Cambio climático y virus aéreos: ¿la conexión que podría desatar una crisis sanitaria?

¿Qué es una pandemia? Se trata de una palabra que para muchos es familiar desde que el COVID-19 irrumpió en la humanidad. La Real Academia Española (RAE) la define como una enfermedad epidémica que se extiende a muchos países o que ataca a casi todos los individuos de una localidad o región.

Las explicaciones y las soluciones asociadas a esta problemática son, gracias a la ciencia, variadas y eficaces. No por nada, se lograron mitigar las hospitalizaciones y los fallecimientos por el SARS-CoV-2 mediante la vacunación, solo por mencionar un ejemplo.

Por otro lado, uno de los diversos focos de estudio y análisis al respecto es el cambio climático. Jarbas Barbosa, director adjunto de la Organización Panamericana de la Salud advirtió anteriormente que los países “deben aprovechar las lecciones aprendidas durante la pandemia de COVID-19 para prepararse para el impacto del cambio climático y prevenir futuras crisis”.

Es que según Barbosa, “las altas temperaturas, los fenómenos meteorológicos extremos y la contaminación han provocado un aumento de las enfermedades cardiovasculares y respiratorias, así como un incremento de las enfermedades transmitidas por vectores como el Zika y el Chagas”.

En esa línea, recientemente, un estudio arrojó luz sobre la dinámica de supervivencia del virus SARS-CoV-2, responsable de la pandemia de COVID-19, en el aire que respiramos. La investigación liderada por la Universidad de Bristol y publicada en la revista Nature ha revelado el papel crítico del dióxido de carbono (CO2) en la determinación de la supervivencia de los virus transmitidos por el aire, destacando que controlar y potencialmente reducir los niveles de CO2 en la atmósfera pueden contribuir a la reducción del riesgo de infección.

Uno de los autores del trabajo, Allen Haddrell, detalló: “Sabíamos que el SARS-CoV-2, como otros virus, se propaga a través del aire que respiramos. Pero este estudio representa un gran avance en nuestra comprensión de exactamente cómo y por qué sucede esto y, fundamentalmente, qué se puede hacer para detenerlo. Esto demuestra que abrir una ventana puede ser más poderoso de lo que se pensaba originalmente, especialmente en habitaciones abarrotadas y mal ventiladas, ya que el aire fresco tendrá una menor concentración de CO2, lo que hará que el virus se inactive mucho más rápido”.

Para Haddrell, “el trabajo también resalta la importancia de nuestros objetivos globales de cero emisiones netas, porque la investigación indica que incluso niveles ligeramente elevados de CO2 , que están aumentando en la atmósfera con el cambio climático, pueden mejorar significativamente la tasa de supervivencia del virus y el riesgo se está extendiendo”.

Los resultados del estudio mostraron una correlación entre el aumento de las concentraciones de CO2 y la prolongación del tiempo durante el cual el virus permanece en el aire. Por ejemplo, según postularon los autores, a concentraciones de CO2 típicas en interiores, como 3000 partes por millón (ppm), la supervivencia del virus fue significativamente mayor que en entornos más ventilados. En esa línea, Haddrell explicó que el mencionado gas actúa como un ácido cuando interactúa con las gotas de aerosol exhaladas, lo que disminuye el pH de estas gotas y ralentiza la inactivación del virus, subrayando así la importancia de mantener bajos los niveles de CO2 para combatir la transmisión del virus.

La investigación reveló que el CO2 no solo es un indicador de la ventilación en interiores, sino que también influye en la supervivencia del virus en el aire. Los científicos encontraron que diferentes variantes del SARS-CoV-2 tienen distintas estabilidades en el aire, siendo la variante Ómicron la más resistente. Utilizando una tecnología desarrollada específicamente para este propósito, los investigadores pudieron simular las condiciones de aerosol exhalado en laboratorio y observar cómo variaba la supervivencia del virus con diferentes concentraciones de CO2 en el aire.

Haddrell dijo: “Esta relación arroja luz importante sobre por qué pueden ocurrir eventos de superpropagación bajo ciertas condiciones. El alto pH de las gotas exhaladas que contienen el virus SARS-CoV-2 es probablemente un factor importante de la pérdida de infecciosidad. El CO 2 se comporta como ácido cuando interactúa con las gotas. Esto hace que el pH de las gotas se vuelva menos alcalino, lo que hace que el virus dentro de ellas se inactive a un ritmo más lento.

