Por Helena Carpio
El martes 31 de
diciembre de 2019, la Comisión Municipal de Salud de Wuhan, China,
reportó un extraño brote de neumonía. 44 personas tenían un virus
desconocido. Un mes después, el 31 de enero de 2020, tres científicos de la
Universidad de Hong Kong publicaron
en The Lancet un estimado del tamaño de la epidemia en Wuhan basado
en casos de COVID-19 exportados a otros países.
Usaron casos detectados
de personas infectadas en Wuhan que viajaron a otros países entre el 31 de
diciembre de 2019 al 28 de enero de 2020. Con esos datos, aplicando modelos
matemáticos y estadísticos, calcularon que había 78.815 infectados en Wuhan
desde el 25 de enero y predijeron que era inevitable que grandes ciudades en
otros países se convirtieran en epicentros de COVID-19.
Una de las claves que
usan los epidemiólogos para entender y predecir el tamaño de un brote de una
enfermedad, es el número básico de reproducción. Es una ecuación creada por un
investigador de malaria con afán por las matemáticas: George MacDonald.
La
idea nació por un brote de malaria en Sri Lanka, una pequeña isla-país al
sureste de India. En ese entonces, Sri Lanka se llamaba Ceilán y era colonia
inglesa. En 1934 estalló una epidemia de malaria que infectó a un tercio de la
población. La isla tenía 5,5 millones de habitantes y un millón y medio de
personas se contagiaron. Fue la peor en su historia.
En un solo día, el 22
de enero de 1934, más de
62.000 personas fueron a centros de salud a buscar atención. Y en seis
meses murieron
más de 69.000 personas por la epidemia.
Pero la malaria era
común en Ceilán, incluso endémica en tres cuartos del territorio. Algo cambió
esta vez.
En 1934 llovió poco.
Fue un año récord de sequía. En la zona húmeda montañosa, donde nacen los ríos,
cayó tan poca lluvia que estos se redujeron a hilos de agua. En vez de flujos
continuos y grandes caudales, se crearon pequeñas piscinas entre las rocas y el
agua se estancó. Los charcos eran ideales para que se reprodujeran los
mosquitos en las aguas estancadas.
George MacDonald
trataba de entender por qué este brote había sido tan explosivo y mortal. Creía
que pequeños cambios en los factores de transmisión, tales como la cantidad de
mosquitos en una zona, la cantidad de veces que estos pican a un humano, el
número de días que una persona infectada puede contagiar, entre otros, podían
influir. Algunos factores eran constantes y se mantenían en cualquier contexto
infeccioso, y otros, variables.
Poco a poco creó
ecuaciones para usar estos factores y explicar el brote. Buscó fórmulas que
reflejaran su entendimiento sobre cómo interactúan las constantes y las
variables entre sí, hasta que encontró una que funcionaba.
MacDonald determinó que
si la densidad usual del mosquito (Anopheles) en zonas no endémicas se
multiplicaba por cinco, habría una epidemia. Y la sequía brindó esa
oportunidad. Pero más importante: creó un número que llamó “índice de
reproducción básico” (basic reproduction rate). Es un número que dice cuántos
contagios secundarios, en promedio, surgen a partir de un infectado dentro de
una población susceptible.
MacDonald concluyó que
si este número era menor a 1, es decir, si una persona contagiada solo
transmite la enfermedad a menos de una persona, el virus desaparece. Pero si es
más de 1, el brote crece. Y si es mucho más que 1,0, viene una epidemia.
Desde entonces, este
número es central en epidemiología. Se escribe “R0” y ayuda a entender qué tan
contagiosa es una enfermedad, si el brote será pequeño o si puede convertirse
en epidemia o pandemia. Es un índice que explica y, hasta cierto punto, predice.
El R0 se calcula con
datos recogidos en campo. Se usan variables registradas dentro de poblaciones
reales, y se introducen en modelos matemáticos. Por eso, más y mejores datos
producen resultados más precisos. Y los consensos pueden cambiar.
En términos muy
resumidos, el R0 se calcula con tres
variables.
La transmisibilidad o
probabilidad de que una persona enferma infecte a otra.
La tasa promedio de
contactos entre personas infectadas y personas susceptibles.
La duración del periodo
infeccioso, entendido como la cantidad de tiempo que un infectado es
contagioso.
Esas tres variables son
diferentes para cada virus.
En el caso de la
COVID-19, todavía no se sabe con certeza la cantidad de tiempo en que un
infectado es contagioso. Pero hay varios hallazgos que nos dan pistas.
Carga viral y excreción
viral
La carga viral es la
cantidad específica de virus dentro de una muestra tomada del paciente. Refleja
cuánto se está replicando el virus dentro de la persona. Una carga viral alta
de COVID-19 significa que hay muchas partículas de virus en el cuerpo. Y si la
muestra se recoge en nariz o garganta, significa que hay alta concentración de
virus en los tractos respiratorios.
