humanos, pero los mecanismos subyacentes a la estacionalidad, en particular para las enfermedades transmisibles de persona a persona, siguen siendo poco conocidos. Una mejor comprensión de los impulsores de la estacionalidad podría proporcionar información sobre la relación entre el entorno físico y el riesgo de infección, lo cual es particularmente importante en el contexto del cambio ecológico global en general y el cambio climático en particular”, advierten investigadores de la Universidad de Toronto, Canadá, en una investigación publicada por la revista Science Direct.

En términos generales, sostienen que “la estacionalidad representa una oscilación en el número reproductivo efectivo de patógenos, que, a su vez, debe reflejar cambios oscilatorios en la infecciosidad, patrones de contacto, supervivencia de patógenos o susceptibilidad del huésped”. Los desafíos epidemiológicos para la identificación correcta de los factores de riesgo estacionales incluyen la falta de ajuste para la correlación predecible entre la incidencia de enfermedades y las exposiciones estacionales. La evidencia existente sugiere que la estacionalidad de algunos patógenos virales entéricos y respiratorios puede estar impulsada por una mayor supervivencia de los patógenos durante el invierno, y también por una mayor susceptibilidad del huésped como resultado de una relativa “inmunosupresión en invierno”.

Se han propuesto muchas clases de hipótesis mecanicistas para explicar la estacionalidad de varias enfermedades de transmisión directa, incluidas al menos las siguientes; actividad humana, variabilidad estacional en la función del sistema inmunológico humano, variaciones estacionales en los niveles de vitamina D, estacionalidad de la melatonina e infectividad de patógenos. La identificación de las razones de la estacionalidad de las enfermedades infecciosas puede ofrecer posibilidades de medidas preventivas, e incluso puede ayudar en el desarrollo de políticas efectivas y permitir un uso más eficiente y eficaz de los recursos.

Es probable que la variabilidad estacional en la incidencia de enfermedades infecciosas se vea influenciada por la susceptibilidad y los comportamientos de la población; sin embargo, las influencias ambientales también son consideraciones importantes. Dichos factores ambientales pueden afectar la abundancia de patógenos. El conocimiento del papel de los factores ambientales (infección, resfriado, etc.) u otros desencadenantes (actividad en interiores, ingesta de vitamina D) podría utilizarse para mejorar las medidas de prevención y las estrategias educativas, especialmente en personas con riesgo de infección.

“Los virus son los seres vivos más abundantes del planeta en cantidad de individuos. Todos los otros seres vivos tienen uno o varios virus que los infectan esporádicamente, desde las más pequeñas bacterias hasta las gigantes ballenas o los que ya se extingieron como los dinosaurios. Cada virus acompaña el desarrollo ecológico de su anfitrión, el organismo que lo contiene. Los virus que afectan a los humanos provienen de otros humanos o en la mayoría de los casos de virus de especies animales cercanas evolutivamente (en general mamíferos y en el caso más alejado aves) que por alguna razón pueden saltar de una especie a la otra e infectarnos. En cada virus hay un progeso a través de la temporada de acuerdo al comportamiento ecológico que cada virus tiene y el anfitrión que lo lleva”, manifestó consultado por este medio Mario Lozano, virólogo del CONICET y experto en vacunas.

Para el especialista, quien además integra el Consejo Interinstitucional de Ciencia y Tecnología, perteneciente al Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva de la Nación, y es miembro de la Sociedad Argentina de Investigación Bioquímica, de la Asociación Argentina de Microbiología y de la Comisión Directiva de la Sociedad Argentina de Virología, “en el caso de las enfermedades respiratorias que pueden estar durante todo el año, es durante los inviernos fríos de nuestra región, cuando los seres humanos pasamos más tiempo en ambientes cerrados, que la transmisión por los aerosoles se ve favorecida y por lo tanto esas enfermedades aumentan. En esta temporada, en términos de las enfermedades respiratorias, el mundo entero se vio afectado por la aparición del SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Como la pandemia es tan grave y nos ha obligado a tomar medidas sanitarias no médicas como el aislamiento social, y de cuidado propio y de los demás como el uso de barbijos y el mantenimiento de la distancia social, la transmisión de otras enfermedades respiratorias disminuyó y la que predomina es la nueva que se trasmite con una muy alta tasa de recambio”.

