Como as mudanças climáticas afetam a propagação de vírus?
Nas próximas décadas, a degradação ecológica, o aumento da temperatura e os eventos climáticos extremos podem intensificar as ameaças à saúde humana representadas pelos vírus.
Sabemos de epidemias passadas que mudanças de temperatura, precipitação e umidade podem ter efeitos profundos na propagação de doenças infecciosas .
No verão de 1878, por exemplo, o sul dos Estados Unidos foi atingido por um surto catastrófico de febre amarela, uma doença viral transmitida indiretamente entre as pessoas pelo mosquito Aedes aegypti .
Cerca de 100.000 pessoas contraíram a doença e até 20.000 perderam a vida. Algumas estimativas colocam o custo econômico em US $ 200 milhões .
A febre amarela era um flagelo regular das cidades na bacia do baixo rio Mississippi nos séculos 18 e 19.
"Durante o seu breve reinado - julho a outubro -, sua devastação paralisou completamente os interesses sociais e comerciais de uma determinada cidade e até mesmo uma seção inteira do nosso país", observou um relatório do Senado dos EUA em 1911.
Arma de fumar
Em 1911, melhorias no armazenamento e no saneamento da água da chuva haviam negado ao mosquito muitos de seus antigos criadouros em barris de chuva abertos e cisternas perto de casas.
Mas levaria até o final do século 20 para os cientistas perceberem por que os surtos eram muito piores em alguns anos do que outros.
Entre 1793 e 1905, houve nove epidemias devastadoras da febre amarela. Sete coincidiram com um episódio importante do El Niño.
El Niño é uma faixa de água quente que se desenvolve na costa do Pacífico da América do Sul a cada 4 anos ou mais. O fenômeno resulta em altas chuvas, fontes termais e verões quentes nos estados do sul dos EUA.
Segundo uma pesquisa publicada no Boletim da Sociedade Meteorológica Americana em 1999, isso proporcionou as condições perfeitas para o A. aegypti espalhar febre amarela.
O evento El Niño que coincidiu com a epidemia de 1878 foi um dos mais fortes já registrados.
Uma amostra do que está para vir
Prever como as mudanças climáticas futuras influenciarão a propagação de infecções virais é difícil. Isso se deve à complexidade das interações entre clima, natureza e atividade humana.
Mas as flutuações anuais em algumas infecções virais, como a gripe sazonal, e as epidemias históricas, como a febre amarela, fornecem algumas pistas.
De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas , a atividade humana já causou aproximadamente 1,0 ° C de aquecimento global acima dos níveis pré-industriais. Se o aquecimento continuar na taxa atual, as temperaturas atingirão 1,5 ° C acima desses níveis entre 2030 e 2052.
Como resultado, é provável que haja um clima mais extremo, incluindo mais secas, inundações e ondas de calor. Mudanças de temperatura, precipitação e umidade terão vários efeitos indiretos nos animais e ecossistemas do mundo.
Entre as espécies afetadas estarão os animais hospedeiros de vírus que também infectam seres humanos - ou que têm potencial para isso - e os "vetores" de insetos que os transmitem.
Não há evidências de que a mudança climática tenha desempenhado algum papel na pandemia de coronavírus, mas há intenso debate sobre um possível papel de diferentes padrões climáticos.
No entanto, há lições a serem aprendidas sobre como mudanças futuras na atividade humana impulsionadas pelas mudanças climáticas podem aumentar a probabilidade de vírus saltarem de espécies selvagens para a nossa.
Como aconteceu com o COVID-19, que é a infecção causada pelo novo coronavírus SARS-CoV-2, os saltos desses vírus entre as espécies podem criar novas doenças às quais os humanos têm pouca imunidade .
De acordo com um relatório da Organização Mundial da Saúde (OMS) , espera-se que as mudanças climáticas, uma das mudanças ambientais globais atualmente em andamento, tenham uma ampla gama de impactos sobre a ocorrência de doenças infecciosas em populações humanas.
É possível resumir os mecanismos pelos quais isso pode influenciar a propagação da doença viral da seguinte maneira:
- vetores de insetos
- hospedeiros de animais
- comportamento humano
- o sistema imunológico
Vetores de insetos
Insetos que picam, como mosquitos, carrapatos e flebotomíneos, que transmitem infecções virais são de sangue frio. Isso significa que eles são incapazes de regular a temperatura do corpo, de modo que flutuações externas os influenciam fortemente.
Um aumento repentino e grande na temperatura pode eliminar um vetor de inseto, mas pode se beneficiar de aumentos menores e incrementais. Condições mais quentes podem melhorar as condições de reprodução, tornar os alimentos mais abundantes, aumentar a atividade ou prolongar sua vida útil, por exemplo.
Em teoria, os aumentos de temperatura devido às mudanças climáticas podem potencialmente aumentar a exposição humana a vetores de insetos ou aumentar sua taxa de picadas.
