En la ecología y epidemiología de las enfermedades infecciosas , un reservorio natural , también conocido como reservorio de una enfermedad o reservorio de una infección , es la población de organismos o el entorno específico en el que un patógeno infeccioso vive y se reproduce de forma natural, o del que el patógeno depende principalmente para su supervivencia. Un reservorio suele ser un huésped vivo de una especie determinada, como un animal o una planta, en cuyo interior sobrevive un patógeno, a menudo (aunque no siempre) sin causarle una enfermedad al propio reservorio. Según algunas definiciones, un reservorio también puede ser un entorno externo a un organismo, como un volumen de aire o agua contaminados. [1] [2]
Debido a la enorme variedad de microorganismos infecciosos capaces de causar enfermedades, las definiciones precisas de lo que constituye un reservorio natural son numerosas, variadas y a menudo contradictorias. El concepto de reservorio se aplica solo a patógenos capaces de infectar a más de una población huésped y solo con respecto a una población objetivo definida: la población de organismos en la que el patógeno causa enfermedad. El reservorio es cualquier población de organismos (o cualquier entorno) que alberga el patógeno y lo transmite a la población objetivo. Los reservorios pueden comprender una o más especies diferentes, pueden ser la misma especie o una especie diferente a la del objetivo y, en el sentido más amplio, pueden incluir especies vectoras [2] , que de otro modo son distintas de los reservorios naturales. Significativamente, las especies consideradas reservorios para un patógeno dado pueden no experimentar síntomas de enfermedad cuando son infectadas por el patógeno.
La identificación de los reservorios naturales de patógenos infecciosos ha demostrado ser útil para tratar y prevenir grandes brotes de enfermedades en humanos y animales domésticos, especialmente aquellas enfermedades para las que no existe vacuna . En principio, las enfermedades zoonóticas pueden controlarse aislando o destruyendo los reservorios de infección del patógeno. El sacrificio masivo de animales confirmados o sospechosos de ser reservorios de patógenos humanos, como las aves que albergan la gripe aviar , ha sido eficaz para contener posibles epidemias en muchas partes del mundo; en el caso de otros patógenos, como los virus del Ébola , la identidad del presunto reservorio natural sigue siendo oscura.
La gran diversidad de patógenos infecciosos, sus posibles huéspedes y las formas en que sus huéspedes responden a la infección ha dado lugar a múltiples definiciones de "reservorio natural", muchas de las cuales son contradictorias o incompletas. En una exploración conceptual de 2002 publicada en Enfermedades infecciosas emergentes de los CDC , el reservorio natural de un patógeno determinado se define como "una o más poblaciones o entornos conectados epidemiológicamente en los que el patógeno puede mantenerse de forma permanente y desde los que se transmite la infección a la población objetivo definida". [2] La población objetivo es la población o especie en la que el patógeno causa la enfermedad; es la población de interés porque tiene la enfermedad cuando se infecta con el patógeno (por ejemplo, los humanos son la población objetivo en la mayoría de los estudios epidemiológicos médicos). [3]
Un criterio común en otras definiciones distingue a los reservorios de los no reservorios por el grado en que el huésped infectado muestra síntomas de enfermedad. Según estas definiciones, un reservorio es un huésped que no experimenta los síntomas de la enfermedad cuando es infectado por el patógeno, mientras que los no reservorios muestran síntomas de la enfermedad. [4] El patógeno todavía se alimenta, crece y se reproduce dentro de un huésped reservorio, pero por lo demás no afecta significativamente su salud; la relación entre patógeno y reservorio es más o menos comensal , mientras que en huéspedes susceptibles que sí desarrollan enfermedad causada por el patógeno, el patógeno se considera parásito . [ cita requerida ]
Lo que define además un reservorio para un patógeno específico es dónde puede mantenerse y desde dónde puede transmitirse. Un organismo "multihuésped" es capaz de tener más de un reservorio natural. [ cita requerida ]