La carga viral cambia
durante la enfermedad. Entender esa evolución es importante porque la persona
puede expulsar virus (viral shedding), dependiendo de cuánto tenga dentro de su
cuerpo. La expulsión de virus se llama excreción viral. Si la carga viral es
alta, un enfermo puede expulsar muchas partículas de virus al toser o
estornudar, lo que significa que probablemente sea más eficiente contagiando a
otros.
El momento de mayor
carga viral parece ser justo antes de que aparezcan los primeros síntomas y
justo después. Una
investigación que siguió la patrones de carga viral y de excreción viral (viral
shedding) de 94 pacientes confirmados de COVID-19, encontró que el
paciente tiene la carga viral más alta uno o tres días antes de que aparezcan
los síntomas. Otro estudio que monitoreó a 23 pacientes en Hong Kong, encontró
algo similar: las
cargas virales más altas de COVID-19 se presentan al comienzo de la enfermedad,
durante la primera semana de síntomas. Después de esa semana la carga viral
bajó.
Esto significa que la
enfermedad COVID-19 se puede transmitir durante el periodo de incubación,
cuando la persona es presintomática. El virus tiene una incubación de 1 a 14
días, pero el promedio es de 5 días. Entonces, en promedio, alguien puede
comenzar a contagiar dos días después de infectarse. Gabriel Leung, el decano
de la Escuela de Medicina de la Universidad de Hong Kong, explicó
a la periodista Helen Branswell, que a partir de sus estudios encontró que
40% de los casos se transmitían antes de que los infectados desarrollaran
síntomas; cuando eran presintomáticos.
En contraste, SARS, un
virus de la misma familia, era transmisible sólo cuando las personas mostraban
síntomas. Entonces era más fácil detectar a personas contagiosas, y así,
controlar la transmisión. En el caso del SARS-CoV-2 que produce
la COVID-19, los que lo están transmitiendo quizás no saben que están
infectados; no tienen síntomas.
Sobre los enfermos que
sólo desarrollan síntomas leves, un estudio que monitoreó patrones de excreción
viral de nueve personas en Alemania, y que todavía no ha sido editado por
publicaciones académicas (peer-reviewed), encontró que
estas personas dejan de ser contagiosas diez días después de que aparecen los
síntomas.
Esta investigación
dirigida por científicos alemanes trató de reproducir el virus a partir de
fragmentos virales que encontró en muestras de esputo, sangre, orina y heces,
de pacientes. Además, lo hizo con muestras tomadas en diferentes etapas de la
enfermedad. Este tipo de investigación es crucial para entender cuándo una persona
es contagiosa. Los científicos no pudieron reproducir el virus de pacientes con
infecciones leves, 8 días después de que aparecieron los síntomas.
Sobre los casos
severos, un estudio que siguió la carga viral de 76 pacientes en Nanchang,
China, encontró que
tenían cargas virales más altas que los casos moderados, y también expulsaban
partículas de virus por períodos más largos. El estudio hecho en Alemania
encontró algo similar: las personas que desarrollan señales de neumonía
expulsan altas cantidades de virus (“shed high levels of virus”) hasta el día
10 u 11 de la enfermedad.
Sobre los casos
asintomáticos (que nunca desarrollan síntomas), y su capacidad para transmitir
la enfermedad, hay poca información. Un estudio publicado en Science
Magazine, que evaluó la transmisión en Wuhan, estima que 86%
de los infectados fueron contagiados por personas asintomáticos o con
síntomas leves. Y un ensayo publicado en el Diario de Medicina de Nueva
Inglaterra el 19 de marzo, que estudió la carga viral de 18 pacientes, encontró
que la carga
viral de un paciente asintomático era similar a la de otros pacientes
sintomáticos.
Es altamente probable
que los casos asintomáticos puedan transmitir la enfermedad, pero hay discusión
sobre cuán contagiosos son.
Este patrón de
excreción viral es
diferente al del SARS, donde el pico de excreción ocurría más adelante en la
enfermedad, cuando el virus entraba en los pulmones. En COVID-19 ocurre al
comienzo de la enfermedad.
Pero además de la carga
y excreción viral, hay otra consideración.
Cada virus requiere una
dosis infecciosa diferente, una cantidad de virus mínima para desencadenar una
infección en otra persona. Los virus con baja dosis infecciosa son muy
contagiosos; requieren poca cantidad de virus para infectar. Esto significa que
personas con carga viral baja son muy contagiosas.
El COVID-19 se
transmite a través de pequeñas gotas de secreciones respiratorias que se
expulsan al toser o estornudar. Segundos después de que alguien infectado tose
o estornuda, el virus viaja una corta distancia en el aire hasta caer en alguna
superficie. Alguien que esté suficientemente cerca en ese instante o que toque
la superficie con virus, se puede infectar. El virus puede viajar un metro
y sobrevive
por 72 horas en superficies de plástico, 48 horas en acero y 24 horas en cartón.
