Hongos mortales, mareas tóxicas y humo de incendios forestales

Desde que los zombis plagados de hongos desataron el apocalipsis, Justin Remais ha tenido una gran demanda.

Las llamadas comenzaron a llegar en enero de 2023, cuando gran parte de Estados Unidos se obsesionó con la exitosa serie de HBO The Last of Us, la historia de un hongo aterrador que se apodera de los cerebros de sus huéspedes humanos y los convierte en máquinas de matar. En el programa, Cordyceps, un hongo parásito que en realidad se limita a los insectos, se adapta a un planeta en calentamiento y se acomoda en los humanos, con resultados aterradores y trágicos para nuestra especie.

"¿Podría esto realmente suceder?" preguntaron los periodistas al Dr. Remais, profesor de Salud Pública de Berkeley y experto mundial en el impacto del cambio climático en las enfermedades infecciosas.

"No. No es probable”, decía.

Pero la preocupante verdad que Remais conoce es la siguiente: ciertos hongos patógenos son de hecho sensibles al clima. Y con el crecimiento de la resistencia a los medicamentos antimicóticos, junto con el calentamiento del mundo, su importancia para la salud pública ha aumentado.

"En el programa, el cambio climático ha provocado la aparición de un nuevo patógeno fúngico que arrasa el mundo", dijo Remais. "En el mundo real, los hongos patógenos se están volviendo cada vez más comunes y resistentes al tratamiento, y apenas estamos comenzando a comprender cómo el cambio climático está contribuyendo a estos cambios".

Como presidente de la División de Ciencias de la Salud Ambiental de BPH, que recientemente ocupó el puesto número 6 en la nación según US News & World Report, Remais dirige un cuerpo docente que aborda los impactos del cambio climático en la salud en muchos frentes: la propagación de hongos dañinos; la susceptibilidad de las poblaciones vulnerables al humo de los incendios forestales; el impacto del calor en la contaminación del aire; y las consecuencias del calor extremo en los trabajadores agrícolas que están expuestos a pesticidas.

En un edificio cercano, Rachel Morello-Frosch, profesora de Ciencias de la Salud Ambiental y Ciencias de la Salud Comunitaria, dirige el Laboratorio de Sostenibilidad/Equidad en Salud (SHE). Desde 2019, SHE Lab ha codirigido el proyecto Toxic Tides, una colaboración multiinstitucional cuyo objetivo es analizar y comunicar espacialmente los riesgos para la salud de las inundaciones costeras y del interior de sitios contaminados en comunidades desfavorecidas, para informar sobre el uso de la tierra y los desastres. esfuerzos de planificación.

“El componente de equidad ambiental a menudo falta en los debates sobre el aumento del nivel del mar, pero debería ser central en la planificación de la acción climática en todos los niveles”, afirmó la Dra. Morello-Frosch.

El trabajo de Berkeley Public Health sobre el cambio climático presenta un fuerte componente de justicia ambiental con un impulso para identificar los riesgos para la salud que traerá el cambio climático, ayudar a las comunidades a desarrollar resiliencia y brindar a los formuladores de políticas soluciones para mitigar los daños.

"Estudiar hongos patógenos en California no formaba parte de mis planes de investigación", dijo Remais, quien ha pasado muchos años trabajando en patógenos globalmente ignorados y las enfermedades que causan entre las poblaciones más pobres y vulnerables del mundo. “Pero nos volvimos cada vez más conscientes de que había patógenos ambientales desatendidos en nuestro propio patio trasero. Los vimos moverse fuera de sus rangos históricos y vimos signos de una amenaza en rápido crecimiento para la salud pública”.

Cada año, las infecciones por hongos afectan a más de mil millones de personas y matan a aproximadamente 1,6 millones en todo el mundo. En Estados Unidos, millones de personas están infectadas por hongos patógenos, lo que genera unas pérdidas económicas estimadas de 7.200 millones de dólares cada año.

