¿El clima y la contaminación modifican la transmisión del SARS-CoV-2?

RESEÑA

Por: Elena Salamanca, Miguel Rodríguez Barranco, Maria José Sánchez

 

Una de las hipótesis con las que está trabajando la comunidad científica es la de que el coronavirus SARS-CoV-2 sea menos transmisible en presencia de un clima cálido y húmedo, una posibilidad que podría reducir la incidencia de la enfermedad COVID-19 según avance la primavera y se vayan acercando los meses de verano y haga más calor.

Por el momento, se trata sólo de una hipótesis, ya que, aunque hay estudiospreliminares que apuntan en esa dirección, aún no existen evidencias científicas suficientes para afirmar que el virus sobrevive peor con el calor y que la pandemia podría atenuarse con la llegada de temperaturas más altas o con un clima más húmedo.
Desde hace tiempo, se conocía que la transmisión de los coronavirus puede verse afectada por varios factores, incluido el clima (1). Por lo que resulta esencial comprender el papel que las condiciones climáticas podrían tener en la transmisión de SARS-CoV-2.

Un estudio previo en las cuatro principales ciudades de China sugirió que el brote de SARS de 2002-2004 se asoció significativamente con la temperatura, aumentando la tasa de incidencia diaria con temperaturas más bajas (2).

Durante la pandemia actual, uno de los primeros estudios publicado por investigadores de China (3), concluyó que no existía asociación entre la temperatura ambiental producida por la exposición a la luz UV natural y las tasas de contagio por SARS-CoV-2. Sin embargo, este estudio utilizó el número reproductivo básico (Ro) (número promedio de casos nuevos que genera un caso dado a lo largo de un período infeccioso) de varias ciudades en China y este número podría estar modificado por numerosos factores biológicos, socioconductuales y ambientales que rigen la transmisión de patógenos y, por lo tanto, generalmente se estima con varios tipos de modelos matemáticos complejos, que hacen que Ro sea a veces tergiversado, malinterpretado y mal aplicado. Sin embargo, la mayoría de los países con un rápido aumento de la incidencia de COVID-19 se encontraban en el hemisferio norte, en sus meses de invierno.

Otros estudios recientes que han utilizado datos nacionales de países afectados por COVID-19 contradicen las anteriores conclusiones ya que muestran que la baja temperatura es beneficiosa para la transmisión viral (4–6). En concreto, un estudio en Barcelona que recogió la tasa de incidencia diaria de casos diagnosticados confirmados por pruebas de PCR en la Región Sanitaria de Barcelona y la temperatura máxima diaria, concluyeron que un aumento promedio de 1° C de la temperatura máxima disminuyó la tasa de incidencia en −7.5% el mismo día (7).

Cuando se han analizado los datos de varios países y la temperatura ambiente, así como la densidad de población, los resultados sugieren que la temperatura ambiente juega un papel importante en la propagación del SARS-CoV-2. Es decir, la temperatura puede afectar la supervivencia de SARS-CoV-2 en el medio ambiente y en ambientes cerrados, donde siempre es más fácil la trasmisión (8).

La temperatura puede desempeñar un papel importante en la salud pública en términos de desarrollo y control de epidemias (9) ya que hay rangos de temperatura específicos que se adaptan mejor al beneficio donde el virus. Además, las temperaturas más bajas contribuyen a la transmisión porque es cuando aumenta la vulnerabilidad. Por lo tanto, la llegada del verano podría reducir la transmisión del SARS-CoV-2.

Sin embargo, los estudios transversales a escala de país podrían tener algún error de medición debido a la alta variabilidad espacial al estimar una exposición a temperatura fija para grandes áreas geográficas (10), por lo que habría que seguir estudiando este factor como transmisor del SARS-CoV-2.

Por otro lado, se está estudiando la posible relación entre el elevado número de contagios de SARS-CoV-2 y la contaminación atmosférica. Es decir, la alta aglomeración de contaminantes del aire podría facilitar la propagación del virus. La hipótesis de que la contaminación del aire facilita la propagación del virus fue demostrada y respaldada por Cui et al. (11) durante el brote de SARS en China en 2002. Este estudio analizó la correlación entre el incremento del API (Índice de contaminación del aire) y la tasa de mortalidad por SARS en 5 regiones de China. Las regiones se seleccionaron de acuerdo con su elevado índice de contaminación del aire, teniendo en cuenta que un API inferior a 100 se considera saludable para la población en general. Según esta investigación, las cinco regiones en estudio (Guangdong, Shanxi, Hebei, Beijing y Tianjin) presentaron una relación lineal entre API, en el período de abril a mayo de 2003, y la tasa de mortalidad por SARS. Cuanto menor es el API, menor es la tasa de mortalidad (11).

No solo el virus del SARS, sino otras enfermedades respiratorias como la EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva crónica) encuentran un «territorio» fértil en las partículas contaminantes del aire y, en una relación lineal, sobreviven más tiempo y se vuelven más agresivas en un sistema inmunológico ya agravado por estas sustancias nocivas (12).

Un análisis epidemiológico en 2017 (13) respecto a la contaminación del aire y las infecciones virales respiratorias observó una correlación positiva entre el alto nivel de partículas (PM) en algunas áreas urbanas y la mortalidad debido a afecciones cardiovasculares y respiratorias. La exposición elevada a PM (partículas en suspensión) común presente en el aire puede alterar la inmunidad del huésped a las infecciones virales respiratorias.

