16/05/2020
POBLADORES TENDRÍAN MAYORES CONTRA EL
Indica lo siguiente:
En el presente estudio analizamos los datos epidemiológicos del COVID-19 del Tíbet y las regiones de gran altitud de Bolivia y Ecuador, y lo comparamos con los datos de tierras bajas, para probar la hipótesis de que los habitantes de gran altitud (+2500 m sobre el nivel del mar) están menos susceptible a desarrollar efectos adversos graves en la infección aguda por el virus del SARS-CoV-2. El análisis de los datos epidemiológicos disponibles sugiere que las adaptaciones fisiológicas que contrarrestan la altitud del ambiente hipóxico pueden proteger del impacto severo de la infección aguda por el virus del SARS-CoV-2. Posibles mecanismos subyacentes, tales como: (i) una vida media comprometida del virus causada por el entorno a gran altitud, y (ii) una regulación disminuida mediada por hipoxia de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), que es el principal objetivo de unión del virus SARS-CoV-2 en el epitelio pulmonar se discuten.
Palabras clave: COVID-19, hipoxia, remodelación pulmonar, UV.
1. Introducción
El virus SARS-CoV-2, el patógeno que causa COVID-19, infecta sus células huésped al reconocer la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) ( Lu et al. 2020 ). ACE2 es una proteína transmembrana ubicada en las células del tracto respiratorio, pulmón, corazón, arterias, venas, riñones e intestinos ( Hamming et al. 2004 ). En el epitelio pulmonar, ACE2 actúa como vasodepresor, equilibrando la acción de su contraparte, la enzima homóloga ACE1, que actúa como vasoconstrictor, y ambas enzimas forman el sistema renina-angiotensina (RAS) sensible al oxígeno ( Hampl et al.2015 ). En normoxia, el sistema RAS está regulado por el equilibrio dinámico entre la expresión de ACE1 y ACE2. Sin embargo, bajo hipoxia crónica (O 22% durante 12 días) ACE1 está regulado por el factor inducible por hipoxia 1 (HIF-1) (un regulador maestro de la respuesta a la hipoxia) en las células del músculo liso de la arteria pulmonar humana (hPASMC), mientras que la expresión de ACE2 disminuye notablemente ( Zhang et al. 2009 ). Se obtuvieron resultados similares en ratas (machos, SD) expuestas a condiciones equivalentes a 4.500 metros de altitud, que después de 28 días mostraron niveles aumentados de ACE1 y disminución de la expresión de ACE2 en las células del corazón ( Dang et al. 2020 ). Estas observaciones son muy relevantes para la patogénesis de COVID-19, ya que se ha demostrado que el nivel de expresión de ACE2 en células epiteliales pulmonares se correlaciona positivamente con la tasa de infección del primer SARS-CoV ( Jia et al. 2005 ;Lu y col. 2020 ; Ren y col. 2020 ; Rothan y Byrareddy 2020 ). Estos estudios pueden sugerir claramente que los habitantes de gran altitud (es decir, expuestos crónicamente a condiciones hipóxicas) expresan niveles reducidos de ACE2 en sus pulmones (y otros tejidos). Por lo tanto, la adaptación al entorno de gran altitud podría hacer que los habitantes locales sean menos susceptibles a la penetración del virus SARS-CoV-2 y, en consecuencia, estén protegidos del desarrollo de la enfermedad que define el síndrome de dificultad respiratoria aguda.
2. Métodos
Analizamos los datos epidemiológicos en: (i) la región tibetana de China, donde el pico de la epidemia ha terminado (no se reportaron más casos domésticos desde el 19 de marzo) ( Lu et al. 2020 ); (ii) en Bolivia (América del Sur), uno de los últimos países afectados por la pandemia, que tiene un tercio de su territorio extendido a gran altitud; y (iii) en Ecuador (América del Sur), un país profundamente afectado por la pandemia, en el que la mitad de la población vive en zonas de gran altitud.