Há uma gama limitada de condições climáticas dentro das quais os insetos podem sobreviver e se reproduzir. Um clima quente pode, portanto, resultar em mudanças na sua área geográfica ou forçá-los a evoluir de alguma maneira para se adaptar.
Essas mudanças podem resultar em "doenças infecciosas emergentes", definidas como uma infecção que aumentou em incidência ou se espalhou para novas regiões ou populações nos últimos 20 anos.
Um relatório publicado em 2008 na revista Nature descobriu que as infecções transmitidas por vetores representavam cerca de 30% de todas as doenças infecciosas emergentes na década anterior.
O preocupante é que o aumento para 30% representa um aumento significativo nas décadas anteriores.
Os autores escreveram: "Esse aumento corresponde a anomalias climáticas ocorridas durante a década de 1990, acrescentando suporte a hipóteses de que as mudanças climáticas podem impulsionar o surgimento de doenças que possuem vetores sensíveis a mudanças nas condições ambientais, como chuvas, temperaturas e eventos climáticos severos. "
Mudanças na precipitação
Especialistas prevêem as mudanças climáticas para aumentar as chuvas em algumas regiões e reduzi-las em outras, com efeitos complexos e imprevisíveis nos vetores.
O aumento da precipitação pode resultar no desenvolvimento de mais áreas de águas paradas e abertas. Essas áreas, como poças e recipientes descartados, são perfeitas para o crescimento das etapas larvais dos vetores.
Segundo a OMS , condições úmidas e úmidas podem ter causado surtos passados ??de febre amarela e dengue, ambos transmitidos pelo mosquito A. aegypti .
Em alguns lugares, as secas também podem aumentar as oportunidades para os vetores se reproduzirem, pois os leitos dos rios secam para deixar piscinas estagnadas e os humanos tentam coletar e armazenar mais água da chuva nas extremidades e nos reservatórios.
Especialistas pensam que um inverno quente seguido de um verão quente e seco em 1999 levou a surtos do vírus do Nilo Ocidental transmitido por mosquitos nos estados do meio do Atlântico dos EUA através de uma complexa rede de mudanças ecológicas.
Além da maior disponibilidade de água estagnada para reprodução, as mudanças ecológicas podem ter distorcido o equilíbrio natural da natureza de outras maneiras. Por exemplo, pode ter havido menos sapos e libélulas ao redor para comer as larvas de insetos.
Os pássaros são o principal hospedeiro do vírus, e suas concentrações mais altas nos poços de água encolhidos podem torná-los um alvo fácil para a picada de insetos.
Hospedeiros de animais
As doenças infecciosas que as pessoas capturam dos animais são conhecidas como zoonoses.
Como os autores de um artigo na revista Annals of the American Thoracic Society apontam que, se a mudança climática substituir os animais selvagens, eles levarão suas zoonoses com eles.
Eles escrevem:
"As mudanças climáticas podem mudar de habitat e colocar animais silvestres, culturas, gado e seres humanos em contato com patógenos aos quais eles tiveram menos exposição e imunidade".
Alterações nas chuvas e na temperatura, por exemplo, podem afetar a disponibilidade de alimentos consumidos por animais, como morcegos, chimpanzés, pangolins e veados. As mudanças resultantes no tamanho e alcance de suas populações podem trazê-las para um contato mais próximo com os seres humanos.
Há alguma evidência de que isso aconteceu no passado.
No final de 1999 e início de 2000, cientistas em Los Santos, no Panamá, identificaram os primeiros casos de síndrome pulmonar de hantavírus na América Central .
Esta doença pulmonar potencialmente fatal é uma zoonose causada por um vírus derramado na saliva, urina e fezes de roedores.
Um relatório de Doenças Infecciosas Emergentes atribui a culpa pelo surto ao aumento de duas a três vezes nas chuvas em Los Santos em setembro e outubro de 1999, o que levou a uma explosão no número de roedores.
O excesso de chuvas também pode promover indiretamente a disseminação de enterovírus que afetam milhões de pessoas em todo o mundo a cada ano. Os seres humanos transmitem enterovírus, incluindo poliovírus, coxsackie e echovírus, a outras pessoas pela via fecal-oral.
Por exemplo, as mudanças climáticas podem causar inundações repentinas na terra e varrer o esgoto humano para o mar. Quando isso acontece, alguns desses vírus podem contaminar moluscos, por exemplo, levando a níveis mais altos de doenças em humanos.
Comportamento humano
Os Centros dos EUA para Controle e Prevenção de Doenças (CDC) estimam que três em cada quatro doenças novas ou emergentes são provenientes de animais.
Especialistas vincularam os primeiros casos de COVID-19 ao mercado "úmido" de Huanan, na província de Wuhan, China, onde as pessoas vendiam animais selvagens para carne.
Um novo estudo publicado na Nature confirmou que o novo coronavírus não foi produzido em laboratório, como sugeriram algumas teorias da conspiração. Em vez disso, seu genoma tem uma semelhança impressionante com os coronavírus de morcego e é semelhante aos coronavírus que infectam pangolins.
