La presencia del dengue en España y la ayuda del machine learning

Tomás Montalvo, el biólogo que contiene a los mosquitos: «El ‘machine learning’ podría alertar contra especies invasoras»

Tomás Montalvo, del programa de vigilancia de mosquitos de Barcelona

183 casos de zika, 143 de chikunguña y 371 de dengue. Todos ellos detectados entre 2015 y 2018 en Cataluña. Todos ellos importados salvo uno, que fue autóctono.

Es decir, casi todos fueron casos cuya infección se produjo fuera de España. Sin embargo, la presencia establecida del mosquito tigre en todo el levante peninsular ha aumentado el riesgo de contagio. El año pasado se detectaron seis casos autóctonos de dengue en Andalucía, la Región de Murcia y Cataluña. El séptimo caso se registró a mediados del pasado mes de septiembre en Cataluña.

¿Cómo se importa una enfermedad endémica de zonas tropicales? ¿Tiene el cambio climático algo que ver en ello? ¿Puede la tecnología ayudar a controlar el riesgo de que estos casos se conviertan en un brote o, incluso, una epidemia? Tomás Montalvo, responsable del programa de vigilancia y control de vectores (mosquitos) de la Agència de Salut Pública de Barcelona, analiza una situación que, hace no mucho, sonaría increíble.

– Segundo caso autóctono de dengue detectado en Cataluña, el primero este año. ¿Por qué aparece una enfermedad que antes no existía aquí?

Aparece debido, básicamente, a dos factores. Uno es la globalización. Cada vez podemos ir de un punto a otro del planeta de forma más rápida. Una persona que enferma en Sudamérica puede llegar en pocas horas a nuestro territorio. Pero esto no sería relevante sin el segundo factor: aquí tenemos un vector competente para la transmisión del dengue, el mosquito tigre.

Esta especie está presente en España desde el 2004 y proporciona un riesgo de transmisión de estas enfermedades importadas que pueden acabar convirtiéndose en un brote autóctono. Si pica a una persona infectada y luego a una persona sana en nuestro territorio, hablamos de un caso autóctono. En función de varios factores, esto puede acabar con un brote.

– ¿Cómo funciona este proceso mediante el que se importa la enfermedad?

El procedimiento habitual es el siguiente. Una persona viaja por trabajo o placer a una zona en la que el dengue es endémico, normalmente, países de Asia o Sudamérica. Allí es picada por un mosquito que tiene en sus glándulas salivares este virus y contrae la enfermedad. Esta persona, cuando regresa, puede estar en fase de viremia, un periodo en el que hay muchos virus en la sangre. Este es el periodo más crítico de transmisión de la enfermedad mediante un mosquito competente como el tigre.

«Hace años, que una persona en fase de viremia llegase a nuestro territorio era casi imposible. Hoy no solo es posible, sino que además tenemos un vector como el mosquito tigre en nuestras latitudes».

– Entonces, ¿se puede dar el caso en que el mosquito pique a la persona infectada, pero no transmita la enfermedad?

Evidentemente. El mosquito tigre tiene una actividad picadora. Pero para que pueda transmitir la enfermedad tiene que picar a una persona enferma y en fase de viremia. Si no es así, pasado el periodo de viremia, no pasará nada más allá de la picadura molesta.

– ¿Existen focos permanentes o siempre se produce un contagio a través de alguien que la trae de otra zona?

Cuando hablamos de casos autóctonos, lo más habitual es por contagio de gente que ha viajado a un lugar con la enfermedad. Hace muchos años, que una persona en fase de viremia llegase a nuestro territorio era casi imposible. Los medios de transporte eran muy precarios. Hoy no solo es posible, sino que además tenemos un vector como el mosquito tigre en nuestras latitudes. El escenario epidemiológico es muy diferente al de hace 15 años.

mapa de distribución del mosquito tigre en España

– De entre los casos importados, el dengue es el más numeroso. Pero también se han detectado casos de zika y chikunguña.

