AR_1006_CambioClimatico

Influencia del cambio climático sobre la transmisión de leishmaniasis en Latinoamérica y el estatus de la investigación en México

Oscar Fernando Mikery-Pacheco1*, David Alejandro Moo-Llanes2, Eduardo Alfonso Rebollar-Téllez3, Alfredo Castillo-Vera4

1Ortomolecular Mexicana BC, Grupo Molecular, Investigación (Entomología), Tijuana, Baja California, Mexico; 2Centro Regional de Investigación en Salud Pública, Instituto Nacional de Salud Pública, Tapachula, Chiapas, México; 3Laboratorio de Entomología Médica, Departamento de Zoología de Invertebrados, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de Nuevo León, México; 4Departamento de Agricultura, Sociedad y Ambiente, Grupo Académico de Ecología de Artrópodos y Manejo de Plagas, El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR), Tapachula, Chiapas, México.

Historial del artículo

Recibido: 18 feb 2022

Aceptado: 1 jul 2022

Disponible en línea: 1 ene 2023

 

 

Palabras clave

Leishmania, flebotominos, temperatura, El Niño-Oscilación del Sur, distribución, cambio climático.

Keywords

Leishmania, sand flies, temperature, El Niño-Southern Oscillation, distribution, climate change.

Copyright © 2023 por autores y Revista Biomédica.

Este trabajo está licenciado bajo las atribuciones de la Creative Commons (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

 

*Autor para correspondencia: Dr. O. F. Mikery-Pacheco, Investigación (Entomología), Grupo Molecular, Ortomolecular Mexicana BC, Calle 12 Fray Justo Sierra, Col. Marrón, Tijuana, Baja California, C.P. 22015, México. Tel.: +52 01 664 906 8706

E.mail: mikeryo@grupomolecular.com

https://revistabiomedica.mx.

abstract

  1.  

Influence of climate change on leishmaniasis transmission in Latin America and the research status in Mexico.

The impact of climate change on humans is ever greater, ironically because of anthropogenic factors such as globalization. In the case of vector-borne diseases as leishmaniases, the climate change (CC) can affect their epidemiology by shifting the biology and ecology of its vectors, reservoirs and pathogens. In this descriptive review, a search was made in BioMed Central, PubMed and Biblioteca virtual em saúde and aims to provide information available about the effect of CC on incidence and seasonal and spatial distribution of the leishmaniases, the pathogen and its vectors, and how it can impact the emergence and resurgence of this disease in Latin American countries, highlighting the problem in Mexico. Information generated from 2002 to 2021 was collected from scientific data bases. We found 48 articles, including six review articles. The great potential of leishmaniasis to expand its geographic distribution ranges, variation of its transmission cycles, substantial increase in the number of cases and increase in the investment for the exploration of alternatives of its treatment and control, this has caused that leishmaniasis leave the “neglected diseases” status and be re-categorized as “emerging diseases”.

RESUMEN

El impacto del cambio climático en los humanos es cada vez mayor, irónicamente debido a factores antropogénicos como la globalización. En el caso de enfermedades transmitidas por vectores como las leishmaniasis, el cambio climático (CC) puede afectar su epidemiología al modificar la biología y ecología de sus vectores, reservorios y patógenos. En esta revisión descriptiva, se realizó una búsqueda de información en BioMed Central, PubMed y Biblioteca virtual em saúde y se tuvo como objetivo proporcionar información disponible sobre el efecto del CC en la incidencia y distribución estacional y espacial de la leishmaniasis, el patógeno y sus vectores, y cómo puede impactar en la aparición y resurgimiento de esta enfermedad en los países de América Latina, destacando la problemática en México. Se buscó información de 2002 a 2021, en bases de datos de artículos científicos. Se encontraron 48 referencias, incluyendo seis artículos de revisión. El gran potencial de las eishmaniasis para ampliar sus rangos de distribución geográfica, la variación de sus ciclos de transmisión, el aumento sustancial del número de casos y el aumento de la inversión para la exploración de alternativas de su tratamiento y control, ha provocado que las leishmaniasis sean categorizadas como enfermedades emergentes.

INTRODUCCIÓN

Las enfermedades transmitidas por vectores (ETV) son infecciones causadas por procesos de picadura, regurgitación o defecación de artrópodos hematófagos. Se estima que las ETV representan el 17% de la carga mundial de enfermedades transmisibles (1). Entre las ETV más importantes se encuentran el dengue, malaria, enfermedad de Chagas (tripanosomiasis americana), tripanosomiasis africana humana y leishmaniasis (1).