3. Resultados
3.1. Tíbet
La meseta tibetana, ubicada en el lado norte del Himalaya, tiene una elevación promedio de 4.000 metros ( Wu 2001 ). Lhasa, la capital del Tíbet, se encuentra a una altitud de 3.500 msnm. La distancia por carretera entre Lhasa y Wuhan (el centro de la epidemia COVID-19) es de 3.503 km. Sin embargo, Lhasa y Wuhan también están conectadas por tren, autobús y por aire, lo que indica que el intercambio turístico y comercial entre estas ciudades puede ser considerable ( Tseten 2020 ). El impacto de COVID-19 en la región de la meseta (de 9,000,000 habitantes) ha sido drásticamente bajo en comparación con el resto de China ( Lei et al. 2020 ). De hecho, solo se notificaron 134 casos confirmados para la región de la meseta (Tíbet, Qinghai y parte de Sichuan) ( Gelek 2020 ;Organización Mundial de la Salud 2020 ) (Figura 1 UNA). Una cohorte representativa de 67 pacientes (solo dos casos importados) que fueron diagnosticados con COVID-19 en Sichuan revela que el 54% eran completamente asintomáticos (sin tos, fiebre o dolor de cabeza), y menos del 10% de los pacientes presentaron fiebre. Sin embargo, el 10% de la cohorte positiva de SARS-CoV-2 desarrolló una condición médica severa, sin embargo, todos estos pacientes se recuperaron completamente después del tratamiento, lo que resultó en ninguna mortalidad. Además, el 29% de todos los pacientes tenían un alto riesgo potencial debido a la predisposición a enfermedades respiratorias y / o cardiovasculares crónicas en el momento del diagnóstico de COVID-19 ( Gelek 2020 ; Organización Mundial de la Salud 2020 ). Por lo tanto, parece que tanto la patogenia del virus SARS-CoV-2 como la prevalencia general de infección en el Tíbet no se corresponden con las tendencias mundiales.
3.2. Bolivia y Ecuador
El segundo análisis de la prevalencia e impacto de COVID-19 se realizó para el país centroamericano de América del Sur, Bolivia. La Paz, la capital administrativa de Bolivia (2,706, 000 habitantes) y la capital de la provincia de La Paz, está situada en un rango de 2,400 a 4,000 msnm, con una gran parte de su población metropolitana ubicada en la región de El Alto. (a 4.150 msnm, 922598 habitantes) ( Instituto-Nacional-de-Estadística.2018 ; Ministerio-de-Comunicación.2017 ). Además de la provincia de La Paz, las provincias de Oruro (a 3.735 msnm; 538.200 habitantes), Potosí (a 4.090 msnm; 141.251 habitantes) y Sucre (2810 msnm, 300.000 habitantes) también forman parte de los Andes bolivianos de gran altitud. ( Instituto-Nacional-de-Estadística.2018 ;Ministerio de Comunicación. 2017 )
Los primeros casos confirmados de COVID-19 en Bolivia fueron reportados el 10 de marzo , uno en Oruro (una persona que regresaba de Italia) y un segundo en Santa Cruz (una persona que llegaba de los Estados Unidos). Cuatro días más tarde, marzo 14 º , siete nuevos casos fueron confirmados en Oruro, y desde esa fecha hasta abril 7 ° (26 días después), se confirmaron nuevos casos positivos. El primer caso confirmado de COVID-19 en La Paz se informó el día 19 Marzo XX , y al 7 de abril º ; (17 días después), hay un total de 36 casos nuevos confirmados (8 importados, 28 infecciones locales). Finalmente, solo se detectaron 8 casos positivos de COVID-19 en Potosí, y 1 en Sucre, lo que hace un total de 54 casos en provincias bolivianas ubicadas en altitudes altas (Ministerio de Comunicación 2020 ). A pesar del hecho de que se adoptaron medidas políticas estrictas en todo el país para restringir el movimiento de su población desde el comienzo de la pandemia (15 de marzo , restricción de acceso a Bolivia para los viajeros del área de Schengen, Reino Unido, Irlanda e Irán; marzo 16 º y 17 º , medidas de restricción de la circulación moderada, de marzo de 21 de ju , cuarentena total, de marzo de 26 de ju , estado de emergencia sanitaria), la baja tasa de infecciones en la población de alto altitud de Bolivia es notable, y claramente no sigue el método menudo exponencial tasas de infección notificadas en muchos países después de un brote inicial de COVID-19 ( Organización Mundial de la Salud 2020) para esta enfermedad.
Estos datos se vuelven más sorprendentes en comparación con la tasa de infección en Santa Cruz de la Sierra, como la segunda provincia más grande e importante de Bolivia que se encuentra en las tierras bajas bolivianas (400 msnm; 1,686,375 habitantes) ( Instituto-Nacional-de -Estadística.2018 ; Ministerio de Comunicación.2017 ). Santa Cruz, que desde el primer caso registrado (marzo 10 º ) acumuló un total de 100 Covid-19 casos positivos hasta abril 7 º ( Prensa-Latina 2020 ). Además, el análisis de la pandemia Covid-19 en todas las regiones de Bolivia por debajo de 2500 m hasta abril 7 º(40 casos distribuidos entre Pando (110,436 habitantes - 6 casos), Cochabamba (1,916,000 habitantes - 33 casos) y Tarija (482,196 habitantes - 1 caso), hay un total de 140 pacientes infectados ( Ministerio-de-Comunicación 2020 ). En conclusión, parece que las tasas de infección por Covid-19 en regiones de gran altitud en Bolivia son aproximadamente tres veces más bajas que las tierras bajas (Figura 1SI).