Isso é consistente com a teoria de que o vírus se espalhou para os humanos a partir de morcegos por meio das pangolinas vendidas no mercado de Huanan.
Embora não haja nenhuma sugestão de que a mudança climática tenha desempenhado algum papel no surgimento do COVID-19, ela pode ter um efeito indireto no tipo de atividade humana que aproxima animais e pessoas selvagens, principalmente quando há escassez de alimentos. .
Por exemplo, se as colheitas falham e o gado perece devido ao aumento das inundações, secas, ondas de calor ou pragas, a fome pode levar as pessoas a caçar e comer mais animais selvagens.
Algo semelhante pode ter levado ao surgimento do Ebola, um vírus particularmente infeccioso e mortal, em uma vila nas profundezas da floresta de Minkebe, no norte do Gabão, em 1996 .
Especialistas acreditam que o surto ocorreu devido à morte dos aldeões comendo um chimpanzé. Os cientistas associaram um surto posterior iniciado em 2007 na África Ocidental a comer morcegos.
A destruição de ecossistemas florestais primitivos por exploração madeireira e outras incursões humanas também pode aumentar o risco de outros vírus saltarem de animais selvagens para as pessoas.
Segundo outro estudo publicado na Nature , habitats degradados abrigam mais vírus que podem infectar seres humanos. Isso pode ocorrer porque a perda de biodiversidade "amplifica" infecções virais nas espécies restantes.
Os cientistas escrevem:
"Em princípio, a perda de biodiversidade pode aumentar ou diminuir a transmissão de doenças. No entanto, evidências crescentes indicam que a perda de biodiversidade freqüentemente aumenta a transmissão de doenças. "
Imunidade humana
Nas latitudes do norte, as epidemias de gripe tendem a ocorrer entre outubro e maio, atingindo o pico em janeiro e fevereiro.
Em geral, o clima quente reduz a propagação da gripe, possivelmente porque as pessoas são menos propensas a se reunir em ambientes fechados em grandes grupos.
Alternativamente, condições mais quentes e mais úmidas podem reduzir a viabilidade dos vírus respiratórios . Portanto, a mudança climática pode empurrar os surtos sazonais para o norte, onde é mais frio e seco.
Não há consenso científico sobre se as condições mais quentes nas próximas décadas resultarão em epidemias de gripe mais ou menos graves.
As mudanças climáticas podem ter efeitos mais sutis, no entanto.
Uma análise da gripe nos EUA entre 1997 e 2013, por exemplo, descobriu que os invernos quentes foram seguidos por estações de gripe anteriores e mais severas no ano seguinte.
O artigo em PLOS Currents: Influenza sugere que os invernos suaves podem reduzir a " imunidade do rebanho " porque menos pessoas estão contraindo o vírus. Isso facilita a propagação do vírus no ano seguinte, resultando em piores surtos.
Os autores de um estudo publicado este ano na IOPscience alertam que flutuações rápidas na temperatura - uma característica do aquecimento global - prejudicam a capacidade do sistema imunológico de combater infecções respiratórias.
Eles descobriram que a mudança rápida do clima no outono tem associações com surtos mais graves de gripe nos meses seguintes do inverno.
Os cientistas escrevem:
"[Os modelos climáticos sugerem] que a rápida variabilidade climática no outono continuará se fortalecendo em algumas regiões das latitudes médias do norte em um clima quente, o que implica que o risco de uma epidemia de influenza pode aumentar de 20% a 50% em algumas regiões altamente populosas no final do século XXI. "
O sistema imunológico de crianças pequenas e adultos mais velhos parece ser particularmente vulnerável a rápidas mudanças de temperatura. Os médicos escrevem nos Anais da American Thoracic Society que os picos de pneumonia infantil na Austrália estão associados a quedas bruscas de temperatura.
Causa para otimismo?
Há uma preocupação de que uma mudança climática traga mais surtos de doenças virais. No entanto, embora os surtos possam se tornar mais frequentes, a ciência está em um lugar melhor para combatê-los.
Os recentes avanços tecnológicos significam que os cientistas podem desenvolver e fabricar testes de diagnóstico e vacinas a uma velocidade que seria impensável apenas uma década atrás.
Por mais frustrantemente lenta que possa parecer a resposta ao COVID-19 no momento, uma situação como essa teria sido pior há uma década, quando levaria 10 a 15 anos para desenvolver uma vacina. Agora, os cientistas esperam ter uma vacina contra a SARS-CoV-2 nos próximos 12 a 18 meses.
Uma análise dos surtos de doenças infecciosas publicada pelo Journal of the Royal Society Interface em 2014 concluiu:
"Nossos dados sugerem que, apesar do aumento geral de surtos, melhorias globais na prevenção, detecção precoce, controle e tratamento estão se tornando mais eficazes na redução do número de pessoas infectadas".