Estacionalidad de las infecciones virales respiratorias: ¿seguirá el ejemplo COVID-19?
Frontiers in Public Health, Beirut, Líbano 16 Septiembre, 2020

Sin intervenciones de políticas públicas en la salud, el SARS-CoV-2 continuará propagándose en verano como se atestigua en muchos países de todo el mundo. No obstante, como la inmunidad colectiva de la población se logra a través de infecciones naturales y / o vacunaciones, se espera que el R0 efectivo disminuya sustancialmente, haciendo que el virus sea más propenso a las fluctuaciones estacionales.

Extracto elaborado por SIIC.
El artículo completo^# incluye las referencias bibliográficas aquí evitadas para facilitar su pronta lectura en castellano.

Se sabe que los virus respiratorios, incluidos los coronavirus, tienen una alta incidencia de infección durante el invierno, especialmente en las regiones templadas. Las condiciones secas y frías durante el invierno son los principales impulsores del aumento de las infecciones del tracto respiratorio, ya que aumentan la estabilidad y Varios países están luchando contra la segunda ola del virus después de la primera propagación devastadora, mientras que algunos todavía atraviesan la primera ola.
No está claro si el SARS-CoV-2 eventualmente se convertirá en estacional o continuará circulando durante todo el año. En un intento por abordar esta pregunta, los autores* Amani Audi ^1,2 , Malak AlIbrahim ^1,2 , Malak Kaddoura ^1,2 , Ghina Hijazi ^1,2 , Hadi M. Yassine ³ y Hassan Zaraket ^1,2 revisaron el conocimiento actual sobre la estacionalidad de los virus respiratorios, incluidos los coronavirus, como así también los factores virales y del huésped que gobiernan su patrón estacional. Además, evaluaron las propiedades del SARS-CoV-2 y el impacto potencial de los factores meteorológicos en su propagación.

Introducción
El SARS-CoV-2 es el tercer coronavirus zoonótico y altamente patógeno (CoV) que surge en el siglo XXI. Los primeros casos de infecciones por SARS-CoV-2 se notificaron en diciembre de 2019 en Wuhan, provincia de Hubei, China, el epicentro del brote. Desde entonces, el virus se ha propagado rápidamente por todo el mundo.

Los CoV son un gran grupo de virus de ARN de cadena positiva que comúnmente infectan a aves y mamíferos, causando una amplia gama de patologías.
Estos virus experimentan mutaciones y recombinaciones frecuentes, dando lugar a variantes que pueden cruzar la barrera de las especies. Desde 1960, se han identificado siete coronavirus (CoV) que causan infecciones entre los humanos. Los coronavirus humanos (HCoV) 229E, OC43, HKU1 y NL63 son comunes en la población humana como responsables de alrededor del 15 al 30% de las infecciones anuales del tracto respiratorio. Suelen asociarse con síntomas leves y autolimitados. Aún así, también pueden producir enfermedades graves, acompañadas de infección del tracto respiratorio inferior, especialmente en ancianos, recién nacidos y pacientes con condiciones de salud y factores de riesgo subyacentes .

En el actual milenio, tres CoV altamente patógenos, SARS-CoV-1, el síndrome respiratorio de Oriente Medio CoV (MERS-CoV) ( 7 ), y el recientemente surgido SARS-CoV-2, han cruzado la barrera de las especies y provocaron infecciones en humanos.
El SARS-CoV-1 se detectó por primera vez en la provincia de Guangdong, China, en noviembre de 2002 y luego se propagó rápidamente a Hong Kong y otros 29 países, lo que resultó en más de 8000 casos confirmados y 774 muertes. En julio de 2003, el virus se extinguió en todo el mundo.
El MERS-CoV se detectó por primera vez en Arabia Saudita en 2012, siendo los camellos la fuente de infecciones humanas. El virus causó un total de 2.519 casos confirmados por laboratorio, incluidas 866 muertes asociadas a fines de enero de 2020. La mayoría de los casos se detectaron en el Reino de Arabia Saudita (KSA), además de un brote importante en Corea del Sur.