Las leishmaniasis son un grupo de manifestaciones clínicas desatendidas causadas por parásitos protistas del género Leishmania Ross (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) y transmitidas durante la alimentación sanguínea por hembras de flebotominos (Diptera: Psychodidae: Phlebotominae) (2). Las leishmaniasis se clasifican en cuatro formas clínicas: i) visceral (LV) o Kala-azar (que significa en hindi fiebre o muerte negra, azar = fiebre y kala = negro), ii) cutánea localizada (LCL) o úlcera de chiclero, iii) mucocutánea (LMC) y iv) cutánea difusa (LCD). Actualmente, se han reportado 53 especies de Leishmania, 31 de ellas son patógenas para mamíferos, incluido el humano (3-5). Aproximadamente, entre 1.69 a 1.71 mil millones de personas viven en zonas de riesgo de al menos dos formas clínicas LV y LCL. Para 98 países endémicos de leishmaniasis (una cuarta parte de la población mundial) se estiman más de 12 millones de personas infectadas y dos millones de casos nuevos y entre 20 mil y 30 mil muertes que ocurren anualmente (5). Estos datos epidemiológicos destacan a la leishmaniasis como una enfermedad altamente letal (6, 7).

Entre los factores abióticos que afectan la epidemiología de las ETV, la temperatura es quizás el más influyente, dado que los artrópodos son organismos poiquilotermos y su temperatura corporal depende de las condiciones externas predominantes. Por esta razón, los artrópodos son muy sensibles al CC y, por lo tanto, la dinámica de transmisión de parásitos también puede verse afectada. Un aumento en la temperatura podría acortar el ciclo de vida, disminuir la esperanza de vida, aumentar la frecuencia de alimentación al reducirse el ciclo gonotrófico (período con cinco fases: alimentación, digestión, maduración de los ovocitos, oviposición y nueva alimentación) de cualquier especie de artrópodo (8), así como el período de incubación extrínseco del patógeno (9-10).

El estudio de la epidemiología de las ETV exige el conocimiento de la ecología, fisiología, inmunología y genética del patógeno, las poblaciones de artrópodos y los hospederos (11). Por la amplitud de los temas, la presente revisión se enfoca en los aspectos relacionados con el CC y el resurgimiento de las leishmaniasis en Latinoamérica: a) efecto del CC sobre la LV y LCL y el parásito Leishmania spp.; b) impacto del CC sobre los vectores (abundancia, dispersión, nicho ecológico, distribución geográfica y estacional); c) la investigación en México sobre el CC y leishmaniasis y d) lineamientos para futuras investigaciones en Latinoamérica, con énfasis en México. Por lo tanto, la presente revisión se enfoca en los aspectos relacionados con el CC y el resurgimiento de la leishmaniasis en Latinoamérica.

Se llevó a cabo una revisión exhaustiva de la literatura utilizando tres bases de datos (BioMed Central, PubMed y Biblioteca virtual em saúde) con las siguientes palabras clave: leishmaniasis, climate change, sand flies, phlebotomine, Leishmania, reservoirs, Phlebotominae, environmental factors, weather, global warming, El Niño, La Niña, ENSO y climate variability, así como sus variantes en español. Nosotros usamos las palabras El Niño, La Niña y ENSO por ser términos ampliamente usados en el estudio de cambio climático. Seleccionamos aquellos trabajos que trataron específicamente sobre los efectos del CC, el calentamiento global o la variabilidad climática sobre las leishmaniasis, vectores y reservorios en América. En total, encontramos y revisamos 47 artículos, incluidas seis revisiones científicas (a escala regional y mundial) y 41 artículos de investigación publicados entre los años 2002 y 2021. El origen y número de publicaciones generadas se presentan en la tabla 1. Una revisión detallada de esta información muestra el potencial de la leishmaniasis para calificar como una enfermedad muy importante en países como México, frente al CC.

Tabla 1. Distribución de estudios por país sobre el impacto del cambio climático sobre las leishmaniasis.

 

Sitio (región)

Tipo de estudio

Principales factores

asociados/ hallazgos

Fuente

Leishmaniasis

Argentina

Revisión

Los modelos a nivel local tendrán alto impacto por los cambios en los factores de transmisión debido a la inestabilidad climática es clara a esta escala.

