Para que un patógeno nos enferme debe superar muchas cosas. Primero tiene que ingresar al cuerpo, sorteando barreras naturales como la piel, la mucosidad, los cilios y el ácido del estómago. Entonces necesita reproducirse; algunas bacterias y parásitos pueden hacer esto prácticamente en cualquier parte del cuerpo, mientras que los virus y algunos otros patógenos solo pueden hacerlo desde el interior de una célula. Y al mismo tiempo, debe defenderse de los ataques del sistema inmunológico del cuerpo.

Entonces, aunque estamos constantemente inundados de microbios, la cantidad de microbios que ingresan a nuestro cuerpo suele ser demasiado baja para superar nuestras defensas. (Una dosis lo suficientemente pequeña puede incluso servir para recordarle a nuestro sistema inmunológico la existencia de un patógeno, estimulando nuestra respuesta de anticuerpos para mantenernos protegidos contra él).

Cuando suficientes patógenos logran romper nuestras defensas y comienzan a replicarse, nos enfermamos. A menudo esto es sólo un juego de números. Cuantos más invasores enfrentes, más probabilidades tendrás de sentirte enfermo.

¿Cuántos microbios necesitan entrar al cuerpo antes de que empecemos a sentirnos enfermos?

Esto varía según el patógeno y se conoce como “dosis infecciosa” de un microbio. Por lo general, se necesitan bastantes, pero algunos microbios requieren una cantidad increíblemente pequeña de organismos para iniciar una infección. Tomemos como ejemplo el norovirus, el virus estomacal conocido por propagarse cuando las personas están en contacto cercano y tocan las mismas superficies, como en barcos crucero. Su dosis infecciosa puede ser tan pequeña como 18 virus individuales, lo que lo hace increíblemente fácil de transmitir. También es muy resistente incluso fuera del cuerpo, por lo que una persona infectada que exuda el virus puede dejar una gran cantidad, suficiente para infectar fácilmente a otros, incluso varios días después.

¿Qué pasa con el concepto de “carga viral”? ¿Está eso relacionado?

Son ideas similares, pero mientras que la dosis infecciosa se refiere a cuántos organismos provocarán una infección, la carga viral es una medida activa de la infección: la cantidad de organismos que se replican dentro del huésped. La terminología se introdujo por primera vez al público en general como parte de nuestra comprensión del VIH/SIDA, y su uso aumentó después del inicio de la pandemia de Covid.

¿Cómo calculan los investigadores la dosis infecciosa de un microbio?

Esa sigue siendo una ciencia inexacta. El estudio de referencia, llamado estudio de desafío en humanos, implica administrar intencionalmente a las personas una dosis del patógeno. Desafortunadamente, este enfoque es éticamente difícil ya que (obviamente) conlleva un riesgo de enfermedad grave y posibles complicaciones a largo plazo.

En cambio, los investigadores exponen a cobayas, ratas, ratones o hurones, según el patógeno. Pero puede resultar difícil extrapolar directamente la dosis en animales al equivalente humano.

Además, la ruta de infección es importante. Algo que llega directamente al torrente sanguíneo probablemente requerirá muchos menos microbios para arraigar que uno que ingresa a través de la boca o los pulmones, por ejemplo, ya que el torrente sanguíneo permite que el patógeno eluda muchas defensas del huésped. Por eso, por ejemplo, el riesgo de infección por VIH es mucho mayor cuando se trata de una transfusión de sangre o un pinchazo con una aguja que de una vía sexual.

Una tercera forma de intentar calcular la dosis infecciosa es utilizar estudios observacionales, en los que los investigadores deducen la cantidad observando cuánto tiempo tarda una persona expuesta (especialmente en familias u otros entornos de contacto cercano) en enfermarse. Como puede sospechar, esto suele ser complicado e inexacto en comparación con los dos métodos anteriores.

¿Por qué las dosis infecciosas de algunos patógenos son mayores o menores que las de otros?

No estamos seguros. Podría deberse a cómo opera un invasor. Los investigadores tienen sugiere que los patógenos que requerían contacto directo con las células huésped tendían a ser más eficaces, por lo que sus dosis infecciosas eran bastante bajas. Pero si las bacterias atacan a las células huésped indirectamente (por ejemplo, secretando proteínas que dañan las células huésped), entonces se necesita una dosis mayor de bacterias para infectar al huésped, ya que las secreciones que modifican el huésped podrían diluirse en el tiempo y el espacio. Esta idea fue apoyada en un estudio del 2012 que también analizó virus, hongos y parásitos. Pero todavía necesitamos confirmación adicional para una variedad más amplia de microbios.