“El virus del dengue por ejemplo, tiene un particuaridad adicional que es que además, para la transmición entre un individuo y el otro requiere de un vector, un insecto que toma el virus que por lo general está en la sangre de un ser humano y lo transmite a otro. Como el ciclo de transmisión viral requiere de la presencia de esos vectores, la temporalidad de la enfermedad está asociada con el momento en que estos están activos. En el caso del dengue o de la fiebre amarilla, un pariente del virus del dengue que produce una enfermedad aún más grande, los mosquitos que las transmiten no son activos a temperaturas por debajo de los quince grados y por lo tanto en el invierno de nuestra región no hay casos”, explicó.

Y añadió: “Hay otros virus, como el que produce la Fiebre Hemorrágica Argentina, conocida como el ‘mal de los rastrojos’, que se transmiten desde reodores de campo a las personas. ¿Cuál es la temporalidad de esta enfermedad? Suele estar asociada con la cosecha porque esos reoesdores se alimentan de granos de maíz principalmente y cuando abunda el maíz aumenta la cantidad de roedores en le ambiente y por lo tanto, las chances de transmisión del virus a los humanos”.

Los principales factores que influyen en los patrones estacionales de las enfermedades infecciosas

“La estacionalidad es una propiedad de determinadas enfermedades que afectan más a una población en un período del año particular. En algunas, eso sucede cuando las temperaturas son altas y en otras cuando son bajas. En algunos casos está asociada al aumento de la población del anfitrión natural de un virus que aumenta a causa de una actividad humana”, detalló el experto.

A los patógenos les gustan los entornos abarrotados. Con el inicio del clima más fresco, la gente pasa la mayor parte del tiempo en interiores. La ventilación inadecuada y mal diseñada en lugares públicos abarrotados y sistemas de transporte urbano pueden aumentar la exposición a patógenos transmitidos por el aire. Además, una humedad relativa más alta también puede afectar la estabilidad de las gotitas transportadas por el aire en las que los patógenos se transmiten de persona a persona.

Los estilos de ropa de temporada debido a las condiciones climáticas, es un paso de adaptación con el medio ambiente. El uso de ropa pesada en invierno y menos ropa en verano y primavera también tiene una influencia significativa en las variaciones estacionales del comportamiento humano. Varios estudios muestran que los estilos de ropa que cubren todo el cuerpo tienen efectos adversos sobre la concentración de vitamina D y pueden provocar deficiencia de vitamina D debido a la exposición limitada de la superficie de la piel a la luz solar.

Se puede postular que la aparición de enfermedades infecciosas es impulsada por cambios ambientales estacionales directamente sobre la abundancia, supervivencia o virulencia de patógenos, debido a que los cambios anuales en el ciclo estacional están asociados con cambios en el ambiente físico como temperatura, concentración de oxígeno y humedad. Por ejemplo, algunos microorganismos como las cepas de E. coli eran más estables en condiciones de baja humedad y marcadamente inestables en condiciones de alta humedad. Los virus sin lípidos estructurales son más estables en condiciones de alta humedad, mientras que los virus (influenza y vaccinia) con lípidos estructurales son menos estables. Se ha demostrado que los virus de la viruela sobreviven durante varios meses en condiciones interiores naturales.

Los mecanismos de influencia estacional sobre el sistema inmunológico del huésped varían, lo cual es evidente a partir de los datos de los experimentos que se han realizado en animales y humanos. Estudios experimentales recientes en roedores, aves y seres humanos sugieren que el sistema inmunológico se debilita durante el invierno. Un estudio diferente en hámsteres siberianos mostró un aumento en la actividad de las células asesinas naturales y la blastogénesis de los linfocitos, pero una disminución de la fagocitosis y la actividad de explosión oxidativa de los granulocitos en los días de verano.

Por último, el vínculo entre la deficiencia de vitamina D y la susceptibilidad a las infecciones se ha sugerido durante más de un siglo. Más recientemente, los estudios epidemiológicos han demostrado una fuerte asociación entre las variaciones estacionales en los niveles de vitamina D y la incidencia de diversas enfermedades infecciosas. Se observaron variaciones estacionales significativas en los niveles de vitamina D en varias comunidades, que revelan una variación de los valores de calcifediol; aumentan durante el verano y la primavera, mientras que disminuyen gradualmente en otoño e invierno.

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