50

 

Bolivia

Modelos de regresión lineal

Durante La Niña incremento en incidencia del 67% y durante El Niño la incidencia disminuye 40%

66

 

Bolivia

Correlación

Temperatura

67

 

Brasil (Metropolitana)

Análisis de series de tiempo, coherencia de ondas, diferencia de fase

La LC tiene temporalidad, las condiciones ENOS son favorables para los vectores flebotominos

63

 

Brasil

Análisis de series de tiempo y modelos de regresión lineal

Incremento en la incidencia de LV en los años post-ENOS

69

 

Brasil (Estado de Maranhão)

Correspondencia

ENOS incrementa el riesgo de LV

81

 

Brasil

Análisis de series de tiempo

Los eventos de La Niña incrementan los casos de leishmaniasis

82

 

Brasil (Noreste)

Modelos de regresión Poisson, autocorrelaciones seriales y de tiempo, sensores remotos

Asociación positive entre la vegetación a pie de colina y la incidencia de LV; relación inversa entre la incidencia de LV y precipitación.

83

 

Brasil (Noroeste)

ANOVA

Lluvia

84

 

Colombia (Noreste)

Modelos de regresión lineal

ENOS

13

 

Colombia (del sur)

Modelos de regresión lineal

La incidencia de leishmaniasis se incrementa durante El Niño

22

 

Colombia (región cafetalera y Noroeste de)

Modelos de regresión Poisson

Índice de oscilación de El Niño e índice de oscilación del Sur

85

 

Colombia (Zona Sub-Andina)

Modelo de Poisson autorregresivo condicional

Temperatura

86

 

Costa Rica

modelos Lineales, análisis de series de tiempo

ENOS, temperatura

16

 

Costa Rica

Estadística de exploración de Kuldorff, modelos lineales y análisis de covarianza

Incremento de riesgo relacionado a cambios ambientales

87

 

Costa Rica

Modelos semi-mecanísticos, análisis de serie de tiempo, enfoque autorregresivo temporal

Variabilidad climática (factor exógeno)

88

 

Guyana Francesa

Correlación, análisis de series de tiempo

Correlación positiva entre temperatura y ENOS con incidencia de leishmaniasis

27

 

Latinoamérica

Revisión

Fenómenos de El Niño y La Niña, lluvia y otros factores climáticos

22

 

Global

Revisión

Incremento de la transmisión de leishmaniasis

89

 

Global

Revisión

Incremento de la distribución de leishmaniasis

90

 

Global

Revisión

El impacto del cambio climático sobre la distribución y dispersión de leishmaniasis

91

 

Global

Marco de modelado de árbol de regresión potenciado

Áreas viables para transmission de LCL y LV

92

 

Región Neotropical

Proyecciones climáticas, MNE

No hay identidad de nicho entre LCL y LV; LC tiene temporalidad

17

 

Perú

Modelo binomial negativo jerárquico

Calentamiento regional incrementa la transmission de leishmaniasis.

93

 

Venezuela

Modelos de regresión

Asociación negativa entre ENOS y la incidencia de LCL

23

 

Venezuela (Noreste)

Correlación

Evento de La Niña

94

Leishmania spp.

España y Brasil-Origen de los modelos biológicos

Infección experimental, PCR tiempo real

Temperatura

34

Flebotominos

Argentina

MNE

Incremento de abundancia y rango de distribución

54

 

Brasil (Suroeste)

Regresión lineal múltiple

Lluvia

95

 

Brasil (Sur)

Proyecciones climáticas, MNE

Dispersión de flebotominos vectores

58

 

Brasil (Noreste)

Pruebas de correlación cruzada, análisis espectral

Humedad relativa (machos), velocidad viento, lluvia (hembras), temperatura (hembras)

36

 

Brasil (Suroeste)

Análisis de correlación lineal múltiple (Modelo Spearman), Chi cuadrada

Temporada húmeda

46

 

Colombia (Noreste)

Análisis de componentes principales

Temperatura

62

 

Colombia

Proyecciones climáticas, MNE

Reducción de la distribución espacial, pero promueve la distribución altitudinal

52

 

Colombia (Noreste)

Prueba de Spearman

Periodos secos

63

 

Mexico (Sur)

Modelo lineal generalizado, distribución Poisson

Temperatura, humedad relativa, altitud

47

 

Norteamérica, Centroamérica

Proyecciones climáticas, MNE

Expansión geográfica de flebotominos

38

 

Norteamérica, Centroamérica

Proyecciones climáticas, MNE

Expansión geográfica de flebotominos

40

 

Perú

Proyecciones climáticas, MNE

Decremento en las áreas de distribución de flebotominos

35

 

Sudamérica

Proyecciones climáticas, MNE

Incremento de las áreas de distribución de flebotominos vectores

59

 

Venezuela

Análisis de correlación simple, coeficiente de correlación de Pearson

Temperatura, altitud

96

 

México, Centro y Sudamérica

Proyecciones climáticas, MNE

Escasa expansión, continuidad a lo largo de su rango regional

97

Flebotominos y leishmaniasis

Panamá

Modelos autorregresivos y coherencia de ondas cruzadas, modelos mixtos lineales generalizados de tasa de Poisson

Asociación entre ENOS, lluvia, y temperatura con ciclos LCL

24

 

Colombia

Modelos de distribución potencial según episodios de El Niño y La Niña.

