Insectos vectores: ¿Por qué se están expandiendo?

La semana pasada, nuestra compañera Maribel nos habló de la expansión de las epidemias, gran parte de las cuales dependen de insectos vectores. En los últimos años, los medios se han hecho eco del creciente aumento de casos de enfermedades transmitidas por insectos y otros artrópodos; uno de los más recientes es el caso del virus zika, transmitido por mosquitos del género Aedes (género al que pertenece el mosquito tigre, Aedes albopictus). La mayoría de estos vectores se distribuían hasta hace pocos años en regiones tropicales, pero están empezando a expandirse.

En este artículo, te explicamos qué son los vectores, algunos de los más importantes y por qué se encuentran actualmente en expansión.

¿Qué son los vectores?

En epidemiología, se define un vector como cualquier agente (ya sea persona, animal o microorganismo) que porta y transmite un patógeno infeccioso a otro organismo, ya sea directamente mediante la interacción con el organismo susceptible o bien indirectamente transmitiendo el patógeno a la comida, al agua o a cualquier otro elemento cercano al receptor con los que éste pueda interaccionar.

Ciclo de la transmisión de las enfermedades mediadas por vectores (Imagen extraída del artículo de Ellis et al. 2009).

Los vectores de enfermedades más importantes y abundantes son los insectos (y otros artrópodos). Aunque si bien es cierto que los vectores pueden ser potenciales transmisores de enfermedades tanto a plantas como a animales, en este artículo nos centraremos en los que afectan a los animales, especialmente a los humanos.

Los insectos como vectores pueden asumir diferentes papales en relación al patógeno que transportan:

• Vectores mecánicos: la única función del insecto es la de transportar al patógeno, el cual no necesita al insecto para completar su ciclo de vida (dicho de otra manera, el insecto no es un huésped del patógeno). Algunas moscas transportan patógenos causantes de diferentes enfermedades y diarreas, pero dichos patógenos no necesitan a las moscas para vivir; de hecho, podrían ser transportados por algún otro vector.

Sarcophaga sp. comiendo unos restos de salmón (Imagen de Ernie Cooper ®, 2013)

• Huéspedes obligatorios: el insecto vector es, en este caso, un elemento esencial en el ciclo vital del patógeno, el cual lo necesita para completar su desarrollo antes de ser transmitido. La mayoría de estos patógenos viajan en la hemolinfa (equivalente a la sangre) de los insectos. Este es el caso de la malaria, el patógeno de la cual (un protista del género Plasmodium) viaja dentro de diferentes especies de mosquito del género Anopheles.

Mosquito de la especie Anopheles stephensi, uno de los vectores de la malaria (Imagen de dominio público, cedida por la CDC).

Aunque muchos insectos se convierten en huéspedes, por lo general no “enferman” como resultado de esta relación: los patógenos necesitan a los vectores para alcanzar a su huésped definitivo, el cual suele ser un vertebrado (como nosotros, los humanos), por lo que evitan al máximo causarles daño.

Pero, aunque no se pongan enfermos, el patógeno muchas veces induce en ellos cambios (fisiológicos, anatómicos, etc.) con el fin de potenciar su transmisión e infección. Por ejemplo, algunos mosquitos sufren modificaciones estructurales de su aparato de succión que limitan la sangre que succionan en cada picada, haciendo que sean más proclives a picar más veces.

Pero… ¿Por qué son tan problemáticos los insectos vectores?

Muchos de los patógenos más problemáticos tendrían una dispersión limitada si no fuera por la existencia de vectores. La mayoría de insectos vectores son hematófagos (se alimentan de sangre), por lo que proveen a los patógenos de un sistema de transporte directo a la saliva o sangre del huésped. Por lo tanto, pasar de un huésped a otro mediante los vectores es esencial para su supervivencia y, sobre todo, para su dispersión.

Por ello, se considera que los patógenos transmitidos por insectos y otros artrópodos son los más peligrosos e impredecibles, lo que se debe a varios motivos:

• Son los más difíciles de prevenir y controlar debido a que presentan una enorme resiliencia a su control y gestión. Esto se debe a que sus vectores están muy bien integrados en los ecosistemas de las regiones donde se encuentran.