Los investigadores saben que las enfermedades fúngicas responden a cambios en el tiempo y el clima. Algunos hongos patógenos infectan a las personas durante desastres naturales como inundaciones y huracanes, y a menudo ingresan a través de heridas abiertas. Otros, como Histoplasma y Aspergillus, viven en el medio ambiente e infectan a las personas cuando inhalan esporas de hongos o entran en contacto con filamentos de hongos llamados hifas. El clima influye en dónde y con qué rapidez crecen y se dispersan estos patógenos.

La fiebre del Valle, o coccidioidomicosis, es un ejemplo de ello. La enfermedad se contrae al inhalar esporas de Coccidioides, un hongo patógeno que crece en el suelo. Cuando el clima es cálido y seco, el hongo desarrolla esporas que pueden transportarse por el aire. Las personas que trabajan en estrecha colaboración con el suelo, como los trabajadores agrícolas y de la construcción, tienden a tener la mayor exposición y, si se infectan, pueden experimentar tos, fiebre, dificultad para respirar, dolor de cabeza, sudores nocturnos y dolor en las articulaciones, entre otros síntomas. Aunque la mayoría de los casos desaparecen por sí solos en unas pocas semanas o meses, aproximadamente entre el 5% y el 10% de las personas que la contraen desarrollarán una enfermedad grave o de larga duración, especialmente cuando el patógeno se propaga desde los pulmones a otras partes del cuerpo, como como el cerebro.

Hasta hace poco, la fiebre del Valle se limitaba a los desiertos áridos del suroeste de Estados Unidos. Pero el clima más cálido ha permitido que el hongo Coccidioides sobreviva en un área más amplia, especialmente en California, donde se está desplazando hacia el norte y hacia la costa.

"California ha experimentado un aumento dramático: más del 800% en la fiebre del Valle desde 2014 hasta ahora", dijo Jennifer Head, ex investigadora asistente en la división de Ciencias de la Salud Ambiental. Head, quien recientemente fue nombrado profesor asistente de epidemiología en la Universidad de Michigan, estudia la propagación de la enfermedad. En un estudio publicado en 2022, el Dr. Head descubrió que los ciclos de sequía de varios años, seguidos de un invierno húmedo, amplificaban la transmisión del hongo Coccidioides. En los condados costeros más húmedos, la enfermedad era muy sensible a las fluctuaciones de temperatura, y los veranos más cálidos recientes han permitido que la enfermedad se arraigue en áreas desde San Luis Obispo hasta Monterey.

Head también encontró algunos aumentos significativos en la fiebre del Valle en áreas altamente endémicas que habían experimentado incendios forestales particularmente grandes. El Dr. Head planteó la hipótesis de que los incendios pueden agotar la vegetación, haciendo que el suelo sea más susceptible a la erosión eólica.

El equipo, en colaboración con el Departamento de Salud Pública de California, también descubrió que es más probable que las esporas de hongos se encuentren en terrenos donde los roedores estaban presentes activamente, en comparación con suelos superficiales o madrigueras donde los roedores estaban ausentes. "Se sabe que Coccidioides infecta a pequeños mamíferos", dijo el Dr. Head. "Es posible que el hongo utilice los cadáveres de sus huéspedes animales, o materiales desprendidos por ellos, como pelo o piel, como nutrientes para apoyar su crecimiento".

"Cuanto más aprendamos sobre dónde y cómo vive este patógeno en el suelo, mejor podremos prevenir la enfermedad que puede causar en personas por lo demás sanas", añadió. El Dr. Head ahora está desarrollando modelos estadísticos que utilizan datos de vigilancia para proyectar la enfermedad a medida que el cambio climático se afianza en el estado.

"Hará más calor en California", dijo. “¿Cuánta fiebre del Valle tendremos?” Al Dr. Head también le preocupa el aumento de la fiebre del Valle fuera de California, incluso en estados que históricamente no han reportado muchos casos, como Utah, Texas y Nuevo México, donde hay evidencia preliminar de que la enfermedad puede estar propagándose más rápidamente.

Remais, quien fue el investigador principal de los proyectos de Head, dijo que el objetivo de la investigación es determinar cómo los cambios ambientales están impulsando cambios en las enfermedades fúngicas para que los funcionarios estatales puedan hacer los preparativos necesarios para disminuir el impacto.

