Covid-19 en la Antártica: un continente hasta ahora libre de virus, pero vulnerable

Dr. Elie Poulin, Biólogo evolutivo, Instituto de Ecología y Biodiversidad/Universidad de Chile 
Dra. Léa Cabrol, Microbióloga, Instituto de Ecología y Biodiversidad /Institut de Recherche pour le Développement, Francia.

El continente blanco presenta una ocupación humana limitada, distribuida en alrededor de 80 bases de 29 países que albergan durante el verano austral cerca de 5000 personas (entre científicos, personal de apoyo logístico y militares), mientras que durante el invierno su población se ve reducida a unos 1000 individuos1. Los meses de verano, principalmente entre diciembre y marzo, se caracterizan por continuos ingresos y salidas de personal de las bases antárticas, pero también por una creciente actividad turística, con alrededor de 50.000 visitantes al año a través de cruceros lujosos o de vuelos organizados por compañías privadas. A partir de abril, las condiciones climáticas reducen drásticamente o impiden todo viaje hacia o desde el continente antártico, dejando aisladas las dotaciones de personas en las bases permanentes.

(Link a informe completo IEB)

Las bases permanentes son alrededor de 40, perteneciendo a 19 países diferentes, y distribuidas entre las islas Shetland del Sur, la Península Antártica y Antártica continental. Chile, como EE.UU., mantiene 3 bases ocupadas durante todo el año (Presidente Eduardo Frei Montalva, General Bernardo O’Higgins y Capitán Arturo Prat), mientras Argentina posee 6 y Rusia 5. Muchas de estas bases se quedan aisladas del resto del mundo durante 7 a 8 meses, hasta que los rompehielos o aviones logren reestablecer el contacto en octubre o noviembre del mismo año.

Hasta ahora, el continente antártico sigue libre del coronavirus SARS-CoV-2 (coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo grave) y ajeno a la pandemia del Covid-19 (enfermedad por coronavirus de 2019). Si en este momento no se ha reportado casos en la Antártica, es probable que no haya ingresado el virus a las diferentes bases que iniciaron su periodo de confinamiento de invierno, algunas veces llamado invernada. Desde el inicio de la pandemia Covid-19, oficialmente declarada el 11 de marzo por la Organización Mundial de la Salud, diferentes medidas fueron tomadas por los operadores antárticos para impedir la llegada del virus al continente antártico y el contagio del personal presente en las bases. En Chile, el Instituto Antártico Chileno INACH adelantó el término de la Expedición Científica Antártica ECA56. Se cerró tempranamente la base científica Yelcho y se suspendió la expedición científica del Buque Aquiles a bahía Margarita. De la misma manera, España también decidió adelantar el cierre de sus bases Juan Carlos I y Gabriel de Castilla y repatriar a su personal. Para los turistas aún presentes en las aguas antárticas se les debió impedir el desembarque en las bases científicas y logísticas.

El objetivo principal de estas medidas consistió a evitar la llegada del SARS-CoV-2 en las poblaciones que permanecerán aisladas durante todo el invierno austral. Estas 1000 personas serán confinadas por su mayoría en pequeños grupos distribuidos en las 40 bases permanentes, generalmente aisladas geográficamente entre ellas. Las oportunidades de salir de las instalaciones son muy restringidas por las condiciones extremas del invierno. Esas bases consisten en habitaciones individuales y espacios compartidos como baño, comedor, sala de estar y laboratorios de investigación. Éstas y varias otras características de esas pequeñas poblaciones confinadas hacen de la Antártica un territorio vulnerable para la propagación de la epidemia, así como uno de los peores lugares para enfermarse del Covid-19.

En primer lugar, las condiciones secas y frías, como las que caracterizan el clima antártico2, favorecen la sobrevivencia y propagación de los virus que provocan afecciones respiratorias, siendo los brotes más severos durante los periodos invernales de las zonas templadas. En el caso de la pandemia Covid-19, los primeros estudios epidemiológicos realizados en China tienden a confirmar estas características: se observa una correlación estadísticamente significativa entre la tasa de transmisión del SARS-CoV-2 y la disminución de la temperatura y de la humedad ambiente3. En otro estudio muy reciente4, se realizó una modelización de nicho climático del coronavirus, para identificar las condiciones climáticas asociadas a una alta prevalencia (proporción de individuos infectados). Los resultados muestran que, independientemente de la zona geográfica, las mayores prevalencias están asociadas a clima frio y seco. Esta asociación se explicaría por dos mecanismos distintos. Por un lado, como otros virus respiratorios, el SARS-CoV-2 podría sobrevivir más tiempo fuera del hospedero a medida que bajan las temperaturas. Así, se alargaría el tiempo de permanencia del virus sobre las superficies contaminadas. El riesgo de transmisión a través de superficies u objetos tocados por personas infectadas aumentaría entonces en un entorno frío. Si bien las temperaturas en los espacios habitados de las bases antárticas son elevadas, varios sectores permanecen a baja temperatura, como las bodegas y las esclusas de entradas. Un estudio publicado en la revista El Lancet5 demuestra el aumento de la duración de vida del SARS-CoV-2 a baja temperatura: mientras el virus sobrevive solo un día en una probeta a 37°C, logra mantenerse activo hasta dos semanas a 4°C. Por otro lado, la transmisión del virus mediante aerosoles podría verse también favorecida en ambientes secos. De hecho, la duración de permanencia de aerosoles en el aire, estimada a varias horas en condiciones estándar, podría incrementar en un ambiente seco como el que caracteriza la Antártica6.

