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Spillover of Leptospira in island populations of the Channel Island fox

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Desarrollo de teorías relativas a cómo los patógenos se transmiten de animales a humanos

Científicos de todo el mundo compiten para comprender el efecto derrame, es decir la transmisión de enfermedades entre comunidades animales y humanos. La investigación podría contribuir a protegernos de futuras enfermedades.

Investigación fundamental

Tal como ha puesto de manifiesto la pandemia de COVID-19, las enfermedades infecciosas tienen el poder de alterar nuestra forma de vida. Uno de los principales mecanismos subyacentes que los científicos están tratando de comprender es el efecto derrame, es decir, cuándo y cómo los patógenos traspasan la barrera interespecífica y se transmiten de animales a humanos. Esto se da mucho en la naturaleza, pero el ritmo ha aumentado drásticamente en los últimos decenios. Gran parte de este aumento se debe a que los humanos invaden y perturban los hábitats animales de todo el mundo, por ejemplo, con la expansión de las superficies agrícolas hacia regiones remotas y muy boscosas. El ejemplo llamativo más reciente es el salto del coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave de tipo 2 (SARS-CoV-2) de un reservorio animal a los humanos que ha causado la devastadora pandemia de COVID-19. Otros ejemplos son el VIH y el virus del Ébola. «Está claro que existe un riesgo constante de que surjan enfermedades infecciosas nuevas en un futuro cercano. A fin de prepararnos para estos patógenos que saltan de una especie a otra, es esencial comprender los mecanismos biológicos que impulsan el derrame», explica Benny Borremans, especialista en ecología de las enfermedades en la Universidad de California (Los Ángeles), socia del proyecto. Esta era la misión del proyecto financiado con fondos europeos SpiL, que estudió un excepcional conjunto de datos sobre la transmisión de «Leptospira», una bacteria patógena que causa leptospirosis entre poblaciones de lobos marinos de California y zorros isleños. «El proyecto sintetizó los conceptos y los estudios de caso documentados para desarrollar una nueva teoría sobre el derrame de patógenos entre ecosistemas», comenta Borremans, investigador principal del proyecto SpiL y beneficiario de una beca de investigación Marie Skłodowska-Curie.

Avances científicos

El primer resultado importante está relacionado con un problema generalizado en lo que respecta al estudio de la propagación de enfermedades en una población: resulta difícil saber el momento exacto en que un individuo se ha infectado, especialmente en las poblaciones animales. Un método nuevo y prometedor mide el deterioro de los biomarcadores de infección, como los anticuerpos o la presencia de material genético del patógeno. Esto permite a los investigadores analizar en retrospectiva el momento en que se produjo la infección. «Tradicionalmente, estos análisis solo se han realizado empleando datos experimentales sobre la infección. Un gran avance de nuestro trabajo ha sido que permite usar solo datos de campo», explica Niel Hens, catedrático de Bioestadística en la Universidad de Hasselt de Bélgica y coordinador del proyecto SpiL. El equipo creó un nuevo análisis estadístico que les permite integrar diferentes biomarcadores, lo que mejora el análisis retrospectivo del momento de la infección. «Este método supone un gran avance en el campo», añade Hens. El trabajo ha reportado beneficios inmediatos para la comprensión de la respuesta inmunitaria ante el SARS-CoV-2, el patógeno causante de la COVID-19. En la revista «eLife», se publicó un estudio de respuesta rápida liderado por Borremans. Otro resultado importante fue el desarrollo de una nueva teoría sobre el derrame. Ya existía la idea de que el encuentro de ecosistemas diferentes generaba derrames, pero no había suficientes avances teóricos sobre ella. «Al sintetizar la documentación existente, impulsamos nuevos conceptos sobre el derrame de patógenos cerca de las fronteras de los ecosistemas», afirma Jamie Lloyd-Smith, catedrático de Ecología y coordinador del trabajo del proyecto en la Universidad de California. Los hallazgos podrían usarse de inmediato para prevenir el efecto derrame. «Observamos que, aunque es cierto que existen muchas motivos para esperar un mayor ritmo de derrame en las fronteras de los ecosistemas, también existen mecanismos que bajan este ritmo», señala Lloyd-Smith.

Futuras investigaciones

Con el fin de evitar pandemias en el futuro y comprender verdaderamente el derrame, los científicos tendrán que establecer una red global de vigilancia para controlar de forma continua muestras de la flora y fauna y de los humanos. «Los métodos cuantitativos de modelización, como los desarrollados en el marco de SpiL, son la base de muchos de estos trabajos», comenta Borremans.

Palabras clave

SpiL, enfermedad, derrame, efecto, ecología, agricultura, cuantitativo, modelización, SARS-CoV-2, COVID-19

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