Los reservorios naturales se pueden dividir en tres tipos principales: humanos, animales (no humanos) y ambientales. [1]
Los reservorios humanos son seres humanos infectados por patógenos que existen en el cuerpo humano o dentro de él. [1] Las infecciones como la poliomielitis y la viruela , que existen exclusivamente dentro de un reservorio humano, a veces se conocen como antroponosis . [5] [6] Los humanos pueden actuar como reservorios de enfermedades de transmisión sexual , sarampión , paperas , infección estreptocócica, varios patógenos respiratorios y el virus de la viruela. [1]
Los reservorios animales (no humanos) consisten en animales domésticos y salvajes infectados por patógenos. [1] [2] Por ejemplo, la bacteria Vibrio cholerae , que causa el cólera en humanos, tiene reservorios naturales en copépodos , zooplancton y mariscos . Los parásitos de la sangre del género Schistosoma , responsables de la esquistosomiasis , pasan parte de sus vidas dentro de caracoles de agua dulce antes de completar sus ciclos de vida en huéspedes vertebrados. [8] Se cree que los virus del taxón Ebolavirus , que causa la enfermedad del virus del Ébola , tienen un reservorio natural en murciélagos u otros animales expuestos al virus. [9] Otras enfermedades zoonóticas que se han transmitido de animales a humanos incluyen: rabia , blastomicosis , psitacosis , triquinosis , enfermedad por arañazo de gato , histoplasmosis , coccidiomicosis y salmonela . [10]
Los reservorios animales más comunes incluyen: murciélagos, roedores, vacas, cerdos, ovejas, cerdos, conejos, mapaches, perros y otros mamíferos. [1] [6]
Numerosas enfermedades zoonóticas se han rastreado hasta los murciélagos. [11] Hay un par de teorías que sirven como posibles explicaciones de por qué los murciélagos son portadores de tantos virus. Una teoría propuesta es que existen tantas enfermedades transmitidas por murciélagos porque existe una gran cantidad de especies e individuos de murciélagos. La segunda posibilidad es que algo sobre la fisiología de los murciélagos los convierte en huéspedes reservorios especialmente buenos. [11] Tal vez las "elecciones de alimentos, la estructura de la población, la capacidad de volar, la migración estacional y los patrones de movimiento diario, el letargo y la hibernación, la esperanza de vida y los comportamientos de descanso" de los murciélagos sean responsables de hacerlos huéspedes reservorios especialmente adecuados. [12] Los lyssavirus (incluido el virus de la rabia ), los henipavirus , los virus Menangle y Tioman , los virus similares al SARS-CoV y los virus del Ébola se han rastreado hasta diferentes especies de murciélagos. [12] Los murciélagos frugívoros en particular sirven como huéspedes reservorios para el virus Nipah (NiV). [13]
Se sabe que las ratas son huéspedes reservorios de varias enfermedades zoonóticas . Se encontró que las ratas noruegas estaban infestadas con espiroquetas de la enfermedad de Lyme . [14] En México, las ratas son portadoras conocidas de Trypanosoma cruzi , que causa la enfermedad de Chagas . [15]
Los ratones de patas blancas ( Peromyscus leucopus ) son uno de los reservorios animales más importantes de la espiroqueta de la enfermedad de Lyme ( Borrelia burgdorferi ). [16] Los ratones ciervos sirven como huéspedes reservorios para el virus Sin Nombre , que causa el síndrome pulmonar por hantavirus (HPS). [17]
El virus del Zika se originó en monos de África. En São José do Rio Preto y Belo Horizonte (Brasil), se ha encontrado el virus en monos muertos. La secuenciación del genoma ha revelado que el virus es muy similar al tipo que infecta a los humanos. [18]
Los reservorios ambientales incluyen reservorios vivos y no vivos que albergan patógenos infecciosos fuera de los cuerpos de los animales. Estos reservorios pueden existir en la tierra (plantas y suelo), en el agua o en el aire. [1] Los patógenos que se encuentran en estos reservorios a veces viven libremente. La bacteria Legionella pneumophila , un parásito intracelular facultativo que causa la enfermedad del legionario , y Vibrio cholerae , que causa el cólera , pueden existir como parásitos de vida libre en ciertas fuentes de agua, así como en huéspedes animales invertebrados. [1] [19]
Un reservorio de enfermedad actúa como un punto de transmisión entre un patógeno y un huésped susceptible. [1] La transmisión puede ocurrir de forma directa o indirecta.
