AVANCES DE CIENCIA
Los insectos en el origen del paludismo
moscas y mosquitos
Por qué confiar en El Periódico Extracto de "Historia de las moscas y los mosquitos y su influencia en el devenir de la humanidad" (Editorial Arpa, 2018)
Selección a cargo de Valentina Raffio
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2 El paludismo: orígenes y estado actual de la enfermedad
«Se hundía el aguijón aquí y allá, una y mil veces, en la piel del niño sano y del niño enfermo, en la choza del hombre sano y del hombre palúdico. La sangre conta- minada irrumpía en el organismo del insecto, estallaba en flameantes rebenques, copulaban hasta fusionarse las células machos y hembras, se enquistaban en las paredes del diminuto estómago y se rompían luego en menudos globos estriados que se esparcían por el pequeño cuerpo y se estancaban en el pocito mínimo de la saliva.
Cumpliendo proceso tan complicado en tan exiguo espacio, volvía una y otra vez el mosquito en busca del hombre, de la mujer, del niño, pero llevaba entonces la trompa envenenada. Sepultaba con el espolón las células malignas que se diseminaban carne adentro, se albergaban en una víscera e irrumpían finalmente en la sangre humana. En el torrente de la sangre cada núcleo se estrellaba en cien núcleos, en cien protoplas- mas cada protoplasma y todos a un tiempo se nutrían de rojas sustancias vitales, segregaban pigmentos que eran gérmenes de fiebre y hacían arder el cuerpo entero en la llama estremecida del paludismo».
Miguel Otero Silva Casas muertas (1955)
Malaria o paludismo, fiebres de la jungla, fiebres palúdicas, fiebres intermitentes, fiebres veraniegas, fiebres tercianas, terciana maligna o cuartanas: son nombres distintos que se refieren a una misma enfermedad, causada por cinco especies de protozoos del género Plasmodium: P. vivax, P. ovale, P. malariae, P. falciparum y P. knowlesi, pues son los agentes etiológicos del paludismo o malaria, una grave enfermedad febril y anemizante.
En su complejo ciclo biológico, heteroxeno obligado (que cumple su ciclo en dos o más huéspedes) y bicompartimental, sin existencia de ninguna fase en medio externo, estos parásitos pasan por una serie de estadios evolutivos que se caracterizan, separadamente, en los dos huéspedes en los que se desarrollan, el hombre y algunas especies de mosquitos del género Anopheles.
Durante la ingestión de sangre, la hembra del mosquito Anopheles, infectada con parásitos maláricos en sus glándulas salivares, inocula esporozoítos al huésped humano, las cuales adquieren la forma de critpozoítos, infectan las células del hígado y maduran convirtiéndose en trofozoítos y luego en esquizontes, que se multiplican por división asexual y producen millares de merozoítos.
"Malaria o paludismo, fiebres de la jungla, fiebres palúdicas, fiebres intermitentes, fiebres veraniegas, fiebres tercianas, terciana maligna o cuartanas: son nombres distintos que se refieren a una misma enfermedad, causada por cinco especies de protozoos del género Plasmodium"
Tras esta fase inicial en el hígado, los merozoítos atacan los glóbulos rojos y se inicia el ciclo eritrocítico, durante el cual los parásitos se transforman igualmente en trofozoítos, luego en esquizontes, y tras la misma división asexual, producen nuevos merozoítos que seguirán infectando otros hematíes: esta fase es la responsable de las manifestaciones clínicas de la enfermedad. Por otro lado, cuando la enfermedad se prolonga durante mucho tiempo, algunos merozoítos pueden convertirse en formas sexuales inmaduras, llamadas gametocitos, masculinos y femeninos, las cuales son absorbidas por el mosquito durante su toma de sangre, con lo que se inicia la llamada etapa del Anopheles.
Las cinco especies de Plasmodium que parasitan al hombre pueden diferenciarse por la morfología de sus formas de desarrollo y algunos caracteres de los hematíes parasitados, por la perio- dicidad de su ciclo esquizogónico endoeritrocítico, por el tipo de paludismo que causan y por su diversa distribución geográfica.
