Cómo el cambio climático podría empeorar las enfermedades por hongos

Aprincipios del siglo XXI, la fiebre del valle era una enfermedad fúngica poco conocida en Estados Unidos, con menos de 3.000 casos reportados al año, principalmente en California y Arizona. Dos décadas después, los casos de fiebre del valle se están disparando, multiplicándose por más de siete y expandiéndose a otros estados.

Y la fiebre del valle no está sola. Las enfermedades fúngicas en general están apareciendo en lugares donde nunca antes se habían visto, y los hongos que antes eran inofensivos o levemente dañinos se están volviendo mortales para las personas. Una razón probable para este agravamiento de la situación de los hongos, dicen los científicos, es el cambio climático. Los cambios en los patrones de temperatura y lluvias se están expandiendo a sitios donde se hallan hongos que causan enfermedades; las calamidades provocadas por el clima pueden ayudar a que los hongos se dispersen y lleguen a más personas; y las temperaturas más cálidas crean oportunidades para que los hongos evolucionen y se conviertan en agentes de enfermedades más peligrosos.

Durante mucho tiempo, los hongos han sido un grupo de patógenos olvidados. En los primeros años del siglo XXI, los investigadores ya advertían que el cambio climático haría que las enfermedades infecciosas causadas por bacterias, virus y parásitos, como el cólera, el dengue y la malaria, se extendieran más. “Pero la gente no estaba enfocada en los hongos en absoluto”, dice Arturo Casadevall, microbiólogo e inmunólogo de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins. Esto se debe a que, hasta hace poco, los hongos no eran causa de preocupación para los humanos.

Nuestra alta temperatura corporal ayuda a explicar el porqué. Muchos hongos crecen mejor a entre 12 y 30 grados Celsius (aproximadamente entre 54 y 86 grados Fahrenheit). Entonces, aunque les resulta fácil infectar árboles, cultivos, anfibios, peces, reptiles e insectos —organismos que no mantienen temperaturas corporales internas constantemente altas—, los hongos no suelen prosperan dentro del cuerpo caliente de los mamíferos, escribió Casadevall en un artículo sobre la inmunidad a las enfermedades fúngicas invasivas en el Annual Review of Immunology 2022. Entre los pocos hongos que infectan a los humanos, algunos peligrosos, como las especies de Cryptococcus, Penicillium y Aspergillus, históricamente se han reportado más en regiones tropicales y subtropicales que en las más frías. Esto también sugiere que el clima puede limitar su alcance.

Hongos en movimiento

Hoy, sin embargo, el calentamiento del clima del planeta puede estar ayudando a que algunos hongos patógenos se propaguen a nuevas áreas. Tomemos la fiebre del valle, por ejemplo. La enfermedad puede causar síntomas similares a los de la gripe en personas que respiren las esporas microscópicas del hongo Coccidioides. Las condiciones climáticas que favorecen la fiebre del valle pueden ocurrir actualmente en 217 condados de 12 estados de EE.UU., según un estudio reciente realizado por Morgan Gorris, científica del sistema terrestre en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México.

Pero cuando Gorris hizo estudios para modelar dónde podrían vivir los hongos en el futuro, los resultados fueron aleccionadores. Para 2100, en un escenario en el que las emisiones de gases de efecto invernadero continúen sin disminuir, el aumento de las temperaturas permitiría que Coccidioides se propagara hacia el norte, a 476 condados en 17 estados. Lo que alguna vez se pensó que era una enfermedad restringida principalmente al suroeste de Estados Unidos podría expandirse hasta la frontera del país con Canadá en respuesta al cambio climático, dice Gorris. Ese fue un verdadero momento de esclarecimiento, añade, porque pondría en riesgo a millones de personas más.

También se están expandiendo otras enfermedades fúngicas que afectan al ser humano, como la histoplasmosis y la blastomicosis. Ambas, al igual que la fiebre del valle, se ven cada vez más allá de lo que se pensaba que era su rango histórico.

