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Salud planetaria, la interconexión global

Curar enfermedades humanas y sobre todo prevenirlas se está convirtiendo en algo cada día mas complejo.

Autor:

Fernando Valladares

La prueba de ello es que, a pesar de todos los progresos que la medicina realiza constantemente, la esperanza de vida se encuentra estancada. La pandemia de la Covid-19 puso de manifiesto los riesgos globales de alterar la naturaleza, algo que tenemos cada vez más claro con el cambio climático que genera millones de muertes evitables cada año. Resulta evidente la estrecha conexión entre la salud humana y la salud de la biosfera y de todos los organismos que nos rodean, algo que llevó en su día al programa de Una única salud de las Naciones Unidas y al concepto de salud planetaria. La aplicación de los enfoques de «Una sola salud», «Ecosalud»  y «Salud planetaria» es clave para abordar las fuertes interconexiones entre el riesgo de pandemias, el cambio climático y la pérdida de biodiversidad y para desarrollar y aplicar soluciones a estas crisis interconectadas que tienen impactos rápidos y globales en la salud humana[1]. Este enfoque se basa en la integración efectiva de las ciencias ambientales, ecológicas, evolutivas y sociales para anticipar y mitigar de forma eficaz las enfermedades infecciosas emergentes y todas las afecciones que se derivan de un medio ambiente enfermo[2].

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La pandemia de la Covid-19 ha supuesto una grave crisis económica, social, geopolítica ambiental y, por supuesto, sanitaria, que podría haberse evitado con medidas de prevención que se contemplan dentro del concepto de salud planetaria. Imagen de Rawpixel con licencia.

Las necesidades de investigación en materia de salud planetaria abarcan la ecología social de los agentes de enfermedades infecciosas, su evolución, los determinantes de la susceptibilidad de los seres humanos y los animales a las infecciones y los factores humanos y ecológicos que aceleran la aparición de enfermedades infecciosas. Para una investigación exhaustiva, incluyen el desarrollo de soluciones basadas en la naturaleza para las crisis planetarias interconectadas, abordando cuestiones éticas y filosóficas sobre la relación de los humanos con la naturaleza y sobre los cambios transformadores para salvaguardar el medio ambiente y la salud humana. En un mundo en el que la población humana se expande a un ritmo sin precedentes, el exceso de consumo de recursos va mucho más allá de lo que el planeta Tierra puede soportar. Las actividades humanas están impulsando el calentamiento global y la pérdida de biodiversidad, dos grandes amenazas para la vida en nuestro planeta que se suman a las diversas fuentes de contaminación para impactar la salud física y mental de las personas. Abordar las distintas crisis de forma conjunta ofrece oportunidades únicas para repensar también, y muy especialmente, los modelos económicos actuales (3).

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La salud de las personas no puede entenderse sin el medio ambiente y por eso se habla de que sólo existe una única salud- AI prompting: Marc Almeida

El concepto de «Una sola salud» se centra en las consecuencias, las respuestas y las acciones en las interfaces animal-humano-ecosistema, especialmente en el caso de las zoonosis emergentes y endémicas, de la resistencia a los antibióticos, ya que la resistencia puede surgir en los seres humanos, los animales o el medio ambiente, y puede propagarse de uno a otro, y de un país a otro, la seguridad alimentaria y la reducción de la contaminación. El concepto de «Una sola salud» acuñado en 2003, no es nuevo y se remonta al menos a doscientos años atrás, primero como «Una medicina», luego como «Un mundo, una salud» y finalmente «Una salud». No existe una definición única e internacionalmente acordada de «Una sola salud”, pero la definición más utilizada, la define como un enfoque colaborativo, multisectorial y transdisciplinario, que trabaja a nivel local, regional, nacional y mundial, con el objetivo de lograr resultados de salud óptimos reconociendo la interconexión entre las personas, los animales, las plantas y su entorno compartido. Este concepto unido a un mayor énfasis en la prevención apoyándose en ecosistemas bien conservados es una brillante alternativa a una civilización acuciada por nuevos y crecientes problemas de salud.