Los síntomas de la malaria incluyen fiebre, escalofríos, dolor articular, pérdida de apetito, vómitos, dolores abdominales, diarrea, anemia, sangre en la orina, daños en la retina y convulsiones intermitentes. Son característicos los estadios cíclicos de frío repentino seguidos por el rigor, la fiebre y la sudoración durante 4-6 horas, lo cual se produce cada dos días en las infecciones producidas por P. vivax, P. ovale y P. falciparum, y cada tres en el caso de P. malariae.
Las características de los paludismos producidos por estas cuatro especies son los siguientes: P. malariae (Laveran, 1880): Este parásito se encuentra en el centro y sur de Amé- rica, África tropical, Sri-Lanka, India, Malasia e Indonesia. Produce la forma de paludismo más crónica de todas, la malaria cuartana, que sin embargo afecta a menos del 1 % de la población (entre 4 y 20 % en zonas endémicas). Suele cursar bajas parasitemias asintomáticas, aunque cabe esperar exacerbaciones agudas, a veces con intervalos de uno o varios años entre crisis. Hasta el momento no se ha demostrado en esta especie la presencia de un ciclo exoeritrocítico en el hígado; sin embargo, si la infección no se trata o se recibe un tratamiento inadecuado, la forma madura del plasmodio puede persistir en el flujo sanguíneo durante años, cosa que provoca repetidos ataques con síntomas de paludismo.
P. knowlesi (J. A. Sinton y H. W. Mulligan, 1932): Este plasmodio causa malaria en macacos y también puede infectar a humanos, tanto de forma artificial como natural, y producir un paludismo severo. Su ciclo asexual eritrocítico es de alrededor de 24 horas y es conocido como «fiebre cotidiana». En 1965 ocurrió el primer caso conocido de infección natural en un hombre, un norteamericano que regresaba a su país tras haber trabajado en la jungla peninsular de Malasia. En 1971 tuvo lugar una segunda infección en ese mismo país, y seguidamente fueron reportados diversos focos maláricos en la isla de Borneo. Desde el año 2004 han ido aumentando los casos de infecciones a humanos en diversos países del sureste asiático como Malasia, Singapur, Filipinas, Vietnam, Myanmar, Tailandia e Indonesia.
P. vivax (Grassi y Feletti, 1890): Este plasmodio es el que presenta una extensión mundial más amplia. Es frecuente en las zonas templadas y usualmente se encuentra en el centro y sur de América, India, sureste de Asia y norte de África. Es el responsable de infectar anualmente a unos ocho o nueve millones de personas, aproximadamente el 7-8 % del total de casos maláricos que se producen en el mundo.
El periodo de incubación habitual, alrededor de quince días, puede prolongarse durante ocho o nueve meses, e incluso superar el año. En la primera crisis, durante los dos o tres primeros días, la fiebre es irregular, pero más adelante aparece la periodicidad paroxística terciana. La duración media de una infección producida por este plasmodio, que es muy debilitante, suele ser de tres a cinco años. En ocasiones, P. vivax puede causar un paludismo grave, con síntomas de neuropaludismo, anemia severa, nivel bajo de plaquetas y glóbulos rojos, ictericia, ruptura del bazo, insuficiencia renal aguda y síndrome obstructivo respiratorio agudo.
P. ovale (Stephens, 1922): Este plasmodio es la especie más rara de las cuatro que atacan al hombre (excluido P. knowlesi). Su incidencia mundial es inferior al 2 %, aunque en el oeste de África ha sido determinada una prevalencia superior al 10%, especialmente en Ghana, Liberia y Nigeria. Este plasmodio también puede encontrarse en Etiopía y en India, donde es el responsable de entre el 4-8 % de las infecciones totales de malaria. Las características clínicas son similares a las de P. vivax, pero la intensidad de las manifestaciones clínicas es menor y las recuperaciones espontáneas son más frecuentes.
