Por qué algunos pacientes con COVID-19 infectan a muchas personas mientras la mayoría no disemina el virus en absoluto

Todo parecía normal el 10 de marzo cuando 61 personas se congregaron para cantar a coro en una iglesia de Monte Vernon, estado de Washington. Durante 2 horas y media los miembros de la coral cantaron, tomaron unas galletas y algunas naranjas y volvieron a cantar.  Pero uno de ellos había estado constipado desde hacía 3 días y al poco tiempo fue diagnosticado como afecto de COVID-19. En las semanas siguientes 53 miembros del coro enfermaron, tres fueron hospitalizados y dos murieron como informó el Centro para el Control y la Prevención de las Enfermedades que reconstruyó la tragedia.

Muchos acontecimientos similares de superdiseminación han ocurrido con la pandemia del COVID-19. Una base de datos de Gwenan Knight y cols. de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres incluye un brote en un dormitorio para inmigrantes en Singapur en el que se relacionan casi 800 casos; 80 infecciones en conciertos de música en directo en Osaka, Japón y un racimo de 65 casos de una clase de zumba en Corea del Sur. Otros puñados de enfermos han tenido lugar en barcos, residencias de ancianos, mataderos, pistas de esquí, iglesias, restaurantes, hospitales y cárceles. A veces una sola persona infecta a docenas de sujetos mientras que otros racimos se desarrollan a través de varias generaciones de transmisión en múltiples lugares.

Otras enfermedades infecciosas se propagan en racimos y con casi 5 millones de casos publicados de COVID-19 en todo el mundo algunas explosiones importantes podrían esperarse. Pero el SARS-CoV2, como sus dos primos mayores el virus del síndrome respiratorio agudo grave (SARS) y el virus del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) parecen especialmente preparados para atacar a grupos de personas interconectadas estrechamente mientras respetan a otras. Este es un hallazgo esperanzador, consideran los científicos, porque sugiere que restringiendo las reuniones donde la super diseminación es probable que ocurra, podría tener un gran impacto en la trasmisión mientras que otras restricciones –como actividades al aire libre- podrían ser aliviadas.

“Si pudiéramos predecir qué circunstancias producen estos acontecimientos, las mates dicen que podemos, bloquearíamos la posibilidad de la enfermedad para extenderse” dice J Lloyd-Smith, de la Universidad de California, que ha estudiado la expansión de muchos patógenos. Los fenómenos de super expansión son poco conocidos y difíciles de estudiar y los hallazgos pueden romper el corazón de sus protagonistas.

Parte de la discusión sobre la expansión del SARS-CoV-2 se ha centrado en el número de nuevas infecciones por cada paciente. Sin distancia social el número de reproducción (R) es alrededor de 3. Pero en la vida real algunos infectan a muchos y otros a ninguno. De hecho, dice Lloyd-Smith dice: “El patrón más consistente es que el número más común es 0. La mayoría de la gente no trasmite” Por eso, además de R los investigadores usan el factor de dispersión (k) que describe como la enfermedad se agrupa en racimos. Si k es pequeña la mayoría de las trasmisiones vienen de un grupo pequeño de trasmisores. En un trabajo inicial en Nature del 2005 Lloyd-Smith y colaboradores estimaron que el SARS, en el existe super expansión, tiene una k de 0,16. La k estimada del MERS, que apareció en 2012, es de 0,25. En contraste, en la pandemia de gripe de 1918 el valor era 1, lo que sugiere que el agrupamiento en racimos juega un papel menos importante.

Los cálculos de k para el SARS-CoV-2 varían. En enero, J Riou y C Althaus, de la U. de Berna, simularon la epidemia en China para diferentes combinaciones de R y k y compararon los resultados con lo que ocurrió. Ellos concluyeron que la k del COVID-19 es algo más alta que la del SARS y el MERS.  Eso parece correcto dice G Leung, un analista de modelos de la U. de Hong Kong. “No creo que sean como el SARS o el MERS, en los que hemos visto racimos muy grandes de super expansión” Dice Leung “Pero estamos viendo muchos racimos concentrados en los que una pequeña proporción de gente es responsable de un gran número de infecciones”. En un trabajo prepublicación A Kucharski calculó que la k del COVID-19 es 0,1. “Probablemente un 10% de los casos son responsables del 80% de las infecciones”, dice Kucharski.

Esto puede explicar algunos aspectos sorprendentes de esta pandemia como por qué el virus no se extendió por todo el mundo antes después de que emergió en China y por qué algunos casos muy precoces -como el de Francia a finales de diciembre del 2019, publicado el 3 de Mayo- que aparentemente no sirvieron para desencadenar un brote más amplio. Si k es 0,1 la mayoría de las cadenas de infección mueren por sí solas y el virus SARS-CoV-2 necesita ser reintroducido en un nuevo país sin ser detectado al menos cuatro veces para tener una posibilidad de establecerse, dice Kucharski. Si la epidemia china fuera un fuego que manda ascuas alrededor del mundo, la mayoría de las ascuas se apagarían solas.

Algunos virus se arraciman más que otros patógenos, lo que supone una cuestión científica abierta, dice C. Fraser de la U. de Oxford que ha estudiado las super expansiones del ébola y del HIV. Su modo de transmisión puede ser un factor. El SARS-CoV-2 parece trasmitirse a través de gotitas pero a veces se disemina a través de aerosoles más finos que pueden estar suspendidos en el aire permitiendo a una persona infectar a otras muchas. La mayoría de las grandes trasmisiones en racimo parecen implicar trasmisión por aerosoles, dice Fraser.