Cambios en la distribución potencial de los vectores

98

 

Panamá

Series temporales, análisis de sincronía, modelos lineales generalizados binomiales negativos, análisis de desviación.

Aumento de la transmisión en la fase fría del ENOS

25

 

Global

Revisión

Asociaciones climáticas con casos de leishmaniasis; inclusión de modelos biológicos en estudios de modelado

99

Flebotominos y reservorios

Norteamérica

Proyecciones climáticas, MNE

Distribución de vectores y reservorios

37

 

México

MNE

Distribución de vectores y reservorios y su relación con las leishmaniasis.

71

Cambio climático

Los conceptos de CC y calentamiento global se emplean como sinónimos por su estrecha relación, sin embargo, difieren en su origen. El CC es la variación climática natural con cambios aislados en el tiempo, mientras que el calentamiento global deriva de varios procesos antrópicos que provocan la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera, impidiendo la salida de calor de la Tierra (12). También es cierto que CC y variabilidad climática mantienen una asociación siempre estrecha, con diferencias en frecuencias y escalas. La variabilidad climática es la variación en la media del estado del tiempo, mientras que CC es la persistencia de esas variaciones, aunque ambas ocurren por procesos físicos naturales (13). El problema con el CC es que está sucediendo a un ritmo acelerado, exhibiendo condiciones climáticas extremas. La temperatura global de la superficie terrestre ha aumentado de 0.74°C ± 0.18°C en el transcurso de un siglo, 1906-2005 (14). En los últimos 50 años, la temperatura de la Tierra ha cambiado a una tasa de 0.13 °C ± 0.03 °C por década, el mayor cambio en mil años (14). El Quinto Informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (PICC) prevé un aumento de la temperatura atmosférica y de las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) de 0.3° a 4.8°C y de 140 a 1910 GtC (gigatoneladas de carbono), respectivamente. Además, en 2100, se prevé aumentos de precipitaciones, penetración de luz ultravioleta B (UVB) y eventos extremos como inundaciones o sequías (15).

Impacto del CC sobre las leishmaniasis y su agente etiológico

A nivel mundial, el 75 % de los casos de leishmaniasis se concentran en 10 países, cuatro de ellos ubicados en Latinoamérica: Brasil, Colombia, Costa Rica y Perú (2). La transmisión de leishmaniasis ha sido reportada en 24 países del continente Americano, con una incidencia estimada de 0.9-1.6 millones de casos/año (0.7-1.2 millones de casos de LCL + 0.2-0.4 millones de casos de LV) (2, 6), de los cuales Brasil, Colombia y Perú son los países con mayor incidencia. En esta región, las leishmaniasis se concentran en hábitats selváticos húmedos y la adquisición de la enfermedad es por exposición de las personas durante actividades laborales (16). Si bien, el uso del suelo en áreas urbanas y periurbanas predice la distribución de LCL a nivel global, la temperatura per se explica el 74.2 % de esta distribución (6, 17). Por su parte, la precipitación (Bio12 de Wordlclim) y la temperatura (Bio7 y Bio1 Wordlclim) contribuyen a generar los cambios distribucionales de la LV para América (17).

La región sudamericana se ve afectada por el fenómeno de El Niño Oscilación de Sur (ENOS), un evento climático natural que ocurre cada dos a siete años. Este fenómeno climático se origina en el océano Pacífico a través de una interacción atmosférico-oceánica (masas de aire que se calientan provenientes del océano Pacífico tropical) capaces de cambiar la circulación atmosférica global, provocando un desequilibrio meteorológico asociado con inundaciones y sequías en todo el mundo. Por otro lado, la fase fría conocida como La Niña (18), que es el calentamiento de los océanos, desplaza las corrientes oceánicas hacia el sur y rodea las costas de Ecuador y Perú, apareciendo al final del verano y se asocia con el aumento de lluvias en estas áreas, incluyendo el sur de Brasil, Paraguay, el norte de Argentina, el norte de México y el sur de los Estados Unidos de América. Por otro lado, provoca fuertes sequías en otras regiones de Latinoamérica como Brasil (norte), Colombia, Costa Rica, Cuba, El Salvador, Guatemala, Guayana Francesa, Honduras, Nicaragua, Panamá y Venezuela, figura 1 (19). Su impacto ha modificado los patrones epidemiológicos de las leishmaniasis en esta región del continente (20). Los efectos del CC y el calentamiento global sobre ENOS no son detectables por modelos climáticos globales actuales (21). Esto puede deberse a la gran variabilidad en la intensidad de frecuencia y duración de este fenómeno tropical.