El SARS-CoV-2 es un virus altamente contagioso que se asocia con casos de neumonía grave. El 30 de enero de 2020, la Organización Mundial de la Salud (OMS) anunció la COVID-19 como Emergencia de Salud Pública de Importancia Internacional después de afectar en 19npaíses a 7.818 personas con 170 muertes, incluida China. Desde finales de febrero, el número de casos de COVID-19 notificados junto con el número de países afectados había aumentado considerablemente en un período breve, lo que llevó a la OMS a declarar el brote mundial de COVID-19 como una pandemia. Desde entonces, el número de casos de COVID-19 confirmados a nivel mundial aumentó exponencialmente, lo que resultó al 16 de agosto de 2020, en 21 millones de casos confirmados y 761.000 muertes.

Se han adoptado diferentes enfoques e intervenciones para contener y controlar la propagación de la enfermedad, incluidas restricciones de viaje (global), bloqueos parciales o completos (por ejemplo, China y Singapur) y / o pruebas masivas y aislamiento de casos confirmados y sus contactos. 

La reticencia y el retraso en la implementación de medidas de salud pública de varios niveles en algunos países (por ejemplo, Italia, Irán, el Reino Unido, Brasil y los EE. UU.) dieron resultados nefastos.
A pesar de todos los esfuerzos y medidas para contener el virus, todavía se está propagando a nivel mundial, atravesando todos los entornos climáticos y ambientales.

Casi todas las enfermedades virales agudas tienen una ventana estacional particular de aparición, que difiere según la ubicación geográfica y las condiciones ambientales.
La incidencia de infecciones virales respiratorias se ve muy afectada por los cambios estacionales, especialmente en climas templados. Si bien se han realizado amplias investigaciones para comprender mejor la estacionalidad de los virus respiratorios, nuestro conocimiento sobre este fenómeno continúa  siendo limitado.

En este trabajo los autores abordan el posible impacto del clima en la propagación del SARS-CoV-2, teniendo en cuenta el conocimiento actual sobre su estabilidad y patrones de transmisión, y el comportamiento de otros virus respiratorios.

Estacionalidad de los coronavirus y otros virus respiratorios
La mayoría de los virus respiratorios siguen un patrón estacional. Sin embargo, algunos factores pueden aumentar la incidencia de estas infecciones, incluso en temporadas con baja circulación. Por ejemplo, se produce una mayor incidencia de infecciones respiratorias entre los peregrinos durante la temporada del Hajj.
El hacinamiento masivo en un espacio limitado, además del estrecho contacto entre peregrinos, aumenta el riesgo de importación y transmisión de virus, particularmente los respiratorios.
El rinovirus, el virus de la influenza y el resfriado común HCoV (principalmente HCoV-229E) son generalmente los virus más comúnmente detectados durante el Hajj.

Impulsores de la estacionalidad de los virus respiratorios
La estacionalidad de las infecciones respiratorias virales se puede atribuir principalmente a dos factores principales: los efectos ambientales y climáticos sobre el virus y el huésped, así como el comportamiento y la fisiología del huésped.
Los estudios sobre virus respiratorios, incluidos los virus de la influenza, sugieren que el clima frío y la baja humedad relativa están altamente asociados con la aparición de infecciones respiratorias en las regiones templadas. Esto se atribuyó principalmente al efecto de la temperatura y la humedad sobre la estabilidad y transmisibilidad de las partículas virales, además del efecto sobre la respuesta inmune de las vías respiratorias del huésped.