• Los vectores aumentan exponencialmente el rango y la transmisión de los patógenos en relación a aquellos que dependen necesariamente del contacto entre humanos.

• Actúan de puente entre diferentes huéspedes animales y los humanos; sin los vectores, muchas enfermedades sólo las padecerían ciertos organismos y no pasarían a otros.

• Tienen una función de reservorio de patógenos, lo que es especialmente útil de cara a pasar los periodos menos propicios para la infección (por ejemplo, el invierno o las épocas secas).

• Por otro lado, la relación vector-patógeno suele durar hasta el final de la vida del vector, por lo que éste siempre tendrá capacidad infectiva.

Ejemplos de vectores y su impacto

Según datos de la OMS, los mosquitos constituyen el grupo más importante de vectores, así como el más conocido: son los transmisores de enfermedades como la malaria o paludismo, el dengue o la fiebre amarilla, así como de otras enfermedades quizá menos conocidas, como la filariosis linfática.

Además de los mosquitos, las garrapatas, las moscas, los flebótomos (subfamilia de dípteros similares a los mosquitos), las pulgas, los triatominos (chinches de la familia Reduviidae), e incluso algunos caracoles de agua dulce (Gasterópodos, Moluscos), también actúan como vectores de enfermedades.

Flebótomo (Phlebotomus sp.), vector transmisor de enfermedades como la leishmaniasis (Imagen de dominio público, cedida por la CDC).

Triatoma infestans, uno de los chinches de la familia Reduviidae vector de la enfermedad de Chagas (Especimen del Zoologische Staatssamlung München. Localidad: Bolivia, Cochabamba, Leg. Zischka. Autor: Bärbel Stock, CC).

Si quieres conocer más acerca de cada uno de ellos y de las enfermedades que transmiten, puedes entrar en la web de la OMS.

¿Cuál es el impacto de los vectores a escala mundial?

• Según datos de la OMS, cada año se registran en todo el mundo más de 1.000 millones de casos y más de 1 millón de fallecimientos causados por enfermedades transmitidas por vectores.
• Del total de enfermedades infecciosas conocidas, casi el 17% de ellas son transmitidas mediante vectores.
• La malaria (vector: mosquito del género Anopheles) causa anualmente más de 600.000 muertes, la mayor parte de niños menores de 5 años. Por otro lado, más de 2.500 millones de personas en más de 100 países corren el riesgo de contraer el dengue (vector: mosquito del género Aedes).

¿Por qué se encuentran actualmente en expansión?

La manera cómo se distribuyen estas enfermedades está determinada por múltiples factores ambientales y sociales.

Los cambios en la temperatura y los regímenes de humedad como consecuencia del cambio climático están introduciendo modificaciones profundas en el área de distribución de muchos vectores que, hasta hace unos años, se encontraban limitados a zonas tropicales. El incremento de las temperaturas medias anuales y las alteraciones de los ritmos estacionales en latitudes por encima de los trópicos se cree que serían los mayores agentes conductores de la expansión de estos organismos. Así pues, existe la posibilidad que, en los próximos años, aparezcan o aumenten los casos de personas afectadas por patógenos transmitidos por vectores de origen tropical en muchas otras partes del mundo (este es el caso del dengue, la fiebre chikungunya y la fiebre del Nilo Occidental, transmitidas por mosquitos del género Aedes, Anopheles y Culex, respectivamente).

Pero el cambio climático no es, ni mucho menos, la única posible causa de su expansión. La globalización de los desplazamientos y el comercio ha traído consigo el transporte no intencionado de vectores de unas partes a otras del mundo. Estos transportes no serían un motivo tan grave de preocupación si no fuera porque los vectores que llegan al nuevo hábitat muchas veces encuentran las condiciones propicias para su desarrollo, lo que tiene mucho que ver con lo expuesto en el apartado anterior.

También existen evidencias que los cambios en ciertas prácticas agrícolas debido a los cambios en la temperatura y las precipitaciones podrían estar influyendo en la propagación de enfermedades transmitidas por vectores (sobre todo a un manejo inadecuado de los recursos hídricos, dado que muchos insectos pasan gran parte de su vida larvaria en medio acuático).