Las características individuales de cada paciente también juegan un papel. Algunas personas tienen una mayor carga viral y por periodos más largos de tiempo que otros, probablemente por diferencias en su sistema inmunitario o por la distribución de receptores virales en su cuerpo. Un estudio de 2019 realizado en gente sana mostró que algunos expiran cuando hablan muchas más partículas que otros. El volumen al que hablan explica parte de la variación. Cantar libera más virus que hablar lo que explica las explosiones en los coros. El comportamiento también influye. Tener muchos contactos sociales y no lavarse las manos ayuda a trasmitir el virus.

El factor que los científicos están más cerca de entender es donde los racimos de COVID-19 tienen más probabilidades de ocurrir. “Con claridad el riesgo es mucho mayor en espacios cerrados que abiertos”, dice Althaus. Los investigadores chinos que han investigado los brotes de coronavirus en la provincia de Hubei –zona cero de la pandemia- identificaron 318 conjuntos de 3 o más casos entre el 4 de enero y el 11 de febrero, solo uno de los cuales tuvo su origen en la calle. Un estudio realizado en Japón encontró que el riesgo de infección dentro de casa es casi 19 veces más alto que en la calle (Japón, que fue atacado pronto pero mantuvo la epidemia bajo control ha construido su estrategia COVID-19 evitando grupos explícitamente y advirtiendo a los ciudadanos que eviten espacios cerrados y multitudes.

Algunas situaciones son especialmente peligrosas. Los mataderos son sitios de riesgo porque muchos trabajadores trabajan en espacios reducidos y a temperaturas bajas lo que ayuda a la supervivencia del virus. Además, son sitios donde se habla alto, dice Knight. La noticia sobre el coro de Washington la hizo pensar en un elemento que une a muchos grupos, sitios donde la gente canta o grita. Las clases de Zumba se han relacionado con apariciones de contagios mientras que las de Pilates, que no son tan intensivas, no lo han sido. Knight afirma: “Quizás, la respiración suave no es un factor de riesgo pero la respiración profunda o rápida y gritar, si lo es.”

El tiempo puede también jugar un papel. Algunos datos sugieren que los pacientes con COVID-19 son muy infecciosos durante un corto periodo de tiempo. Juntando un ambiente de alto riesgo con un periodo muy infectivo puede resultar un acontecimiento de supertransmisión, dice Kucharski; “Dos días después, la misma persona puede actuar de la misma manera sin que aparezca el mismo resultado.”

Los países que han sido golpeados levemente por el virus tienen que estar muy vigilantes de los acontecimientos de supertransmisión porque pueden caer en situaciones muy duras. Después de que Corea del Sur relajó las normas de distanciamiento social a principios de mayo un varón que posteriormente resulto positivo para COVID-19 visitó varios clubs en Seul; los trabajadores de la salud pública han revuelto varios miles de contactos potenciales hasta identificar 170 casos nuevos. Si los trabajadores de la salud pública supieran donde es probable que aparezcan los racimos de casos infectados podrían prevenirlo y evitar que se deshagan por completo amplias franjas de nuestra sociedad, dice Kucharski. “El confinamiento es una herramienta muy grosera”. “Significa lo siguiente: No sabemos dónde la transmisión tiene lugar para poder disparar al sitio adecuado y por tanto disparamos a todas partes”

Pero estudiar los grandes racimos de COVID-19 es más complicado de lo que parece. Muchos países no han recogido los detalles sobre los contactos que son necesarios para trazar los contagios. Y las cuarentenas han sido tan efectivas que no han permitido a los investigadores investigar los acontecimientos de super expansión. (“Antes de las cuarentenas probablemente hubo una ventana de oportunidad de 2 semanas, durante las cuales un montón de datos podían haberse recogido”, dice Fraser. Esta investigación no está libre de parcialidad, dice Knight. La gente suele recordar mejor haber ido a un partido de futbol que a la peluquería, un fenómeno llamado parcialidad del recuerdo que puede hacer que los agrupamientos son mayores de lo que realmente son; los agrupamientos que tienen un ángulo social interesante -como los brotes en la prisión- tienen más cobertura en los medios y asaltan a los investigadores mientras otros permanecen escondidos. Los racimos de infecciones asintomáticas pueden ser ignorados.

La privacidad es otro problema. Descubrir las relaciones entre pacientes puede revelar quien estaba en el origen de un racimo o exponer datos sobre la vida privada de las personas. En la publicación sobre el coro los investigadores dejaron un mapa que puede mostrar quien trajo el virus a esa actividad. Algunos clubs involucrados en el nuevo brote de Corea del Sur eran centros para gays. Esto resultó en una reacción antigay e hizo más difícil trazar los contactos.

Fraser, que traza la trasmisión del HIV en África secuenciando virus aislados, dice que eso es una negociación compleja pero que puede ser manejada mediante una buena supervisión y compromiso de las comunidades, Los epidemiólogos tienen una “tarea” al estudiar los racimos de casos. “Comprender estos procesos va a mejorar el control de la infección y esto va a mejorar todas nuestras vidas”.

Noticia original: www.sciencemag.org