P. falciparum (Welch, 1897): Este plasmodio es el responsable casi exclusivo del llamado «paludismo grave», causante del 90 % de todas las infecciones de malaria y del 90 % de las muertes reportadas en el África subsahariana. P. falciparum está presente en las zonas tropicales y subtropicales del centro y sur de América, África, sureste de Asia y Oceanía. Se estima que más de 2.000 millones de personas están en riesgo de contraer este parásito.
La infección se inicia después de presentarse convulsiones instantáneas o pasajeras en uno o diversos músculos, seguido de contracciones localizadas o generalizadas en todo el cuerpo, lo cual es debido a un mal funcionamiento del hígado y a un consumo exagerado de azúcar por parte del patógeno.
"Los picos de fiebre producidos por este parásito son muy elevados, 40-41oC, y el ritmo febril puede ser recurrente, cada 36-48 horas, o presentarse de forma menos pronunciada pero continua"
Los picos de fiebre producidos por este parásito son muy elevados, 40-41oC, y el ritmo febril puede ser recurrente, cada 36-48 horas, o presentarse de forma menos pronunciada pero continua; en este caso las diarreas son frecuentes. Una vez establecido el cuadro febril, sus síntomas comprenden esplenomegalia o bazo agrandado y doloroso, que aumenta en forma progresiva y es apreciable al final de la primera semana de evolución.
El enfermo presenta dolor de cabeza severo, confusión, isquemia cerebral (reducción del flujo sanguíneo cerebral), hipoglucemia (concentración baja de glucosa) y también hemoglobinuria (hemoglobina libre en la orina) con insuficiencia renal. Si en este estado no se ha establecido el diagnóstico o no se ha suministrado tratamiento, cabe esperar que cuando la parasitemia supere el 5% de hematíes aparezca cualquier complicación, ya sea en forma aislada o asociada, que pondrá en peligro la vida del paciente.
Este tipo de paludismo puede ser progresivo o presentarse de manera fulminante y causar la muerte en cuestión de horas o días; en las zonas endémicas, la tasa de mortalidad puede alcanzar el 10%, pero en los casos más graves, incluso en afectados que reciben tratamiento, puede superar el 20 % en adultos, sobre todo mujeres embarazadas y personal no inmune, y el 15 % en niños.
"Este tipo de paludismo puede ser progresivo o presentarse de manera fulminante y causar la muerte en cuestión de horas o días; en las zonas endémicas, la tasa de mortalidad puede alcanzar el 10%, pero en los casos más graves, incluso en afectados que reciben tratamiento, puede superar el 20 % en adultos, sobre todo mujeres embarazadas y personal no inmune, y el 15 % en niños"
Los niños son muy vulnerables a esta malaria grave y pueden sufrir el llamado paludismo cerebral o neuropaludismo, que también puede afectar a adultos, causado por los deshechos de los hematíes destruidos, que obstruyen los capilares del cerebro: provocan una importante elevación de temperatura, alrededor de 40°C, y un coma que a menudo puede durar más de treinta minutos, el cual es de mal de pronóstico, incluso con tratamiento médico. Las formas más graves de malaria cerebral pueden cursar con una encefalopatía con parálisis parcial, afasia o pérdida del lenguaje oral y trastornos de la atención visuo-espacial, desviación de la mirada conjugada y posturas motoras de decorticación,6 estatus epiléptico prolongado, coma y muerte.
Además de la infección por el mosquito, la transmisión del plasmodio puede ocurrir de una persona a otra de un modo directo: por transfusión sanguínea a partir de donantes parasitados; por uso consecutivo de jeringuillas (se trata de casos raros pero no excepcionales entre drogadictos) y por vía transplacentaria de una madre infectada al feto, sobre todo factible durante los dos últimos trimestres del embarazo.
Orígenes del paludismo
Está extensamente aceptado que uno de los principios de la ecología y la epidemiología es que los parásitos tienden a buscar la simbiosis o el comensalismo con sus huéspedes, y no estarían interesados en matarlo, pues morirían ellos también. Por esta razón, se cree que P. falciparum, el parásito humano que provoca una malaria extremadamente violenta, debería haber afectado al hombre recientemente, hace unos pocos miles de años.