En segundo lugar, la transmisión del SARS-CoV-2 podría verse facilitada y acelerada por la vida en comunidad de un pequeño grupo de personas que comparten los mismos espacios comunes a diario. Estas condiciones de encierro en espacios reducidos corresponden exactamente a las que enfrentan las dotaciones en las bases antárticas en invierno. Si bien el virus tendrá pocas posibilidades de llegar a sitios remotos, una vez que llegue la primera persona contaminada, su propagación será muy rápida7. Como consecuencia, la rápida transmisión del virus se manifestaría por una alta tasa de reproductibilidad R0 (número promedio de casos nuevos que genera un individuo infectado) y una alta incidencia acumulada IA (proporción de individuos que desarrollan la enfermedad). Este fenómeno ya se ha observado en el caso de la epidemia Covid-19, en otros lugares remotos y aislados fuera del continente antártico. En Chile, la ciudad de Puerto Williams es el centro urbano más poblado de la comuna de Cabo de Hornos. Esta ciudad de la Isla Navarino, que cuenta con menos de 2000 residentes, es la más austral del mundo y se encuentra muy aislada del resto del país ya que está ubicada a más de 250 km de Punta Arenas y solo se puede llegar por mar o aire. Si bien este aislamiento podría dar una sensación de protección durante una pandemia mundial, esta población es de hecho más vulnerable por esta misma razón. Una vez ingresado a través del famoso paciente 0, el virus se propaga rápidamente en la comunidad por el uso compartido de un número reducido de espacios públicos (oficinas públicas, centros de salud y almacenes). A la fecha del 13 de abril, según el informe epidemiológico publicado por el ministerio de salud Chileno8, Puerto Williams presenta la incidencia acumulada más alta a nivel nacional, que se acerca a 1% de la población residente. A modo de comparación, las comunas más afectadas en la Región Metropolitana, como Vitacura o Las Condes, alcanzan incidencia acumulada 0.09 a 0.13%, es decir cerca de 10 veces menos que la observada en Puerto Williams. Otra evidencia del efecto del grado de aislamiento de una población sobre la propagación del SARS-CoV-2, nos proviene de casos diagnosticados en cruceros de turismo durante el mes de febrero. Por ejemplo, el crucero Diamond Princess, que transportaba a 3711 personas, entre pasajeros y miembros de la tripulación, se convirtió en un “experimento” involuntario permitiendo acumular mucha información acerca de la transmisión del virus en una población cerrada9. Una vez declarada la epidemia a bordo, los pasajeros tuvieron que quedarse en el buque ya que ningún puerto aceptaba desembarcar a una población parcialmente infectada. La nave quedó en cuarentena un mes en aguas territoriales japonesas después que se declarara el primer caso de Covid-19. Durante este lapso de tiempo, más de 700 pasajeros fueron declarados positivos al SARS-CoV-2 y se calculó que el número de personas infectadas por un solo individuo positivo (R0) logró llegar a 15 al inicio de la epidemia. Esta tasa de transmisión habría llevado a una incidencia acumulada cercana al 80% si ninguna medida hubiera sido tomada para limitar la propagación del virus. Las medidas de confinamiento de los pasajeros en su cabina lograron disminuir R0 a menos de 2 y finalmente la incidencia acumulada fue menor a 20%10. Entonces, no es difícil predecir la rápida propagación del SARS-CoV-2 en poblaciones aún más reducidas, aisladas y compartiendo espacios reducidos como lo son las dotaciones de personal que permanecen los 8 meses de invierno en las bases científicas o logísticas antárticas, donde el confinamiento individual parece más complejo por el uso compartido de varios servicios.

En tercer lugar, como factor agravante de un posible brote virológico en las bases antárticas, se han acumulado evidencias que estos pequeños grupos que quedan aislados durante meses en ambientes polares podrían padecer de una disminución de sus defensas inmunitarias11. Si bien las razones y la magnitud de esta baja de la inmunidad no están bien documentadas, la poca circulación o la ausencia de patógenos en estás pequeñas comunidades podrían ser la causa de este fenómeno. En todo caso, la llegada del SARS-CoV-2 en estos grupos podría tener consecuencias dramáticas en una población inmunodeprimida.