Efecto de los factores meteorológicos sobre la estabilidad y transmisión de virus respiratorios
Un estudio de Price et al. demostró que, a diferencia de los virus no envueltos que circulan durante todo el año, los virus envueltos, incluyendo influenza y VSR, tienden a ser más estacionales, con una clara preferencia por temperaturas más frías.
Harper y col. encontraron que la supervivencia óptima de la influenza transmitida por el aire es a bajas temperaturas y la supervivencia disminuye a medida que aumenta la temperatura. Las bajas temperaturas parecen contribuir al orden de los lípidos de la envoltura y la estabilidad del virus de la influenza. Esto mejora la capacidad del virus para permanecer protegido fuera del cuerpo durante un período de tiempo más prolongado. Además, una revisión sistemática examinó los factores que afectan la supervivencia de la influenza en diferentes métricas y reveló que se favorece una mayor supervivencia del virus a temperaturas más bajas.

Además de su efecto sobre la estabilidad, también se ha demostrado que las bajas temperaturas y la humedad relativa mejoran la transmisión de virus respiratorios por aerosoles (partículas en aire ambiental). Se propuso que la transmisión del virus de la influenza acontece principalmente por aerosoles en regiones templadas y por contacto en sitios tropicales.

Por otro lado, se demostró que la transmisión de los virus de la influenza por contacto es posible incluso con alta humedad, situación que mejora la transmisión indirecta del virus al aumentar la estabilidad de sus partículas, dentro de las gotas, en las superficies.
Un estudio de Yang et al. demostró que la humedad promueve la supervivencia del virus de la influenza A al controlar el grado de evaporación en estas gotitas que contienen virus, lo que afecta las concentraciones de soluto y por lo tanto, la estabilidad viral. Esto explica parcialmente la ocurrencia de infecciones respiratorias virales durante todo el año en las regiones tropicales, particularmente durante las temporadas de lluvias cuando la humedad es alta.

Además, es bien sabido que la radiación solar UV (UV) de todas las longitudes de onda inactiva eficazmente los virus de ARN y ADN en diversos grados. La baja incidencia de infecciones respiratorias durante el verano en las regiones templadas también puede atribuirse a la inactivación solar de los virus en las superficies exteriores contaminadas con secreciones respiratorias, disminuyendo así la posibilidad de transmisión de fómites.

Efecto de los factores meteorológicos sobre la susceptibilidad del huésped a la infección
También se demostró que las condiciones meteorológicas o ambientales tienen un efecto directo sobre la susceptibilidad del huésped a las infecciones.
El papel del clima frío en el debilitamiento de la respuesta inmune es controvertido. Sin embargo, muchos estudios indicaron que los ambientes fríos y secos tienen un efecto inmunosupresor en el huésped y, por lo tanto, aumentan el riesgo de contraer infecciones.
Fue demostrado que una mayor exposición al aire frío induce una reducción de la función pulmonar relacionada con la temperatura en pacientes con enfermedades inflamatorias crónicas de las vías respiratorias, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y el asma. También se demostró que los cambios estacionales de temperatura afectan la respuesta inmunitaria local en la nariz.
El enfriamiento de la vía aérea nasal por el aire frío inhalado induce una disminución de la temperatura del epitelio respiratorio y compromete tanto el aclaramiento mucociliar (MCC) en la nariz como la respuesta inmune local en la vía aérea superior.

También se propuesto que una exposición más corta a la luz solar durante el invierno afecta los niveles de vitamina D, un modulador clave para las respuestas inmunitarias tanto innatas como adaptativas, lo que aumenta la susceptibilidad a las infecciones respiratorias durante el invierno. Una revisión sistemática que evaluó la relación entre la vitamina D y las infecciones del tracto respiratorio encontró que la suplementación con vitamina D reduce la incidencia de infecciones del tracto respiratorio. La alta incidencia de influenza también se correlacionó con la disminución estacional de los niveles de vitamina D.
Un estudio observacional reciente de 212 pacientes de tres hospitales del sur de Asia, encontró una asociación positiva entre los niveles de vitamina D y los resultados clínicos de los pacientes con COVID-19.

