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Con motivo de la pandemia de COVID se ha popularizado el término de carga microbiana o viral entre los ciudadanos. Con este importante concepto biológico se pretende explicar frecuentemente, la contagiosidad, gravedad, pronóstico, etc. Parece oportuno revisar su importancia poblacional y aplicaciones médicas.
Definición
Carga, en una de las numerosas acepciones, “es una cosa que hace peso sobre otra”. En todos los campos de conocimiento se utiliza con el sentido de reposición (baterías), explosivos, impuestos (fiscal), costes (familiar), etc. En el ámbito social, una carga es el gasto o cuidados de un individuo o grupo, que debe ser soportado por otro grupo.
En Ecología, el encuentro de dos o más especies genera una interacción biológica que, cuando es mantenida, crea una relación interespecífica (ej. Microbiota). Es el caso del comensalismo, mutualismo, simbiosis, parasitismo, etc. La carga es un componente importante del parasitismo, fundamental en dinámica poblacional, ya sea entre humanos, animales superiores u organismos unicelulares y virus.
El concepto de carga en Medicina
En el campo sanitario la carga asistencial, por ejemplo, se refiere al volumen de la actividad asistencial de una unidad, servicio u hospital, que se puede cuantificar mediante diversos indicadores. La carga de morbilidad relaciona el peso de una determinada enfermedad con el coste del tratamiento de dicha enfermedad.
Adquiere un papel claro en las relaciones entre organismos de diferente nivel de organización, como los humanos – patógenos microbianos. En una relación de parasitismo, los patógenos sobreviven y se multiplican a costa del huésped; suponen una carga para el organismo. Este concepto adquiere importancia científica desde que se ha podido cuantificar. Por ejemplo, en Sanidad, la carga (cuantificada) de bacterias coliformes en aguas de bebida o en alimentos, son indicadores de contaminación fecal. Actualmente la evolución de la carga viral de COVID-19 en aguas residuales, es estimable para seguir el curso de brotes u oleadas de la pandemia.
En patología, la hoja de ruta que siguen los patógenos hasta originar síntomas clínicos se puede esquematizar en 3 etapas: colonización, infección y enfermedad. En las tres, la carga microbiana es importante. En la 1ª etapa el patógeno debe competir con la microbiota de piel y mucosas y tiene que adecuarse a los escasos receptores celulares disponibles. Solo si es altamente patógeno o la carga es suficiente para sustituir a la microbiota pasará a la 2ª etapa.
Etapa infecciosa. Frente a la resistencia inespecífica (piel, secrecciones, tos, etc,.), los patógenos se defienden con baja carga, integrándose en los biofilms, mutando, etc. La consecuencia de esta dinámica es, habitualmente, la victoria del huésped. Hay excepciones como la alteración de la primera barrera defensiva, toxicidad directa del patógeno o por inoculación directa. Se ve en comorbilidades, paso directo a pulmón de algunos virus, traumatismos, inoculaciones por artrópodos vectores, etc. Entonces el patógeno lleva aparente ventaja, porque no necesita una especial patogenicidad ni alta carga microbiana. Pero las defensas humorales inespecíficas (leucocitos, complemento) y las específicas (anticuerpos y linfocitos) bastan para el éxito del huésped.
Si no fuera así, pasaríamos a la 3ª etapa presidida por las manifestaciones clínicas. Se deben al incremento de la carga microbiana, con toxicidad del patógeno, reacción defensiva del huésped (inflamación, fibrosis, hipersensibilidad, etc.) o a ambas. Por eso se acepta que la colonización por un patógeno es poco frecuente, la infección es rara y la enfermedad, excepcional.
Significación clínica de la carga bacteriana
El crecimiento bacteriano es exponencial, afortunadamente solo en teoría. Una célula bacteriana con un tiempo de generación de 18-20 minutos, originaría en 5-8 días una masa poblacional superior a la Tierra. Esta carga teórica se ve comprometida por los nutrientes, acidificación metabólica, antagonismo con la microbiota preexistente y las frecuentes mutaciones incompatibles con la vida.
Cualquier patógeno necesita adaptarse y solo se multiplicará cuando las circunstancias le sean favorables. Pero lo harán en “silencio” para no provocar la hostilidad del entorno. Cuando un grupo bacteriano percibe buenas condiciones, da la señal de “quórum” (quorum sensing), que comunica al resto de la población para iniciar la agresión. Aumentan la multiplicación, la secreción de enzimas, toxinas, formación de biofilm,… Entre las señales de “quórum” se han identificado proteínas parecidas en todas las especies estudiadas. La expresión de esta “inteligencia” microbiana es la carga mínima y su evolución en la dinámica infecciosa.
Son clásicos los estudios de “quórum” con Pseudomonas y las cargas mínimas con salmoneras, necesarias para producir toxiinfecciones, y con estafilococos en infecciones quirúrgicas. Pero son las infecciones urinarias donde mejor se conoce el papel de carga bacteriana. Es rutinario el recuento bacteriano en orina (mil a cien mil Unidades Formadoras de Colonias por mililitro) para el diagnóstico, eficacia terapéutica y evolución.
Significación clínica de la carga viral
Bien conocida en SIDA, la carga consiste en la cantidad de virus (VIH) presente en sangre u otros fluidos. Se mide por el número de copias del virus por mililitro. Oscila entre carga indetectable (por debajo de 50 copias) y carga alta (cien mil – un millón de copias). Aunque no detecta la fase de replicación intracelular, ha supuesto un gran avance en valoración de contagiosidad, diagnóstico, pronóstico y eficacia terapéutica.
En COVID-19, con rápida replicación, la carga se mide en CT o número mínimo de ciclos (PCR) necesarios para alcanzar niveles detectables del virus. A menor número de CT, mayor será la carga viral y al revés. Por encima o por debajo de un determinado número se considera (-) o (+), que es la manera de informar al enfermo.
En estudios preliminares, cargas muy altas (10 mil millones de copias) indicarían periodo reducido de incubación, mayor contagiosidad y posiblemente mayor gravedad. (Marks, M. y otros: The Lancet, mayo, 2021).
En COVID, a diferencia del SIDA, la carga viral se estudia en frotis y exudados respiratorios sobre todo. Actualmente se investigan las cargas indicadoras de fase clínica, patogenia pulmonar, pronóstico, eficacia terapéutica y de vacunas, etc., que serán de gran utilidad.
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Sobre el autor
Médico, fue profesor de varias universidades españolas donde trabajó sobre: diagnóstico, nuevos antimicrobianos, modelos de cultivo continuo y arquitectura de poblaciones bacterianas. Su labor se plasmó en numerosas publicaciones científicas, libros y artículos de divulgación. En Esfera Salud, sus artículos de divulgación sobre historia y actualidad de la Medicina, están dirigidos al público interesado en temas de Salud.
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