En el caso de COVID-19
no se sabe todavía cuánto es esa dosis infecciosa, pero los investigadores
sospechan que es baja. “El virus se transmite por contacto interpersonal muy,
muy casual”, dijo
W. David Hardy, profesor de enfermedades infecciosas de la universidad de Johns
Hopkins, a STAT, un medio norteamericano especializado en salud.
Si la dosis infecciosa
es baja y el modo de transmisión permite enviar partículas de virus a muchas
personas en poco tiempo, entonces controlar la transmisión de la enfermedad
será difícil. Si se requieren pocas partículas de virus para infectar a otro,
los enfermos con coronavirus podrían ser contagiosos en momentos de carga viral
baja y alta.
El número de
reproducción básico de COVID-19
En el artículo
publicado en enero por los tres científicos de la Universidad de Hong Kong,
donde estimaban el tamaño de la epidemia en Wuhan, calcularon que el número
básico de reproducción de COVID-19 era 2,6 personas. Un infectado podía
transmitir la enfermedad a 2,6 personas en promedio. Un trabajo que recopila
resultados de 14 investigaciones publicadas hasta finales de enero, lista
resultados desde 2,2 a 6,49. Imperial College London, coloca el R0 entre
2 y 2,6. A medida que existan más y mejores datos, el consenso puede cambiar.
Neil Ferguson, director
del Centro de Análisis de Enfermedades Infecciosas Globales del Imperial
College London, actualizó el número de reproducción básica de 2, calculado en
enero, a 3 y
4,7 publicado a finales de marzo. Ferguson dice que el virus “es más
transmissible de lo que pensábamos inicialmente”.
2/4 -This is not the
case. Indeed, if anything, our latest estimates suggest that the virus is
slightly more transmissible than we previously thought. Our lethality estimates
remain unchanged.
— neil_ferguson
(@neil_ferguson) March
26, 2020
Otro estudio publicado
el 7 de abril por el Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Estados
Unidos, coloca
el R0 en 5,7.
Tomando el R0 = 2, si
una persona infectada tiene contacto con otra susceptible y la infecta, y esa
infecta a otro, y ese a otro, y a otro, y hay 10 rondas de infección, se habrán
infectado 2.047 personas. Porque cada una infectó a dos adicionales. Aunque dos
parece poco, el crecimiento es exponencial.
Un detalle importante
es que el R0 se usa para entender la transmisión en etapas tempranas de una
enfermedad. Habla de infecciones dentro de una población susceptible, donde
cualquiera se puede infectar. Se trata de una población que no tiene defensas
inmunológicas contra el virus. A medida que más personas se enferman, se curan
y desarrollan anticuerpos, la enfermedad se puede volver menos contagiosa en
una población específica porque se reduce la población susceptible.
A partir del R0 podemos
hacer comparaciones entre enfermedades.
El COVID-19 es más
contagioso que la influenza, donde cada caso produce 1,28 casos secundarios en
promedio, que H1N1, con 1,4 casos secundarios, y de ébola en 2014 que generó de
1,3 a 1,9 casos secundarios en Sierra Leona y en Liberia, respectivamente. Pero
es similar o menos contagioso que el SARS, que tiene un R0 de 3, y menos
contagioso que el sarampión, donde cada caso produce de 12 a 18 infecciones
secundarias, en promedio, o polio con 5 a 7 infecciones secundarias.
El R0 también es
fundamental para diseñar políticas de control de la enfermedad. Al saber qué
tan contagiosa es el virus, se pueden tomar medidas
de contención o mitigación. Las medidas de contención controlan el contagio
de la enfermedad, confinando al paciente y evitando que se propague el virus.
Cuando la transmisión se ha extendido, se implementan medidas para mitigar su
impacto: reducir la mortalidad por la enfermedad, garantizar el acceso a
servicios médicos para los afectados y reducir los efectos sobre la economía y
sociedad.
Como COVID-19 es
bastante contagioso, muchas medidas se concentran en controlar las cadenas de
transmisión para evitar que se propague; reducir el valor de R0, para que sea
menor a 1. Cerrar espacios públicos, cancelar eventos, restringir vuelos o
prohibir reuniones de grupos de personas, son parte de esa estrategia. Reducen
las oportunidades para que el virus se transmita entre muchas personas. Por eso
el distanciamiento social y la cuarentena son claves.
Lo que descubrió George
MacDonald hace más de cincuenta años, además de darnos respuestas, nos ayuda a
trazar un mapa de soluciones. Si por medio de aislamiento físico y cuarentena,
logramos que cada enfermo con COVID-19 contagie a menos de una persona, la
enfermedad desaparecerá
09-05-20
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Para comentar usted debe colocar una dirección de correo electrónico