En Colombia, los eventos de El Niño y La Niña están asociados al incremento de aproximadamente 5% de casos de leishmaniasis por año, independientemente del crecimiento demográfico (13, 22). Bajo escenarios de CC, se espera que las sequías incrementen su frecuencia, conllevando a aumentos en la incidencia de leishmaniasis en Colombia (13). Sin embargo, algunas de estas diferencias en las incidencias entre regiones geográficas durante ambos fenómenos climáticos, pueden explicarse por la heterogeneidad espacial del país (22). El comportamiento epidemiológico de la enfermedad fue similar al detectado en Venezuela, donde el aumento de precipitaciones se correlacionó con tendencias positivas de LCL (23).

 

1006-3651-2-SP.jpgFigura 1. Impacto de El Niño en América durante el invierno (izquierda) y verano (derecha). Los países con mayor incidencia de leishmaniasis están encerrados en círculo con línea punteada.

Reportes en Costa Rica, Brasil y Panamá sugieren que la variabilidad climática interanual afecta la ecología e infección de reservorios y flebotominos, y la asociación de los ciclos epidemiológicos de LCL con ENOS y factores climáticos locales como temperatura y precipitación (16, 24-25). Usando datos epidemiológicos, Chaves y Pascual (16) predijeron aumentos en la incidencia de LCL con precisión superior al 70% y 12 meses de anticipación. En Brasil, han demostrado una estrecha relación vector-patógeno, por lo tanto, si las condiciones secas y cálidas de la superficie terrestre dadas por ENOS favorecen al vector, la próxima temporada de lluvias (>humedad relativa) habría un número máximo de casos de LCL (26). Mientras que, en Panamá la transmisión de LCL aumentaría uniformemente en todo el país durante la fase fría del ENOS (24-25). En contraste, la epidemiología de LC en la Guayana Francesa tiene una correlación negativa con la lluvia, pero positiva con la temperatura y ENOS (27). En esta región de Sudamérica, la radiación ultravioleta solar parece influir en la reproducción de patógenos presentes en los nódulos ulcerados de LCL, lo que indica que la evolución del padecimiento puede estar influenciado por parámetros meteorológicos (27).

En Bolivia, hubo un aumento en la incidencia de LCL del 70% durante la temporada de La Niña y una disminución de 40% durante la de El Niño (28). La variabilidad climática observada en el Norte de Bolivia explica el aumento de >30% de nuevos casos de LCL (29). En Argentina, los brotes y el riesgo de transmisión de LMC y LV se han incrementado debido a la frecuencia de la inestabilidad climática y su asociación con picos demográficos de flebotominos posteriores a la estación lluviosa (30). Franke et al (31) encontraron un aumento en la incidencia anual de LV en los años post-El Niño, sugiriendo que la relación podría usarse para predecir los años de alto riesgo y reducirlo con medidas sanitarias.

Los efectos del CC sobre la biología de Leishmania spp. han sido estudiados indirectamente, explicando que el aumento de la temperatura (30 a 32°C) beneficia el desarrollo del parásito en el hospedero final y sus formas infectivas en los flebotominos (32), sugiriendo que el incremento en la temperatura por el CC favorecerá el desarrollo de competencia vectorial de estos (33). Por su parte, algunas especies del patógeno se han adaptado al metabolismo lento de flebotominos de zonas templadas, sugiriendo una gran capacidad de expansión hacia mayores altitudes y latitudes (34).

Impacto del CC sobre la bio-ecología de flebotominos

La respuesta de los organismos a las variaciones climáticas se manifiesta en cambios en su abundancia, dispersión, nicho ecológico, hospederos y distribución geográfica y temporal (30, 35, 36-40). En artrópodos vectores de enfermedades, Bates et al (41) sugieren que los cambios ambientales han promovido la evolución de nuevos fenotipos y genotipos de vectores o la selección (presión de adaptación) y emergencia de algunos ya existentes en insectos de importancia médica (42-44). Los patrones de distribución de las ETV pueden explicarse por cambios en las condiciones bióticas (cobertura vegetal, hospederos) y abióticas (temperatura, lluvia, humedad relativa y viento) de los ecosistemas causados por el CC, que influyen en la biología y ecología de los insectos vectores (45).

