Estudio de los Animales centinela y la relación de estos con la salud ecológica

Carolina Cano SantosCódigo 14132047

Lina Duarte Aldana Código 14132014

Estudiantes Medicina Veterinaria

Doctora

Victoria Eugenia Pereira Bengoa

Medica Veterinaria-Magister en Biología

Universidad de La Salle

Facultad De Ciencias Agropecuarias

Medicina Veterinaria

Bogotá, 20 de Mayo de 2015

Estudio de los Animales centinela y la relación de estos con la salud ecológica

Introducción

Animales Centinela definidos por Stahl como cualquier organismo no humano que puede reaccionar a un contaminante ambiental o ante los impactos contaminantes humanos que ofrecen la posibilidad de ampliar nuestra comprensión y respuesta a las preocupaciones de salud ambiental. La especie centinela es un término que se utiliza a menudo en el intercambio entre indicador y especies sustitutas; sin embargo, Stahl define especies indicadoras como organismos que responden a los contaminantes ambientales en formas particulares, basado en observaciones científicamente fundamentadas, y especies sustitutas como organismos utilizados o sometidos a pruebas en lugar de otros organismos por diversas razones. (Bantle & Reuter, 1999)

En diferentes estudios se tiene una visión amplia del concepto de especie centinela y se incluyen las especies de mamíferos y no mamíferos, animales de compañía, animales de alimentos, peces, anfibios y otros animales salvajes.

Aunque es poco probable que los datos de especies centinela sean utilizados como único factor determinante en la evaluación de problemas de salud en humanos, estos datos pueden ser útiles para una evaluación de riesgos, para proporcionar una alerta temprana de situaciones que requieren estudio o para realizar un monitoreo de ciertas actividades.

El uso de organismos no humanos como sistemas de alerta temprana para los riesgos en la salud humana no es nuevo. Por ejemplo en la siguiente tabla se proporcionan ejemplos de especies centinela a partir de finales del siglo 19.

(Bantle & Reuter, 1999)

El canario se utilizó en las minas de Inglaterra para observar las concentraciones de monóxido de carbono potencialmente letal en las minas de carbón este caso es quizás la aplicación más conocida de un sistema centinela para la vigilancia de los animales (Soyiri & Reidpath, 2012); mientras que los síntomas neuro-conductuales mostrados por los gatos que consumieron pescado contaminado con metilmercurio de Minamata Bay en Japón en la década de 1950 proporciona un buen ejemplo de una observación casual que tenía importancia para la salud humana. Recientemente, la presencia de anomalías en la reproducción de los peces, aves y caimanes se ha atribuido a la presencia de productos químicos disrruptores endocrinos en el entorno, que a pesar de la falta de evidencia directa de que los productos químicos en el medio ambiente están afectando negativamente a las personas; el potencial de estos compuestos para afectar a la reproducción humana y el desarrollo ha sido claramente demostrada por estas poblaciones centinela.

Objetivos

Objetivo general

Conocer y determinar que es un animal centinela, cual es la función y como se seleccionan dependiendo del estado del medio ambiente o impacto que se quiere evaluar, observando la relación que estos tienen con la salud ecológica.

Objetivos específicos

I. Reconocer las principales especies centinela y observar los beneficios que estas tienen frente al manejo y detección de diferentes patógenos que pueden afectar a todo un ecosistema.

II. Identificar y comprender los beneficios y/o aportes que dan los animales centinela a la salud ecológica y humana.

III. Analizar desde el punto de vista de expertos los diferentes usos que tienen este tipo de animales y las diferencias que pueden tener con especies bioindicadoras.

Metodología

Por medio de una búsqueda exhaustiva en las diferentes bases de datos de la Universidad de la Salle y otras fuentes de información logramos encontrar documentación acerca de los animales centinela se logró entender como estos van elanzados en la salud ecológica, esto nos ayudó a tener un conocimiento amplio acerca del tema y mediante la utilización de YouTube encontramos videos que nos dejó ver los beneficios que nos aportan estos animales para detectar cambios o tendencias negativas que pueden ocurrir en un lugar determinado. La revisión de los diferentes artículos nos proporcionó las características principales que poseen estos animales los cuales son introducidos a un medio y ayudan a detectar rápidamente los cambios que puedan estar sucediendo en un ecosistema.