“Es por eso que abrir una ventana es una estrategia de mitigación eficaz porque elimina físicamente el virus de la habitación, pero también hace que las gotas de aerosol sean más tóxicas para el virus”, planteó el especialista.

Al tiempo que remarcó: “Estos hallazgos tienen implicaciones más amplias no sólo en nuestra comprensión de la transmisión de virus respiratorios, sino también en cómo los cambios en nuestro entorno pueden exacerbar la probabilidad de futuras pandemias. Los datos de nuestro estudio sugieren que los niveles crecientes de CO2 en la atmósfera puede coincidir con un aumento en la transmisibilidad de otros virus respiratorios al extender el tiempo que permanecen infecciosos en el aire”.

Infobae conversó sobre este hallazgo con Pablo Orellano, especialista en epidemiología e investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y quien lideró uno de los cinco equipos del mundo elegidos por la OMS para relevar los efectos adversos de contaminantes del aire.

“Hay que discriminar dos cosas que son bastante distintas. Una es el dióxido de carbono atmosférico o exterior, y otra cosa distinta es el dióxido de carbono interior. Estamos hablando del interior de las viviendas, de las escuelas, las industrias o cualquier lugar que esté cerrado. Lo que es el dióxido de carbono atmosférico es un gas reconocido como efecto invernadero. O sea, que tiene la potencialidad de afectar la temperatura de la Tierra y, de esa manera, incide en el cambio climático y, de alguna manera afecta el bienestar de las personas de manera indirecta”, precisó Orellano.

Y siguió: “La relación entre el dióxido de carbono atmosférico y la salud humana en forma directa, o sea, que un incremento de las concentraciones de dióxido de carbono afecte directamente a alguna enfermedad humana o al riesgo de padecer alguna enfermedad en seres humanos, no es algo que esté tan claro como sí lo está en otros contaminantes como el material particulado, el dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno o el ozono. En ese tipo de contaminantes está bien estudiada la relación directa, o sea, un aumento en la concentración del dióxido de nitrógeno ambiente afecta directamente o aumenta directamente el riesgo de mortalidad por enfermedades cardiovasculares”.

“En el caso del dióxido de carbono interior -amplió Orellano-, es decir, en el interior de lugares cerrados que se viene estudiando, sobre todo, después de la pandemia por el COVID, se toma como una forma indirecta de medir cuán bien ventilado está ese ambiente. En primera instancia, lo que postulaban los primeros estudios es que no es que el dióxido de carbono afectaba directamente la probabilidad de contagiarse de COVID, sino que era una forma indirecta de medir cuán ventilado estaba ese ambiente. Está estudiado que si los ambientes están más ventilados, baja el riesgo de transmisión de cualquier virus respiratorio. En caso contrario, aumenta la probabilidad de estar expuesto a partículas virales por una cuestión de concentración y de probabilidades”.

Según el especialista, “lo que postula el estudio de la revista Nature es que el dióxido de carbono no estaría solo actuando o funcionando como un indicador indirecto de cuán ventilado está un ambiente, sino que estaría interactuando directamente o incidiendo directamente en el riesgo de contraer un virus respiratorio. ¿De qué manera? A través de la modificación del pH de ese aire ambiente del interior. Esa alteración del pH lo que haría sería que afectaría la supervivencia de las partículas virales que están en el aire y que después es lo que las personas respiran y así las incorporan en el cuerpo y se infectan”.

“Es una hipótesis que se está trabajando, pero no estaría completamente probado. ¿El incremento de las emisiones de dióxido de carbono pueden facilitar las condiciones para una pandemia similar a la del COVID? Creo que es prematuro hipotetizar sobre eso porque la relación todavía es un poco indirecta. Se está estudiando en estos papers cómo influye el dióxido de carbono en el interior de un lugar cerrado, y eso no está tan relacionado con el dióxido de carbono atmosférico. Cualquier cosa que afecte el clima, indirectamente va a generar problemas de salud para las personas, pero no es tan fácil deducir relaciones tan directas”, advirtió Orellano.

En este contexto, cabe retomar las palabras recientes a Infobae de Marta Cohen, médica patóloga pediatra, profesora honoraria del Departamento de Oncología y Metabolista de la Universidad de Sheffie, sobre lo que ella considera un vínculo imposible de eludir: el cambio climático y la salud.

