Juan Manuel Cordovez Alvarez

En el contexto del cambio climático global, los principales problemas que se deben afrontar desde el punto de vista ecológico son aquellos orientados  a evaluar el impacto que habrá sobre la pérdida de diversidad y el riesgo de emergencia de enfermedades. Estos dos fenómenos están estrechamente ligados y en efecto, se espera que los aumentos predichos de temperatura global, acompañados de los inminentes cambios en el uso del suelo, impacten negativamente en los ecosistemas y comunidades, afectando directamente la diversidad de especies entre las que se encuentran circulando patógenos que pueden ser además, de importancia médica para los humanos. La pérdida de diversidad impacta en los ciclos de transmisión de las enfermedades debido a que ecosistemas más diversos soportan una mayor variación en la competencia de las especies (entendida como su capacidad de infectarse y favorecer la replicación y posterior transmisión de un patógeno). A menor diversidad, por lo tanto, habrá mayor prevalencia de los patógenos en los individuos susceptibles y de esta forma aumentará el riesgo de infección a los humanos. El cambio climático, y en particular el aumento predicho en temperatura, afectarán también la distribución y abundancia relativa de las especies, impactando en la configuración de los ciclos de transmisión. Algunas predicciones hechas para Colombia, sugieren que las especies de vectores de leishmaniasis visceral, por ejemplo, van a tener un cambio en su distribución altitudinal, alcanzando posiblemente poblaciones de humanos susceptibles que previamente no han estado en contacto con estos insectos ni con el patógeno que transmiten. Sin embargo, estos cambios de distribución estarían acompañados por una pérdida en el área potencial de presencia de las especies por efecto de la altitud y por extinciones locales. Desde la perspectiva de las enfermedades emergentes, aquellas zoonóticas (transmitidas entre un animal vertebrado y el hombre), son las de mayor importancia ya que cerca del 60% de los eventos de enfermedades infecciosas que se registran a nivel global son de este tipo, de los cuales cerca del 72% tienen origen silvestre. En el trópico, 80% de las enfermedades tienen hospederos silvestres y son transmitidas por vectores. A pesar de los esfuerzos globales por predecir los focos de aparición de enfermedades emergentes y los cambios potenciales de distribución de especies de importancia médica, hasta el momento, se conocen pocos estudios para las regiones tropicales y en general se han enfocado en proyecciones de Dengue y Malaria. Para Colombia, se desconocen estudios sistemáticos por medio de los cuales se levante la información de base sobre la distribución altitudinal actual de las especies de importancia médica y a partir de la cual puedan realizarse análisis de variación en la distribución en años recientes por aumentos en la temperatura. Desde esta perspectiva, y considerando que las predicciones para el país sugieren que la mayor variación se registrará en un gradiente altitudinal, el objetivo de esta propuesta es evaluar el impacto del cambio climático en la distribución altitudinal de enfermedades emergentes transmitidas por vectores. Para cumplir con este objetivo, se propone realizar un muestreo de los patógenos circulantes en hospederos potenciales tanto vertebrados como invertebrados, a partir de los cuales se detectarán los agentes etiológicos causantes de enfermedades de importancia en salud pública en Colombia tales como: Leishmaniasis, Enfermedad de Chagas, Malaria y arbovirosis (Dengue, Zika, Chikungunya). Adicionalmente, se hará un levantamiento de la información climática en cada uno de los puntos de muestreo, con el fin de evaluar de qué forma la variación climática afecta variables eco-epidemiológicas como abundancias relativas y diversidad de insectos vectores, prevalencia de infección, presencia de reservorios y antropofilia. En dos gradientes altitudinales, uno desde el valle del Magdalena hasta la Sabana de Bogotá y otro desde la Orinoquía hasta la Sabana de Bogotá, se establecerán estaciones de muestreo entomológico y de reservorios cada 500 m desde los 0 hasta los 2500 msnm, en las cuales se realizarán muestreos una vezal año durante dos años. La información obtenida a partir de los muestreos altitudinales se utilizará posteriormente para realizar modelos de distribución potencial de los insectos vectores y sus patógenos asociados en los años 2050 y 2070, bajo proyecciones de cambio climático. De esta forma se espera poder proporcionar a las autoridades herramientas necesarias para establecer planes de prevención y mitigación de los efectos del cambio climático en las zonas vulnerables. Así mismo, la distribución actual obtenida en el presente estudio se comparará con los datos históricos de distribución de vectores y patógenos para la zona de estudio, para así determinar el impacto del cambio climático en la distribución actual.