Los datos bolivianos están totalmente en línea con los datos reportados en Ecuador, un país latinoamericano que está gravemente afectado por la pandemia. A partir de abril 7 º , cuatro veces menos Covid-19 casos estaban en zonas de altura de Ecuador (7,114,300 habitantes) con sólo 722 casos, en comparación con 2.943 casos en las regiones costeras (8,328,300 habitantes) ( Gobierno-de-la- República de Ecuador 2020 ).
3.3. Una visión global
En todo el mundo, unos 120 pueblos y ciudades se encuentran a más de 3.000 msnm ( Cohen y Small 1998 ). Por lo tanto, para respaldar aún más nuestra hipótesis, analizamos los datos geográficos en tiempo real de la pandemia COVID-19 de Xu et al. ( Xu et al. 2020 ). Combinamos estos datos con un modelo de elevación digital ( Hijmans et al. 2005 ) para ilustrar la distribución de casos COVID-19 positivos globales en relación con la altitud. Como se vio enFigura 2 , el número de casos de COVID-19 muestra una clara disminución cuando la población afectada vive a una altitud de más de 3.000 msnm.
4. Discusión
Nuestro análisis epidemiológico de la pandemia de Covid-19 indica claramente una disminución de la prevalencia y el impacto de la infección por SARS-CoV-2 en poblaciones que viven a una altitud de más de 3.000 msnm. La razón de la disminución de la gravedad del brote global de COVID-19 a gran altitud podría relacionarse tanto con factores ambientales como fisiológicos.
Los factores ambientales pueden influir en la virulencia del SARS-CoV-2 a gran altitud. De hecho, un entorno de gran altitud se caracteriza por cambios drásticos en la temperatura entre la noche y el día, la sequedad del aire y los altos niveles de radiación de luz ultravioleta (UV) ( Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos 2017 ). En particular, se sabe que la radiación de luz ultravioleta A (UVA) y B (UVB) es capaz de producir alteraciones en los enlaces moleculares del ADN y el ARN, por lo que la radiación UV a gran altitud puede actuar como un desinfectante natural ( Andrade 2020 ; Zubieta-Calleja 2020a ; Zubieta-Calleja y Zubieta-DeUrioste 2017) En relación con el SARS-CoV-2, si bien los rayos UVA y UVB no pueden lograr la desinfección completa, estas radiaciones deberían acortar la vida media de cualquier virus ( Andrade 2020 ; Zubieta-Calleja 2020b ). Está claro que, en conjunto, estos factores pueden reducir drásticamente la capacidad de "supervivencia" del virus a gran altitud y, por lo tanto, su virulencia. Finalmente, debido a la menor densidad del aire y la mayor distancia entre las moléculas a gran altitud, el tamaño del inóculo de virus en el aire debe ser menor que al nivel del mar.
Aunque los datos del presente estudio sugieren una patogenicidad fuertemente disminuida del SARS-CoV-2 en grandes altitudes, todavía no hay evidencia de mecanismos fisiológicos subyacentes que puedan afectar la gravedad de la infección. Sin embargo, existe una correlación positiva entre la tasa de infección de SARS-CoV-1 y ACE2 en las células epiteliales pulmonares. Es importante destacar que tanto el SARS-CoV-1 como el SARS-CoV-2 se unen a ACE2 ( Lu et al. 2020 ; Rothan y Byrareddy 2020 ; van Doremalen et al., 2020 ), y por lo tanto una supuesta disminución de la expresión de ACE2 en endotelios pulmonares en alta -altitud habitante podría representar una protección fisiológica para el edema pulmonar severo ya menudo letal.
Concluimos que la virulencia del SARS-CoV-2 se reduce a gran altitud debido a la aclimatación fisiológica de sus habitantes, y debido a características ambientales particulares. Además, la aclimatación fisiológica adicional de la vida a gran altitud asociada con una mayor ventilación ( Soliz et al. 2005 ), transporte de oxígeno arterial aumentado ( Lundby et al. 2007 ) y una mayor oxigenación de los tejidos ( Kimakova et al. 2017 ), principalmente (pero no exclusivamente) mediada por la eritropoyetina podría explorarse para una terapia potencial (ver Soliz et al., 2020, mismo número RSPNB) de dificultad respiratoria aguda asociada con COVID-19.
AGRADECIMIENTOS
Los autores desean agradecer a la Dra. Daniela Furrer por su excelente asistencia y sus fructíferos debates y a Christina Koester-Hegmann por revisar el manuscrito. Jorge Soliz cuenta con el apoyo de “Fonds de recherche du Quebec-Santé” (FRQ-S; FQ121919). Los autores no tienen arreglos financieros / no financieros o conexiones que sean pertinentes al manuscrito presentado.
FUENTE
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7175867/
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