Los factores climáticos que más afectan la biología y ecología de los flebotominos son la temperatura y la precipitación (33, 36, 46, 47). Los efectos del clima sobre los ciclos de transmisión de leishmaniasis (selvático, peridoméstico, doméstico, periurbano y urbano) ocurren en el rango de temperatura de actividad de los flebotominos de 15 a 40°C, mientras que fuera de este rango la transmisión es rara o nula. Esto indica la sensibilidad fisiológica del vector para responder a cambios sutiles en el tiempo y el clima, imposibilitando su reproducción (33), aumentando el tiempo de desarrollo y la tasa de mortalidad de los estados inmaduros (48) o influyendo en el tamaño adulto de manera inversamente proporcional (49). Además, los flebotominos presentan dinámicas poblacionales unimodales, bimodales o trimodales (46, 50, 51) ligadas principalmente a la presencia de lluvias.

Los cambios ambientales son una de las categorías de riesgo para las leishmaniasis y pueden deberse a causas antropogénicas o climáticas, incluido el CC (52). Estos originan y extinguen hábitats viables, favoreciendo adaptaciones locales o extinciones en los hábitats modificados. Los rangos de distribución de las especies son afectados por barreras climáticas o físicas y por la limitada resiliencia biológica intrínseca de éstas (53). Es necesario conocer la distribución y abundancia potencial de cada especie vector de Leishmania para poder predecir el impacto de CC sobre el espacio-tiempo de transmisión de las leishmaniasis (35, 38, 40, 54).

Los Modelos de Nicho Ecológico (MNE) indican los sitios con condiciones ambientales óptimas para que una población se mantenga, siendo útiles en la exploración de cambios en la distribución de la población en respuesta al CC (55). El desarrollo de un MNE implica el uso de algoritmos para de CC calcular la relación entre ocurrencias (presencia-ausencia) de especies con variables ecológicas cuantitativas como temperatura, lluvia, uso de suelo, por mencionar algunos (53). La integración de MNE con escenarios climáticos por CC, capacidad de dispersión específica de especies y modelos ecofisiológicos permitirá hacer proyecciones de distribuciones más precisas. Los modelos ecofisiológicos permiten predecir la distribución de una especie según datos de supervivencia o fenología relacionada con el clima (56), como número de generaciones, actividad máxima y variabilidad anual entre días-grados, esto es, acumulación de calor en el tiempo necesarios para que un organismo se desarrolle de un punto a otro en su ciclo de vida (57).

Los estudios de MNE para determinar los rangos de distribución con relación al CC en flebotomíneos son escasos (n= 7) y limitados a pocas regiones de Latinoamérica. Peterson & Shaw (58) muestran que el aumento de temperatura aumentará la dispersión de vectores de LCL en el sureste de Brasil. González et al (37) en Norteamérica, muestran que el escenario denominado A2 (escenario extremo) predice la expansión de roedores reservorios y flebotominos vectores de LCL hacia el norte. Moo-Llanes et al (38) muestran que todas las especies [22 especies de clima tropical (siete de importancia médica) y 4 de clima templado (2 de importancia médica)] expandirán sus nichos, mientras que las especies de climas templados expandirán su rango de distribución hacia el norte de la región neártica, mientras que las especies neotrópicales aumentarán su distribución hacia zonas más elevadas; en contraste. González et al (52) indican una reducción en la distribución latitudinal de flebotominos vectores de LV y la subsecuente reducción de casos humanos de este padecimiento en Colombia, pero únicamente Lu. longipalpis puede adaptarse a las condiciones de nichos de mayor altitud. Carvalho et al. (59) observaron una expansión de Lutzomyia (Nyssomyia) flaviscutellata (Mangabeira), vector de LCL, hacia el sur y un aumento en su rango de elevación, similar a lo observado para Lu. longipalpis en Colombia (52). Finalmente, Moo-Llanes et al (35) modelaron la distribución de Lutzomyia (Helcocyrtomyia) peruensis (Shannon) con escenarios de CC en Perú y observaron una disminución en las áreas de distribución de esta especie. Probablemente existen pocos estudios de este tipo en flebotominos debido a la necesidad de un gran número de muestreos en grandes áreas para fortalecer los modelos y aumentar la precisión de los mismos. Sin embargo, Peterson et al (60) demostraron predicciones efectivas con tamaños de muestra pequeños en Brasil.

