La relación entre supercontagiadores: la hipótesis de un investigador argentino sobre el Covid que es replicada en el mundo

Entre 2004 y 2007, el investigador del Instituto de Ciencias Veterinarias del Litoral (ICIVET Litoral, CONICET-UNL) y especialista en eco-epidemiología, Pablo Beldomenico, realizó su tesis doctoral en la Universidad de Liverpool estudiando dinámicas de infección en poblaciones de un roedor silvestre. Tal como se publicó en un un artículo de 2010 en la prestigiosa revista Trends in Ecology and Evolution, logró describir la existencia de efectos recíprocos entre la infección y la condición de salud de los roedores, los cuales son capaces de generar mecanismos de retroalimentación positivos que desencadenan círculos viciosos de contagio. Volvió a la Argentina y con su eequipo fue estudiando en diferentes especies (carpinchos, guanacos, yacarés, ratones, aves, murciélgos, abejas, peces) la relación patógeno-animal a diferentes escalas, sus determinantes y consecuencias. Diez años después llegó la pandemia.

Beldomenico -también docente de la Facultad de Ciencias Veterinarias de la Universidad Nacional del Litoral y director del Laboratorio de Ecología de Enfermedades, comenzó a notar patrones similares en la proliferación del covid respecto a los que descubrió en su tesis. Le llamó la atención lo heterogéneo de su patrón de transmisión, con fases donde el contagio se daba lentamente causando brotes pequeños, y también olas explosivas de gran magnitud, que aparecían luego de un tiempo de transmisión lenta.

Cascadas de contagio

Alimentado por la intriga, analizó la evolución global del virus y arribó a una hipótesis que salió publicada en un artículo del International Journal of Infectious Diseases. Ahí intenta explicar el patrón de propagación de la enfermedad: “se basa en la idea de que personas en contacto con alguien que tiene una infección de alta intensidad, se expondrían a una alta carga viral, y se espera consecuentemente que la infección resultante sea también de alta intensidad».

Cuenta que es debido a que «cuando una gran cantidad de partículas virales ingresan al organismo e inician la replicación en forma simultánea, las defensas se ven sobrepasadas, y se pierde el control sobre la proliferación viral, determinando que un paciente produzca altísima cantidad de partículas virales. Esto hace que grandes protagonistas de la pandemia, los denominados supercontagiadores, tengan chances de generar nuevos contagios que sean también personas supercontagiadoras, determinando cascadas de supercontagio que causan un brote de gran magnitud”.

El artículo tuvo repercusiones a nivel mundial y hasta la actualidad ya fue citado por más de 50 trabajos científicos de diferentes países, con evidencia y más aportes que sustentan la hipótesis inicial. En diálogo con Tiempo, el investigador se refirió al accionar del coronavirus y los supercontagiadores, un tema que sigue siendo para la comunidad científica, no solo por el Covid sino por otros posibles virus.

-¿Cómo se pueden definir a los «círculos viciosos de contagio» que documentaste en tesis doctoral?

-Los círculos viciosos de contagio estaban dados por la condición del roedor y la densidad de patógenos. Dadas determinadas circunstancias, la susceptibilidad de los roedores estaba aumentada, con lo cual las infecciones eran más probables y de mayor intensidad. Eran fuente de gran cantidad de patógenos para producir nuevas infecciones. Esto explica el mecanismo por el cual a altas densidades poblacionales los patógenos regulan las poblaciones en la naturaleza, y también brindan un marco para entender por qué en poblaciones silvestres los patógenos a veces circulan silenciosamente causando poca enfermedad y a veces determinan grandes mortandades. Estos estudios se profundizaron en especies autóctonas, estudiando cómo la interacción con los patógenos varía según el contexto, siendo esa línea una de las principales del Laboratorio.

-¿Cómo fue el paso de estudiar animales a analizar el coronavirus? ¿Te sorprendió el Covid-19?

