La importancia de la vigilancia epidemiológica

La vigilancia epidemiológica constante resulta fundamental para avanzar en la erradicación de la polio

Por Diana Schoberg

Varios países africanos se consideran en situación de alto riesgo de sufrir un brote de polio. Durante muchos años, Malaui no se encontraba en esa lista.

El país cuenta con una sólida infraestructura de salud pública y una buena tasa de inmunización. La última vez que un niño quedó paralizado por la polio fue en 1992, décadas antes de que todos los países del continente fueran considerados libres de polio. «Imagínese cuántos niños nacieron y crecieron sin conocer la polio», señala Jamal Ahmed, coordinador del programa de erradicación de la polio en la región africana de la Organización Mundial de la Salud. Por eso, cuando en febrero de 2022 un niño de Malaui resultó positivo en la prueba del poliovirus salvaje, «fue toda una sorpresa», afirma Ahmed.

También fue una sorpresa desagradable cuando, unos meses más tarde, Janell Routh recibió un correo electrónico de Kirsten St. George, del Wadsworth Center, el laboratorio de referencia sobre la polio del estado de Nueva York. El laboratorio había identificado un caso de polio en un hombre no vacunado que vivía en el condado de Rockland, a unos 50 kilómetros al norte de Manhattan. «Fue una gran sorpresa», dice Routh, funcionario médico de la División de Enfermedades Virales de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. «Nunca pensamos que veríamos un caso de polio paralítica en Estados Unidos». 

Entonces, ¿cómo descubrieron los trabajadores de la salud la polio en dos países considerados libres de esta enfermedad durante mucho tiempo? ¿Y cómo pueden estar seguros de que ya no está presente? Este proceso de búsqueda de una enfermedad se conoce como vigilancia epidemiológica, algo a lo que Rotary ha destinado 73,6 millones de dólares en los últimos cinco años. A medida que nos acercamos a la erradicación mundial de la polio, la vigilancia epidemiológica desempeñará un papel fundamental para garantizar que el mundo esté realmente libre de esta enfermedad.

Si se ejecutan como es debido, los fundamentos de la vigilancia epidemiológica son relativamente sencillos. "En la salud pública, solo se ve lo que se busca", explica Stella Anyangwe, coordinadora de la campaña Pongamos Fin a la Polio en Sudáfrica, que trabajó para la Organización Mundial de la Salud durante 17 años. "Si no buscas algo, no lo ves, aunque el hecho de que no lo veas no significa que no exista. Eso es lo que hace la vigilancia: recoger y analizar información para luego interpretarla".

Otro detalle nada delicado: la forma en que los encargados de la vigilancia contra la polio realizan sus labores es decididamente poco glamurosa. Resulta que una de las claves para garantizar un mundo libre de polio son las heces.

En noviembre de 2021, cuando una niña de 3 años de una zona desfavorecida de la capital de Malaui, Lilongüe, se presentó en un hospital con parálisis en el costado derecho, los médicos diagnosticaron rápidamente parálisis flácida aguda, una aparición repentina de debilidad muscular, normalmente en las extremidades. La parálisis flácida aguda tiene muchas causas; la polio es solo una de ellas, y su aparición es rara, una razón más por la que las pruebas de seguimiento son esenciales.

La polio se transmite a través de los excrementos humanos (o, más raramente, a través de los estornudos y la tos). Entra en el organismo a través de la boca, por ejemplo en alimentos o agua contaminados. El virus se multiplica en el tracto gastrointestinal y se elimina con las heces. Cuando los médicos diagnostican a un paciente con parálisis flácida aguda, envían una muestra de heces a un laboratorio de referencia sobre la polio para detectar el virus. Esto se denomina vigilancia contra la parálisis flácida aguda: buscar casos de esta parálisis, el principal síntoma de la polio, y luego confirmar, a través de la muestra, si fueron causados por el virus. 

Farrell Tobolowsky, epidemiólogo de la División de Inmunización Global de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos, utiliza una metáfora de pesca para describir la vigilancia contra la parálisis flácida aguda. «Nunca olvides la red que utilizas para pescar», señala. «Podrías pescar la polio». 

