Crédito de imagen: NASA
El año pasado, más de un millón de personas murieron de malaria, principalmente en África subsahariana. Los brotes de la fiebre del dengue, el hantavirus, la fiebre del Nilo occidental, la fiebre del valle del Rift e incluso la peste ocasionalmente afectan a pueblos, ciudades y regiones enteras. Para las docenas o cientos que sufren muertes dolorosas, y para sus seres queridos, estas enfermedades deben surgir de la nada.
Sin embargo, estas enfermedades no carecen de rima o razón. Cuando ocurre un brote, a menudo se debe a que las condiciones ambientales como la lluvia, las temperaturas y la vegetación preparan el escenario para un aumento de la población de plagas portadoras de enfermedades. Los mosquitos, los ratones o las garrapatas prosperan, y las enfermedades que transmiten se propagan rápidamente.
Entonces, ¿por qué no observar estos factores ambientales y advertir cuando las condiciones están maduras para un brote? Los científicos han estado tentados por esta posibilidad desde que el epidemiólogo ruso E. N. Pavlovsky expresó la idea en la década de 1960. Ahora la tecnología y los conocimientos científicos se están poniendo al día con la idea, y un sistema regional de alerta temprana para brotes de enfermedades parece estar al alcance.
Ronald Welch, del Centro Global de Hidrología y Clima de la NASA en Huntsville, Alabama, es uno de los científicos que trabaja para desarrollar un sistema de alerta tan temprano. "He estado en áreas maláricas tanto en Guatemala como en India", dice. “Por lo general, me sorprende la pobreza en estas áreas, a un nivel que rara vez se ve en los Estados Unidos. Las personas son cálidas y amigables, y son agradecidas, sabiendo que estamos allí para ayudar. Se siente muy bien saber que está contribuyendo a aliviar la enfermedad y prevenir la muerte, especialmente a los niños ".
El enfoque empleado por Welch y otros combina datos de satélites ambientales de alta tecnología con trabajo de campo a la antigua, "pantalones cortos de color caqui y botas polvorientas". Los científicos realmente buscan y visitan lugares con brotes de enfermedades. Luego examinan las imágenes de satélite para saber cómo se ven las condiciones favorables para las enfermedades desde el espacio. Los satélites pueden observar esas condiciones en toda una región, país o incluso continente mientras se deslizan silenciosamente por el cielo una vez al día, todos los días.
En India, por ejemplo, donde Welch está investigando, los funcionarios de salud están hablando de establecer un sistema satelital de alerta temprana de malaria para todo el país. En coordinación con el matemático Jia Li de la Universidad de Alabama en Huntsville y el Centro de Investigación de Malaria de India, Welch espera hacer un estudio piloto en Mewat, un área predominantemente rural de India al sur de Nueva Delhi. El área alberga a más de 700,000 personas que viven en 491 aldeas y 5 ciudades, sin embargo, solo tiene aproximadamente dos tercios del tamaño de Rhode Island.
"Esperamos poder dar advertencias de alto riesgo de enfermedad para un pueblo o área determinada con hasta un mes de anticipación", dice Welch. "Estas" banderas rojas "permitirán a los funcionarios de salud enfocar sus programas de vacunación, fumigación de mosquitos y otros esfuerzos para combatir enfermedades en las áreas que más los necesitan, tal vez evitando un brote antes de que ocurra".
Los brotes son causados por una asombrosa variedad de factores.
Para las especies de mosquitos que portan la malaria en el área de estudio de Welch, por ejemplo, un foco de brote tendría charcos de agua estancada donde los mosquitos adultos pueden depositar sus huevos para madurar y convertirse en nuevos adultos. Estos podrían ser charcos persistentes en suelos densos y arcillosos después de fuertes lluvias, tierras pantanosas cercanas o incluso cubos llenos de lluvia que los aldeanos habitualmente dejan afuera. Un punto caliente de malaria sería más cálido que 18 ° C, porque en climas más fríos, el parásito “plasmodium” unicelular que realmente causa la malaria opera muy lentamente para atravesar su ciclo de infección antes de que el mosquito huésped muera. Pero el clima no debe ser demasiado caluroso, o los mosquitos tendrían que esconderse a la sombra. La humedad debe estar en el rango de 55% a 75% que estos mosquitos requieren para sobrevivir. Preferiblemente habría ganado u otro ganado dentro del rango de vuelo de 1 km de los mosquitos, porque estas plagas en realidad prefieren alimentarse de la sangre de los animales.
Si todas estas condiciones coinciden, ¡cuidado!
Documentar algunos de estos factores, como el tipo de suelo y los hábitos locales de abandono de la cubeta, requiere un trabajo preliminar inicial por parte de los investigadores en el campo, señala Welch. Esta información se conecta a un sistema de mapeo computarizado llamado una base de datos de Sistemas de Información Geográfica (SIG). También se requiere trabajo de campo para caracterizar cómo se comportan las especies locales de mosquitos. ¿Muerde a las personas en interiores o exteriores o en ambos? Otros factores, como la ubicación de las pasturas de ganado y las viviendas humanas, se ingresan en el mapa SIG basado en imágenes satelitales de resolución ultra alta de satélites comerciales como Ikonos y QuickBird, que pueden detectar objetos en el suelo de tan solo 80 cm de ancho. Luego, las variables de toda la región, como la temperatura, la lluvia, los tipos de vegetación y la humedad del suelo, se derivan de datos satelitales de resolución media, como el Landsat 7 o el sensor MODIS del satélite Terra de la NASA. (MODIS significa espectrómetro de imágenes MODerate-resolution).
Los científicos introducen toda esta información en una simulación por computadora que se ejecuta sobre un mapa digital del paisaje. Los sofisticados algoritmos matemáticos analizan todos estos factores y escupen una estimación del riesgo de brote.
La solidez básica de este enfoque para estimar el riesgo de enfermedad ha sido confirmada por estudios previos. Un grupo de la Universidad de Nevada y el Instituto de Investigación del Desierto fueron capaces de "predecir" las tasas históricas de infección del ratón por el virus Sin Nombre con una precisión de hasta el 80%, basándose únicamente en el tipo de vegetación y la densidad, la elevación y la pendiente del tierra y características hidrológicas, todas derivadas de datos satelitales y mapas SIG. Un estudio conjunto de la NASA Ames / Universidad de California en Davis logró una tasa de éxito del 90% al identificar qué campos de arroz en el centro de California criarían grandes cantidades de mosquitos y cuáles criarían menos, según los datos de Landsat. Otro proyecto de Ames predijo que el 79% de las aldeas con altos niveles de mosquitos en la región mexicana de Chiapas se basaron en las características del paisaje que se ven en las imágenes de satélite.
Las predicciones perfectas probablemente nunca serán posibles. Al igual que el clima, el fenómeno de la enfermedad humana es demasiado complicado. Pero estos resultados alentadores sugieren que se pueden lograr estimaciones de riesgo razonablemente precisas combinando el trabajo de campo tradicional con las tecnologías satelitales más recientes.
"Todas las piezas necesarias del rompecabezas están ahí", dice Welch, ofreciendo la esperanza de que pronto los brotes de enfermedades que parecen surgir "de la nada" sorprendan a las personas con mucha menos frecuencia.
Fuente original: NASA Science Story