Por último, debido a infraestructuras sanitarias reducidas y a un personal médico limitado o a veces ausente, la respuesta médica sería insuficiente para enfrentar un brote del SARS-CoV-2 en la mayoría de las bases antárticas. Como en casi todos los países actualmente afectados por la pandemia Covid-19, la disponibilidad de respiradores mecánicos es un parámetro crítico para combatir la enfermedad y evitar los casos letales. Si bien Australia y Alemania confirmaron que tenían respiradores en sus estaciones antárticas, no se dispone de información respecto a la disponibilidad y al número de estos artefactos para la mayoría de las bases que permanecerán ocupadas durante el invierno 2020. Además, es muy probable que no se podrá realizar test de detección del SARS-CoV-2 debido a la falta de equipos especializados en las bases y la imposibilidad en muchos casos de mandar muestras a laboratorios que las puedan procesar. Esta respuesta médica limitada se combina con la dificultad o la imposibilidad de evacuación sanitaria durante el periodo invernal. En el caso de las estaciones ubicadas en las islas Shetland del Sur o, en menor medida, en la Península Antártica, existe la posibilidad de evacuar personal vía aérea hacía Chile o Argentina desde la base chilena Presidente Eduardo Frei Montalva. Sin embargo, este tipo de evacuación sanitaria implica una logística compleja y su realización depende de la existencia de condiciones meteorológicas favorables. En 2018, la Fuerza Aérea de Chile logró evacuar un ingeniero inglés desde la base inglesa de Rothera, situada a más de 700 km al sur de la base chilena. Está operación movilizó aviones Twin Otter y Hercules C-130 y se realizó en el mes de septiembre, durante el invierno austral. En el caso de las bases ubicadas al interior o en la parte Este del continente, la imposibilidad de evacuación podría generar escenarios mucho más dramáticos.

La ausencia de caso de Covid-19 reportado hasta la fecha en Antártica, da esperanza que las poblaciones ya confinadas en las bases para el invierno 2020 no estarían en contacto con el virus SARS-CoV-2 durante su periodo de aislamiento. Aún así, debido a las características climáticas expuestas previamente, no se puede excluir que el virus haya entrado a las bases por un portador asintomático y se mantenga activo. Se han reportado en expediciones anteriores algunos brotes de resfríos común durante el invierno, en un caso aún después de más de 17 semanas de aislamiento12. En este caso, debido a la ausencia de visitantes desde el inicio de la invernada, se ha considerado que el virus, no identificado, podría haber persistido en objetos almacenados a baja temperatura o, como alternativa menos probable, en las vías respiratorias de uno de los integrantes del grupo. Otros estudios que reportan el ingreso de virus respiratorio en bases antárticas aportan algunas notas de esperanza. En 1977, la llegada de la dotación de verano en la base norteamericana de McMurdo, provocó también la llegada de Adenovirus 21 (Ad-21) que afectó al grupo de residentes que llevaba 6 meses de aislamiento total. El monitoreo de la epidemia reveló que la transmisión fue lenta y afectó solamente al 17% de los residentes contra 15% de los nuevos llegados. Otros dos estudios han reportado también una baja propagación de virus respiratorios de tipo coronavirus y rinovirus en grupos confinados en bases antárticas14,15. Aun así, debido a la rapidez de propagación de este nuevo virus, a su agresividad y complicaciones mayores a las de las gripes estacionales, y al poco conocimiento actual de todos los factores que agravan su virulencia, se debe extremar las medidas de precaución para evitar la epidemia en las bases antárticas.

El Consejo de los administradores de los programas antárticos nacionales COMNAP es una asociación internacional conformada por los responsables de la coordinación y planificación de las actividades antárticas de cada país. Los diferentes grupos de expertos ofrecen asesoramiento técnico en distintos ámbitos como los de salud y medicina, seguridad y operaciones aéreas entre otros. En el contexto actual, COMNAP ha entregado a los programas nacionales algunas líneas directivas que se van actualizando, para (1) limitar el riesgo de ingreso del coronavirus SARS-CoV-2 en Antártica, (2) evitar posible contagio entre bases, (3) contener la propagación del virus dentro de las bases y (4) como manejar un brote de COVID-19 una vez declarado en un grupo confinado16. Otro aspecto clave para las bases antárticas será la salida del confinamiento y el relevo de los equipos que permanecieron aislados durante el invierno.