En Malaui, tal como indica el protocolo a seguir, los médicos obtuvieron una muestra de heces de la niña. Sin embargo, debido a que habían pasado 30 años desde el último caso de polio en ese país, el virus no estaba en la mente de nadie. Ese enero, la muestra fue enviada al laboratorio de referencia más cercano, en Sudáfrica.

Técnicos de laboratorio ponen la muestra en un cultivo celular para ver si el poliovirus crece. Cuando secuenciaron el virus, comprobaron que se trataba del poliovirus salvaje de tipo 1. La muestra se envió a un laboratorio especializado de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos en Atlanta, donde pruebas adicionales confirmaron el hallazgo y determinaron que la secuencia genética de la muestra estaba vinculada a una cadena de transmisión vista por última vez en la provincia pakistaní de Sindh en octubre de 2019.  

Los genes actúan como una especie de «reloj molecular», explica Ousmane Diop, coordinador de la Red Mundial de Laboratorios contra la Polio de la Organización Mundial de la Salud. A medida que el poliovirus se transmite, muta, a una velocidad de aproximadamente nueve mutaciones por año. Al contar el número de mutaciones de la muestra, los científicos pudieron determinar cuánto tiempo llevaba circulando el virus. 

Ahmed afirma que la secuencia genética de la muestra mostraba que el virus había sido importado. «Había divergido lo suficiente como para que estuviera claro que había circulado durante al menos dos años».

En guardia contra la polio

La vigilancia epidemiológica para detectar casos de parálisis flácida aguda es el método de referencia para detectar casos de polio. Las cuatro etapas de esta vigilancia son las siguientes:

1. Encontrar niños con parálisis flácida aguda y reportar estos casos

2. Transportar las muestras de heces para su análisis

3. Aislar e identificar el poliovirus en el laboratorio

4. Completar el mapeo del virus para determinar el origen de la cepa

Fuente: Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio

Al igual que en Malaui, los médicos en Estados Unidos no buscaban casos de polio. El último caso de polio salvaje allí contraído data de 1979. Pero en 2014 comenzaron a ver niños con síntomas similares. «Si esto hubiera ocurrido hace 50 años, los habríamos considerado casos de polio», afirma Routh. «Pero dado que la polio había sido eliminada, ¿qué era lo que estaba causando esto?» Los científicos han descubierto que otros virus de la misma familia que el poliovirus pueden causar una enfermedad similar a la polio, y uno llamado EV-D68 probablemente estuvo detrás de los brotes registrados en 2014, 2016 y 2018.  

En junio de 2022, cuando un hombre de 20 años de edad sin vacunar en el estado de Nueva York acudió a urgencias con dolor de espalda y estómago, rigidez en el cuello, algo de fiebre y debilidad en ambas piernas, lo que buscaban identificar los médicos era una enfermedad parecida a la polio, la mielitis flácida aguda. Con la llegada del verano, una época habitual para la aparición de casos de parálisis flácida aguda, Nueva York había enviado una alerta a los médicos pidiéndoles que estuvieran atentos a los pacientes que presentaran cualquier tipo de debilidad muscular repentina. 

Con la parálisis flácida aguda en mente, los médicos, observando la falta de reflejos y fuerza en las piernas del hombre, recogieron varias muestras, incluidas heces, para detectar dicha enfermedad. Para sorpresa de todos, la muestra de heces dio positivo para el poliovirus. La secuenciación genética determinó que se trataba de una variante del poliovirus de tipo 2 relacionada con cepas que circulaban en Londres y Jerusalén. Múltiples brotes de esta variante del poliovirus circulan en comunidades con bajas tasas de inmunización de todo el mundo. 

«Fue increíble ver cómo toda la labor que habíamos realizado desde 2014 para establecer el sistema de vigilancia contra la parálisis flácida aguda daba sus frutos», afirma Routh, «y poder detectar el primer caso de polio en Estados Unidos en mucho tiempo».

A los pocos días de confirmarse el caso de poliovirus salvaje en Malaui, y partiendo de la base de que la polio llevaba dos años circulando por África, la Organización Mundial de la Salud, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos y otras organizaciones colaboradoras internacionales se lanzaron de lleno a la lucha contra la enfermedad. Su primer objetivo fue preparar la vacunación masiva de más de 33 millones de niños en Malaui y los países vecinos de Mozambique, Tanzania, Zambia y Zimbabue. 