Un estudio reciente de la SIMA (Società Italiana di Medicina Ambientale) ha mostrado que la especificidad de la alta propagación del virus SARS-CoV-2 en algunas áreas del norte de Italia probablemente esté relacionada con las condiciones de contaminación del aire. En la difusión de la Covid-19 en Italia, las partículas atmosféricas ejercen una acción portadora (o impulso) junto con el virus. El PM10 (partículas en suspensión con diámetro menor de 10 µm) está compuesto de partículas sólidas y líquidas que permiten flotar en el flujo de aire por más tiempo y extenderse a grandes distancias. El PM atmosférico tiene una subcapa que facilita la supervivencia del virus en los flujos de aire durante horas o días. El aspecto atmosférico local es otro factor ambiental que debe considerarse en la difusión acelerada de este virus. De hecho, el SARS-CoV-2 ha facilitado las tasas de activación en presencia de alta humedad relativa local, mientras que se inhibe en situaciones de clima cálido (14). Esta investigación muestra cómo las regiones del norte de Italia, que han sido las más afectadas por Covid-19, también son aquellas con una gran cantidad de partículas atmosféricas (PM10 y PM2.5) que superaban los estándares legislativos (límite, 50 μg / m3 por día) en el mes de febrero de 2020.

Por tanto, varios estudios plantean la hipótesis sobre la relación entre contaminación atmosférica y contagios de SARS-CoV-2, que será validada por futuros estudios epidemiológicos en múltiples regiones geográficas afectadas por la pandemia de Covid-19.

En resumen:

• La temperatura ambiente puede afectar la supervivencia de SARS-CoV-2 en el medio ambiente, siendo las bajas temperaturas y la humedad favorecedoras de su expansión.
• Los contaminantes del aire, como las partículas, el dióxido de nitrógeno y el monóxido de carbono, probablemente faciliten la longevidad de las partículas de virus en condiciones climáticas favorables.
• Se necesitan nuevos estudios para aumentar la evidencia científica sobre los aspectos climatológicos y de contaminación que afectan a la transmisión del SARS-CoV-2.

 

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REFERENCIAS

1. Hemmes JH, Winkler KC, Kool SM. Virus survival as a seasonal factor in influenza and poliomyelitis. Antonie Van Leeuwenhoek. 1962 Dec;28(1):221–33.
2. Tan J, Mu L, Huang J, Yu S, Chen B, Yin J. An initial investigation of the association between the SARS outbreak and weather: With the view of the environmental temperature and its variation. J Epidemiol Community Health. 2005 Mar 1;59(3):186–92.
3. Yao Y, Pan J, Liu Z, Meng X, Wang W, Kan H, et al. No Association of COVID-19 transmission with temperature or UV radiation in Chinese cities. The European respiratory journal. NLM (Medline); 2020.
4. Triplett M. Evidence that higher temperatures are associated with lower incidence of COVID-19 in pandemic state, cumulative cases reported up to March 27, 2020. medRxiv. 2020 Apr 12;2020.04.02.20051524.
5. Wang J, Tang K, Feng K, Lv W. High Temperature and High Humidity Reduce the Transmission of COVID-19. SSRN Electron J. 2020 Mar 11;
6. Wang M, Jiang A, Gong L, Luo L, Guo W, Li C, et al. Temperature significant change COVID-19 Transmission in 429 cities. medRxiv. 2020 Feb 25;2020.02.22.20025791.
7. Tobías A, Molina T. Is temperature reducing the transmission of COVID-19 ? Vol. 186, Environmental Research. Academic Press Inc.; 2020.
8. Holtmann M, Jones M, Shah A, Holtmann G. Low ambient temperatures are associated with more rapid spread of COVID-19 in the early phase of the endemic. Environ Res. 2020 May 6;109625.
9. McMichael AJ, Wilkinson P, Kovats RS, Pattenden S, Hajat S, Armstrong B, et al. International study of temperature, heat and urban mortality: the ‘ISOTHURM’ project. Int J Epidemiol. 2008 Jun 3;37(5):1121–31.
10. Soares PMM, Cardoso RM, Miranda PMA, de Medeiros J, Belo-Pereira M, Espirito-Santo F. WRF high resolution dynamical downscaling of ERA-Interim for Portugal. Clim Dyn. 2012 Nov 1;39(9–10):2497–522.
11. Cui Y, Zhang Z-F, Froines J, Zhao J, Wang H, Yu S-Z, et al. Air pollution and case fatality of SARS in the People’s Republic of China: an ecologic study. Environ Heal. 2003 Dec 20;2(1):15.
12. Martelletti L, Martelletti P. Air Pollution and the Novel Covid-19 Disease: a Putative Disease Risk Factor. SN Compr Clin Med. 2020 Apr 15;2(4):383–7.
13. Ciencewicki J, Jaspers I. Air Pollution and Respiratory Viral Infection. Inhal Toxicol. 2007 Jan 6;19(14):1135–46.
    14. Setti L, Rizzo -Società E, Medicina I, Alessandro A, Italiana M-S, Ambientale M. Relazione circa l’effetto dell’inquinamento da particolato atmosferico e la diffusione di virus nella popolazione.