“La salud del planeta y de sus habitantes dependen en parte de la salud de los ecosistemas. En ese sentido, en 2022, en Estados Unidos, un estudio planteó que en las próximas centurias muchas especies van a sobrevivir mudando sus áreas geográficas, es decir, cambiando su hábitat. Esto sucedería con unos 10 mil mamíferos entre los que estamos los seres humanos. Los hábitats van a cambiar en hasta 100 kilómetros, y también se trasladarán patógenos”, dijo Cohen.

Y siguió: “Entonces, los virus de un animal van a entrar en contacto con otro animal y van a empezar a compartir hábitat. Esto generará oportunidades para la interacción del humano con mamíferos salvajes y para el intercambio de patógenos virales; lo que se llama el salto interespecie. Con el cambio climático, se supone que los mamíferos sean los que originen una nueva zoonosis que pueda convertirse en una epidemia como MPOX (antes viruela del mono). Todo va a depender del calentamiento global. El modelo predice que si el calentamiento global se mantiene dentro de los objetivos del Acuerdo de París que es por debajo de 2°C, el cambio de hábitat podría generar 300 mil instancias de encuentro inter especie y 15 mil eventos de esta clase. Esto, de hecho, es lo que sucedió con el COVID”.

“En el futuro, van a surgir nuevos virus y por eso se habla de la enfermedad X (aún desconocida). Lamentablemente, tenemos resistencia antibiótica: cada vez hay más bacterias que resisten a los antibióticos porque hemos abusado de ellos, y las bacterias y los virus han mutado para resistir. El cuadro de enfermedades infecciosas en la post pandemia ha sido como la lava de un volcán”, postuló la patóloga.

En ese sentido, Cohen esgrimió que para evitar “una nueva pandemia, hay que apostar a la prevención más que a la cura: Hay que vigilar epidemiológicamente de manera continua, detallada y eficaz”.

En 2023, una revisión científica publicada por los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés), postuló que el cambio climático “tiene efectos tanto directos como indirectos sobre la salud humana, y algunas poblaciones son más vulnerables a estos efectos que otras. Las infecciones respiratorias virales son las enfermedades más comunes en los seres humanos, con una estimación de 17 mil millones de infecciones incidentes en todo el mundo en 2019″.

“Los impulsores antropogénicos del cambio climático, principalmente la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes tóxicos provenientes de la quema de combustibles fósiles, y los consiguientes cambios de temperatura, precipitaciones, y la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos se han relacionado con una mayor susceptibilidad a las infecciones respiratorias virales”, agregó el autor de la revisión, Allison Burbank, que pertenece a la División de Alergia e Inmunología Pediátrica de Universidad de Carolina del Norte, en Estados Unidos.

Para llegar a estos resultados, el experto realizó, según informó, una “búsqueda de estudios revisados por pares pertinentes al cambio climático, la contaminación del aire y las infecciones respiratorias virales utilizando las bases de datos PubMed y Google Scholar”.

“Se ha demostrado que los contaminantes del aire como el dióxido de nitrógeno, las partículas en suspensión, las partículas de escape de diésel y el ozono afectan la susceptibilidad y las respuestas inmunitarias a las infecciones virales a través de diversos mecanismos, incluidas respuestas inmunitarias innatas y adaptativas exageradas o alteradas, alteración de la barrera epitelial de las vías respiratorias, alteración de las células expresión del receptor de superficie y alteración de la función citotóxica”, reflexionó Burbank en el trabajo.

Y sumó: “La temperatura, la humedad y los fenómenos meteorológicos extremos están relacionados con la incidencia de infecciones respiratorias. En climas templados, una temperatura más baja generalmente se asociaba con una mayor incidencia de infección. Los fenómenos meteorológicos extremos, como incendios forestales, fuertes lluvias con inundaciones y olas de calor, también se han relacionado con el riesgo de infección respiratoria.

“Además de los efectos directos, estos eventos también pueden tener efectos indirectos sobre el riesgo de infecciones respiratorias, como el desplazamiento de grandes grupos de personas de sus hogares, el hacinamiento en interiores y el aumento del tiempo que pasan en el interior, y un suministro inadecuado de alimentos con desnutrición que aumentan la susceptibilidad y transmisión de enfermedades. Pasar más tiempo en interiores también puede aumentar la exposición a fuentes de contaminación interior, como la quema de biomasa, que contribuyen a los síntomas respiratorios”, concluyó el experto.