Para ilustrar un poco la situación actual en el caso de las enfermedades transmitidas por mosquitos en Europa, puedes echar un vistazo a la siguiente infografía del European Centre for Disease Prevention and Control (para descargarla en mayor tamaño, entra aquí). En esta misma web, podrás consultar otras infografías y más información acerca de cada vector.

.             .             .

Las enfermedades transmitidas por vectores suponen una gran preocupación a escala mundial. Aunque son impredecibles y difíciles de controlar, la ejecución de unos buenos programas de control, así como la implementación de unas buenas acciones de manejo ambiental (sobre todo en relación a la gestión de los recursos hídricos) podría frenar bastante su avance. En cuanto a los efectos del cambio climático y la globalización, ¿Podría ser ya demasiado tarde? Y tú, ¿Qué opinas?

Referencias

• Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Parasites – Insects.
• Ellis, B. R., & Wilcox, B. A. (2009). The ecological dimensions of vector-borne disease research and control. Cadernos de Saúde Pública, 25, S155-S167.
• European Centre for Disease Prevention and Control. Disease Vectors.
• Lemon, S. M., Sparling, P. F., Hamburg, M. A., Relman, D. A., Choffnes, E. R., Mack, A., & Sparling, F. (2008). Vector-borne diseases: understanding the environmental, human health, and ecological connections. Workshop summary. In Vector-borne diseases: understanding the environmental, human health, and ecological connections. Workshop summary. National Academies Press. Link aquí.
• Organización Mundial de la Salud (OMS): Enfermedades transmitidas por vectores.
• Vector-Borne Disease – Primary Examples. MosquitoZone® Corporation.

Imagen de portada: Mosquito transmisor del Chikungunya (del Centre for Disease Control and Prevention).

Icono de peligro del mosquito: Ivlichev Viktor Petrovich

Insectes vectors: quina és la causa de la seva expansió?

La setmana passada, la Maribel ens parlà de les epidèmies, moltes de les quals depenen d’insectes vectors. Durant els darrers anys, els medis s’han fet ressò de l’augment sobtat de casos de malalties transmeses per insectes i altres grups d’artròpodes; un dels casos més recents és el del virus zika, el qual és transmès per diferents espècies de mosquit del gènere Aedes (el mateix que el del mosquit tigre, Aedes albopictus). La majoria d’aquests vectors es distribuïen fins fa no gaires anys únicament en regions tropicals, però actualment s’han detectat en latituds més elevades, esdevenint un greu problema de salut a escala mundial.

En aquest article, t’expliquem què són els vectors, alguns dels més importants i per quina raó es troben actualment en expansió.

Què són els vectors?

Segons l’epidemiologia, un vector es defineix com un agent (persona, animal o microorganisme) que transmet un patogen infecciós a un altre organisme, ja sigui directament mitjançant la interacció amb l’organisme susceptible de patir la infecció o bé indirectament transmetent el patogen al menjar, l’aigua o qualsevol altre element proper al receptor amb què aquest pugui interaccionar.

Cicle de la transmisió de les malalties transmesses per vectors (Imatge extreta de l’article de Ellis et al. 2009).

Els vectors de malalties més importants i abundants són els insectes (i altres artròpodes). Si bé és cert que els vectors poden transmetre malalties tant a plantes com a animals, en aquest article ens centrarem en aquells que afecten exclusivament els animals, especialment als humans.

Els insectes com a vectors poden assumir diferents papers en relació al patogen que transporten:

• Vectors mecànics: l’única funció de l’insecte és la de transportar al patogen, el qual no necessita l’insecte per completar el seu cicle de vida (per tant, l’insecte no és un hoste del patogen). Algunes mosques transporten patògens causants de diferents malalties i diarrees, però aquests no necessiten a les mosques per viure; de fet, podrien ser transportats per algun altre vector.

