Ecología de la Enfermedad o Enfermedades

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Ecología de la Enfermedad o Enfermedades

La interacción del comportamiento y la ecología de los huéspedes con la biología de los patógenos en relación con el impacto de las enfermedades en las poblaciones. Aunque las enfermedades humanas se han estudiado desde una perspectiva ecológica durante siglos, las enfermedades en las poblaciones de plantas y animales han recibido mucha menos atención. La razón por la que los ecologistas han pasado generalmente por alto las enfermedades es que éstas tienden a ser “invisibles” en comparación con los depredadores o los competidores. El daño que las enfermedades pueden causar a todos los organismos (incluso las bacterias son atacadas por las enfermedades) es enorme, y la ecología de las enfermedades es una de las áreas de investigación más vigorosas de la biología moderna (Fig. 1). Además, el papel de los ecosistemas naturales en las enfermedades y la posibilidad de que las actividades humanas puedan alterar profundamente la ecología de las enfermedades son muy importantes. Véase también: Enfermedad; Ecología; Ecosistema; Patógeno; Patología; Ecología fisiológica (animal); Ecología fisiológica (vegetal); Ecología de poblaciones

Teorema del umbral

Para que una enfermedad se propague, debe transmitirse con éxito a un nuevo huésped antes de que su huésped actual muera o se recupere. Esta observación constituye el núcleo de la idea más importante de la epidemiología: el teorema del umbral. El teorema del umbral afirma lo siguiente: si la densidad de huéspedes susceptibles está por debajo de algún valor crítico, la transmisión de una enfermedad, por término medio, no se producirá con la suficiente rapidez como para que aumente el número de individuos infectados.Entre las Líneas En otras palabras, la tasa de reproducción de una enfermedad debe ser mayor que 1 para que haya una epidemia, definiéndose la tasa de reproducción como el número medio de nuevas infecciones creadas por individuo infectado. Véase también: Modelización ecológica; Epidemiología

Los programas de inmunización humana se basan en la aplicación del teorema del umbral de la epidemiología a la salud pública; en concreto, si se puede vacunar a un número suficiente de individuos de una población, la densidad de individuos susceptibles se reducirá lo suficiente como para evitar las epidemias. Algunas enfermedades, como la viruela (Fig. 2), han sido erradicadas porque las tasas de vacunación eran lo suficientemente altas en todo el mundo (tasas de inmunización del 70-80%) como para impedir la posibilidad de un brote de viruela.Entre las Líneas En términos más generales, dado que las enfermedades se propagan rápidamente cuando las densidades de los huéspedes son altas, y con menos eficacia (o ninguna) cuando las densidades de los huéspedes son bajas, las enfermedades pueden influir profundamente en la dinámica de la población de sus huéspedes, ya sea causando fluctuaciones en la densidad de los huéspedes o regulando las densidades de los huéspedes a niveles bajos en conjunción con otros factores. Incluso las poblaciones humanas parecen haber sido dramáticamente influenciadas por las enfermedades. Por ejemplo, entre los siglos V y XI, las poblaciones europeas fueron asoladas por ciclos de peste. Las primeras epidemias de peste mataron al 25-40% de las poblaciones urbanas de Europa. Los ciclos posteriores de la peste fueron menos mortíferos porque las poblaciones habían desarrollado resistencia y los individuos habían adquirido inmunidad. Véase también: Inmunidad; Peste; Viruela; Vacunación

Las enfermedades han alterado profundamente el curso de la historia de la humanidad. Por ejemplo, la conquista de los aztecas por unos pocos cientos de soldados españoles se debió principalmente a que los españoles trajeron nuevas enfermedades al hemisferio occidental que diezmaron las poblaciones aztecas.Entre las Líneas En concreto, la población de México descendió de unos 20 millones a 3 millones entre 1518 y 1568. Las muertes se debieron a sucesivas epidemias de viruela, sarampión y tifus (una enfermedad rickettsial), que eran enfermedades que nunca se habían visto antes en el Nuevo Mundo, pero a las que los europeos habían creado una resistencia (tras siglos de exposición). Incluso hoy en día, las nuevas enfermedades pueden tener un gran impacto en los seres humanos. Véase también: Aztecas; Epidemia; Sarampión; Rickettsiosis

En general, la tasa de reproducción de las enfermedades es proporcional a su transmisibilidad y al tiempo que un individuo es infeccioso. Por esta razón, las enfermedades extremadamente mortales que matan a sus huéspedes con demasiada rapidez pueden requerir densidades extremadamente altas de huéspedes antes de poder propagarse. Además, no todas las enfermedades se comportan de manera tan simple como lo plantea el teorema del umbral; las excepciones más notables son las enfermedades de transmisión sexual. Dado que los organismos buscan activamente la reproducción, la tasa de transmisión de una enfermedad sexual entre los huéspedes suele depender mucho menos de la densidad de huéspedes. Por esta razón, las enfermedades de transmisión sexual son especialmente difíciles de controlar. Véase también: Enfermedades de transmisión sexual