Simultáneamente, los funcionarios sanitarios impartieron capacitación a los trabajadores de los sistemas de salud de esos cinco países para que identificaran síntomas de polio cuando viajaban de casa en casa para vacunar a los niños. Gracias a esta vigilancia reforzada, pudieron identificarse otros ocho niños y adolescentes de Mozambique que habían quedado paralizados por la polio. «Puedes imaginarte el caos que se desató», señala Anyangwe, socio del Club Rotario de Pretoria (Sudáfrica), que viajó a Mozambique para participar en una evaluación de la respuesta de la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio.

Todos los casos de Mozambique se registraron en la provincia noroccidental de Tete, que las autoridades consideran ahora el epicentro del brote. «Creemos que la primera importación se produjo en Mozambique», explica Diop, «y el caso detectado en Malawi puede deberse a que la vigilancia allí es más es más estricta». 

En Estados Unidos, las autoridades sanitarias también pasaron a la acción, trabajando bajo el supuesto de que un caso de polio de tipo 2 podría significar la existencia de miles de infecciones leves o asintomáticas. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos organizaron un seminario web para médicos y aumentaron las labores de vigilancia contra la debilidad muscular repentina. Las autoridades sanitarias se esforzaron por aumentar las tasas de vacunación; en el condado de Rockland, donde vivía el hombre diagnosticado de polio, solo el 60 % de los niños de 2 años habían recibido las tres dosis recomendadas de la vacuna antipoliomielítica, incluido un código postal en el que solo el 37 % de los niños de esa edad estaban totalmente inmunizados. El promedio nacional de vacunación es del 93 %. 

Para saber en qué momento se había producido el brote y hasta qué punto se había extendido, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos recurrieron a otra herramienta indispensable: la vigilancia epidemiológica ambiental.

Dado que el mundo está cerca de erradicar la polio, son muy pocos los niños que cada año quedan paralizados por esta enfermedad. Pero los casos de estos niños suponen la existencia de miles de infecciones asintomáticas. La vigilancia contra la parálisis flácida aguda detecta los casos que causan parálisis. Pero, ¿cómo encontramos los demás?  

Una vez más, debemos recurrir a las muestras fecales. Los científicos emplean el mismo proceso que cuando se analizan las heces de un niño con parálisis, pero en lugar de eso, analizan muestras del sistema de alcantarillado local. Este proceso de vigilancia epidemiológica ambiental les ayuda a estudiar a toda una población de niños en lugar de a uno solo. Usando la analogía de la red de pesca de Tobolowsky, la vigilancia epidemiológica ambiental tiende una red más amplia al buscar el virus en las aguas residuales. 

Ya en la antigua Grecia se culpaba a las aguas residuales, o más bien a los vapores que desprendían, de la transmisión de enfermedades. La idea de que las aguas residuales eran las culpables se remonta a la Inglaterra de mediados del siglo XIX. La fiebre tifoidea se aisló de las aguas residuales en 1928 y, en 1939, los científicos determinaron que las aguas residuales podían utilizarse como indicador de la actividad del poliovirus.  

En el año 2000, la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio empezó a buscar el poliovirus en muestras de aguas residuales en Egipto, donde la polio seguía siendo endémica. Esta iniciativa contribuyó a la erradicación del poliovirus salvaje en ese país, lo que llevó a la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio a implantar la vigilancia epidemiológica ambiental en otros países polioendémicos a partir de 2009 y a ampliarla posteriormente a otros países. Otros países también realizan su propia vigilancia de aguas residuales al margen de la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio. En total, señala Diop, la vigilancia epidemiológica ambiental se lleva a cabo en alrededor de 800 lugares repartidos por todo el mundo.

En países con buenos sistemas de alcantarillado, las autoridades sanitarias recolectan muestras de aguas residuales sin tratar antes de que lleguen a la depuradora. Pero, en realidad, las zonas con mayor riesgo de polio a menudo cuentan con deficientes sistemas de saneamiento. En esos casos, a medida que las autoridades intentan determinar exactamente dónde tomar las muestras, buscan otros indicadores reveladores, como lugares con un entorno socioeconómico poco desarrollado, un alto nivel de migrantes y movimientos de población, y antecedentes de brotes de polio y otras enfermedades. 