"Los riesgos de enfermedades fúngicas están aumentando y el cambio climático puede estar influyendo, pero necesitamos mejores datos y nuevos enfoques analíticos para predecir cómo el cambio climático afectará a estas enfermedades en los próximos años", afirmó Remais.

"Entonces debemos responder a estos riesgos futuros aumentando la concienciación de médicos y pacientes, y garantizando que se pongan a disposición de los más vulnerables a los impactos del cambio climático medidas de protección".

Con ese fin, Remais dirigirá un nuevo proyecto de 3,9 millones de dólares financiado por los NIH para realizar el primer estudio de big data del país que investigue cómo el cambio climático está contribuyendo a la aparición de la fiebre del Valle, la histoplasmosis, la aspergilosis, la criptococosis y otras enfermedades fúngicas. El proyecto aprovechará un conjunto de datos masivo y anónimo de registros médicos electrónicos, que comprende más de 96 millones de pacientes, para estudiar dónde están surgiendo enfermedades fúngicas e identificar factores que conducen a disparidades en la incidencia y gravedad de las enfermedades fúngicas entre las poblaciones vulnerables. Los investigadores esperan comprender por qué, exactamente, las poblaciones social y económicamente desfavorecidas enfrentan un mayor riesgo. Al identificar los factores subyacentes que impulsan estas disparidades, planean desarrollar medidas de inversión comunitaria que podrían apoyar la adaptación a los extremos climáticos.

“Analizar este vasto y extraordinario conjunto de datos de salud e integrarlo con información socioeconómica y climática nos ayudará a comprender cómo y por qué ha ido cambiando el riesgo de enfermedades fúngicas, identificar áreas con un riesgo particularmente alto de aparición o intensificación de enfermedades fúngicas y ayudar a los profesionales de la salud. para predecir, detectar y prevenir mejor infecciones futuras”, dijo Remais.

A menos que se haga más para frenar el cambio climático, los californianos pueden esperar un aumento de más de tres pies en el nivel del mar para 2100. Estas inundaciones costeras podrían abrumar los sitios de almacenamiento de desechos peligrosos, refinerías de petróleo, plantas de tratamiento de aguas residuales y otras instalaciones industriales del estado, desatando torrentes de agua tóxica.

La Dra. Morello-Frosch ha estudiado durante mucho tiempo la grave amenaza que los productos químicos tóxicos como los pesticidas, los plásticos y los metales representan para la salud pública, especialmente su impacto en el cerebro en desarrollo. Como codirectora del proyecto Toxic Tides, su trabajo se centra en la carga desigual de contaminación química que el aumento del nivel del mar probablemente represente para los vecindarios de bajos ingresos y las comunidades de color.

En mayo, el equipo de Toxic Tides publicó un conjunto preliminar de datos que identifican 425 sitios de materiales peligrosos en California que son vulnerables a las inundaciones costeras. Los investigadores también crearon una herramienta de mapeo en línea que representa visualmente las instalaciones en peligro y permite a los usuarios obtener indicadores excesivos de la vulnerabilidad social de los residentes cercanos, incluidas las tasas de pobreza, desempleo y otros factores de estrés social.

La mayoría de estas instalaciones en riesgo se encuentran en cinco condados: Alameda, Contra Costa, Los Ángeles, Orange y San Mateo. Dentro de estos condados, es mucho más probable que las instalaciones vulnerables a las inundaciones estén ubicadas en vecindarios desfavorecidos que en vecindarios no desfavorecidos, según lo diseñado por la Agencia de Protección Ambiental de California.

Los investigadores ya han identificado un total de 68.000 personas que viven a una altura de 0,3 metros de la marea alta media local, y más de 125.000 personas que viven a una altura de 0,9 metros de la marea alta media.

“El cambio climático ya está aquí”, afirmó Rachel Morello-Frosch. “Tenemos incendios forestales, tornados, inundaciones. El aumento del nivel del mar es una tormenta que se mueve mucho más lentamente. Si podemos garantizar que las estrategias de mitigación y adaptación al clima protejan a los más vulnerables, entonces tendremos la mejor capacidad para proteger la salud ambiental”.