Ana Putruele, jefa de la División Neumonología del Hospital de Clínicas de la Universidad de Buenos Aires (UBA), explicó ante la consulta de Infobae que “las infecciones virales respiratorias son infecciones en la nariz, garganta y los senos paranasales. Estas infecciones son causadas generalmente por virus. Es posible que sean peligrosas para personas que tienen otras enfermedades o comorbilidades que afectan el sistema inmunitario, que ya previamente está debilitado. Los virus que causan infecciones respiratorias, entre otros, son el adenovirus, el metaneumovirus humano, el virus de la parainfluenza, el de la influenza o gripe, el sincitial respiratorio, el rinovirus, el enterovirus y los coronavirus típicos del COVID-19″.

Estas infecciones virales, según Putruele, “se diseminan mediante el contacto con gotitas que provienen de la nariz y de la garganta de una persona infectada. Las gotitas entran al aire cuando una persona infectada tose o estornuda y contienen el virus. También es posible diseminar las infecciones virales cuando las gotitas caen sobre muebles, equipos u otras superficies. Si alguien toca la superficie, luego se palpa la nariz, la boca o los ojos, es posible que se infecte”.

“Los virus necesitan invadir células vivas para multiplicarse; no pueden sobrevivir fuera del organismo vivo por mucho tiempo”, planteó la especialista.

En 2022, un estudio llevado a cabo por profesionales de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, en hospitales de Ontario, Canadá, estableció vínculos entre la severidad de las infecciones y los niveles de contaminantes del aire.

El informe, publicado en el Canadian Medical Association Journal, analizó más de 150.000 casos de COVID-19 en pacientes de la localidad de Ontario durante 2020. Los investigadores, encabezados por el epidemiólogo ambiental Chen Chen, combinaron datos de salud con información sobre la contaminación atmosférica, modelando los niveles de tres contaminantes comunes: partículas finas, dióxido de nitrógeno y ozono a nivel del suelo, este último producto de la descomposición del segundo.

Tras analizar los datos y descartar diversos factores de confusión, como condiciones preexistentes y situación económica, los científicos observaron que la gravedad de la enfermedad estaba directamente asociada con la exposición a largo plazo a los contaminantes del aire. En particular, se encontró que un aumento del 25% en la exposición a partículas finas estaba vinculado a un aumento del 6% en las hospitalizaciones y del 9% en las admisiones en cuidados intensivos (UCI); sin embargo, no se encontró una relación directa con las tasas de mortalidad.

Por otro lado, el dióxido de nitrógeno mostró efectos menos pronunciados, pero el ozono a nivel del suelo reveló correlaciones significativamente más altas: un aumento del 25% en la exposición se asoció con un incremento del 15% en las hospitalizaciones, del 30% en las admisiones en UCI y del 18% en las tasas de mortalidad. Chen enfatizó que si bien el estudio no establece causalidad, es conocido que estos contaminantes irritan los pulmones, órganos vulnerables al virus. El especialista concluyó que si bien no se ha dilucidado el mecanismo exacto por el cual la contaminación del aire agrava la enfermedad, este estudio enfatiza la urgencia de profundizar en esta área.

Otra profesional consultada por Infobae fue la ingeniera ambiental Julieta Vallejo, quien dejó algunas precisiones sobre las emisiones de gases de efecto invernadero. “El incremento de dióxido de carbono en la atmósfera provoca un efecto invernadero al ‘atrapar’ el calor del sol, ocasionando un aumento gradual de la temperatura promedio de la Tierra. Esta situación conlleva diversas consecuencias según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático o Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC), como la mayor frecuencia e intensidad de eventos climáticos extremos, tales como olas de calor, sequías, inundaciones y tormentas”:

“Además -dijo Vallejo- se produce la acidificación de los océanos, perjudicando el ecosistema marino. Un ejemplo de esto es el sargazo, que crece de forma desproporcionada en muchas costas, generando alteraciones en los ecosistemas y cambios en la distribución de especies y pérdida de biodiversidad. Los gases de efecto invernadero también tienen impactos directos e indirectos en la salud humana, incluyendo un aumento en la propagación de enfermedades debido a las altas temperaturas, como el dengue, y problemas respiratorios por la contaminación del aire, especialmente en áreas urbanas. Según la Organización Mundial de la Salud, alrededor de 7 millones de personas mueren prematuramente cada año debido a la exposición a la contaminación del aire exterior y doméstico”.