Desde finales del siglo pasado quedó bastante aceptada la teoría de que el ancestro de P. falciparum era P. reichenowi y los dos habrían divergido hace ocho o nueve millones de años, lo cual coincidiría aproximadamente con la fecha aceptada como el momento de separación entre los linajes de chimpancés y humanos, hace 6,8 millones de años.
Sin embargo, en los últimos años se han producido nuevos descubrimientos que aportan elementos a favor de una transferencia a través de los grandes simios, aunque aún se desconoce cuándo empezaron estas asociaciones y de dónde provienen. Ahora parece seguro que P. falciparum deriva de algún linaje de Plasmodium que evolucionó en los homínidos africanos. Se sugiere firmemente que P. falciparum tendría su origen en el gorila, que sería su reservorio natural, y que todas las cepas que circulan actualmente en humanos serían el resultado de un único caso de transmisión cruzada de gorila a humano.
"Se estima que el origen de P. vivax se habría producido entre 280.000 y 360.000 años atrás, como resultado de un cambio de huésped desde un parásito de primate no humano, probablemente un chimpancé o un gorila, a un homínido"
Los plasmodios P. malariae y P. vivax no pueden distinguirse genéticamente de otras especies que parasitan monos, de manera que sería posible concluir que estos dos patógenos fueron adquiridos como parásitos humanos en un tiempo reciente. Se estima que el origen de P. vivax se habría producido entre 280.000 y 360.000 años atrás, como resultado de un cambio de huésped desde un parásito de primate no humano, probablemente un chimpancé o un gorila, a un homínido. Por último, se concluyó que este plasmodio no tendría un origen asiático, como se suponía desde tiempo atrás. Todos los parásitos de esta especie tendrían su origen en un solo ancestro que luego se extendió fuera de África, pero cuyo reservorio natural estaría en el continente africano.
P. ovale es un parásito estrictamente de climas cálidos y en principio no existen razones para pensar que no tuviera su origen en África, donde es relativamente frecuente, aunque también está presente, de forma limitada, en India, Nueva Guinea y Filipinas.
Los primeros Homo sapiens anatómicamente modernos y con apariencia similar a los humanos modernos, clasificados como «premodernos», surgieron en el África tropical hace unos 195.000 años, y allí desarrollaron gradualmente herramientas adaptadas a nuevos ambientes y se crearon una cultura material muy compleja. Sin embargo, este largo aprendizaje contrasta fuertemente con los rápidos avances de la humanidad en regiones externas a este vasto territorio. La llamada «revolución agrícola del neolítico», con sus transiciones graduales en asentamientos permanentes de semillas, agricultura y domesticación de animales, es relativamente reciente, hace unos 10.000-11.000 años.
Los cambios climáticos, asociados al desarrollo inicial de la agricultura en el África subsahariana, contribuyeron a la pérdida de masa forestal; y aunque este patrón de explotación de los bosques pudo haber existido desde hacía miles de años, las evidencias lingüísticas sugieren que las ocupaciones de la selva tropical africana se habrían producido hace unos 8.000 años.
Una segunda fase de la agricultura forestal se habría iniciado al ponerse en contacto los habitantes del bosque con agricultores que cultivaban cereales en los bordes selváticos, hace aproximadamente 4.000-6.000 años. Esta conjunción posibilitó que algunas poblaciones residentes en zonas boscosas prestaran atención a las plantaciones de cultivos de raíces y adoptaran cereales. Fueron animados a despejar más la cubierta forestal mediante la quema y la tala con hachas de piedra, y establecieron campos de cultivo regulares. El tamaño de estas comunidades forestales se acrecentó con el tiempo y se convirtieron en aldeas asentadas, rodeadas de campos de cultivo. La explotación de las zonas selváticas habría coincidido con la edad de hierro, hace unos 2.000 años.