Esto obedece a algo muy sencillo: depende de que haya brotes en los lugares a los que viaja la gente. Antes, apenas se recibían casos importados de chikunguña porque no había brotes en casi ningún país. En el 2014 y en el 2015 hubo un gran brote en el Caribe y notamos un aumento en los casos importados de chikunguña.

Algo parecido sucedió con el zika, un virus que ni siquiera conocíamos. La presencia de estos casos obedece al comportamiento global de las enfermedades. Estos brotes se expanden con una velocidad muy elevada debido a la presencia de vectores en muchos países, además de la globalización.

– A pesar de los casos autóctonos de dengue, se insiste mucho en que no existe riesgo de epidemia. ¿Por qué?

Los sistemas de salud están ejecutando protocolos de vigilancia y control de enfermedades transmitidas por vectores de forma continua. En el caso de la ciudad de Barcelona, trabajamos bajo sospecha. Cuando un paciente tiene una sintomatología que puede responder a la presencia de uno de estos virus, se le hacen una serie de pruebas diagnósticas.

Desde el primer momento, antes de tener el resultado, se activa un procedimiento de inspección entomológica. El objetivo es determinar si en el lugar donde vive esta persona hay mosquitos y existe riesgo de transmisión. No esperamos por los resultados. Actuamos bajo una sospecha clínica. Si esperamos, perdemos unos días clave para reducir el riesgo de transmisión.

Los periodos de viremia son cortos, 10 días para el dengue y el chikunguña y siete para el zika. Digamos que nos cubrimos en salud y nos anticipamos a posibles casos autóctonos.

«El cambio climático y el aumento de las temperaturas están provocando modificaciones en las condiciones de las especies. Cada vez hay más estudios que indican que el mosquito tigre puede tener una actividad continuada a lo largo del año».

– ¿No influye también el clima en el bajo riesgo de epidemia? Los mosquitos no sobreviven el invierno.

Esto ya no es tan seguro. El cambio climático y el aumento de las temperaturas están provocando modificaciones en las condiciones de las especies. Cada vez hay más estudios que indican que el mosquito tigre puede tener una actividad continuada a lo largo del año. En Barcelona, por ejemplo, llevamos a cabo un monitoreo semanal cada semana. Tenemos una serie de dispositivos que capturan mosquitos. Con esto elaboramos unos gráficos de actividad.

Actualmente, se considera que el mosquito tigre es activo de abril a noviembre. A partir de este mes las hembras hacen lo que se llama una diapausa invernal. Los últimos huevos quedan en estado de latencia hasta la primavera. Sin embargo, en España, en la región de Murcia y más al sur se han encontrado ejemplares activos en diciembre, enero y febrero. Para sobrevivir, solo necesita que las temperaturas no bajen de los 10 grados.

– ¿Qué otros efectos pueden tener este cambio de las condiciones climáticas?

Aumenta el riesgo. Los casos importados siguen llegando. Gracias a la ventana de inactividad del vector de noviembre a abril se reducía mucho el riesgo de contagio. Si esto cambia, tendremos que adaptar los programas de vigilancia y control para dar respuesta a los nuevos riesgos.

– ¿Aumentan también las probabilidades de que aparezcan nuevos vectores más eficaces como el mosquito de la fiebre amarilla, Aedes aegypti?

Este riesgo siempre está ahí. Así apareció el mosquito tigre en 2004. Hace un año se encontró Aedes japonicus en Asturias. Y no muy lejos de nosotros hay presencia de vectores invasores como Aedes koreicus, en Italia. Los sistemas de monitoreo semanal no solo observan la fenología del mosquito tigre, sino que todo el material que cae en las trampas es analizado y clasificado con el objetivo de detectar la posible entrada de una nueva especie invasora.

primer plano de un mosquito tigre picando

– Antes nombrabas la importancia del proceso de inspección entomológica ante una sospecha de contagio. ¿En qué consiste este proceso?