Estas extensiones de rango también se han observado en hongos patógenos de otras especies. El hongo quítridio, que ha contribuido a la disminución de cientos de especies de anfibios, por ejemplo, crece bien a temperaturas ambiente de entre 17 y 25 grados Celsius (63 a 77 grados Fahrenheit). Pero se está convirtiendo en un problema más importante en altitudes y latitudes cada vez más altas, probablemente porque el aumento de las temperaturas está haciendo que las regiones que antes eran frías ahora sean más acogedoras para el quítridio. De manera similar, la roya vesicular del pino blanco, un hongo que ha devastado algunas especies de pinos blancos en Europa y América del Norte, se está expandiendo a sitios más altos donde las condiciones antes eran desfavorables. Esto ha puesto en riesgo a más bosques de pinos. Las condiciones climáticas cambiantes también están ayudando a que los hongos patógenos de los cultivos, como los que infectan los bananos, las papas y el trigo, lleguen a nuevas zonas.

Un clima más cálido también modifica los ciclos de sequías y lluvias intensas, lo que puede aumentar el riesgo de enfermedades fúngicas en los humanos. Un estudio que incluyó a más de 81.000 casos de fiebre del valle en California entre 2000 y 2020 halló que las infecciones tendían a aumentar en los dos años inmediatamente posteriores a sequías prolongadas. Los científicos aún no comprenden completamente por qué sucede esto. Pero una hipótesis sugiere que el Coccidioides sobrevive mejor que sus competidores microbianos durante largas sequías, luego crece rápidamente una vez que regresan las lluvias y libera esporas al aire cuando el suelo empieza a secarse. “Así que el clima no solo va a afectar dónde está, sino también cuántos casos tenemos de año en año”, dice Gorris.

Al provocar tormentas e incendios más intensos y frecuentes, el cambio climático también puede ayudar a que las esporas de hongos se propaguen a mayores distancias. Los médicos han observado brotes inusualmente grandes de fiebre del valle justo después de tormentas de polvo u otros eventos que generan nubes de tierra. De manera similar, los investigadores han encontrado un aumento en las infecciones por fiebre del valle en los hospitales de California después de grandes incendios forestales a una distancia de hasta 320 kilómetros (200 millas). Los científicos también han observado este fenómeno en otras especies: las tormentas de polvo que se originan en África han sido implicadas en el traslado de un hongo del suelo que mata corales al Caribe.

Los científicos ahora están tomando muestras del aire en tormentas de polvo e incendios forestales para ver si estos eventos realmente pueden transportar hongos capaces de causar enfermedades a largas distancias y provocar infecciones en las personas. Comprender esa dispersión es clave para descubrir cómo se propagan las enfermedades, dice Bala Chaudhary, ecóloga de hongos en Dartmouth College y coautora de un artículo sobre la dispersión de hongos en el Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics de 2022. Pero queda un largo camino por recorrer: los científicos aún no tienen respuestas para varias preguntas básicas, como dónde viven los diversos hongos patógenos en el ambiente o cuáles son los desencadenantes exactos que liberan las esporas de hongos del suelo y las transportan a largas distancias para que puedan establecerse en nuevos sitios.

Evolucionar para tolerar el calor

Ayudar a que las enfermedades fúngicas existentes lleguen a nuevos lugares no es el único efecto del cambio climático. El aumento de las temperaturas también puede ayudar a que hongos que antes eran inocuos desarrollen tolerancia al calor y se vuelvan más letales. Los científicos saben desde hace tiempo que los hongos son capaces de hacer esto. En 2009, por ejemplo, los expertos demostraron que un hongo —en este caso, un patógeno que infecta a cientos de plagas de insectos— podía evolucionar para crecer a 37 grados Celsius, cinco grados más que su límite térmico superior anterior, después de solo cuatro meses. Más recientemente, los investigadores cultivaron en el laboratorio un peligroso patógeno humano, el Cryptococcus deneoformans, tanto a 37 grados Celsius (temperatura similar a la del cuerpo humano) como a 30 grados Celsius. La temperatura más alta multiplicó por cinco las mutaciones en el ADN del hongo en comparación con la más baja. Los científicos especulan que el aumento de la temperatura global podría ayudar a algunos hongos a adaptarse rápidamente, incrementando su capacidad de infectar a las personas.

También hay ejemplos en el mundo real. Antes de 2000, el hongo de la roya amarilla, que arrasa con cultivos de trigo, se restringía a las zonas frías y húmedas del mundo. Pero desde 2000, algunas cepas de este hongo se han adaptado a temperaturas más altas. Estas cepas más resistentes han ido sustituyendo a las anteriores y se han extendido a nuevas regiones.