-Cuando apareció el virus que causa COVID-19 yo ya tenía bien conocido a su antecesor, el SARS-CoV. Algo que ya se sabía del virus del SARS era que, como muchos otros patógenos, el contagio se da de manera muy heterogénea, con una mayoría de la gente no contagiando o contagiando muy poco, y una minoría siendo responsable del grueso de los contagios. A esos se los conoce como superspreaders (supercontagiadores). Me intrigaba saber si ese patrón también se daba para COVID-19 y en etapas tempranas de la pandemia varios reportes confirmaron que también era así. Lo que me llamaba mucho la atención es que luego de que el virus entraba en algún país era muy variable el tiempo que llevaba para que se dé una ola importante de contagios. En algunos países se dio muy rápido y en otros estuvo circulando tranquilo por más de un año sin causar una ola de consideración, y esto no tenía nada que ver con las medidas que implementaban en cada país. Comencé a seguir pormenorizadamente esos patrones y me quedaba gran parte del día pensando cuál sería la explicación y cómo cuadra el patrón con la existencia de supercontagiadores.

-¿Cómo son los mecanismos de contagio con los supercontagiadores?

-La ciencia conoce a los supercontagiadores desde hace mucho tiempo. Son varios los patógenos para los que la gran mayoría de los contagios los causan pocos individuos. Se proponen dos formas. Una: individuos con gran cantidad de contactos. Dos: individuos que liberan al medio mucha cantidad de patógeno. Por lo general se espera que un supercontagiador sea relativamente tolerante al virus (enferme poco aunque está infectado) y que al mismo tiempo no sea muy resistente (que limite poco la replicación viral). Todavía no se conocen las características de un supercontagiador para una enfermedad particular ni las implicancias que tienen a escala poblacional en un brote epidémico. Se asume que los supercontagiadores se distribuyen al azar en una población.

-¿Hasta cuánto puede contagiar un supercontagiador?

-Esto es muy difícil de documentar. En varios estudios de las cadenas de contagio que se dieron tempranamente en la pandemia encontraron que el 60-70% de los casos contagiaba a nadie o a lo sumo a dos personas. En un estudio en Hong Kong se encontró que un 20% de los infectados causaron 80% de la transmisión local. En un estudio que involucró a 575 mil personas en la India, se encontró que el 5% de los infectados fueron los que contagiaron al 80% de los casos. En un brote que se desencadenó en una iglesia en Corea del Sur, un caso se vinculó a 3900 casos secunadarios. También hay evidencia de estudios genómicos (que investigan el «árbol familiar» de los virus). Investigadores españoles analizaron casi 5000 genomas virales y encontraron que el 50% de los positivos se originó de un ‘supercontagiador’. Otro estudio genómico en Israel mostró que 80% de las infecciones secundarias se originan de menos del 10% de los casos. En Boston, un tercio de los contagios (20 mil) se originaron en una conferencia, a pesar de haberse introducido el virus en 80 oportunidades.

–¿Y cómo lo pensaste para tu propio tema de estudio?

-Lo de los supercontagiadores no me cerraba para explicar que a veces el virus circulaba produciendo pocos casos y en ocasiones se daban olas gigantescas de contagio. Sospechaba que durante esas olas los contagios no podrían darse sólo por una minoría, y las dinámicas cambiaban. Entonces surgió algo… Teniendo en cuenta los procesos y patrones observados en roedores –que desencadenaban cascadas de contagio–, los supercontagiadores, y haciendo foco en el mecanismo que tiene que ver con la carga viral, empezó a tomar forma una hipótesis. Al contrario de lo que se asumía, la ocurrencia de supercontagiadores podría no ser al azar, y podría depender de otros supercontagiadores. Las infecciones causadas por el contacto con un supercontagiador podrían tener más chances de resultar en un nuevo supercontagiador, en comparación con infecciones producidas por contacto con un individuo menos contagioso. El mecanismo por el cual esto sería posible es por exposición a diferentes cargas virales. El modo de transmisión del SARS-CoV-2 es a través de exposición a microgotas que contengan virus o al ambiente contaminado por estas microgotas. Las microgotas producidas por un infectado pueden contener unas pocas partículas virales, o millones de ellas, y esta carga diferencial determina cuánto se va a contaminar el ambiente y a qué dosis de virus se va a exponer una persona. Un paciente con una infección de alta intensidad tiene el potencial de ser un supercontagiador, puesto que libera al medio grandes cantidades de virus. Las personas expuestas a este hipotético supercontagiador se expondrían a una alta carga viral, y la infección resultante se espera que sea de alta intensidad. Esto es debido a que cuando una gran cantidad de partículas virales inician la replicación en forma simultánea, las defensas se ven sobrepasadas, y se pierde el control sobre la proliferación viral, con lo que existe potencial de que surja un nuevo supercontagiador. Hay evidencia de esto en varios estudios realizados con otros virus en distintas especies animales. Esta hipótesis fue publicada en mayo de 2020 en la revista International Journal of Infectious Diseases. O sea que las olas de contagio son el resultado de cascadas de transmisión producidas por infecciones de alta intensidad que determinan gran cantidad de partículas virales en el ambiente que exponen a la gente a una dosis viral alta. En esos momentos los supercontagiadores se multiplican.