El impacto del CC sobre la distribución temporal y espacial de los flebotominos (especies o población) varía según la escala (organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas o biosferas) en que se estudie y debe ser considerado antes de generalizar los efectos del CC. Salomón et al (30) reportan los efectos del clima en poblaciones de Lu. longipalpis y Ny. neivai a escalas micro, meso y macro en Argentina, demostrando que a microescala, el pico de actividad (mayor abundancia) de ambas especies es condicionado por la temperatura y humedad relativa, es decir, a mayor temperatura y humedad relativa, mayor abundancia; aunque varía según la especie, época y región; a mesoescala, los picos poblacionales de varias especies están asociados con períodos lluviosos y a macroescala (fenómenos regionales o subcontinentales), aumentará o disminuirá la incidencia de leishmaniasis por la inestabilidad causada por ENOS (30). El aumento de la humedad relativa en las regiones secas eliminará las barreras climáticas para la dispersión de los flebotominos hacia estas regiones (30).

Aunque el ENOS es un evento climático temporal, el aumento de la temperatura de la superficie del mar ecuatorial debido al CC antropogénico (calentamiento por efecto invernadero) ha incrementado la frecuencia y potencia de dicho fenómeno, dando como resultado eventos climáticos (lluvia o sequía) devastadores para los ecosistemas (61). Los efectos de ENOS sobre los flebotominos se pueden observar a través de la modificación de los paisajes (mayor o menor vegetación), que optimizarán las condiciones ecológicas para el desarrollo de estos insectos. En Colombia se reportaron índices de vegetación negativos durante El Niño (estación seca), lo que se asoció con el aumento de la abundancia de flebotominos y la transmisión de leishmaniasis (13). Por otro lado, Galvis-Ovallos et al (62) y Ovallos et al (63) observaron gran abundancia de Lutzomyia (Verrucarum) spinicrassa (Morales, Osorno-Mesa, Osorno & de Hoyos) durante la fase (caliente) de El Niño en el noreste de Colombia. Sin embargo, Chaves et al (24) y Yamada et al (25) muestran que Lutzomyia gomezi, Lutzomyia (Nyssomyia) trapidoi (Fairchild & Hertig) y Lutzomyia (Psychodopygus) panamensis (Shannon) redujeron su abundancia durante las fases fría y cálida de ENOS en Panamá, pero aumentó su variabilidad poblacional durante la fase fría. El espacio entre ambas fases es climáticamente estable y permite el incremento poblacional. Sin embargo, la disminución poblacional de las tres especies ocurrió durante el aumento de la transmisión de LCL en Panamá (25). La asincronía entre la abundancia del vector y la transmisión del patógeno en la fase fría puede estar asociada con brotes poblacionales de flebotominos reportados por Chaves et al (24).

El aumento de la temperatura como consecuencia del CC impactará positivamente en varios aspectos de la biología de los flebotominos como: fertilidad (64, 65), actividad nocturna (66), días-grado (57), longevidad (48), metabolismo sanguíneo (29) y ciclo de vida (48, 64). Desde el punto de vista epidemiológico, la respuesta de cada factor en la biología de los flebotominos a los cambios de temperatura y lluvia tiene un efecto positivo principalmente en la capacidad de transmitir el patógeno y al incrementar la longevidad del vector hay una relación positiva en el número de alimentaciones sanguíneas, y el subsecuente aumento de la tasa de transmisión. Los datos generados sobre los efectos del clima en la biología de Phlebotominae serían de utilidad en los MNE asociados a modelos ecofisiológicos.

Estado del conocimiento sobre CC y leishmaniasis en México

La leishmaniasis se ha reportado en 27 estados de la República Mexicana (81.8% del territorio) (2, 38, 68-71) figuras 2a y b. En México sólo existen registros de especies de Leishmania de los complejos L. braziliensis, L. mexicana, L. amazonensis y L. (infantum) chagasi (72). Entre 1990 y 2022 (semana 1) hubo 22,209 casos de leishmaniasis en México (SUIVE-DGE-SS, 2022). La población en riesgo de contraer LCL y LV en México es de 7.6 millones y casi un millón de personas, respectivamente (2), mismo que se incrementa hasta un máximo de 23 millones de personas al considerar los rangos de distribución por especie vector de Leishmania spp. (38). El número de personas expuestas a estos flebotominos se duplicará para 2080 debido a los efectos del CC (38).

En México, la LV y LCL afectan principalmente a población (25 a 44 años de edad) residente en zonas agrícolas (agroecosistemas cafetaleros, cacaoteros y chicleros) (73,74). Sin embargo, las ecorregiones como los boques, mesófilo de montaña, espinoso, tropicales siempreverdes y subcaducifolios, desierto, manglares, pastizales y matorral xerófilo, brindan condiciones ecológicas propicias para el desarrollo de los vectores y causan un foco de la enfermedad.