Esto es preocupante, dice Casadevall, en especial con días más calurosos y olas de calor que son cada vez más frecuentes e intensas. “Los microbios tienen realmente dos opciones: adaptarse o morir”, afirma. “La mayoría tiene cierta capacidad de adaptación”. A medida que el cambio climático aumente la cantidad de días calurosos, la evolución seleccionará con más fuerza a los hongos resistentes al calor.

Y a medida que se adaptan para tolerar el calor en el ambiente, algunos hongos podrían incluso llegar a ser capaces de traspasar la barrera de la temperatura humana.

Puede que esto ya haya ocurrido. En 2009, unos médicos japoneses aislaron un hongo desconocido de la secreción del oído de una mujer de 70 años. Este hongo nuevo para la medicina, al que se le dio el nombre de Candida auris, pronto se extendió a hospitales de todo el mundo, causando infecciones en el torrente sanguíneo potencialmente mortales en pacientes ya enfermos. La Organización Mundial de la Salud incluye ahora a Candida auris en su grupo de hongos patógenos más peligrosos, en parte porque está mostrando una resistencia cada vez mayor a los antifúngicos comunes.

“En el caso de India, es una auténtica pesadilla”, afirma Arunaloke Chakrabarti, micólogo médico del Instituto de Postgrado de Educación e Investigación Médica de Chandigarh, India. Según Chakrabarti, cuando C. auris apareció por primera vez en India hace más de una década, ocupaba un lugar bajo en la lista de especies de Candida que amenazaban a los pacientes, pero ahora es la principal causa de infecciones por esta especie de hongos. En EE.UU., los casos subieron bruscamente de 63 entre 2013 y 2016 a más de 2.300 en 2022.

¿De dónde surgió C. auris tan de repente? El hongo apareció simultáneamente en tres continentes. La versión del hongo en cada continente era genéticamente distinta, lo que sugiere que se originó de forma independiente en cada lugar. “No es como si alguien se hubiera subido a un avión y se los hubiera llevado”, dice Casadevall. “Los aislamientos no están relacionados”.

Dado que todos los continentes están expuestos a los efectos del cambio climático, Casadevall y sus colegas creen que el calentamiento global inducido por el ser humano puede haber jugado un papel. C. auris puede haber existido siempre en algún lugar del ambiente —potencialmente en los humedales, donde los investigadores han recuperado otras especies patógenas de Candida—. En 2019, los expertos argumentaron que el cambio climático podría haber expuesto al hongo a condiciones más cálidas una y otra vez, permitiendo que algunas cepas se volvieran lo suficientemente tolerantes al calor como para infectar a las personas.

Luego, científicos de India y Canadá hallaron por primera vez C. auris en la naturaleza, en las islas Andamán, en el golfo de Bengala. Esta versión “salvaje” de C. auris crecía mucho más despacio a la temperatura corporal humana que las versiones halladas en hospitales. “Esto me sugiere que este microorganismo está presente en todo el ambiente y que algunos de los aislamientos se están adaptando más rápidamente que otros”, afirma Casadevall.

Al igual que otras explicaciones sobre el origen de C. auris, la de Casadevall es solo una hipótesis, dice Chakrabarti, y aún debe ser demostrada.

Una forma de establecer el vínculo con el cambio climático, señala Casadevall, sería revisar muestras de suelo antiguas y ver si contienen C. auris. Si las versiones más antiguas del hongo no crecen bien a temperaturas más altas, pero con el tiempo comienzan a hacerlo, sería una buena evidencia de que se están adaptando al calor.

En cualquier caso, dice Casadevall, es necesario tomar en serio la posibilidad de que las temperaturas más cálidas acerquen nuevos patógenos fúngicos a los humanos — en particular si los hongos resistentes a los fármacos que actualmente infectan a especies de insectos y plantas se vuelven capaces de crecer a la temperatura del cuerpo humano—. “Entonces nos encontraremos con organismos que nunca antes habíamos conocido, como Candida auris”.

Los médicos ya están hallando nuevas infecciones fúngicas en las personas, como cinco especies de Emergomyces, nuevas para la medicina, que han aparecido principalmente en pacientes infectados por el VIH en cuatro continentes, y el primer registro de Chondrostereum purpureum —un hongo que ataca a algunas plantas de la familia de las rosas— infectando a un micólogo de plantas en India. Aunque estas enfermedades emergentes no han estado directamente relacionadas con el cambio climático, resaltan la amenaza que representan las enfermedades fúngicas. Para Casadevall, el mensaje es claro: es hora de prestar más atención.

Artículo traducido por Daniela Hirschfeld