Pandemias, biodiversidad y la restauración ecológica como un servicio de salud pública

Muchos de los servicios que nos brinda la naturaleza no los apreciamos, ni siquiera los conocemos bien, hasta que faltan. Este fue el caso de la Covid-19, una enfermedad zoonótica que se convirtió en pandemia por una combinación de factores entre los que destacan la degradación ambiental y los impactos humanos en la biodiversidad. Las enfermedades zoonóticas son enfermedades infecciosas de los seres humanos causadas por patógenos que se comparten con otros animales vertebrados. Si bien durante un tiempo se consideraba que las áreas naturales prístinas con alta biodiversidad eran fuentes probables de nuevos patógenos zoonóticos, se ha observado que la emergencia de zoonosis ha ido asociada a la degradación y alteración de los hábitats y no a sus niveles iniciales de biodiversidad. Hoy sabemos que la biodiversidad puede beneficiar a la salud humana al reducir la transmisión de algunos patógenos que ya se han establecido en las poblaciones humanas. Las especies animales con más probabilidades de ser huéspedes zoonóticos que otros suelen proliferar en paisajes dominados por el ser humano, lo que aumenta la probabilidad de contagio. Sin embargo, en las zonas menos perturbadas, estas especies que actúan como reservorios zoonóticos son menos abundantes y predominan los que no son reservorios. Así, la pérdida de biodiversidad aumenta el riesgo de exposición humana a patógenos zoonóticos tanto nuevos como ya establecidos[1]. La hipótesis del efecto de dilución propone que una elevada riqueza de especies de vertebrados reduce el riesgo de enfermedades infecciosas de los seres humanos porque los patógenos se «diluyen» entre un elevado número de especies animales reservorio que difieren en su capacidad de infectar a las especies de vectores invertebrados. Según esta hipótesis, se espera que la transmisión y la carga de las enfermedades infecciosas sean menores en los entornos naturales ricos en especies animales porque la prevalencia de los vectores infectados es menor, a pesar de una mayor riqueza de patógenos (5).

Cada vez hay más pruebas de que los ecosistemas con un alto nivel de biodiversidad tienen más probabilidades de ser eficientes a la hora de proporcionar niveles elevados de servicios ecosistémicos múltiples (la teoría funcional de la biodiversidad y los ecosistemas). También se ha demostrado que los sistemas diversos son más resistentes y resilientes frente a las perturbaciones naturales y antropogénicas, una propiedad que es importante en los entornos urbanos y en general degradados o muy artificiales. Las propiedades de los ecosistemas ricos en especies y con una elevada funcionalidad ecológica son la base de múltiples procesos que favorecen la salud y el bienestar humanos.

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Los problemas sanitarios actuales suelen ser complejos, transfronterizos, multifactoriales e implican muchas especies y factores, por lo que, si se abordan desde un punto de vista puramente médico o veterinario, es poco probable que se alcancen estrategias de prevención y mitigación sólidas. La inversión en hospitales y en vacunas y tratamientos es muy superior a la inversión en prevención y mitigación, lo cual da la impresión de que olvidamos que cuando alguien ingresa en un hospital, recibe una vacuna o se le aplica un tratamiento, esa persona o muchas otras han tenido que sufrir un problema agudo de salud. Mantener ecosistemas ricos en especies y en procesos ecológicos es una estrategia tan eficaz como económica, siendo una de las mejores formas de prevenir trastornos sanitarios en la población humana. La evidencia que apoya esta conclusión ha consolidado el concepto de Una salud (One Health) impulsado por las Naciones Unidas desde hace varias décadas. La restauración de la biodiversidad es, por tanto, una herramienta importante en la gestión del riesgo de enfermedades zoonóticas de forma que la restauración ecológica debe ser considerada, en general, como un servicio de salud pública.

La conexión en el tiempo de la salud humana y las respuestas ambientales

Pensamos que la salud de los ecosistemas afecta solo a tiempo real, en el presente. Pero además del legado ambiental de unos ecosistemas rotos o íntegros que podamos pasar a nuestros descendientes, hay dos conexiones mucho más íntimas entre las generaciones.  En primer lugar, la fisiología de la madre (y también del padre) en el momento de concebir y durante todo el embarazo. El estado de salud de los progenitores durante el desarrollo fetal deja una impronta en el feto. Pero hay más. Y tenemos que introducir un término que cada vez oiremos más: la epigenética, los cambios en la función de los genes que son hereditarios y que no se deben a alteraciones de la secuencia de ADN.