En la República Mexicana, 12 de las 52 especies de flebotominos reportadas (75), son capaces de transmitir 12 especies de Leishmania del Nuevo Mundo. Aunque en este territorio sólo circulan tres especies de Leishmania, el 91,7% de las especies de flebotominos son permisivas de dos a seis especies de este parásito (76, 77), lo que aumenta el riesgo de transmisión de leishmaniasis en la región. González et al (78), Moo-Llanes et al (38) y Rodríguez-Rojas et al (71) estimaron que los flebotominos expandirán su distribución por efecto del CC.

El nivel de conocimiento de la ecoepidemiología de la leishmaniasis en México es incipiente, y más aún los relacionados con los efectos del CC y este padecimiento. Recientemente, la Dirección General de Epidemiología del Sistema Nacional de Salud de este país la catalogó como condición regional de notificación semanal obligatoria y estableció un programa de acción específico para la prevención y control de las leishmaniasis (79).

 

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Figura 2. Distribución de flebotominos y su importancia médica en México: a) registros históricos de leishmaniasis y riqueza de especies de flebotominos a nivel nacional; b) flebotominos por estado. Las letras mayúsculas en gráfico indican las especies de importancia médica y en la tabla se presentan las formas de leishmaniasis transmitidas por flebotominos y su susceptibilidad a diferentes especies de Leishmania en México.

PESPECTIVAS Y CONCLUSIONES

Es crucial entender la nueva dinámica de las leishmaniasis y cuáles serán las estrategias de supervivencia del vector en respuesta al CC a nivel mundial dentro de algunas décadas. El inminente crecimiento demográfico y la subsecuente urbanización, incrementarán la transmisión de enfermedades de animales a humanos, dejando de ser huéspedes accidentales y convirtiéndose en obligados, por la adaptación de los agentes etiológicos a su nuevo hospedante y vectores artrópodos. Si bien, esta revisión no presenta el universo completo de los resultados, concentra buena parte de la información actual relacionada con los efectos del CC en la epidemiología de la leishmaniasis en Latinoamérica. Ante este problema, es necesario actualizar y almacenar constantemente las distribuciones tanto de la enfermedad como del vector en páginas de libre acceso como VectorMap (https://www.vectorbase.org/), SandflyMap (http://www.sandflymap.org/) o GBIF (www.gbif.org/).

Esta revisión muestra que pocos países de Latinoamérica con endemismo de leishmaniasis, tienen producción científica relacionada con los efectos del CC sobre esta enfermedad. Aunque los que tienen más casos de leishmaniasis producen más investigación (Brasil y Colombia). Sin embargo, los cambios que puede tener la ecoepidemiología de esta enfermedad y su relación con el CC ha sido escasamente investigado (35, 40).

En México aún falta realizar investigación básica para que los escenarios de cambio climático sean abordados con éxito. Los estudios de taxonomía, incriminación de vectores [evaluar la capacidad vectorial (capacidad de desarrollar formas infectivas y transmitirlas a un nuevo hospedante), determinar los recursos sanguíneos y la distribución tanto espacial como temporal de las especies presentes en una zona de transmisión] y biología (ciclos de vida) son indispensables. Se requiere evidencia biológica robusta para evaluar el impacto de CC sobre las leishmaniasis, obtenida por vigilancia entomológica en áreas grandes para determinar el rango altitudinal y latitudinal de las especies de vectores.

La complejidad ecoepidemiológica de la leishmaniasis en América dificulta el desarrollo de medidas de control debido a la diversidad de especies de Leishmania, vectores, reservorios y ciclos de transmisión y factores ambientales. Por otro lado, es recomendable evaluar la capacidad predictiva de múltiples algoritmos MNE para responder con mayor precisión a una pregunta particular sobre los flebotominos, como su expansión (80). Es importante señalar que los conocimientos obtenidos en ciencia básica deben extrapolarse a niveles aplicados, con el objetivo de proponer medidas de mitigación y adaptación a nivel local y regional principalmente. Si bien, la limitación anterior recae en la diversidad de ciclos climáticos que pueden presentarse según una región biogeográfica específica.

Se deben identificar instituciones y grupos de investigación, realizar reuniones nacionales e internacionales con mayor frecuencia para planificar y enfrentar problemas complejos que requieran una participación multidisciplinaria. Es necesario incentivar la investigación en los países en vías de desarrollo, porque son los que tienen mayor carga de morbilidad y mortalidad por leishmaniasis, mayor diversidad de vectores, pero escasa producción científica. Esto hace necesario incrementar los estímulos a ambos niveles para que gobiernos y organizaciones trabajen conjuntamente por la salud global.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a los revisores por sus comentarios críticos a este manuscrito.

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