#CienciaLatina – El Mal de Chagas: La enfermedad silenciosa

por: M. Morales de Saltos Convergentes

El Mal de Chagas es una de las llamadas Enfermedades Tropicales Desatendidas –neglected tropical diseases– que afectan especialmente a países en desarrollo con poblaciones que viven en niveles de pobreza (1), y que se encuentra presente en casi toda latinoamérica -y parte de Estados Unidos. Distintos países de la región luchan investigando y controlando al insecto que la transmite, entre ellos Guatemala, incluyendo a las matemáticas como una herramienta útil para su estudio.

Secciones:

  1. El Mal
  2. Ecología
  3. En Guatemala

 

El Mal

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Fig. 1. En la izquierda y derecha se ve a los típicos Triatominos; al centro, el parásito T. cruzi. Imagen: CDC

El Mal de Chagas, descubierta por el brasileño Carlos Chagas en 1909, es una enfermedad causada por el parásito Tripanosoma cruzi, cuyo vector o insecto transmisor, es la conocida comúnmente como chinche picuda, o chinche besucona. Siendo un poco más específicos, los insectos miembros de la subfamilia Triatoma, los cuales están distribuidos en casi toda Latinoamérica, ver fig 2. A esta pertencen por ejemplo Rhodnius prolixus o  Triatoma dimidiata. 

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Genética y Evolución de los triatominos. Los nombres en rojo indican a los vectores principales de la enfermedad. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21897436 Heredity (Edinb). 2012 Mar; 108(3): 190–202. Published online 2011 Sep 7. doi: 10.1038/hdy.2011.71.

 

El vector se nutre de la sangre de sus huéspedes, y lo hace por medio de picadura, y luego de alimentarse, defeca sobre la piel; el parásito está en las heces del insecto. El huésped siente una comezón, y es al rascarse introduce las heces y al parásito en la herida (4, pág 54).

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Fig. 3. Romaña, una hinchazón debido a la introducción accidental de las heces del vector, que contiene al parásito.

A continuación se tienen dos tipos de fases: una aguda y una crónica. En la aguda, si se sienten los síntomas que pueden durar por meses,se tienen fiebres, náusea, dificultad al respirar el agrandamiento de órganos importantes como los intestinos, hígado, o corazón (2); estas pueden causar la muerte si se llegan a complicar. De sobrevivir a esta fase, se tiene la fase crónica, en la que se continúa con los órganos agrandados, pero un tiempo de vida menor -una razón de por qué se le llama también la enfermedad silenciosa. En esta última fase, los parásitos viven o se esconden en el corazón o intestinos.

Ecología

El que el Mal de Chagas sea considerada una enfermedad desatendida y que afecte a las regiones pobres de Latinoamérica está relacionado en buena medida por el ambiente en el que “le gusta vivir” al  vector. El insecto prefiere las casas hechas de bajareque, ocultándose en el techo o entre las paredes.

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Casa de pared de bajareque y techo de teja de barro. / Imagen: Dra. Pamela Pennington, CES-UVG

Como se mencionó, el vector se alimenta de sangre, y sus fuentes comunes o principales son las personas, perros, gallinas, y distintos tipos de roedores, siendo estos susceptibles de contraer la enfermedad; exceptuando a las gallinas, las cuales no se ven afectadas por el parásito.

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Fig. 4. Ciclo de vida del parásito T cruzi en sus típicos huéspedes / Imagen WHO

Distintos esfuerzos se hacen para contrarrestar la enfermedad, siendo los más comunes la fumigación para controlar al vector; Uruguay se certificó libre de T. infestans, pero es algo que requiere vigilancia continua. Centro América ha hecho esfuerzos por eliminar a R. prolixus, al punto de aparentemente haberlo logrado (3), pero de igual manera requiere vigilancia y su eliminación total puede ser casi imposible. Este último vector tiene la ventaja de que necesita de las viviendas para subsistir, no es tan hábil para vivir en el bosque, como sí lo hacen varios de los otros triatominos; un factor importante para buscar eliminar a este insecto en particular.

En Guatemala

En Guatemala distintos institutos realizan estudios del Mal de Chagas con el objetivo del control y eventual erradicación de la enfermedad.

La Universidad de San Carlos de Guatemala (USAC), cuenta con el Laboratorio de Entomología Aplicada y Parasitología (LENAP), dirigido por la Doctora Carlota Monroy, primera mujer en recibir la Medalla de Ciencia y Tecnología -2004-  precisamente por sentar las bases del programa para el control del vector transmisor del Mal de Chagas. La Universidad del Valle de Guatemala (UVG), cuenta con el Centro de Estudios en Salud (CES), dirigido por la Doctora Celia Cordón, quien también recibió la Medalla de Ciencia y Tecnología -2006- por su contribución en el control de vectores. Actualmente, en el CES, la Dra. Pamela Pennington ha estado investigando la naturaleza del insecto y la efectividad de los controles, que incluyen fumigación del vector, control de roedores, material de las viviendas, etc.