Marco teórico

En 1991, el Consejo Nacional de Investigación (NRC) Junta de Estudios Ambientales y Toxicología de la Comisión de Ciencias de la Vida publicó una revisión completa y una evaluación de la utilidad de los animales centinela para evaluar peligros de salud ambiental.

Los animales centinela pueden proporcionar una alerta temprana de los riesgos potenciales antes de que la enfermedad se desarrolle en poblaciones humanas. Por ejemplo, los períodos de latencia de la enfermedad son típicamente más cortos en los animales que en los seres humanos, estos pueden o no estar expuestos a concentraciones más altas que producen toxicidad. Para algunas sustancias tóxicas, los biomarcadores de exposición y efectos tóxicos son similares en los seres humanos y los animales centinela (por ejemplo, la inhibición de la acetilcolinesterasa causada por insecticidas organofosforados). Además, las condiciones de exposición pueden ser comparables en algunas circunstancias, como para las personas y sus animales de compañía. Una consideración clave para cualquier aplicación es la comprensión de las similitudes y diferencias entre los efectos toxicológicos en las especies centinela y los seres humanos.

Los animales podrían servir como centinelas de un ataque con un agente de terrorismo químico ya que por medio de las investigaciones que realizó la biomédica buscando sistemáticamente la evidencia de que los animales salvajes o domésticos expuestos a ciertas armas químicas de terrorismo tenían ya sea mayor susceptibilidad, corto período de latencia, o mayor riesgo de exposición frente a los seres humanos; para un pequeño número de agentes, hubo pruebas limitadas de que los animales domésticos y / o salvajes podrían proporcionar información centinela para los seres humanos tras un ataque aéreo con agentes químicos, por lo general relacionados con el aumento potencial de exposición ambiental. Actualmente, no hay pruebas suficientes para el uso habitual de los animales como centinelas para agentes de guerra química en el aire. Es necesario realizar más análisis de la toxicidad de agentes de guerra química comparativo entre especies y seres humanos de animales centinela.

Como parte de la preparación para un posible ataque terrorista con armas biológicas o químicas, el Grupo Estratégico Planificación de Trabajo CDC ha pedido el "diagnóstico precoz de problemas de salud inusuales o

sospechosas en los animales." Es concebible que los animales domésticos o salvajes que viven en las proximidades de las poblaciones humanas también sean sensibles a muchos de los agentes que son armas químicas potenciales y podrían, por tanto servir de centinelas para un ataque de terrorismo químico, como por ejemplo los mineros de carbón en el Reino Unido y los EE.UU. que utilizaron canarios para proporcionar una alerta temprana de los gases que podían estar presentes en las minas y que serían mortales (Rabiniwitz, Wiley, Odofin, Wilcox, & Dein, 2008)

BIOINDICADORES

Cuando las especies actúan como bioindicadores del estado ecológico general de un ecosistema, pueden proporcionar un acceso directo de bajo costo para el monitoreo, por ejemplo, en regiones poco pobladas y en las áreas protegidas donde la vigilancia es una prioridad, pero los fondos son limitados. Las aves acuáticas tienen la ventaja de que son fáciles de contar y son un gran atractivo para una gran parte de la población humana, de manera que a menudo existen conjuntos de datos a largo plazo sobre las comunidades de aves acuáticas en la ausencia de datos históricos sobre otros organismos acuáticos (Rend on et al., 2008). Algunas aves acuáticas pueden servir como buenos indicadores de la biodiversidad acuática (Amat & Green, 2010). Por ejemplo, las fluctuaciones en abundancia de patos y fochas pueden indicar con precisión los cambios en la abundancia de los macrófitos sumergidos (Mimbre y Endres, 1995), que a su vez tienen una influencia muy positiva sobre la diversidad acuática (Carpenter & Lodge, 1986)

Las plumas de aves acuáticas y otros tejidos también pueden ser muy útiles como biomonitores de metales pesados y otros contaminantes (Fasola, Movalli y Gandini, 1998;. Taggart et al, 2006; Burger & Eichhorst, 2007).

