Relación entre la urbanización y las epidemias
Los procesos deterministas (es decir, no aleatorios) desempeñan un papel central en la configuración de cómo las comunidades de especies interactúan entre sí y con su entorno. Como tal, la urbanización se caracteriza por una fragmentación extrema del hábitat, que puede tener profundos impactos en la distribución de las poblaciones anfitrionas y la epidemiología de las enfermedades infecciosas. En ciudades en desarrollo como Nairobi, donde el mantenimiento de la ganadería urbana se practica comúnmente como resultado de la creciente demanda de productos alimenticios de origen animal, la vida silvestre a menudo coexiste con los humanos y el ganado, formando interfaces a través de las cuales pueden pasar las enfermedades infecciosas. Los cambios en la composición y distribución de estos conjuntos de hospedadores probablemente tienen implicaciones importantes para la epidemiología microbiana, determinando cómo se distribuyen los patógenos dentro de su reservorio y dictando oportunidades para la propagación a hospedadores no reservorios (como los humanos). Sin embargo, hay poca evidencia empírica que relacione directamente los cambios en la función de los sistemas abióticos y bióticos con la estructura de las comunidades anfitrionas y la dinámica de los microbios que viven dentro de ellas.
Los avances recientes en tecnología de secuenciación, como la secuenciación de genoma completo (WGS), ofrecen el potencial de estudiar la comunidad de genes que se encuentran en elementos genéticos móviles (MGE) dentro de los genomas de procariotas. Los genes transmitidos por MGE pueden transferirse horizontalmente entre organismos a través de mecanismos de recombinación, y pueden conferir rasgos funcionales adaptativos, como la resistencia antimicrobiana (AMR) y la virulencia. La distribución de los genes transmitidos por MGE entre las bacterias puede, por lo tanto, proporcionar información sobre la estructura de la comunidad de estos microorganismos, un enfoque que se ha utilizado con éxito junto con herramientas de tipificación y análisis evolutivos a escala temporal para inferir la transmisión bacteriana entre huéspedes. La gran cantidad de datos genéticos generados por WGS podría, por lo tanto, proporcionar un enfoque óptimo para identificar los impulsores clave (como el cambio en el uso de la tierra) que influyen en la estructura de las poblaciones bacterianas en interfaces de vida silvestre, ganado, seres humanos de alto riesgo y ayudan a descubrir la complejidad de los procesos epidemiológicos, independientemente de la distancia taxonómica entre hospedadores.
Adoptando la hipótesis nula de que las comunidades de genes bacterianos transmitidos por la vida silvestre están estructurados por procesos aleatorios, un estudio en Kenia consideró la variación en la diversidad de los genes de virulencia y AMR transmitidos por MGE en Escherichia coli comensal, obtenida de aves silvestres en compuestos domésticos Nairobi. Las aves silvestres se eligen como anfitriones de vida silvestre en este sistema de estudio urbano, ya que diversas comunidades de aves se distribuyen ampliamente a lo largo de paisajes urbanos, demostrando respuestas epidemiológicas y ecológicas al cambio en el uso de la tierra e interactuando estrechamente con el ganado y los seres humanos.
Al mostrar que los procesos no aleatorios estructuran las comunidades genéticas bacterianas en la vida silvestre urbana, estos hallazgos sugieren que debería ser posible pronosticar los efectos del cambio en el uso del suelo urbano sobre la diversidad microbiana.