Una vez determinados dichos lugares, las autoridades sanitarias utilizan las estadísticas del censo e imágenes por satélite de esas zonas, así como mapas topográficos para ver por dónde fluyen las aguas residuales desde los puntos más elevados a los más bajos. «Por lo general, los sitios apropiados presentan un buen flujo y no aguas estancadas», explica Ahmed. «Intentamos concentrarnos en las mañanas partiendo de la base de que la mayoría de la gente va al baño entonces». 

En zonas que en las que los trabajadores contra la polio tenían dificultades para llevar a cabo sus funciones, se puede contar con la ayuda de los técnicos de saneamiento ya que los habitantes de estas comunidades suelen confiar en ellos; como apunta Diop, nadie quiere que se viertan aguas residuales delante de su casa. Gracias a esta confianza, los técnicos de saneamiento no suelen tener dificultades para obtener las muestras necesarias. 

En febrero de 2022, cuando se confirmó el caso de polio en Malaui, el país se encontraba en la lista de lugares en los que la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio había decidido ampliar sus actividades de vigilancia epidemiológica ambiental, y un equipo ya había comenzado el trabajo preliminar. «En cuanto se identificó el caso, dos o tres agentes de vigilancia fueron de ciudad en ciudad para identificar los lugares adecuados para obtener muestras», explica Ahmed. «Creo que a los cuatro días de la declaración del brote, ya habíamos recogido nuestras muestras iniciales de vigilancia epidemiológica ambiental en un lugar de Lilongüe. En un mes, ya teníamos ocho o nueve sitios en todo el país». Ninguna muestra en Malaui ha dado positivo para el poliovirus salvaje.  

También se intensificó la vigilancia epidemiológica ambiental en los países vecinos, incluido el epicentro del brote, la provincia de Tete en Mozambique. Allí, sin embargo, las autoridades sanitarias tuvieron dificultades para encontrar sitios en los que llevar a cabo labores de vigilancia epidemiológica ambiental de calidad y no han podido detectar el poliovirus salvaje en las aguas residuales. «El sistema de vigilancia contra la parálisis flácida aguda fue lo más valioso», afirma Ahmed. 

Una vez identificada, una muestra positiva puede proporcionar información útil. En Botsuana, por ejemplo, se identificó la variante del poliovirus de tipo 2 el año pasado a través de un muestreo ambiental, y las autoridades sanitarias pudieron lanzar dos rondas de inmunizaciones, logrando detener la enfermedad antes de que paralizara a alguien. Pero una muestra negativa no es tan definitiva como una muestra positiva. Un resultado negativo podría significar que la enfermedad no está presente, pero también puede significar que la muestra era deficiente o simplemente que se tomó el día equivocado. Una muestra es solo una instantánea de un momento concreto, insiste Diop. «Es información valiosa, pero no es la panacea para detectar todos los poliovirus», añade. «La vigilancia epidemiológica ambiental solo puede ser un complemento de la vigilancia contra la parálisis flácida aguda, la cual sigue siendo el método de referencia».

En Estados Unidos, las autoridades sanitarias también recurrieron al muestreo de aguas residuales para medir el alcance de la propagación de la variante del poliovirus, una tarea menos onerosa desde la pandemia. 

Después de que los estudios realizados demostraran que el virus de la COVID-19 podía rastrearse en las aguas residuales, en el año 2020 los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos establecieron el Sistema Nacional de Vigilancia de Aguas Residuales para detectar infecciones emergentes. En junio de 2023, más de 1400 centros de todo el país vigilaban las aguas residuales para detectar el coronavirus, lo que representa el 40 % de la población estadounidense. Los centros recopilan datos regularmente y los envían a los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos. 

Los investigadores utilizaron las muestras recogidas para la vigilancia contra la COVID-19 para retroceder en el tiempo una vez que las autoridades sanitarias identificaron el caso de polio de Nueva York. «El Estado de Nueva York había realizado pruebas de detección de la COVID y almacenado muestras», recuerda Routh. «Pudimos sacar muestras del estante y realizar pruebas retrospectivas». El hombre paralizado por la polio empezó a sentir debilidad en junio; las autoridades examinaron las muestras recogidas en el condado de Rockland y en un condado vecino en mayo y abril y encontraron algunas positivas para el poliovirus. Esto indicaba que el virus llevaba varias semanas en circulación antes de que el paciente llegara al hospital, lo que desencadenó, al igual que sucedió en Malaui, una campaña para aumentar la vacunación contra la polio entre los niños no vacunados y una mayor vigilancia de los síntomas de esta enfermedad. 