Modos de transmisión del SARS-CoV-2
El modo de transmisión respiratoria del SARS-CoV-2 no se comprende completamente. Sin embargo, se supone que el virus tiene un patrón de transmisión similar al del virus de la influenza. Estos modos incluyen la transmisión a través del contacto directo o indirecto con personas infectadas.
La transmisión del virus puede ocurrir a través de fómites o contacto directo con una persona infectada o mediante gotitas respiratorias liberadas al estornudar, toser o hablar.
Los estudios demostraron que el SARS-CoV-2 puede permanecer viable en superficies durante horas o incluso días, especialmente en instalaciones sanitarias donde la concentración del virus liberado por los pacientes es relativamente alta. La supervivencia del virus en estas superficies depende de la humedad relativa, la temperatura y la naturaleza de las superficies contaminadas.

Aunque aún no se ha confirmado la transmisión en humanos de virus en el aire, los estudios sugieren que no se puede excluir la transmisión por aerosol, especialmente en lugares cerrados.
La transmisión aérea se produce cuando los aerosoles (núcleos de gotitas <5 μm) que contienen partículas virales infecciosas se esparcen en el aire a una gran distancia y permanecen suspendidos durante un plazo extenso. Estos aerosoles se producen a partir de la evaporación de grandes gotas respiratorias o se liberan de las personas infectadas al toser, estornudar, hablar o exhalar. Las personas pueden inhalar los aerosoles y causar una infección si hay una dosis infecciosa suficiente del virus o tras una exposición prolongada.
Un estudio de Van Dormalan et al. encontró que las partículas del virus del SARS-CoV-2 permanecieron infecciosas durante 3h en aerosoles que contienen virus experimentales que imitan a los generados por humanos. Varios estudios informaron la detección de ARN del SARS-CoV-2 en las muestras de aire recolectadas de diferentes áreas dentro de los hospitales como los baños de los pacientes, las propias del personal médico y las propensas al hacinamiento.
En fecha reciente, se demostró que el SARS-CoV-2 infeccioso se puede detectar en muestras de aire recolectadas a 2-4,8m de distancia de pacientes hospitalizados con COVID-19, lo que respalda la posibilidad de transmisión aérea al menos en ambientes confinados.

La transmisión por vía fecal-oral o fecal-respiratoria para COVID-19 también es una posibilidad. El ARN del SARS-CoV-2 y el virus viable se encontraron además en la orina y las heces de los pacientes infectados. Sin embargo, no existe evidencia de transmisión del virus a través de heces u orina. Algunos estudios también informaron sobre la detección del ARN del SARS-CoV-2 pero no del virus infeccioso en muestras de sangre de pacientes con COVID-19 y en la leche materna de madres infectadas.
La ausencia de virus viables en sangre y leche materna excluye la posibilidad de transmisión del virus a través de estas rutas.

El control de la transmisión de los virus respiratorios es muy difícil por sí solo, pero es aún más complicado en el caso del SARS-CoV-2 debido al papel bien demostrado de los portadores asintomáticos o presintomáticos.
Un metanálisis de nueve estudios de seis países (incluidos 21.035 contactos cercanos de 843 casos de COVID-19) estimó la proporción de portadores asintomáticos de COVID-19 en un 15% (IC del 95%: 12-18%). Las tasas de transmisión variaron de 0 a 2,2% para los casos sintomáticos en comparación con 0,8 a 15,4% entre los sintomáticos.
Lau y col. estimó que la proporción de transmisión presintomática es del 44% (IC del 95%, 30-57%) con un pico de infecciosidad entre 2 días antes y 1 día después del inicio de los síntomas. Mientras que un estudio realizado en Singapur encontró que alrededor del 6,4% de las infecciones secundarias son causadas por pacientes presintomáticos.