El envenenamiento por serpientes es un problema de salud pública que afecta principalmente a países rurales tropicales. Este evento esta caracterizado por presentar una alta tasa de mortalidad y morbilidad si no se aplica el tratamiento por suero antiofídico en un tiempo prudente. Adicionalmente, debido a que este tratamiento necesita ser aplicado en centros médicos, la baja cobertura en salud pública que se presenta en distintas regiones rurales tropicales causa que no todo paciente reciba atención médica. Como consecuencia de esto, la recolección de información epidemiológica se dificulta haciendo que los datos que llegan a las entidades competentes generalmente subestimen la carga total del evento.Debido a la subestimación en la carga real de los envenenamientos, las autoridades competentes en salud pública no han priorizado este evento como una problemática que requiere de atención inmediata. Por esto, no se han podido implementar políticas adecuadas relacionadas con la prevención, control y tratamiento del evento. Dado que las poblaciones afectadas no tienen acceso a una correcta logística de manejo del evento, sufren grandes pérdidas debido a la alta tasa de mortalidad y morbilidad del envenenamiento: Las discapacidades o muertes causadas por los envenenamientos afectan directamente la economía del sector productivo rural. Por otro lado, las pérdidas económicas que se dan en el sector productivo también son causadas por los animales de producción que sufren de un envenenamiento. Aun así, no existe ningún tipo de datos que estimen la magnitud del evento en estos animales de producción. El objetivo de este proyecto es lograr estimar la carga total que generan los envenenamientos por serpientes sobre la población colombiana. Para lograr esto, se van a recolectar variables relacionadas con la biología de las serpientes de importancia médica y se van a relacionar con variables socio-económicas mediante un modelo matemático. Este modelo predecirá la incidencia total del envenenamiento en poblaciones rurales y en sus animales de producción. Posteriormente, el modelo se calibrará y se validara en una región de estudio mediante encuestan que busquen estimar la incidencia de los envenenamientos en las poblaciones rurales y sus animales de producción. Por último, ya habiendo sido validado el modelo, se extrapolará la predicción a todo Colombia y se estimara la carga total que causan los envenenamientos por serpientes.  

En el contexto del cambio climático global, los principales problemas que se deben afrontar desde el punto de vista ecológico son aquellos orientados  a evaluar el impacto que habrá sobre la pérdida de diversidad y el riesgo de emergencia de enfermedades. Estos dos fenómenos están estrechamente ligados y en efecto, se espera que los aumentos predichos de temperatura global, acompañados de los inminentes cambios en el uso del suelo, impacten negativamente en los ecosistemas y comunidades, afectando directamente la diversidad de especies entre las que se encuentran circulando patógenos que pueden ser además, de importancia médica para los humanos. La pérdida de diversidad impacta en los ciclos de transmisión de las enfermedades debido a que ecosistemas más diversos soportan una mayor variación en la competencia de las especies (entendida como su capacidad de infectarse y favorecer la replicación y posterior transmisión de un patógeno). A menor diversidad, por lo tanto, habrá mayor prevalencia de los patógenos en los individuos susceptibles y de esta forma aumentará el riesgo de infección a los humanos. El cambio climático, y en particular el aumento predicho en temperatura, afectarán también la distribución y abundancia relativa de las especies, impactando en la configuración de los ciclos de transmisión. Algunas predicciones hechas para Colombia, sugieren que las especies de vectores de leishmaniasis visceral, por ejemplo, van a tener un cambio en su distribución altitudinal, alcanzando posiblemente poblaciones de humanos susceptibles que previamente no han estado en contacto con estos insectos ni con el patógeno que transmiten. Sin embargo, estos cambios de distribución estarían acompañados por una pérdida en el área potencial de presencia de las especies por efecto de la altitud y por extinciones locales. Desde la perspectiva de las enfermedades emergentes, aquellas zoonóticas (transmitidas entre un animal vertebrado y el hombre), son las de mayor importancia ya que cerca del 60% de los eventos de enfermedades infecciosas que se registran a nivel global son de este tipo, de los cuales cerca del 72% tienen origen silvestre. En el trópico, 80% de las enfermedades tienen hospederos silvestres y son transmitidas por vectores. A pesar de los esfuerzos globales por predecir los focos de aparición de enfermedades emergentes y los cambios potenciales de distribución de especies de importancia médica, hasta el momento, se conocen pocos