El Proyecto Mareas Tóxicas es una colaboración con la Escuela Fielding de Salud Pública y Clima Central de UCLA, una organización de investigación y defensa, junto con cinco grupos comunitarios. El SHE Lab también está trabajando en una Iniciativa de Justicia Climática, que evalúa las implicaciones de equidad y los beneficios potenciales de las diversas leyes de cambio climático de California, particularmente en lo que respecta a los esfuerzos para frenar los gases de efecto invernadero.

La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. financió recientemente a Toxic Tides para expandir su trabajo por todo el país. Su sitio web interactivo se actualizará para reflejar las vulnerabilidades tóxicas en 50 estados.

Con inundaciones que provocan liberaciones de sustancias tóxicas son cada vez más frecuentes; Los investigadores tienen una nueva palabra para los desastres naturales que generan contaminación química: Natech, abreviatura de peligros naturales que desencadenan desastres tecnológicos.

En todo el país, los hogares que viven cerca de instalaciones industriales y de desechos peligrosos son desproporcionadamente personas de color de bajos ingresos que enfrentan desafíos adicionales como malas condiciones de vivienda, inseguridad alimentaria o condiciones de salud preexistentes que exacerban los efectos de los contaminantes en la salud.

Los investigadores están realizando un análisis retrospectivo de justicia ambiental, examinando las emisiones tóxicas asociadas con el huracán Harvey, la tormenta costera de agosto de 2017 que inundó partes de Texas y Luisiana. La tormenta devastó muchas comunidades, incluidas partes de Houston, y mató a más de 100 personas.

"Estamos investigando las emisiones tóxicas al aire, la tierra o el agua relacionadas con la tormenta", dijo Morello-Frosch.

El creciente calor de California y la creciente frecuencia y gravedad de los incendios forestales han impulsado a los investigadores de Berkeley Public Health a evaluar los riesgos para la salud y buscar soluciones. Los miembros del cuerpo docente, incluidos Carly Hyland, Ajay Pillarisetti y David JX González, están trabajando para abordar los graves desafíos de salud pública que plantean el humo, la contaminación y el calor en el estado y más allá.

Los trabajadores agrícolas a menudo trabajan en condiciones de calor extremo, con poca sombra, pocas pausas para tomar agua y una protección mínima contra pesticidas, humo de incendios forestales y otros riesgos para la salud. Mientras los trabajadores enfrentan un número cada vez mayor de días peligrosamente calurosos, Carly Hyland está buscando estrategias para protegerlos.

El Dr. Hyland, profesor asistente de extensión cooperativa en salud ambiental, está realizando investigaciones comunitarias para minimizar los impactos del cambio climático entre los trabajadores de los sistemas agrícolas y alimentarios. Su investigación se centra en prevenir peligros a corto plazo, como la deshidratación o el golpe de calor, al mismo tiempo que examina los riesgos para la salud a largo plazo por respirar el humo de los incendios forestales o estar expuesto a productos químicos agrícolas.

"Es fácil para los académicos sentarse en sus propios silos y pensar en intervenciones que creen que funcionarían", dijo Hyland. "Pero la realidad es que los trabajadores agrícolas y los trabajadores de los sistemas alimentarios comprenderán mejor cuáles son los desafíos, por lo que es absolutamente fundamental involucrar a esas partes interesadas".

Antes de llegar a UC Berkeley en 2023, Hyland realizó una investigación en la Universidad Estatal de Boise, donde, según ella, los trabajadores agrícolas dejaron en claro que estaban preocupados por el calor extremo y el humo de los incendios forestales. Al mismo tiempo, sin embargo, los trabajadores agrícolas le dijeron que a menudo hacía demasiado calor para usar equipo de protección como una máscara.

“Pero tenían que seguir trabajando o no les pagarían”, dijo Hyland.

Hyland está interesado en utilizar monitores personales para medir la temperatura térmica de un trabajador e implementar procedimientos en los que los trabajadores puedan tomar un descanso, tomar un poco de agua fría y regresar al trabajo cuando su cuerpo haya vuelto a una temperatura segura.

