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Epidemias: de la amenaza a la innovación

Por Guillermo Cárdenas Guzmán, Ciencia UNAM-DGDC

La historia de la humanidad está marcada por grandes epidemias, que arrasaron poblaciones enteras. La llamada plaga justiniana, una peste bubónica que afectó al Imperio Bizantino en un ciclo de oleadas que comenzaron en el año 541 -durante el régimen del emperador Justiniano I- y que se extendió hasta el 750 dejó unos 50 millones de muertos en Europa, Asia y África.

En México, los virus de viruela, sarampión y otros traídos por los conquistadores españoles mermaron al 90 por ciento de las poblaciones indígenas, que no tenían inmunidad natural frente a esos agentes. Y en el siglo XX, la llamada gripe española de 1918, que se diseminó primero por los puertos marítimos y después a la Ciudad de México, dejó un saldo de 500 mil defunciones en territorio nacional.

“En ese entonces se desconocía la naturaleza del agente que causaba la enfermedad; estaba a discusión si era un virus, recién descubiertos a finales del siglo XIX, o si era una bacteria conocida como bacilo de Pfeiffer y ahora llamada Haemophilus influenzae, que provoca neumonías”, señala el investigador David René Romero Camarena, del Centro de Ciencias Genómicas  (CCG) de la UNAM.

Al llegar a la capital mexicana, el impacto de esta pandemia de 1918 —que dejó un saldo global de 50 millones de muertes— fue igualmente devastador, pues provocó 80 mil muertos en un periodo de tres meses, según precisó el académico durante una conversación organizada por el Foro Consultivo Científico y Tecnológico.

INFLUENZA ESPAÑOLA. Aunque surgió en EU, la epidemia que azotó al mundo en 1918 fue llamada así porque España fue el primer país en notificarla. A nivel global provocó unas 50 millones de muertes y en México alrededor de 500 000. Esta infección llegó al país a través de los puertos marítimos y la frontera norte y se diseminó hasta llegar a la capital gracias a las líneas férreas recientemente construidas por el gobierno de Porfirio Díaz.

Enseñanzas a la humanidad

Los historiadores han registrado 19 pandemias como esta en los últimos 2000 años, más de la mitad de ellas de origen viral.

Todas han generado no sólo mortandad, sino en muchos casos inestabilidad política, crisis económicas y disturbios sociales. Pero al mismo tiempo, han aportado grandes enseñanzas a la humanidad.

Dentro de esos escenarios apocalípticos asociados con las grandes epidemias también se han producido avances notables en diversos campos del conocimiento científico, tecnológico y médico, mismos que han estimulado el desarrollo de vacunas, equipos para la atención de enfermos, nuevos tratamientos y modelos bioinformáticos, entre otros.

“En efecto, se han generado muchos avances a partir del estudio de enfermedades infecciosas y epidemias y cómo prevenirlas, empezando por el desarrollo de vacunas desde finales del siglo XVIII, cuando prácticamente no se sabía nada respecto de los mecanismos de inmunidad”, comenta Romero Camarena en entrevista para Ciencia UNAM.

Fue hasta fines del siglo XIX cuando los trabajos de Louis Pasteur y Robert Koch abrieron el camino para conocer, primero a los agentes causales de las infecciones -en ese tiempo sólo se conocían las bacterias- y, segundo, la manera de neutralizarlos, utilizando patógenos vivos u otros atenuados cultivados en el laboratorio para inducir una respuesta inmunitaria.  

Más tarde, en el siglo XX, las vacunas elaboradas con los componentes exteriores de las bacterias (las “envolturas” de proteínas), junto con un mayor conocimiento del sistema inmunitario y sus reacciones, dieron un mayor impulso a la producción de estos preparados.

Por otro lado, las dificultades respiratorias que se observaban en personas que sufrían poliomielitis o se habían intoxicado al inhalar humo de carbón condujeron a la fabricación, en la década de 1940, de los primeros respiradores artificiales, que fueron inventados en EU pero se extendieron pronto por todo el mundo.

Estos sistemas de respiración artificial, que se conocían como “pulmones de acero” y ejercían presión externa sobre el pecho de los pacientes, fueron mejorados sucesivamente hasta dar paso a los modernos ventiladores —hoy usados en los pacientes con Covid-19— que se conectan directamente a los pulmones mediante un tubo, detalla el académico del CCG.

Salud comunitaria

Otro trabajo que contribuyó a forjar las bases de la epidemiología moderna y la salud pública fue el del físico británico John Snow en 1854. Ese año se registró en Londres un brote de cólera como parte de una epidemia de esta enfermedad que azotó al mundo entre 1846 y 1860.

En aquella época se pensaba que las infecciones eran ocasionadas por miasmas, es decir, partículas que flotan en el aire; pero el científico británico postuló una hipótesis diferente: que el agente causal eran gérmenes contenidos en el agua que bebía la población en la zona afectada.

John Snow notó que la incidencia de cólera era muy alta en un barrio londinense ahora conocido como el Soho y trazó un mapa de localización de los casos, según relata David Romero. Encontró una bomba de agua que rodeaba esa zona e hizo algo muy práctico: quitar la llave para que la gente no pudiera tomarla. La infección a ese nivel local cedió.

 

Este hallazgo propició la construcción de mejores instalaciones sanitarias con estrictas medidas de higiene y, a la larga, también puso en circulación un término que hoy se refiere a los sitios con condiciones propicias para la propagación del mal: el foco de infección.

“Los principios de investigación casi detectivescos que ahora se aplican en materia de salud pública parten del trabajo de Snow”, señala el investigador.

Posteriormente, ya en el siglo XX, el desarrollo de antibióticos, vacunas contra virus y bacterias y las mejoras en los sistemas de salud pública ampliaron el rango de vida humana y permitieron erradicar enfermedades como sarampión, paperas o viruela, cuyo último caso se registró en México en 1952.

“El estudio de enfermedades infecciosas motivado por epidemias ha abierto muchos campos de investigación, como la bacteriología, la virología, la salud pública, la producción de vacunas y más recientemente el desarrollo de técnicas de microscopía electrónica, genómica y biología molecular”, comenta el investigador.

Ahora un campo de investigación boyante es la búsqueda de antivirales, así como nuevas vacunas preparadas con virus atenuados, inactivados o componentes virales externos. Por ejemplo, ilustra David Romero, el virus SARS-CoV-2 tiene una proteína de espiga en su superficie que podría aprovecharse para producir vacunas, al inducir inmunización.

Pero tiene que ser una proteína que el organismo humano reconozca como “rara” y que por tanto desencadene una fuerte respuesta inmunitaria. Y para estudiar este tipo de componentes virales deben emplearse modelaciones matemáticas, química teórica, técnicas de biología molecular, genómica e informática, entre otras disciplinas.

También se están ensayando otras vías distintas a la vacunación para contener a los virus como el SARS-CoV-2, causante de la actual pandemia de Covid-19. Por ejemplo, con inhibidores que impidan su replicación una vez que han entrado al organismo o con compuestos químicos similares a las proteínas humanas con el fin de bloquear la infección.

Y aunque falta tiempo para lograr vacunas seguras y eficaces, los investigadores siguen buscando estrategias para contener a esta y otras epidemias como el zika, el dengue o el chikungunya con las lecciones aprendidas de la historia, pero también apoyados con la modernas herramientas derivadas del conocimiento científico.