estudios para las regiones tropicales y en general se han enfocado en proyecciones de Dengue y Malaria. Para Colombia, se desconocen estudios sistemáticos por medio de los cuales se levante la información de base sobre la distribución altitudinal actual de las especies de importancia médica y a partir de la cual puedan realizarse análisis de variación en la distribución en años recientes por aumentos en la temperatura. Desde esta perspectiva, y considerando que las predicciones para el país sugieren que la mayor variación se registrará en un gradiente altitudinal, el objetivo de esta propuesta es evaluar el impacto del cambio climático en la distribución altitudinal de enfermedades emergentes transmitidas por vectores. Para cumplir con este objetivo, se propone realizar un muestreo de los patógenos circulantes en hospederos potenciales tanto vertebrados como invertebrados, a partir de los cuales se detectarán los agentes etiológicos causantes de enfermedades de importancia en salud pública en Colombia tales como: Leishmaniasis, Enfermedad de Chagas, Malaria y arbovirosis (Dengue, Zika, Chikungunya). Adicionalmente, se hará un levantamiento de la información climática en cada uno de los puntos de muestreo, con el fin de evaluar de qué forma la variación climática afecta variables eco-epidemiológicas como abundancias relativas y diversidad de insectos vectores, prevalencia de infección, presencia de reservorios y antropofilia. En dos gradientes altitudinales, uno desde el valle del Magdalena hasta la Sabana de Bogotá y otro desde la Orinoquía hasta la Sabana de Bogotá, se establecerán estaciones de muestreo entomológico y de reservorios cada 500 m desde los 0 hasta los 2500 msnm, en las cuales se realizarán muestreos una vezal año durante dos años. La información obtenida a partir de los muestreos altitudinales se utilizará posteriormente para realizar modelos de distribución potencial de los insectos vectores y sus patógenos asociados en los años 2050 y 2070, bajo proyecciones de cambio climático. De esta forma se espera poder proporcionar a las autoridades herramientas necesarias para establecer planes de prevención y mitigación de los efectos del cambio climático en las zonas vulnerables. Así mismo, la distribución actual obtenida en el presente estudio se comparará con los datos históricos de distribución de vectores y patógenos para la zona de estudio, para así determinar el impacto del cambio climático en la distribución actual.

El envenenamiento por serpientes es un problema de salud pública que afecta principalmente a países rurales tropicales. Este evento esta caracterizado por presentar una alta tasa de mortalidad y morbilidad si no se aplica el tratamiento por suero antiofídico en un tiempo prudente. Adicionalmente, debido a que este tratamiento necesita ser aplicado en centros médicos, la baja cobertura en salud pública que se presenta en distintas regiones rurales tropicales causa que no todo paciente reciba atención médica. Como consecuencia de esto, la recolección de información epidemiológica se dificulta haciendo que los datos que llegan a las entidades competentes generalmente subestimen la carga total del evento.Debido a la subestimación en la carga real de los envenenamientos, las autoridades competentes en salud pública no han priorizado este evento como una problemática que requiere de atención inmediata. Por esto, no se han podido implementar políticas adecuadas relacionadas con la prevención, control y tratamiento del evento. Dado que las poblaciones afectadas no tienen acceso a una correcta logística de manejo del evento, sufren grandes pérdidas debido a la alta tasa de mortalidad y morbilidad del envenenamiento: Las discapacidades o muertes causadas por los envenenamientos afectan directamente la economía del sector productivo rural. Por otro lado, las pérdidas económicas que se dan en el sector productivo también son causadas por los animales de producción que sufren de un envenenamiento. Aun así, no existe ningún tipo de datos que estimen la magnitud del evento en estos animales de producción. El objetivo de este proyecto es lograr estimar la carga total que generan los envenenamientos por serpientes sobre la población colombiana. Para lograr esto, se van a recolectar variables relacionadas con la biología de las serpientes de importancia médica y se van a relacionar con variables socio-económicas mediante un modelo matemático. Este modelo predecirá la incidencia total del envenenamiento en poblaciones rurales y en sus animales de producción. Posteriormente, el modelo se calibrará y se validara en una región de estudio mediante encuestan que busquen estimar la incidencia de los envenenamientos en las poblaciones rurales y sus animales de producción. Por último, ya habiendo sido validado el modelo, se extrapolará la predicción a todo Colombia y se estimara la carga total que causan los envenenamientos por serpientes.  

