Detectan SARS-CoV-2 en aguas residuales de Caracas días antes de la notificación oficial de casos: una noticia de la que se puede sacar provecho

Somos lo que excretamos. La orina y las heces no sólo son productos de desecho del organismo: también son indicadores de salud, ya que su aspecto y contenido pueden confirmar o descartar la presencia de enfermedades, entre ellas los virus. Científicos en países como Estados Unidos (EE. UU.) y España han demostrado la presencia en aguas residuales de fragmentos genéticos del coronavirus de tipo 2 causante del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) excretados por personas infectadas. Una reciente investigación venezolana detectó ácido ribonucleico (ARN) viral liberado por pacientes en aguas residuales del Área Metropolitana de Caracas hasta seis días antes de la notificación oficial de los casos, una noticia que podría resultar útil si las autoridades sanitarias se lo proponen.

“Las aguas residuales no tratadas pueden considerarse una muestra de excrementos de la comunidad que, si se monitorea de manera oportuna, puede identificar picos en los virus excretados que pueden estar relacionados con brotes (…) y servir como un sistema de alerta temprana, complementando la vigilancia de la salud pública en aquellas regiones donde actualmente se registran subnotificaciones de COVID-19”, afirman los autores en el artículo, publicado por Scientific Reports (Nature Portfolio) el pasado mes de noviembre.

Dos Individuos de Número de la Academia de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales de Venezuela (ACFIMAN) destacan como coautoras: las doctoras Flor Pujol (Sillón XVI), investigadora emérita del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC); y María Eugenia Grillet (Sillón X), investigadora del Instituto de Zoología y Ecología Tropical (IZET) de la Universidad Central de Venezuela (UCV). En el estudio también participaron Marjorie Bastardo-Méndez (IZET-UCV), Héctor Rangel (IVIC), Rossana Jaspe (IVIC), Nora Malaver (IZET-UCV), María Rodríguez (IZET-UCV) y Alejandra Zamora-Figueroa (líder del proyecto y experta tanto del IZET-UCV como del IVIC).

Alcantarillado común

Quebrada Tocome (Cortesía: www.rioguaire.org)

En el artículo, se dice que “las concentraciones virales en las aguas residuales aumentan varios días antes de la identificación mediante pruebas clínicas”. Esto se debe a que “las personas excretan virus antes de tener síntomas y algunas permanecen asintomáticas. Es por eso que se detecta en aguas residuales antes de detectarse el brote”, señaló la doctora Pujol. De acuerdo con la doctora Grillet, la vigilancia de las aguas residuales refleja “todo el espectro de gravedad de la enfermedad, independientemente de la búsqueda de atención médica por parte de los afectados”.

¿Es posible localizar fácilmente el SARS-CoV-2 en aguas residuales? Según la doctora Pujol, su detección en estos ambientes es más compleja que la de otros virus “por la naturaleza de su genoma y por substancias presentes en el agua que inhiben la identificación molecular. De hecho, cuesta su secuenciación”.

Sobre este punto, la doctora Grillet explicó que los sistemas de vigilancia de enfermedades infecciosas basados en aguas residuales cuantifican la presencia de biomarcadores de patógenos, como ARN o ADN (ácido desoxirribonucleico), que excretan los individuos infectados. “Mientras que las pruebas de laboratorio clínico rastrean los casos individuales, la toma de muestras y el análisis en las aguas residuales proporciona datos agregados de los hogares y otras instituciones en la ciudad que comparten un sistema de alcantarillado común. Es un indicador de la magnitud de la carga del agente patógeno en las aguas residuales, útil para comprender la presencia y los aumentos o las disminuciones en la prevalencia de la infección en una comunidad”.

Cuatro años de pandemia

Aunque dejó de ser una Emergencia de Salud Pública de Importancia Internacional el 5 de mayo de 2023, la COVID-19 ahora constituye un problema de salud establecido y persistente que “sigue matando y sigue cambiando”, en palabras del director de la Organización Mundial de la Salud (OMS), doctor Tedros Adhanom Gebreyesus.

Entre enero de 2020 y el 15 de diciembre de 2024, se reportaron a la OMS más de 777 millones de casos en 240 países, incluyendo 7,1 millones de muertes. Según la OMS, en Venezuela los reportes en el mismo período fueron de 552 695 casos y 5856 muertes.

En su “Declaración acerca de la decimocuarta reunión del Comité de Emergencias del Reglamento Sanitario Internacional (2005) sobre la pandemia de enfermedad por coronavirus (COVID-19)”, publicada en enero de 2023, la OMS recomendó a los Estados Parte utilizar “un enfoque integrado para la vigilancia de enfermedades infecciosas respiratorias en el que se aproveche el sistema mundial de vigilancia y respuesta a la gripe. En la vigilancia debería incorporarse información de poblaciones centinela representativas, vigilancia basada en eventos, vigilancia de aguas residuales humanas, serovigilancia y vigilancia animal-humana-ambiental”.

El primer análisis de aguas residuales del mundo se realizó en Londres en 1854. El médico Jon Snow, conocido como el “padre de la epidemiología”, relacionó los casos de cólera con una bomba de agua contaminada. Después de que Snow logró que retiraran la manivela de la bomba de agua, tanto las muertes como los casos de cólera se redujeron drásticamente. Sin embargo, la epidemiología de las aguas residuales “se teorizó por primera vez en 2001 y luego se implementó en 2005 para rastrear el uso de cocaína y otras drogas ilícitas, así como el uso de oseltamivir (Tamiflu) durante la pandemia de influenza de 2009”, recuerdan los autores en Scientific Reports.