Luego, las autoridades sanitarias ampliaron su investigación, buscando en la ciudad de Nueva York, adonde viajaban a menudo personas pertenecientes a la comunidad del paciente; en otros condados cercanos; y en lugares con poblaciones similares de Connecticut y Nueva Jersey, estados limítrofes con Nueva York. Si bien no se registraron muestras positivas en los otros dos estados, los investigadores detectaron repetidamente la polio en muestras de aguas residuales en Nueva York hasta el mes de octubre de 2022, cuando las detecciones disminuyeron bruscamente (estadísticamente, la polio es una enfermedad más propia del verano en climas templados). Desde finales de febrero no se registran muestras positivas en aguas residuales. Desde entonces, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos han elaborado planes para llevar las pruebas a varias otras comunidades en otros estados con tasas de vacunación más bajas. 

«Estamos muy agradecidos», asegura Routh. «Nos preocupaba la posibilidad de que en verano se produjera un brote de poliovirus en las aguas residuales o de que reimportáramos el poliovirus de otro condado que estuviera sufriendo un brote. Crucemos los dedos». 

Ahmed también está atento y a la espera de ver si se controla el brote de polio salvaje en África. «El virus de la polio es muy engañoso», asegura. «Puede circular durante bastante tiempo sin ser detectado. Siempre decimos que es necesaria una combinación de buena vigilancia y tiempo».

Los investigadores trabajan para aumentar la sensibilidad de las pruebas a fin de detectar la polio en muestras de aguas residuales aunque la tasa de transmisión sea muy baja: es decir, hacer que la malla de la red de pesca sea tan fina que no pueda escaparse ningún caso. «Esto será importante incluso para el período posterior a la certificación», indica Diop, «para asegurarnos de que no se nos escape ningún poliovirus».   

También será importante realizar pruebas constantes en las zonas de alto riesgo, ya que una muestra negativa podría significar simplemente un mal día. Unas pruebas repetidamente negativas harán que las autoridades confíen más en que la polio ha desaparecido de verdad. 

Con un historial de tres décadas, tanto el personal como la infraestructura física de la red de laboratorios de la Iniciativa Mundial para la Erradicación de la Polio, resultó fundamental para la vigilancia contra la COVID-19. Los expertos de la red de laboratorios contra la polio ayudaron a establecer procesos nacionales para las pruebas de detección del coronavirus, y su personal colaboró en las labores de detección. «Contamos con los conocimientos necesarios», manifiesta Ahmed. «También nos estamos beneficiando de la infraestructura que se amplió debido a la COVID, ya que ahora hay un mayor número de personas que disponen de los conocimientos necesarios para realizar la secuenciación de los virus. Cuando se trata de la red de laboratorios, nos hallamos ante un escenario en el que todos ganan en materia de salud pública en África». 

Esta red ampliada de vigilancia de aguas residuales en todo el mundo tiene un enorme potencial para el futuro. «Los usos son infinitos», apunta Routh. «Estoy interesada en usarla para la gripe. ¿Podríamos predecir las cepas que Estados Unidos podría registrar en su temporada de gripe y ser capaces de adaptar las vacunas con mayor rapidez?». En 2022, investigadores estadounidenses analizaron las aguas residuales para rastrear la propagación del mpox, el virus anteriormente conocido como viruela del mono. Y las aguas residuales pueden utilizarse para todo, desde vigilar el consumo de opiáceos hasta predecir las tasas de obesidad en una comunidad o detectar cepas de tuberculosis resistentes a los medicamentos, lo que permite una respuesta más rápida.  

El futuro de la erradicación de la polio reside en la vigilancia, y la epidemiología basada en las aguas residuales será una herramienta clave en las labores de monitoreo. En el futuro, también podría desempeñar un papel fundamental a medida que la sociedad se enfrente a otros problemas de salud pública, lo que significa que las inversiones realizadas por Rotary en materia de vigilancia epidemiológica seguirán dando frutos en los años venideros.

Este artículo fue publicado originalmente en el número de octubre de 2023 de la revistaf Rotary.

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