"Estos cambios ecológicos, asociados al aumento de población agrícola estable, contribuyeron de modo muy importante a la transmisión del paludismo, pues este escenario jugó a favor de la evolución del mosquito"
Según Donald G. Coursey, el paracultivo y cultivo del ñame, un tubérculo comestible que se distingue por su alto rendimiento calórico, se habría llevado a cabo en bosques despejados, cercanos a la selva, o en los claros creados por el hombre hace unos 3.000 años. Estos cambios ecológicos, asociados al aumento de población agrícola estable, contribuyeron de modo muy importante a la transmisión del paludismo, pues este escenario jugó a favor de la evolución del mosquito A. gambiae, el transmisor africano más eficaz de malaria, y también de A. funestus y A. arabiensis,8 otros grandes vectores. Estas especies encuentran su ambiente ideal de reproducción en espacios despejados y los prefieren a las zonas pantanosas o selvas espesas. El cultivo del ñame implicaba, por tanto, residir y trabajar en lugares favorables a la cría de estos mosquitos, de ahí que se intensificaran los encuentros con el paludismo.
La eficiencia de estos mosquitos en la transmisión del paludismo proviene en gran parte por su preferencia en alimentarse casi exclusivamente de seres humanos, entre el 80- 100%,10 y a su susceptibilidad a los plasmodios maláricos. Raramente consumen sangre de otros animales, y cuando lo hacen, los plasmodios transmitidos no pueden reproducirse. Esta especialización en su alimentación antropofílica se produjo, sobre todo, porque al abrir los cultivadores claros en la selva, la fauna del bosque tropical se retiró a una distancia segura de los depredadores humanos. Por tanto, en estos lugares los hombres fueron los únicos mamíferos disponibles para los mosquitos, y en consecuencia contribuyeron a la creciente importancia de la malaria como fuente de enfermedad y muerte en África.
"En estos lugares los hombres fueron los únicos mamíferos disponibles para los mosquitos, y en consecuencia contribuyeron a la creciente importancia de la malaria como fuente de enfermedad y muerte en África"
El desarrollo de A. gambiae habría acelerado la transmisión de P. malariae, P. vivax y P. ovale entre los agricultores que vivían en la floresta. Este mosquito también habría contribuido a la evolución de los parásitos de P. falciparum y habría incrementado la prevalencia de múltiples infecciones en huéspedes humanos, aumentando asimismo la competencia entre las diferentes especies de plasmodios palúdicos. La aparición de P. falciparum, junto con la elevada transmisión de las formas iniciales de la malaria, habría hecho mella en la población africana en los primeros momentos de la agricultura, pero no se tiene ninguna evidencia demográfica que pueda determinar su alcance.
Parece probable que a partir de ese momento, y con el paso del tiempo, la presión cada vez mayor de infecciones mortales o debilitantes causadas por estos patógenos fueran el inicio de las mutaciones genéticas que mitigan los daños producidos (sobre todo en lo que respecta a la carencia del llamado antígeno de Duffy). De todas maneras, la inmunidad adquirida no es permanente y las interrupciones prolongadas a la exposición de los parásitos maláricos reducen la resistencia. Un intervalo de uno a dos años sin reinfección es suficiente para que un individuo sea susceptible de nuevo a todo el impacto de una infección palúdica. Si bien dichas interrupciones no habrían sido habituales en áreas de transmisión estable o continua, podrían haber ocurrido en periodos prolongados de sequía, cuando el mosquito no se reproduce con facilidad.
Una segunda fase de expansión malárica se inició en la frontera de las actuales Nigeria y Camerún. Desde estas regiones, los habitantes de lengua bantú extendieron la enfermedad por todo África tropical, sur, este y centro-oeste. El cambio profundo se inició con el descubrimiento del hierro y la introducción de los cultivos de banana y «plátano-banana», que tuvieron lugar durante la segunda expansión bantú, en la tardía Edad de Piedra. En el transcurso de estas migraciones, los pobladores de la pluviselva fueron capaces de establecer grandes asentamientos permanentes que se convirtieron en centros de infección por P. falciparum. Y este proceso fue uno de los principales factores que condujeron a la sustitución de pueblos de habla no bantú por los de habla bantú en vastas áreas del continente, en un proceso muy lento a lo largo de muchos siglos.