COVID-19 en Caracas

Sectores muestreados

La prueba de campo experimental sobre la potencial aplicación de la epidemiología basada en aguas residuales en el norte de Venezuela se realizó entre el 6 de septiembre de 2021 y el 11 de julio de 2023. Se seleccionó la ciudad de Caracas como área de estudio por haber sido “la región del país donde comenzó la epidemia de COVID-19 y fue mejor documentada”, indican en el artículo.

Las muestras de aguas residuales se recolectaron directamente de las alcantarillas de descarga de afluentes domésticos. El muestreo inició en siete sectores urbanos del Área Metropolitana de Caracas (Distrito Capital y estado Miranda): San Bernardino, Caricuao, Catia, Propatria, Coche, Los Chaguaramos y Petare. En enero y febrero de 2022 se añadieron puntos de muestreo en Chacao y El Valle. El último en ser incluido fue Chacaíto (noviembre de 2022).

“Estos sectores incluyen localidades con áreas predominantemente residenciales y alta actividad comercial (Caricuao, Catia, Propatria, Coche, Chacao y Chacaíto), actividad comercial moderada (El Valle) y presencia de clínicas y hospitales (San Bernardino, Los Chaguaramos). Por otro lado, Petare es una zona densamente poblada con barrios marginales, acceso limitado a agua potable, alguna industria y redes de alcantarillado formales e informales. Sin embargo, esta zona enfrenta un problema importante en materia de saneamiento básico, ya que las aguas residuales no reciben tratamiento en el sistema de alcantarillado de la ciudad, sino que se vierten a los ríos cercanos”, sostienen los autores.

Resultados generales

Quebrada Catuche (Cortesía: www.rioguaire.org)

En total, se recogieron 310 muestras, de las cuales 217 resultaron positivas a COVID-19 para al menos uno de los genes analizados, lo que supone una tasa de positividad total del 70 %. Los autores validan “la correlación entre los casos de COVID-19 notificados y la concentración de SARS-CoV-2 en las aguas residuales, lo que respalda la hipótesis de que el nivel de virus en las aguas residuales refleja los niveles de infección de la comunidad. En particular, el virus pudo detectarse en las aguas residuales entre 6 y 4 días antes de la notificación oficial de los casos, lo que destaca su potencial para el rastreo temprano”. Para los científicos venezolanos, “estos resultados son consistentes con trabajos previos realizados en Italia, donde se detectó ARN del SARS-CoV-2 en aguas residuales antes de que se documentaran los casos”.

Durante el estudio, los autores también observaron una disminución de las muestras positivas en aguas residuales, tendencia que asociaron con las campañas de vacunación en Venezuela. “Los casos disminuyeron entre marzo y abril de 2022 y la carga viral en aguas residuales disminuyó en consecuencia”.

“La pandemia nos inspiró a implementar rápidamente un método novedoso de monitoreo ambiental”, concluyen los autores en su publicación. “Como perspectiva futura, se espera que esta metodología continúe aplicándose no sólo para COVID-19 sino para nuevas enfermedades infecciosas emergentes y reemergentes. De hecho, se ha identificado un gran conjunto de microorganismos de naturaleza patógena, incluidos virus, bacterias y protozoos, en matrices acuosas, especialmente en aguas residuales. Por lo tanto, existe una necesidad mundial urgente de rastrear estos patógenos, como podría ilustrarse con el reemergente virus de la viruela del mono”.

Ejemplo exitoso

En respuesta a la pandemia de COVID-19, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) lanzaron en septiembre de 2020 el Sistema Nacional de Vigilancia de Aguas Residuales (NWSS), mediante el cual se muestran datos sobre COVID-19, influenza A, influenza aviar A(H5), virus respiratorio sincitial (VRS) y viruela del mono (Mpox) en aguas residuales de todo EE. UU. Los datos son recopilados y reportados por los departamentos de salud pública estatales y locales y por socios académicos agrupados bajo la figura de WastewaterSCAN, una asociación entre los CDC y la Universidad de Stanford, la Universidad Emory y Verily.

En Venezuela, las instituciones equivalentes a un sistema análogo al estadounidense serían el Instituto Nacional de Higiene “Rafael Rangel” y el Ministerio del Poder Popular para la Salud, comentó la doctora Grillet. Coordinar con la Hidrológica de la Región Capital (Hidrocapital) y sus matrices regionales también sería un aspecto necesario, de acuerdo con la doctora Pujol.

Cuidado con el inodoro

Todos los análisis moleculares de la investigación publicada por Scientific Reports se llevaron a cabo en el Laboratorio de Virología Molecular del Centro de Microbiología y Biología Celular del IVIC. El trabajo incluyó desde la identificación molecular por pruebas de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) en tiempo real hasta la secuenciación.

Antes de que termines de leer esta reseña, recuerda que lo que baja puede subir nuevamente. Cada vez que descargas el inodoro se generan bioaerosoles −micropartículas infecciosas de origen biológico que pueden permanecer suspendidas en el aire− a partir de la orina, las heces o el vómito que viertes en la taza. Según la OMS, la COVID-19 también se propaga “en espacios cerrados mal ventilados o abarrotados, donde las personas suelen pasar períodos más largos. Esto se debe a que los aerosoles pueden permanecer suspendidos en el aire o viajar más lejos que la distancia de una conversación. Las personas también pueden infectarse al tocarse los ojos, la nariz o la boca después de tocar superficies u objetos que hayan sido contaminados por el virus”. Sugerencia: baja la tapa del inodoro antes de hacer la descarga y no salgas del baño sin lavarte cuidadosamente las manos.

Referencia:

Bastardo-Méndez, M., Rangel, H.R., Pujol, F.H. et al (2024). Detection of SARS-CoV-2 in wastewater as an earlier predictor of COVID-19 epidemic peaks in Venezuela. Sci Rep 14, 27294. Disponible aquí.