Sarcophaga sp. menjant unes restes de salmó (Imatge de Ernie Cooper ®, 2013)

• Hostes obligatoris: l’insecte vector és, en aquest cas, un element essencial en el cicle vital del patogen, el qual el necessita per completar el seu desenvolupament abans de ser transmès a un altre individu. La majoria d’aquests patògens viatgen dins l’hemolimfa dels insectes (una substància equivalent a la sang). Aquest és el cas de la malària, el patogen de la qual (un protista del gènere Plasmodium) viatja dins de diferents espècies de mosquit del gènere Anopheles.

Mosquit de l’espècie Anopheles stephensi, un dels vectors de la malària (imatge de domini públic, cedida per la CDC).

Encara que molts insectes esdevenen hostes de diferents patògens, generalment no “emmalalteixen” com a resultat d’aquesta relació. Això és lògic si pensem que els patògens necessiten els vectors per assolir el seu hoste definitiu, el qual sol ser un vertebrat (com nosaltres, els humans). Altrament, la supervivència del vector disminuiria i el patogen no podria expandir-se.

Però, encara que no es posin malalts, el patogen moltes vegades indueix en ells canvis (fisiològics, anatòmics, etc.) per tal de potenciar el seu propi poder de transmissió i infecció. Per exemple, alguns mosquits pateixen modificacions estructurals del seu aparell de succió que limiten la sang que ingereixen a cada picada, fent que siguin més proclius a picar moltes més vegades que un mosquit normal.

Però… per què són tan problemàtics els insectes vectors?

Alguns dels patògens més problemàtics tindrien una dispersió limitada si no fos per l’existència de vectors. La majoria d’insectes vectors són hematòfags (s’alimenten de sang), de manera que proveeixen als patògens d’un sistema de transport directe a la saliva o sang de l’hoste. Per tant, des del punt de vista de molts patògens passar d’un hoste a un altre mitjançant els vectors és essencial per a la seva supervivència i, sobretot, per la seva dispersió.

Per això, es considera que els patògens transmesos per insectes i altres artròpodes són els més perillosos i impredictibles, el que es deu a diversos motius:

• Són els més difícils de prevenir i controlar, doncs presenten una enorme resiliència al seu control i gestió. Això és degut a què estan molt ben integrats en els ecosistemes de les regions on es troben.

• Els vectors augmenten exponencialment el rang i la transmissió dels patògens en relació a aquells que depenen necessàriament del contacte entre organismes. Són agents molt mòbils!

• Actuen de pont entre diferents hostes animals i els humans; sense els vectors, moltes malalties només les patirien certs organismes i no passarien a d’altres.

• Tenen una funció de reservori de patògens, el que és especialment útil de cara a passar els períodes menys propicis per a la infecció (per exemple, l’hivern o les èpoques de sequera).

• D’altra banda, la relació vector–patogen sol durar fins al final de la vida del vector, de manera que aquest sempre tindrà capacitat infectiva.

Exemples de vectors i el seu impacte

És molt probable que en algun moment hagis sentit a parlar d’insectes vectors. Però, saps quins són els més importants i quin és el seu impacte mundial a l’actualitat?

Segons dades de l’OMS, els mosquits constitueixen el grup de vectors més important, així com el més conegut: són els transmissors de malalties com la malària o paludisme, el dengue o la febre groga, així com d’altres malalties potser menys conegudes, com la filariosi limfàtica. A més dels mosquits, les paparres, les mosques, els flebòtoms (subfamília de dípters similars als mosquits), les puces, els triatomins (xinxes de la família Reduviidae) i, fins i tot, alguns caragols d’aigua dolça (Gasteròpodes, Mol·luscs), també actuen com a vectors de malalties.

Flebòtom (Phlebotomus sp.), vector transmissor de malalties com la leishmaniasis (Imatge de domini públic, cedida per la CDC).

Triatoma infestans, una de les xinxes de la família Reduviidae vector de la malaltia de Chagas (Espècimen del Zoologische Staatssamlung München. Localidad: Bolivia, Cochabamba, Leg. Zischka. Autor: Bärbel Stock, CC).

Si vols conèixer moltes més coses sobre cadascun d’aquests vectors i sobre les malalties que transmeten, pots visitar el web de l’OMS. 