Efectos en la población

Se cree que los ciclos de muchas poblaciones de animales están impulsados por las enfermedades. Por ejemplo, se cree que las fluctuaciones de la población de la polilla del alerce en Europa se deben a un virus que infecta y mata a las orugas de esta especie. Del mismo modo, se cree que las fluctuaciones poblacionales del urogallo rojo en el norte de Inglaterra también están impulsadas por una enfermedad; en este caso, los nematodos parásitos son los agentes infecciosos. La interacción entre los gusanos parásitos y el urogallo rojo es sutil.Entre las Líneas En particular, la presencia de una infección de gusanos no significa necesariamente que el urogallo se vea perjudicado; por el contrario, sólo cuando los urogallos están cargados con una gran cantidad de gusanos se observan los efectos, y esos efectos toman la forma de una reducción del éxito reproductivo o una mayor mortalidad durante el invierno. Este ejemplo pone de manifiesto una característica común de las enfermedades: sus efectos pueden ser evidentes sólo cuando sus huéspedes son atacados también por otras tensiones (como inviernos duros y hambre). Las plagas humanas más graves de la Edad Media estuvieron asociadas a épocas de hambruna, presumiblemente porque las víctimas desnutridas eran menos capaces de resistir la plaga. Véase también: Nemata (Nematoda); Parasitología; Virus

Además, se sabe que las plantas, incluidas las de cultivo, son atacadas por una enorme diversidad de enfermedades. Sin embargo, el número de víctimas de estas enfermedades parece ser reducido (en comparación con el número de víctimas de las enfermedades en los animales) porque las poblaciones naturales de plantas son tan variables genéticamente que es poco probable que una cepa patógena determinada pueda arrasar y matar a todas las plantas; es decir, siempre hay algunos genotipos resistentes. Sin embargo, si son lo suficientemente graves, estas enfermedades son capaces de arruinar la producción de todo un año; por ejemplo, un tizón de la hoja del maíz (Fig. 3) destruyó aproximadamente un tercio de la cosecha de maíz de Estados Unidos en 1970. Además, cuando los agrónomos han criado plantas en busca de uniformidad, a menudo han agotado la diversidad genética y han creado una situación en la que un patógeno vegetal que evoluciona para atacar el cultivo se encuentra con plantas sin resistencia (todas las plantas son iguales) y arrasa los campos con consecuencias drásticas. Por ejemplo, cuando el mencionado tizón de la hoja devastó la cosecha de maíz en Estados Unidos, el 70% de ese cultivo compartía un citoplasma genéticamente idéntico, y la uniformidad genética del huésped agravó la gravedad de la epidemia. De hecho, se han realizado cientos de experimentos agrícolas en los que se contrasta la gravedad de las enfermedades de las plantas entre campos plantados con una mezcla de variedades y campos plantados con una sola variedad. Los resultados revelan que, por término medio, la variedad genética reduce la incidencia de las enfermedades en un 50% en comparación con las plantaciones genéticamente homogéneas (una sola variedad). Esta es una de las razones por las que la biodiversidad y la diversidad genética se consideran un recurso natural; es probable que dicha diversidad albergue rasgos de resistencia, que pueden ser criados (o transferidos mediante ingeniería genética) a los cultivos alimentarios. Véase también: Ingeniería genética; Plantas modificadas genéticamente; Cultivos modificados genéticamente; Genética; Fitomejoramiento; Patología vegetal

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Aparición de enfermedades

Los seres humanos están alterando drásticamente los hábitats y los ecosistemas. A veces, estos cambios pueden influir en las interacciones de las enfermedades de forma sorprendente. La enfermedad de Lyme es un buen ejemplo de la interacción entre las modificaciones humanas del hábitat y las enfermedades. La enfermedad de Lyme consiste en una bacteria espiroqueta transmitida a los humanos por las garrapatas. Sin embargo, los humanos no son los huéspedes normales de esta enfermedad; en cambio, tanto las garrapatas como la bacteria se mantienen principalmente en las poblaciones de ciervos y ratones. Las actividades humanas influyen en las poblaciones de ciervos y ratones, y a su vez en las poblaciones de garrapatas, afectando a la posible exposición de los humanos a la enfermedad. Las vías de esta influencia son numerosas y difíciles de predecir. Además, un efecto humano bien documentado ha surgido del control de los depredadores naturales de los ciervos y del desbroce del hábitat forestal; ambos cambios han favorecido la acumulación de grandes poblaciones de ciervos. A medida que las poblaciones de ciervos aumentan, también lo hacen las poblaciones de garrapatas de ciervo y las oportunidades de transferencia de la enfermedad de Lyme a los humanos. La enfermedad de Lyme nunca podría mantenerse en las poblaciones humanas, pero las poblaciones excesivas de ciervos y la proximidad de éstos a los seres humanos que realizan actividades al aire libre han creado un importante peligro para la salud en muchas zonas. Véase también: Enfermedad de Lyme

Mucho menos seguros son los impactos del cambio climático global previsto (causado por la quema de combustibles fósiles) sobre las enfermedades. Por ejemplo, es claramente preocupante la expansión de las enfermedades tropicales en las regiones templadas que pueden sufrir un aumento significativo de la temperatura en el futuro. Véase también: Cambio climático global

Datos verificados por: Thompson
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Recursos

Notas y Referencias

Véase También

Epidemiología
Inmunología
Microbiología
Reservorio natural
Densidad umbral de hospedadores
Enfermedades zoonóticas

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