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Fig. 5. Dra. P. Pennington, Centro de Estudios en Salud, Universidad del Valle de Guatemala.

Junto a la Dra. Pennington se está elaborando un modelo matemático, basado en compartimientos, para la dinámica de la transmisión de la enfermedad entre el vector y los huéspedes.

Modelo Epidemiológico de Compartimientos para el Mal de Chagas CTI 2015
Fig. 6. Esquema del modelo de compartimientos del Mal de Chagas entre el Vector (v), y sus huéspedes: d-perro; rr-rata; r-ratón; a y j para humanos adultos o jóvenes.

En la Figura 6 puede verse un modelo general de compartimientos. Un insecto sano, Sv, para ser uno transmisor del parásito, Iv, debe de alimentarse primero de alguno de los huéspedes que sean portadores de la enfermedad -técnicamente, los que tengan al parásito aún en su sangre-. Estos a su vez, estuvieron sanos, siendo afectados hasta que el vector portador, Iv, los pique (defeque y el huésped introduzca al parásito al rascarse). La combinación de las anteriores y otras características, como desarrollo de las poblaciones de cada actor, completan un conjunto de más de 20 ecuaciones diferenciales acopladas, semejantes a las siguientes

\frac{dI_{v}}{dt}=\sum_j k_jS_{v}I_{hj}   (e1)

\frac{dI_h}{dt}= k_{2}I_{v} Sh                 (e2)

donde la ecuación (e1) indica la tasa de cambio de la cantidad de vectores portadores, es decir cuánto crece o decrece I_{v} con el tiempo, dada la interacción entre el vector sano S_v y todos los huéspedes infectados, denotados por I_{hj}; note que se suma la contribución de todos los infectados. Los coeficientes $k$ son tasas de transmisión entre vectores y huéspedes (diferenciados dado que la transmisión no es la misma en ambas direcciones). De manera similar, la ecuación (e2) indica la tasa de cambio de la cantidad de algún huésped en particular dada la interacción entre el huésped sano y un vector portador; esa ecuación se repetiría para cada uno de los huéspedes. Claro, estas expresiones son las versiones simplificadas dado que el modelo actual, y en desarrollo, toma en cuenta otras características de la biología de los involucrados.

Ese sistema de más de 20 ecuaciones diferenciales se resuelve de manera numérica, pero al final, el producto final, suele ser una gráfica, como la Fig. 7, que nos muestra una tendencia creciente en el portentaje de personas infectadas con el Mal de Chagas.

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Fig. 7. Simulación a un año del porcentaje de personas infectadas con el Mal de Chagas.

El Doctor Jorge Velasco, de México (Biólogo y Matemático), indicó en una charla que dictó en nuestro país (Guatemala), que cada vez se iba integrando más la matemática en epidemiología como una herramienta. Resalto algunos puntos del por qué

  • Nos da una idea de qué va a suceder,
  • Nos guía en la toma de decisiones -de impacto en salud, economía, y político de un país,
  • Es ético, dado que se puede experimentar el aplicar un tipo u otro de control sin tener que hacerlo con la población real, poniendo en riesgo su salud,
  • Cuantifica lo que el sentido común nos dice, algo que se vuelve evidencia para reportar.

Cierre

El Mal de Chagas, una enfermedad tropical desatendida, afecta a millones de personas en toda Latinoamérica que al no mostrar síntomas evidentes se le llama también la enfermedad silenciosa, y por afectar especialmente a comunidades rurales se le ha (mal) llamado la enfermedad de los pobres. Aunque aún se esté buscando alguna práctica alternativa, el mejor control por el momento para prevenir la enfermedad es la fumigación para erradicar al vector, a la chinche. Dado el interés e importancia de la enfermedad, se ha integrado a las matemáticas como una herramienta más para cuantificar y tener de manera tangible los efectos de la propagación de la enfermedad y de los controles que puedan aplicarse. Guatemala, como varios otros países de la región, cuentan con centros o departamentos dedicados al estudio de la enfermedad desde cualquiera de sus formas. Aún hay mucho campo para la investigación en la región con impacto social.

Algunas referencias

(1) Información de la Organización Mundial de la Salud al respecto de las enfermedades desatendidas (inglés)

(2) Información y Síntomas del Mal de Chagas (inglés)

(3) Elimination of Rhodnius prolixus in Central America, 2012.

(4) Cano, E. y Orellana, S. Insectos de Guatemala: Guía de Identificación. 2015.

 

 

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