En concreto hablamos de la epigenética transgeneracional(6), algo que se apoya en una memoria epigenética que se transmite a la descendencia a través de los óvulos y del esperma(7). Esta memoria epigenética puede explicar cómo la salud y el desarrollo de una persona pueden verse influidos por la salud de sus padres y madres, y también abuelos y abuelas. Y dado que el medio ambiente determina la salud de las personas, el medio ambiente de abuelos y padres influye en la salud de hijos y nietos.

Los impactos ambientales sufridos por la madre pasan al feto

Se trata del caso más fácil de entender, el de una madre que en el momento de quedarse embarazada y a lo largo de su gestación transfiere al feto información y moléculas a través de la placenta. El concepto de los Orígenes del Desarrollo de la Salud y la Enfermedad (DOHaD) postula que las exposiciones en el útero influyen en la programación fetal y en la salud en etapas posteriores de la vida. A lo largo del embarazo, la placenta desempeña un papel fundamental en la programación fetal; regula el entorno intrauterino y actúa como guardiana del intercambio de nutrientes y desechos entre la madre y el feto.

La exposición materna a la contaminación atmosférica, incluidos los metales pesados, puede llegar a la placenta, del mismo modo que el alcohol o partículas de contaminación, donde alteran los patrones de metilación del ADN (epigenética en acción). Estos cambios en el ADN materno provocan cambios en la función placentaria y la reprogramación fetal. La exposición prenatal a la contaminación atmosférica y a metales pesados se asoció con una alteración de la metilación del ADN placentario en las regiones globales y promotoras de genes implicados en procesos biológicos como el metabolismo energético, el ritmo circadiano, la reparación del ADN, la inflamación, la diferenciación celular y el desarrollo de órganos.

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Nuestra salud está influida por el medio ambiente mucho antes de nacer. AI prompting: Marc Almeida

La metilación placentaria alterada de estos genes se asoció con resultados adversos en el nacimiento, como bajo peso al nacer y un perímetro cefálico pequeño. Los bebés nacidos con patrones alterados de metilación del ADN en la placenta estaban predispuestos a desarrollar anomalías neuroconductuales, cáncer y dermatitis atópica(8). Esto pone de relieve la importancia de políticas medioambientales y de salud pública más eficaces y estrictas para reducir la contaminación atmosférica y proteger la salud humana antes de nacer, cuando aún estamos en el seno materno.

La epigenética conecta tres generaciones y puede acelerar la adaptación local

La maquinaria celular que regula la expresión génica puede autopropagarse a través de los ciclos de división celular tanto a lo largo de la vida de un individuo como entre generaciones. Esto hace que los estados de expresión génica y sus fenotipos asociados sean heredables, independientemente de que haya cambios genéticos. Estos estados fenotípicos, a su vez, pueden ser objeto de selección e influir en la adaptación evolutiva. La expresión genética heredable (la memoria epigenética) puede facilitar el proceso de adaptación mediante el aumento de la supervivencia en un entorno nuevo y la ampliación del tamaño de las dianas mutacionales beneficiosas.

Además, el control epigenético de la expresión génica permite el cambio aleatorio entre distintos fenotipos en las poblaciones, lo que puede facilitar la adaptación en entornos que fluctúan con rapidez. Los estudios ecológicos sobre la variación de los marcadores epigenéticos (por ejemplo, los patrones de metilación del ADN) en poblaciones salvajes muestran una contribución potencial de este modo de herencia a la adaptación local en la naturaleza(9). Sin embargo, sigue sin estar del todo claro la contribución adaptativa de la variación natural de los genes modificados por epigenética (epialelos) en comparación con la variación natural de los genes (alelos). Pero la respuesta epigenética es mucho más rápida, algo importante en un mundo cambiante.