La posible disminución de las defensas inmunitarias asociada al tiempo de aislamiento podría aumentar la probabilidad de cuadros severos cuando el personal invernante relevado entre en contacto con el SARS-CoV-2. Será necesario tomar precaución con la cantidad de personal ingresando al principio de la campaña de verano para asegurarse que no son portadores del virus, posiblemente a través de pruebas de detección del virus previo al viaje. Finalmente, a su regreso, los miembros de estas expediciones invernales deberían ser parte de un seguimiento médico específico para detectar tempranamente eventuales cuadros complejos. Será también importante evitar todo contacto con potenciales turistas que representarían la fuente más probable de contagio. A diferencia de otros años, las bases científicas no deberían ser un destino para estos cruceros. Debido a la posición de Punta Arenas como puerta de entrada a la Antártica para muchos países, ciertas precauciones especificas serán necesarias al inicio de las expediciones de verano (final 2020). Se deben planificar medidas de detección sistemática y de cuarentena si fuera necesario de todo integrante a las campañas antárticas, antes de viajar a la Antártica, con el fin de proteger también a la población magallánica frente a muchos movimientos de personas provenientes de todos los continentes. Seria recomendable instalar un cordón sanitario entre el personal viajando a la Antártica y la población local.

Finalmente, la llegada del SARS-CoV-2 podría también representar una amenaza sería para la fauna Antártica, en particular para los mamíferos y aves marinos. Aunque los estudios siguen muy preliminares, ya se confirmó el contagio de animales domésticos17 y silvestres en un zoológico18. Aunque nada permita afirmar la transmisión inter-especies, las densas colonias reproductivas de focas, lobos y pingüinos en la Antártica podrían favorecer una rápida propagación del virus. El contagio se podría producir con la manipulación de estos animales por una persona infectada durante mediciones y tomas de muestras, o a través del vertido de aguas negras desde las bases antárticas, porque se sabe que le virus sigue presente y activo en heces19.

Referencias:

1. Council of Managers of National Antarctic Programs (COMNAP), “Antarctic station catalogue,” ATS Library, accessed April 13, 2020, https://atslib.omeka.net/items/show/9080.
2. Enciclopedia Visual Antártica. Un viaje por el tiempo, la vida y el entorno en el continente más extremo del mundo. INACH, 2018. http://www.inach.cl/inach/?page_id=8680
3. Wang, Jingyuan and Tang, Ke and Feng, Kai and Lv, Weifeng, High Temperature and High Humidity Reduce the Transmission of COVID-19 (March 9, 2020). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3551767 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3551767
4. Araujo M.B. & B. Naimi. 2020. Spread of SARS-CoV-2 Coronavirus likely to be constrained by climate. medRxiv, https://doi.org/10.1101/2020.03.12.20034728
5. Chin, Alex W H et al. 2020. Stability of SARS-CoV-2 in different environmental conditions. The Lancet Microbe, https://doi.org/10.1016/S2666-5247(20)30003-3
6. van Doremalen N. et al. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. 2020. N Engl J Med, https://doi.org/10.1056/NEJMc2004973
7. Dansu E.J. & H. Seno. 2019. A model for epidemic dynamics in a community with visitor subpopulation. Journal of Theoretical Biology, 478:115-127, https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2019.06.020.
8. Informe Epidemiológico, Enfermedad por SARS-CoV-2 (COVID-19), Chile 13-04-2020. Departamento de Epidemiología, Ministerio de Salud. https://www.minsal.cl/nuevo-coronavirus-2019-ncov/informe-epidemiologico-covid-19/
9. Mallapaty S. 2020. What the cruise-ship outbreaks reveal about COVID-19. Nature 580, 18, doi: 10.1038/d41586-020-00885-w
10. Rocklöv J. et al. COVID-19 outbreak on the Diamond Princess cruise ship: estimating the epidemic potential and effectiveness of public health countermeasures. Journal of Travel Medicine, taaa030, https://doi.org/10.1093/jtm/taaa030
11. Olson J.J. 2002. Antarctica: a review of recent medical research. TRENDS in Pharmacological Sciences, 23: 487-490.
12. Allen T.R. et al. 1973. An outbreak of common colds at an Antarctic base after seventeen weeks of complete isolation. Journal of Hygiene, 71:657-667.
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15. Everett et al. 2019. Poor transmission of seasonal cold viruses in a British Antarctic Survey base. Journal of Infection 78: 495-497.
16. COMNAP COVID-19 Working Paper Version 7. https://www.comnap.aq/document/comnap-covid-19-working-paper-version-7-19march2020/
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18. Wildlife Conservation Society. Update On the Bronx Zoo on Tiger Which Tested Positive for COVID-19: Nadia’s Condition Improving – Along with the Condition of the Other Tigers and Lions Which Had Similar Symptoms. https://newsroom.wcs.org/
19. Chen et al. 2020. The Presence of SARS-CoV-2 RNA in Feces of COVID-19 Patients. Journal of Medical Virology, https://doi.org/10.1002/jmv.25825