Quin és l’impacte dels vectors a escala mundial?

• Cada any es registren a tot el món més de 1.000 milions de casos i més d’1 milió de morts causats per malalties transmeses per vectors.
• Del total de malalties infeccioses conegudes, gairebé el 17% d’aquestes són transmeses mitjançant vectors.
• La malària (vector: mosquit del gènere Anopheles) és la causa anual de més de 600.000 morts, la major part de nens menors de 5 anys. D’altra banda, més de 2500 milions de persones en més de 100 països corren el risc de contraure el dengue (vector: mosquit del gènere Aedes).

Per què es troben actualment en expansió?

La forma com es distribueixen aquestes malalties ve determinada per múltiples factors, tant ambientals com socials.

Els canvis de temperatura i dels règims d’humitat com a conseqüència del canvi climàtic estan introduint modificacions profundes en l’àrea de distribució de molts vectors que, fins fa uns anys, es trobaven limitats a zones tropicals. L’increment de les temperatures mitjanes anuals i les alteracions dels ritmes estacionals en latituds per sobre dels tròpics es creu que serien els majors agents conductors de l’expansió d’aquests organismes. Així doncs, hi ha la possibilitat que, en els propers anys, apareguin o augmentin els casos de persones afectades per patògens transmesos per vectors d’origen tropical en moltes altres parts del món (aquest és el cas del dengue, la febre chikungunya i la febre del Nil Occidental, transmeses per mosquits del gènere Aedes, Anopheles i Culex, respectivament).

Però el canvi climàtic no és, ni de bon tros, l’única causa possible de la seva expansió. La globalització dels desplaçaments i el comerç ha comportat el transport no intencionat de vectors d’unes parts a altres del món. Aquests transports no serien un motiu tan greu de preocupació si no fos perquè els vectors que arriben als nous hàbitats moltes vegades troben les condicions propícies per al seu desenvolupament, la qual cosa té molt a veure amb el que s’exposa en l’apartat anterior.

També hi ha evidències que els canvis en certes pràctiques agrícoles a causa dels canvis en la temperatura i les precipitacions podrien estar influint en la propagació de malalties transmeses per vectors (sobretot degut un maneig inadequat dels recursos hídrics, atès que molts insectes passen per fases larvàries aquàtiques).

Per il·lustrar una mica la situació actual en el cas de les malalties transmeses per mosquits a Europa, pots fer una ullada a la següent infografia del European Centre for Disease Prevention and Control (per descarregar-la en una mida més gran, entra aquí). En aquesta mateixa web, podràs consultar altres infografies i més informació sobre cada vector.

.             .             .

Les malalties transmeses per vectors són d’una gran preocupació a escala mundial. Encara que són impredictibles i difícils de controlar, l’execució d’uns bons programes de monitorització i control, així com la implementació d’unes bones accions de maneig ambiental (sobretot en relació a la gestió dels recursos hídrics) podria frenar bastant el seu avanç. En relació als efectes del canvi climàtic i a la globalització… Es possible que ja fos massa tard? I tu, què n’opines?

Referències

• Centers for Disease Control and Prevention (CDC): Parasites – Insects.
• Ellis, B. R., & Wilcox, B. A. (2009). The ecological dimensions of vector-borne disease research and control. Cadernos de Saúde Pública, 25, S155-S167.
• European Centre for Disease Prevention and Control. Disease Vectors.
• Lemon, S. M., Sparling, P. F., Hamburg, M. A., Relman, D. A., Choffnes, E. R., Mack, A., & Sparling, F. (2008). Vector-borne diseases: understanding the environmental, human health, and ecological connections. Workshop summary. In Vector-borne diseases: understanding the environmental, human health, and ecological connections. Workshop summary. National Academies Press. Link aquí.
• Organización Mundial de la Salud (OMS): Enfermedades transmitidas por vectores.
• Vector-Borne Disease – Primary Examples. MosquitoZone® Corporation.

Imatge de portada: Mosquit transmissor del Chikungunya (del Centre for Disease Control and Prevention).

Icona de perill del mosquit: Ivlichev Viktor Petrovich