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Las respuestas epigenéticas, es decir, las que afectan a la expresión de los genes se transmiten de generación en generación. En humanos, al menos tres generaciones están conectadas por estas respuestas al medioambiente. AI prompting: Marc Almeida

La epigenética podría ser clave para una civilización enfrentada a una rápida crisis ambiental

Como la leche materna, la epigenética trae riesgos, pero también información y funciones muy valiosas. La adaptación a las condiciones locales es muy lenta por la evolución neodarwiniana “clásica” que implica cambios en las frecuencias de las distintas formas de un gen determinado (variantes alélicas), muchas generaciones y una selección direccional que encauce las variaciones de la población. Sin embargo, la epigenética se adquiere durante la vida de un individuo y se puede pasar a los descendientes, lo cual permite sintonizar muy rápidamente nuestro fenotipo al ambiente.

No todas las modificaciones transgeneracionales desencadenadas por el rápido cambio climático, por ejemplo, aumentarán el fitness o la adecuación biológica de individuos, poblaciones y especies ya que las condiciones estresantes suelen desencadenar efectos negativos en esta adecuación y su transmisión a la descendencia puede eliminar o neutralizar los beneficios de la respuesta rápida de los progenitores (10).

Las respuestas epigenéticas y otros efectos transgeneracionales desempeñarán sin duda un papel importante en la adaptación al cambio climático y a otras alteraciones humanas de la biosfera, pero hace falta más investigación para comprobar su valor real en comparación con los cambios codificados en el ADN, es decir, por la herencia y la evolución “clásica”.

Monografico salud planetaria firma

Autor:

Fernando Valladares
Profesor de Investigación del CSIC y profesor asociado de la Universidad Rey Juan Carlos, Madrid, España

Referencias:

1. Fernando Valladares, Xiomara Cantera, Adrián Escudero. 2022. Salud Planetaria. Editorial Catarata.
2. Este artículo se apoya en mucha de la información disponible en diversos formatos (textos, videos, podcasts, infografía) en la página web http://www.lasaluddelahumanidad.com/
3. Destoumieux-Garzón, Delphine, Franziska Matthies-Wiesler, Nicolas Bierne, Aurélie Binot, Jérôme Boissier, Anaïs Devouge, Jeanne Garric, Kim Gruetzmacher, Christoph Grunau, Jean-François Guégan, Sylvie Hurtrez-Boussès, Anke Huss, Serge Morand, Clare Palmer, Denis Sarigiannis, Roel Vermeulen, Robert Barouki. 2022. Getting out of crises: Environmental, social-ecological and evolutionary research is needed to avoid future risks of pandemics. Environment International, 158: 106915, https://doi.org/10.1016/j.envint.2021.106915
4. Keesing, Felicia y Richard S. Ostfeld. 2021. Impacts of biodiversity and biodiversity loss on zoonotic diseases. 118:17.
5. Aerts, Raf, Olivier Honnay, An Van Nieuwenhuyse et al. 2018. Biodiversity and human health: mechanisms and evidence of the positive health effects of diversity in nature and green spaces. British Medical Bulletin, 127 (1): 5–22.
6. Infosalus. 2022. Memoria epigenética, prueban cómo funciona a través de múltiples generaciones. https://www.infosalus.com/salud-investigacion/noticia-memoria-epigenetica-prueban-funciona-traves-multiples-generaciones-20221005071849.html#google_vignette
7. Kiyomi Raye Kaneshiro Thea A. Egelhofer, Andreas Rechtsteiner, y Susan Strome. 2022. Sperm-inherited H3K27me3 epialleles are transmitted transgenerationally in cis 119 (40) e2209471119. https://doi.org/10.1073/pnas.2209471119
8. Ghazi, T.; Naidoo, P.; Naidoo, R.N.; Chuturgoon, A.A. Prenatal Air Pollution Exposure and Placental DNA Methylation Changes: Implications on Fetal Development and Future Disease Susceptibility. Cells 2021, 10, 3025. https://doi.org/10.3390/cells10113025
9. Stajic Dragan y Jansen Lars E. T. 2021. Empirical evidence for epigenetic inheritance driving evolutionary adaptation. Phil. Trans. R. Soc. B3762020012120200121 http://doi.org/10.1098/rstb.2020.0121
10. McGuigan Katrina, Hoffmann Ary A. y Sgrò Carla M. 2021How is epigenetics predicted to contribute to climate change adaptation? What evidence do we need?Phil. Trans. R. Soc. B3762020011920200119. http://doi.org/10.1098/rstb.2020.0119

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