Las imágenes satelitales, las fotos tomadas con drones e incluso Google Earth podrían ayudar a identificar las comunidades con mayor riesgo de esquistosomiasis, una de las peores enfermedades tropicales del mundo, según informan los investigadores.
Un nuevo estudio demuestra que las pistas presentes en el entorno pueden ayudar a identificar los focos de transmisión de esta enfermedad parasitaria, que solo es superada por la malaria en su impacto sanitario mundial. Los investigadores utilizaron muestreos de campo rigurosos e imágenes aéreas para cartografiar con precisión las comunidades con mayor riesgo.
«Esto supone un gran cambio para las agencias de salud pública de los países en desarrollo, porque les permitirá localizar de forma eficiente las aldeas que más necesitan su ayuda», afirma Chelsea Wood, profesora adjunta de la Escuela de Ciencias Acuáticas y Pesqueras de la Universidad de Washington y autora principal del artículo, publicado en PNAS.
Más de 200 millones de personas padecen esquistosomiasis, una enfermedad que tiene tratamiento, pero que ha sido difícil de erradicar en algunas regiones del mundo.
Los esquistosomas, los gusanos que causan la enfermedad, crecen dentro de caracoles de agua dulce, donde se multiplican y pasan a las aguas de ríos, lagos y arroyos. Para infectar a las personas, los gusanos penetran en la piel cuando nadan, se bañan o vadean.
La esquistosomiasis provoca orina y heces con sangre y dolor abdominal, y puede dañar el hígado, el bazo, los intestinos, los pulmones y la vejiga. En los niños, la infección puede retrasar el crecimiento y afectar al desarrollo cognitivo.
La enfermedad se encuentra en toda el África subsahariana, en Sudamérica, el Caribe, Oriente Medio y el este y sudeste de Asia. Aunque la esquistosomiasis tiene tratamiento con el fármaco praziquantel, una persona puede volver a infectarse fácilmente tras el tratamiento si nada o se baña en agua dulce donde esté presente el parásito.
Cuente los caracoles
La Organización Mundial de la Salud reconoció recientemente que los esfuerzos por frenar la transmisión de la enfermedad mediante la distribución de medicamentos no estaban funcionando en algunas regiones. Además de la distribución de medicamentos, la OMS recomienda ahora centrarse en las especies de caracoles que transmiten los gusanos parásitos, que es el motivo por el que este equipo de investigación se involucró.
«El aspecto ecológico del problema es lo que nos impide avanzar en el control y la eliminación de la esquistosomiasis, y ahora los ecólogos están dando un paso al frente para cubrir esa brecha», afirma Wood. «Es un momento emocionante, porque hay mucho que aprender. La clase de innovación que hemos introducido es solo el comienzo de lo que los ecólogos pueden aportar al control de la esquistosomiasis».
Los investigadores trabajaron en más de 30 emplazamientos del noroeste de Senegal, donde las aldeas utilizan un río y un lago locales para todo, desde bañarse y nadar hasta lavar platos y ropa. Este lugar fue el epicentro del mayor brote de esquistosomiasis jamás registrado, a mediados de la década de 1980.
Los investigadores se propusieron primero contar y cartografiar de forma metódica la distribución de los caracoles en cada emplazamiento a lo largo de dos años. El trabajo de campo fue difícil y agotador: no podían permitir que el agua infestada de esquistosomas tocara su piel mientras vadeaban con el agua hasta el pecho para recoger muestras de barro y plantas. Hacía calor y humedad, y la densa vegetación de la orilla estaba llena de mosquitos, arañas, serpientes e incluso perros asilvestrados.
Encontraron caracoles en el río en distribuciones irregulares y discontinuas a lo largo del tiempo. Los caracoles podían estar presentes en un lugar y, tres meses después, desaparecer por completo. Dada la naturaleza efímera de los caracoles, los investigadores comprendieron que dirigir la eliminación de agrupaciones de caracoles podría no ser una forma eficiente de reducir la transmisión de la esquistosomiasis.
Una mejor forma de detectar la esquistosomiasis
En su lugar, centraron su atención en el hábitat donde viven los caracoles. Estos proliferan en la vegetación flotante sin raíces, visible en las imágenes de satélites y drones.
Teniendo en cuenta estas características del hábitat, junto con otros datos recopilados sobre cada emplazamiento, como la densidad de caracoles, el tamaño de la aldea y su ubicación, utilizaron modelos para evaluar qué factores podían predecir mejor la transmisión de la esquistosomiasis. La superficie total de un punto de acceso al agua y la superficie de la vegetación flotante fueron los dos mejores indicadores de que se produciría una infección humana en las proximidades.
Estas características del hábitat son fáciles de medir en imágenes satelitales o imágenes de drones.
«Contar caracoles no es una tarea sencilla y, además, produce datos que no son tan útiles como los que se pueden obtener con un dron», afirma Wood. «Una vez que entendemos la relación entre la presencia de caracoles y determinadas características del hábitat, podemos usar imágenes de drones y satélites para detectar esas características. Esto reduce el tiempo necesario para evaluar el riesgo de infección por esquistosomiasis a una fracción de lo que supondría si solo se observaran los caracoles».
Las agencias de salud pública de Senegal ya pueden examinar imágenes aéreas de toda su jurisdicción, localizar las zonas con mayor cantidad de vegetación flotante en los puntos de acceso al agua y dirigir el tratamiento contra la esquistosomiasis a esas aldeas, según afirman los investigadores.
«Ahora podemos comparar estas imágenes aéreas de una temporada a otra y tener una idea de cómo cambia el paisaje patógeno en el tiempo y el espacio. Esto nos puede dar una mejor idea de las tasas de infección», afirma el coautor Giulio De Leo, profesor de biología de la Universidad de Stanford.
¿Puede ayudar el aprendizaje automático?
El equipo también está intentando utilizar el aprendizaje automático para automatizar la identificación de la vegetación flotante en las fotos, lo que facilitaría aún más que las agencias utilicen la información. Tienen previsto probar su enfoque en otras zonas de África a mayor escala, utilizando datos de infección de acceso público e imágenes satelitales.
«Somos cautelosamente optimistas, pero aún nos queda trabajo por hacer para generalizar nuestros hallazgos a nuevos contextos», afirma la coautora Susanne Sokolow, científica investigadora de la Universidad de Stanford.
«Si, en efecto, descubrimos que los predictores de la esquistosomiasis son escalables y automatizables, dispondremos de una herramienta nueva y poderosa en la lucha contra la enfermedad, y una que cubre una necesidad crítica: una forma de dirigir de manera eficiente las intervenciones ambientales junto con el tratamiento humano para combatir la enfermedad.»
Otros coautores pertenecen a la Universidad de Stanford; al Real Instituto Belga de Ciencias Naturales; Virginia Tech; la Universidad de Washington; la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington; la Universidad de California en Los Ángeles; la Universidad de Notre Dame; el Museo de Historia Natural de Londres; la Universidad de Londres; y el Centro de Investigación Biomédica EPLS en Saint Louis, Senegal.
La Universidad de Michigan, la Fundación Alfred P. Sloan, el Wellcome Trust, la Fundación Bill y Melinda Gates, la Universidad de Stanford, los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias financiaron el trabajo.