¿Qué sabemos sobre la dosis infecciosa del virus que causa el Covid?

Hemos aprendido mucho en los casi cuatro años transcurridos desde que apareció por primera vez, pero gran parte proviene de modelos animales de infección y estudios de observación en humanos. La mayoría de los modelos animales requieren una dosis alta del virus: de 10,000 a 1 millón de “unidades formadoras de placa” (UFP), donde cada unidad es suficiente para infectar una célula en un cultivo de tejido y matarla. Sin embargo, los estudios observacionales en humanos sugieren que la dosis infecciosa puede ser alrededor de 100 a 400 PFU en promedio, aunque nuevamente este método ofrece sólo una guía muy aproximada.

Estos estudios sugieren que una de las razones por las que el virus se transmite tan fácilmente es porque tiene una dosis infecciosa relativamente baja. similar a otros virus respiratorios como el VRS y los coronavirus del “resfriado común” (y más bajas que la dosis infecciosa de la mayoría de las cepas del virus de la influenza).

Y cuando comparamos la dosis infecciosa con la cantidad de virus exhalada por un individuo infectado, no sorprende que el virus se propague tan rápidamente. A preimpresión reciente muestra que los pacientes infectados pueden exhalar hasta 800 copias de ARN viral por minuto durante unos ocho días después de que comenzaron sus síntomas. Aunque no podemos traducir directamente las copias de ARN en la cantidad de partículas de virus vivos, si incluso la mitad de esas copias de ARN provienen de un virus actualmente infeccioso, es teóricamente posible obtener una dosis lo suficientemente grande como para iniciar una infección en sólo un minuto de contacto cercano.

¿Las vacunas aumentan la dosis infecciosa?

Cuando alguien se encuentra con un patógeno por segunda vez (ya sea debido a una enfermedad previa o a una vacunación), varias defensas del huésped entran en acción. Los anticuerpos generados por vacunación o infección previa se unirán al microbio invasor. Estos interferirán con su capacidad para unirse a una célula huésped o seleccionarán el microbio para que lo ingieran células llamadas neutrófilos. Y si un virus logra invadir una célula huésped, las células T de memoria lo destruirán.

Debido a esta rápida respuesta, sobreviven menos microbios invasores en comparación con un individuo ingenuo que se encuentra con el patógeno por primera vez, lo que efectivamente aumenta la dosis infecciosa.

¿Cómo puede este conocimiento ayudarnos a evitar enfermedades?

La exposición es una función de la concentración de patógenos y el tiempo de contacto, por lo que si puede reducir cualquiera de ellos, podrá evitar mejor las enfermedades infecciosas.

Por eso, desde el inicio de la pandemia de Covid, los expertos han recomendado una Modelo “queso suizo” de protección en capas, en la que el distanciamiento social de otras personas desempeña un papel clave. Cuanto más lejos esté de una persona infecciosa, a menos partículas virales estará expuesto. Agregar una máscara, especialmente una respirador de alta calidad como un N95 con un ajuste cómodo, reducirá aún más la cantidad de virus que podría inhalar. La ventilación también diluye la cantidad de partículas virales en el aire, por lo que estar al aire libre o usar un filtro de aire en el interior reduce el riesgo de infección.

La vacunación es otra forma de disminuir el riesgo de infección por Covid. Aunque las vacunas son imperfectas, la vacunación aún reduce el riesgo de infectarse en primer lugar, aumentando la dosis infecciosa necesaria para iniciar una infección. También reduce las posibilidades de desarrollar una enfermedad grave si estás infectado. Varios estudios también sugieren que las personas vacunadas menos probabilidades de eliminar tantas partículas de virus y esa vacuna reduce la carga viral.

El uso de mascarillas, una mayor ventilación y el distanciamiento reducen la cantidad de microbios a los que estás expuesto. La vacunación aumenta la dosis infecciosa. Estos son los pilares de la protección contra infecciones de prácticamente todos los patógenos. La dinámica de transmisión es compleja, pero las intervenciones que podemos tomar para protegernos son comparativamente simples.