-¿Cómo siguió luego el estudio?

-Conforme seguía generándose conocimiento científico sobre COVID-19, fue apareciendo evidencia que sustentaba a estas hipótesis. Por ejemplo, dos trabajos encontraron que infecciones que surgen de exponerse a altas dosis virales tienen más chances de ser sintomáticas y de alta intensidad; al mismo tiempo otra investigación mostró que los casos causados por contacto con asintomáticos tenían más posibilidades de ser asintomáticos; otros tres estudios mostraron cómo las cargas virales eran las determinantes del tamaño y duración de los brotes de COVID-19 y la transmisión de SARS-CoV-2; y una investigación que exploró directamente el mecanismo mencionado encontró que las secuencias de transmisión donde una persona altamente contagiosa generaba un nuevo caso altamente contagioso eran más comunes que lo que se esperaría por el azar. Yo me contacté con colegas británicos para desarrollar la idea en un modelo epidemiológico, que salió publicado este mes en iScience, donde encontramos que el impacto del fenómeno en cómo se da un brote es muy grande. Simultáneamente, científicos de Australia construyeron un modelo diferente, con conclusiones similiares. Las simulaciones de esos modelos son muy consistentes con cómo se dieron las curvas epidémicas en el mundo y con los dos modos de transmisión observados: lenta con brotes limitados, o explosiva con olas incontrolables

-¿Cómo puede servir para futuros brotes, si es que puede ser posible que se repitan epidemias con similares formas de origen?

-Hay que seguir estudiando para sumar avales a la hipótesis y ver detalles y correcciones necesarias, así como también determinar diferencias para los distintos patógenos o entre cepas. De seguir confirmándose los mecanismos y procesos propuestos y los patrones resultantes, significará que entendemos mejor el fenómeno y estamos mejor posicionados para actuar. Una aplicación directa es en los modelos epidemiológicos, los cuales son una herramienta muy importante a la hora de hacer predicciones y tomar decisiones en salud pública. Hace rato que existen modelos que incorporaron la existencia de supercontagiadores, pero el que desarrollamos con los colegas británicos y el que hicieron los australianos son los primeros en incorporar la relación entre supercontagiadores. Acá entra también en juego el concepto de «Una Salud», que es relevante porque estos avances se originan de conocimiento generado en animales. Si bien la perspectiva de ‘Una Salud’ se ha vuelto importante en los últimos años, el concepto tiene más de medio siglo de evolución, y tiene raíces veterinarias. En 1964, el doctor Calvin Schwabe, epidemiólogo veterinario, acuña el concepto de ‘Una Medicina’, en su libro Veterinary Medicine and Human Health. Varios años después, el médico veterinario William Karesh instaló la noción de ‘Un Mundo, Una Salud’, y esa idea cobró impulso cuando el ‘Centers for Disease Control’ de EEUU (CDC) estableció su ‘One Health Office’ en 2009. Este abordaje reconoce la conexión inextricable que existe entre el ser humano y la naturaleza, y visualiza al fenómeno de salud y enfermedad desde una perspectiva integrativa.