Cuando se genera una sospecha de contagio de zika, dengue o chikunguña se nos comunica de forma inmediata. Nosotros inspeccionamos la vivienda de la persona que puede estar infectada y otros lugares donde ha permanecido. En esos lugares intentamos reducir al máximo los puntos de cría del mosquito tigre y damos una serie de recomendaciones para que el posible caso reduzca su exposición al vector. Por ejemplo, le aconsejamos usar manga larga y repelentes o permanecer sin salir del exterior.

En la vivienda, inspeccionamos los exteriores buscando pequeños recipientes con agua donde suele criar el mosquito. Si detectamos alguno, lo eliminamos. Además, colocamos unas trampas de captura que nos proporcionan información sobre la actividad del mosquito en la zona y evidencias sobre si existe circulación en el vector. Es decir, analizamos en laboratorio si las hembras portan el virus. Si es así, se activan una serie de actuaciones porque el peligro de transmisión es inminente.

medidas de control la presencia del dengue en España

– ¿Cuál es entonces el siguiente paso, si se detecta que los mosquitos están infectados?

La medida más eficaz es eliminar los adultos. En cada inspección entomológica elaboramos un mapa de un radio de 200 metros, el radio de vuelo de un mosquito por medios propios. Con este mapa evaluamos todas las viviendas que pueden ser focos potenciales de mosquitos porque, por ejemplo, tienen terrazas o jardines.

Si detectamos un mosquito infectado tendríamos que realizar medidas de control en el área descrita para reducir la presencia de adultos. Estas actuaciones se llevan a cabo habitualmente con biocidas y manteniendo las medidas de seguridad y protección.

«El objetivo del proyecto Vectrak es identificar las especies más problemáticas de forma automática. Que la inteligencia artificial reconozca al mosquito de la fiebre amarilla o el mosquito tigre».

– ¿En qué se diferencia este tipo de protocolos de las actuaciones de vigilancia?

Por un lado, tenemos las labores de vigilancia y control del mosquito, que se hacen de forma continuada y no están vinculadas a los virus. Son labores sistemáticas para controlar zonas de riesgo. Además, también atendemos a las incidencias que nos comunican los ciudadanos. Por otro lado, tenemos los protocolos de vigilancia de arbovirosis [enfermedades causadas por virus transmitidos por artrópodos]. Son cosas diferentes.

– Dentro de estas labores de vigilancia, formáis parte del proyecto Vectrak para estudiar el uso del machine learning para capturar y reconocer las diferentes especies de mosquitos.

Como Agencia de Salud Pública de Barcelona, llevamos tres años trabajando con Irideon, una empresa de internet de las cosas, y con el IRTA-CReSA [de las siglas en catalán de centro de investigación en sanidad animal]. Nosotros hacemos el trabajo de campo.

En un principio, el proyecto consistió en diferenciar de forma automática lo que eran mosquitos de lo que no. Y toda esa información la teníamos disponible, actualizada, en una web. Ahora hemos presentado el proyecto europeo Vectrak junto al IRTA-CReSA y nos los han concedido. El objetivo es identificar las especies más problemáticas de forma automática. Que la inteligencia artificial reconozca al mosquito de la fiebre amarilla, el mosquito tigre u otras especies invasoras.

Esto daría un salto de calidad en los sistemas de monitoreo. Actualmente, revisamos las trampas de control con personas. Identificamos las especies con una lupa, mosquito a mosquito. Esto nos permitiría hacerlo de forma automática.

trampas para medir la presencia del dengue en España

– Un algoritmo de machine learning necesita entrenarse. ¿Cómo lograr que reconozca una especie invasora si esta todavía no está en el territorio?

Se hace en laboratorio. Allí se entrena con todas las especies para aprender a reconocer sus formas y patrones de vuelo. En las pruebas de campo probamos que funciona, pero solo con las especies que se encuentran.

El machine learning puede convertirse en un sistema de alerta temprana contra especies invasoras. Estas trampas pueden colocarse en puertos, aeropuertos y otros lugares estratégicos y que sirvan de monitoreo continuo.

En Nobbot | Cómo los mosquitos cambiaron la historia de la humanidad

Imágenes | Pxhere, Ministerio de Sanidad,

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