Papel de los factores meteorológicos durante la transmisión del SARS-CoV-2
Las diferencias estacionales entre los hemisferios sur y norte podrían haber influido en la propagación del SARS-CoV-2.
Al comienzo de la pandemia, los países del hemisferio norte con climas fríos parecían ser los más vulnerables a la transmisión del COVID-19, mientras que las regiones tropicales y las del hemisferio sur parecían ser las menos afectadas.
Los estudios iniciales sugirieron un papel potencial de los factores meteorológicos en la propagación del SARS-CoV-2. Sajadi y col. encontraron más propagación del virus en áreas con una temperatura promedio de 5–11 ° C y una humedad absoluta de 4–7 g / m 3 , lo que sugiere un comportamiento potencialmente estacional.
Otro estudio notificó que alrededor del 90% de los casos se comunicaron en países con temperaturas máximas por debajo de 17 ° C y humedad absoluta de 3 a 9 g / m 3. El estudio sugirió que la temporada de verano podría reducir el impacto de la pandemia de COVID-19 en esos países a medida que aumentan las temperaturas.
Otro estudio concluyó que el SARS-CoV-2 se transmite más fácilmente en países con condiciones relativamente frías y que la transmisión se reduce en sitios con altas temperaturas y alta humedad relativa.
Chen y col. informó que se encontró que la temperatura óptima para la propagación del virus era de 8 ° C y la humedad entre 60 y 90%. Los autores sugirieron que el clima juega un papel clave en la transmisión del SARS-CoV-2 en todo el mundo.

¿COVID-19 se volverá estacional?
El número de reproducción básico (R0) es el número de casos secundarios que resultan de un caso primario en una población susceptible; es un indicador importante para predecir la propagación de un virus.
Para que un virus siga un patrón estacional y, por lo tanto, disminuya en verano, su R0 efectivo debería caer por debajo de 1.
Para el SARS-CoV, el R0 se estima entre 2 y 3 y en algunas estimaciones tan alto como 5,7. Como se discutió anteriormente, varios factores en el verano podrían reducir el R0 efectivo de los virus respiratorios, incluido el efecto de las temperaturas cálidas y la humedad sobre la estabilidad del virus y la susceptibilidad del huésped, así como el comportamiento de la población, como el hacinamiento en interiores.
Para el virus de la influenza estacional, su R0 se estima en 1,27. en consecuencia, los factores antes mencionados podrían reducir fácilmente el R0 efectivo a menos de 1 en verano, deteniendo la propagación del virus y dando como resultado el patrón estacional observado de la gripe.
Las temperaturas cálidas y la humedad del verano podrían afectar la respuesta inmune del huésped y, por lo tanto, su susceptibilidad a la infección por SARS-CoV-2 similar a su efecto sobre la influenza. Sin embargo, otros factores incluyen:
(1) un R0 mucho más alto,
(2) una mayor estabilidad del SARS-CoV-2 (puede sobrevivir hasta 72 h en superficies duras a temperaturas entre 21 y 23 ° C y en una humedad relativa de 40%)  y
(3) una población en gran parte inmunológicamente ingenua contra el SARS-CoV-2 en comparación con la influenza hace que sea poco probable que el R0 disminuya lo suficiente en verano como para detener la propagación del SARS-CoV-2.
Por lo tanto, sin intervenciones de la salud pública, el SARS-CoV-2 continuará propagándose en verano como se atestigua en muchos países de todo el mundo. No obstante, como la inmunidad colectiva de la población se logra a través de infecciones naturales y / o vacunaciones, se espera que el R0 efectivo disminuya sustancialmente, haciendo que el virus sea más propenso a las fluctuaciones estacionales.


Notas 

# https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpubh.2020.567184/full

* Autores:
 1 Departamento de Patología Experimental, Inmunología y Microbiología, Facultad de Medicina, Universidad Americana de Beirut, Beirut, Líbano

2 Facultad de Medicina, Centro de Investigación de Enfermedades Infecciosas, Universidad Americana de Beirut, Beirut, Líbano

3 Centro de Investigación Biomédica y Facultad de Ciencias de la Salud-QU Health, Universidad de Qatar, Doha, Qatar