"Una segunda fase de expansión malárica se inició en la frontera de las actuales Nigeria y Camerún. Desde estas regiones, los habitantes de lengua bantú extendieron la enfermedad por todo África tropical, sur, este y centro-oeste"
La desecación del gran desierto del norte africano propició un mayor grado de carácter distintivo epidemiológico respecto del África tropical. El Sahara se convirtió en una zona de amortiguamiento donde las infecciones debidas a la malaria fueron poco frecuentes, pues su población estaba mayormente libre de ella. Desde el tercer milenio hasta el primero antes de Cristo, que coincidió con la introducción del camello, los entornos de la enfermedad desde el norte al sur del Sahara fueron cada vez más divergentes.
A lo largo de las orillas del río Níger y sus afluentes pantanosos, los agricultores empezaron a domesticar el llamado arroz rojo del occidente africano. A partir de entonces, el cultivo se extendió por las tierras bajas costeras, pantanos de marea y tierras altas de secano. Estos campos de arroz, igual que en el sur de China y a lo largo de todo el borde sur de Eurasia, se convirtieron por lo general en importantes focos de infección palúdica. Los mosquitos se adaptaron a la nueva configuración y se beneficiaron extraordinariamente de la búsqueda humana de alimento y agua fresca, lo cual hizo aumentar los casos de infección.
Por lo que sabemos acerca de los primeros pueblos bantúes, ellos habrían tenido mucha mayor tolerancia a la malaria debida a P. falciparum que los cazadoresrecolectores. Este hecho se explica porque en las comunidades agrícolas fijas, donde pernoctaba A. gambiae, los bantúes se sometían a la infección del plasmodio durante todo el año. Este paludismo endémico habría matado regularmente a sus bebés, niños y madres primerizas. Pero los que sobrevivieron al embarazo y a la infancia disfrutaban de una ventaja a la que ningún extranjero podía optar, pues su sistema inmune los protegía. Podrían estar debilitados o enfermos ocasionalmente, pero ningún adulto habría muerto por esta causa en las regiones endémicas. Por el contrario, los cazadores-recolectores nómadas no vivían de forma fija en los hábitats donde residía A. gambiae; vagaban por zonas secas donde estos mosquitos eran escasos. Por tanto, su exposición a P. falciparum habría sido mínima y las consecuencias letales cuando esta se producía.
"Durante siglos, los europeos sufrieron mucho más en los puestos operacionales de África que en cualquier otro lugar del mundo. La malaria y otras enfermedades a las que no eran inmunes mataban, por lo general, al 50 % de todos ellos antes de cumplirse un año de su llegada al continente africano"
El cerco inmunológico que P. falciparum construyó en torno a los bantúes repelió las incursiones forasteras de manera tan eficaz como lo hubiera hecho un ejército permanente. Los pueblos bantúes no tenían que ser más grandes o más fuertes para hacer retroceder a los nómadas: bastaba un par de picadas de mosquito.
Mucho más tarde tuvo lugar la colonización europea y también la trata de esclavos, una época que fue conocida como «la tumba del hombre blanco». Durante siglos, los europeos sufrieron mucho más en los puestos operacionales de África que en cualquier otro lugar del mundo. La malaria y otras enfermedades a las que no eran inmunes mataban, por lo general, al 50 % de todos ellos antes de cumplirse un año de su llegada al continente africano.
Esta tasa de mortalidad, según el historiador Philip Curtin, era «demasiado alta para plantearse ocupaciones más intensas», y los británicos ni siquiera quisieron correr el riesgo de exiliar allí a sus presos. Tras la pérdida de las colonias americanas, el parlamento británico debatió la conveniencia de enviar convictos a Gambia; pero teniendo en cuenta que tal exilio equivalía a una sentencia de muerte, decidió enviarlos a la terra incognita de Nueva Gales del Sur, en Australia, un lugar mucho más seguro.
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