The dynamics of vector-borne diseases has often been linked to environmental variables. Indeed, vectors and reservoirs strongly depend on their food supply and therefore they distribute accordingly. Chagas disease is not an exception; it is caused by Trypanosoma cruzi and its ecological relations involve insect vectors, mammal reservoirs, domestic species and humans, all with their own environmental restrictions. Chagas disease transmission persists in the Casanare region in Colombia, where traditionally the ample distribution of palm trees (Attalea butyracea) has supported a sylvatic cycle. Recent changes in land use, and in particular the now popular African palm trees plantations (Elaeis guineensis) have suggested a possible perturbation to the transmission cycle of T. cruzi. This observation is supported by recent reports that suggest colonization of the plantations by insects of the species Rhodnius prolixus, the main vector of Chagas disease in the region. The transmission cycle of the parasite is known to be complex but no body, to the extent of our knowledge, have characterized the cycle in terms of the type of species involved, their abundance and their relative importance in the risk of human infection. In addition, the possible change in the transmission cycle due to the palm trees monocrops have been suggested but have not been quantified. Thus we propose a project in which we will characterize the transmission cycle in disturbed and undisturbed areas in the region using a battery of ecological tools (field work, molecular analysis, mathematical modeling, GIS modeling-including climate change forecast) to quantify the change in the transmission cycle associated to palm trees monocrops.

El virus Zika (ZIKV), un virus transmitido por mosquitos descubierto en 1947 en el bosque Zika de Uganda,1 es un flavirius muy relacionado con otros virus transmitidos por mosquitos como el virus del dengue (DENV) y virus del Nilo Occidental (VNO). Brotes de ZIKV se han reportados en partes de Asia, África y las islas del Pacífico.2 Desde su detección en Brasil en 2015 (Introducción Estimada en 2013),3 ZIKV se ha propagado rápidamente en todo el rango ocupado por los mosquitos de Aedes aegypti en América Latina y el Caribe (LAC).4 también fue detectado en Ae. albopictus en México lo cual genera gran importancia debido a la dispersion de la transmisión.5 La Salud Organización Mundial (OMS) declaro al ZIKV una Emergencia de Salud Pública Internacional en Feb 2016,6 teniendo en cuenta patrones de reciente difusión, amplia distribución geográfica de especies de mosquitos que transmite ZIKV, consensos científicos donde se reporta que ZIKV es una causa de malformaciones congénitas y complicaciones neurológicas,7 falta de vacunas y pruebas de diagnóstico rápido/fiable y la ausencia de inmunidad de la población en los países recientemente afectados. A pesar de esfuerzos recientes por parte de la investigación internacional y las comunidades de salud pública, haun persiste el desconocimiento concerniente a la capacidad y competencia de potenciales especies de vectores de ZIKV. Además, la efectividad y costo-efectividad de las intervenciones no es de pleno conocimiento. Sin embargo, la evidencia evolutiva en ecología del ZIKV, epidemiología y enfermedad humana y la evolución del modelo de simulación computacional ofrecen una oportunidad extraordinaria para simular la compleja ecología de ZIKV en el interfaz de los seres humanos, vectores, hospederos potenciales y sus distintos ambientes. Esto es fundamental para la evaluación de estrategias de intervención integral en todas las etapas, desde la gestión de vectores para vacunas y antivirales. Estudios cuidadosamente realizados en vectores proporcionan la base para modelos de simulación computacional encaminados a datos empíricos siendo esto posiblemente el mejor y único método viable para evaluar estrategias de intervención integral. Esto representa un medio importante para entender rápidamente y afrontar el reto emergente planteado por ZIKV en las Américas.Nuestro objetivo es caracterizar las dinámicas de la ecología de la transmisión de ZIKV y diseñar estrategias de intervención multidisciplinarias e integradas. Para lograr este objetivo, contamos con dos objetivos específicos: (1) Caracterizar las poblaciones de vectores de ZIKV, diversidad genética del virus y dinámica ecológica de la transmisión en tres distintos escenarios eco-epidemiológicos (Argentina, Colombia, Ecuador) y predecir las zonas de riesgo para la transmisión de ZIKV en toda la región LAC e (2) identificar una gama de estrategias de intervención integradas para ZIKV y evaluar su efectividad comparativa, impacto económico y rentabilidad mediante simulación computacional.