La transmisión directa puede ocurrir por contacto directo o propagación directa por gotitas . La transmisión por contacto directo entre dos personas puede ocurrir a través del contacto de la piel, los besos y el contacto sexual. Los humanos que sirven como reservorios de enfermedades pueden ser sintomáticos (mostrando enfermedad) o asintomáticos (no mostrando enfermedad), actuar como portadores de enfermedades y, a menudo, propagan enfermedades sin saberlo. Los portadores humanos comúnmente transmiten enfermedades porque no saben que están infectados y, en consecuencia, no toman precauciones especiales para prevenir la transmisión. Las personas sintomáticas que son conscientes de su enfermedad tienen menos probabilidades de transmitir la infección porque toman precauciones para reducir la posible transmisión de la enfermedad y/o buscan tratamiento para prevenir la propagación de la enfermedad. [1] La propagación directa por gotitas se debe a partículas sólidas o gotitas líquidas suspendidas en el aire durante algún tiempo. La propagación por gotitas se considera la transmisión del patógeno a un huésped susceptible dentro de un metro de distancia; dicha propagación por gotitas puede ocurrir al toser, estornudar y/o simplemente al hablar. [ cita requerida ]
La transmisión indirecta puede ocurrir por vía aérea, por vehículos (incluidos los fómites) y por vectores. [ cita requerida ]
La transmisión aérea es diferente de la propagación directa por gotitas, ya que se define como la transmisión de enfermedades que se produce a una distancia mayor de un metro. Los patógenos que se pueden transmitir a través de fuentes aéreas son transportados por partículas como polvo o residuos secos (denominados núcleos de gotitas). [ cita requerida ]
Los vehículos como los alimentos, el agua, la sangre y los fómites pueden actuar como puntos de transmisión pasiva entre los reservorios y los huéspedes susceptibles. Los fómites son objetos inanimados (pomos de puertas, equipos médicos, etc.) que se contaminan por una fuente reservorio o alguien/algo que es portador. Un vehículo, al igual que un reservorio, también puede ser un entorno favorable para el crecimiento de un agente infeccioso, ya que entrar en contacto con un vehículo conduce a su transmisión. [ cita requerida ]
La transmisión vectorial ocurre con mayor frecuencia a través de picaduras de insectos, como mosquitos, moscas, pulgas y garrapatas. Existen dos subcategorías de vectores: mecánicos (un insecto transmite el patógeno a un huésped sin que el insecto mismo se vea afectado) y biológicos (la reproducción del patógeno ocurre dentro del vector antes de que el patógeno se transmita a un huésped). Por dar algunos ejemplos, el morbillivirus ( sarampión ) se transmite de un huésped humano infectado a un huésped susceptible, ya que se transmite por respiración a través de la transmisión aérea. Campylobacter ( campilobacteriosis ) es una infección bacteriana común que se propaga desde reservorios humanos o no humanos por vehículos como alimentos y agua contaminados. Plasmodium falciparum ( malaria ) puede transmitirse de un mosquito infectado, un reservorio animal (no humano), a un huésped humano por transmisión vectorial biológica. [ cita requerida ]
LH Taylor descubrió que el 61% de todos los patógenos humanos están clasificados como zoonóticos. [20] Por lo tanto, la identificación de los reservorios naturales de patógenos antes de la zoonosis sería increíblemente útil desde el punto de vista de la salud pública. Se pueden tomar medidas preventivas para disminuir la frecuencia de los brotes, como vacunar a las fuentes animales de la enfermedad o prevenir el contacto con animales huéspedes reservorios. [21] En un esfuerzo por predecir y prevenir futuros brotes de enfermedades zoonóticas, la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional inició la iniciativa Emerging Pandemic Threats en 2009. En alianza con la Universidad de California-Davis , EcoHealth Alliance , Metabiota Inc. , Smithsonian Institution y Wildlife Conservation Society con el apoyo de las universidades de Columbia y Harvard , los miembros del proyecto PREDICT se centran en la "detección y descubrimiento de enfermedades zoonóticas en la interfaz vida silvestre-humano". [22] Hay muchas otras organizaciones en todo el mundo que experimentan con diferentes métodos para predecir e identificar huéspedes reservorios. Investigadores de la Universidad de Glasgow crearon un algoritmo de aprendizaje automático diseñado para utilizar "secuencias del genoma viral para predecir el probable huésped natural de un amplio espectro de virus de ARN, el grupo viral que con mayor frecuencia pasa de los animales a los humanos". [21]