"Regresan a casa y a menudo no tienen acceso al aire acondicionado", dijo. "Mi objetivo es trabajar con los propietarios de granjas para ayudarlos a ver estas intervenciones como importantes".

“Me encantaría presentar el argumento desde una perspectiva puramente de salud humana, pero gran parte de la estrategia consistirá en hablar con los agricultores sobre cómo estos problemas ya están afectando la productividad agrícola. Mi objetivo es la participación de los propietarios de explotaciones agrícolas y, en última instancia, a nivel de políticas”.

Ajay Pillarisetti, profesor asistente de Ciencias de la Salud Ambiental, está preocupado por el vínculo entre el cambio climático y la contaminación del aire. Desde el año pasado, ha estado trabajando con PSE Healthy Energy, una institución de investigación sin fines de lucro con sede en Oakland, para estudiar cómo la contaminación del aire y el calor están afectando los resultados de los nacimientos y para desarrollar soluciones específicas para proteger a algunas de las poblaciones más vulnerables del Área de la Bahía. El Dr. Pillarisetti también trabajará para evaluar las áreas y comunidades que corren mayor riesgo por el humo de los incendios forestales, otros tipos de contaminación del aire y el aumento del calor y la humedad. Los investigadores utilizarán monitores de aire de bajo costo en el condado de Contra Costa para estudiar las variaciones locales en las exposiciones (y los resultados de los nacimientos) en diferentes vecindarios durante tres años.

En la fase final del proyecto, los investigadores trabajarán con las comunidades para desarrollar intervenciones para mitigar las exposiciones, que van desde modernizar casas hasta plantar árboles.

David JX González, profesor asistente de Ciencias de la Salud Ambiental que también se unió a la facultad en 2023, estudia cómo la producción de energía y los desastres provocados por el clima, como los incendios forestales, afectan la salud materna e infantil y pueden exacerbar las disparidades en la salud.

El Dr. González y otros ya han demostrado que existen riesgos constantes para la salud asociados con vivir cerca de pozos de petróleo y gas, como el parto prematuro. Ahora se basa en ese trabajo y estudia si vivir cerca de estos pozos plantea un mayor riesgo de defectos de nacimiento y otros resultados negativos en el embarazo. También está investigando si vivir cerca de pozos inactivos podría conllevar riesgos para la salud. En un estudio reciente, el Dr. González y sus colegas descubrieron que uno de cada cinco californianos vive a menos de 1 km (0,62 millas) de pozos inactivos, lo que indica cuán extendida está la exposición en el estado.

El Dr. González, que realizó su beca postdoctoral en el SHE Lab de Morello-Frosch, también está investigando la intersección del clima y la infraestructura existente de petróleo y gas. En su trabajo en curso, él y sus colegas están investigando hasta qué punto los incendios forestales amenazan la infraestructura existente de petróleo y gas, lo que podría generar riesgos para la salud ambiental a medida que continúa el cambio climático.

También está investigando si la exposición al humo de los incendios forestales aumenta los riesgos para la salud de las personas embarazadas y si las disparidades de salud previamente informadas empeoran con la exposición al humo. "Esperamos que los riesgos aumenten", dijo. "Sabemos que el humo de los incendios forestales está empeorando la contaminación del aire", dijo el Dr. González. "Eso es malo porque las personas que están expuestas a la contaminación atmosférica crónica pueden ser más susceptibles al humo de los incendios forestales".

En el frente político, González está investigando los factores, como la línea roja, que conducen a la ubicación de pozos de petróleo y gas en comunidades negras, latinas y de bajos ingresos.

Estos investigadores de UC Berkeley están involucrados en múltiples estudios interorganizacionales que tienen el mismo objetivo en el fondo: la justicia social.

"Los profesores de la Facultad de Salud Pública de UC Berkeley están liderando la lucha por políticas que reduzcan las amenazas relacionadas con el cambio climático a la salud pública y planetaria", dijo Remais, "y al mismo tiempo, nuestros profesores se encuentran entre los defensores más eficaces de la justicia ambiental". y la equidad social son fundamentales para las soluciones en las que invertimos”.