Un ejemplo de un sistema de biomonitoreo en peces es el desarrollado por el Centro del Ejército de Estados Unidos para la Investigación en Salud Ambiental (Fort Detrick, MD). El cual es utilizado para evaluar el efluente tratamiento de agua subterránea de mezclas químicas complejas y para evitar que los materiales potencialmente tóxicos lleguen a las aguas superficiales, el sistema identifica el desarrollo de condiciones tóxicas en el agua al monitorear continuamente los patrones de ventilación y movimiento de la mojarra de agallas azules Lepomis macrochirus.

El estrés fisiológico de las branquias de color azul, se caracteriza por cambios en los patrones de ventilación y movimiento, lo cual se utiliza como una alerta temprana para identificar la toxicidad aguda de la descarga de agua subterránea tratada; algunos anfibios nativos indican posibles áreas impactadas, por ejemplo gracias a la toxicidad algunos mostraron mortalidad y algunos ciertas malformaciones como la especie endémica Sapo Bufo (americanus)

La especie Xenopus indicó extensa contaminación de aguas subterráneas y superficiales, que se correlacionaban con los experimentos in situ. El campo y experimentos de laboratorio en conjunto indican el origen y el tipo de contaminación, así como es construido un argumento de peso que evidencie y define la naturaleza y el alcance del problema en este estudio, las especies endémicas sirven como centinelas mientras que los experimentos de laboratorio (xenopus) identificaron los contaminantes.

(Maciejewski, Ni, Moore, Tyner, & William., 2008)

ALGUNAS ESPECIES

Los monos aulladores negros y dorados (Alouatta caraya) pueden actuar como centinelas eficaces para la salud general de los ecosistemas y las especificaciones para la inminente epidemia en la población humana (MARTIN M. KOWALEWSKI, 2011), debido a que estos  poseen la capacidad de adaptarse y sobrevivir a ambientes modificados; esta capacidad de  supervivencia en ambientes modificados  hace que estos sean excelentes modelos para estudiar la transmisión de enfermedades infecciosas entre los mismos primates, los humanos y los animales domésticos en estado silvestre.  

Las aves acuáticas silvestres pueden ser utilizadas para hacer inferencias acerca de la procedencia geográfica de los brotes de enfermedades. Por ello, los patos salvajes en cautividad o aves no migratorias que se les permite entrar en contacto con las aves acuáticas silvestres pueden ser usados como centinelas y sistemas de alerta temprana para monitorear la dinámica de infección locales de una amplia gama de patógenos (e.g. Ziegler et al., 2010; Farnsworth et al., 2012; Rollo et al., 2012).

Los mamíferos marinos son sensibles a las condiciones ambientales cambiantes y pueden servir como centinelas para la salud de los ecosistemas por esto las focas de puerto (Phoca vitulina) son excelentes especies indicadoras, ya que son de nivel superior y de larga duración. (Hughes SN, 2013)

Las aves domésticas utilizadas como centinelas son muy buenos detectores de agentes infecciosos, en particular, de las mycobacterias presentes en el medio ambiente. (Rodríguez Martínez Germán, 2011)

Las aves marinas son útiles bioindicadores de la contaminación ambiental, incluida la contaminación de mercurio, ya que son animales de larga vida que se alimentan en la parte superior de las redes alimentarias marinas, y sus plumas son el tejido aviar que contienen la mayor parte de la carga corporal Hg y se consideran como la ruta principal para la eliminación de Hg. El mercurio se acumula y se almacena en los tejidos blandos entre mudas, se transfiere en las plumas en crecimiento y por lo tanto no pueden reincorporarse en los tejidos vivos. El conjunto de aves marinas se compone principalmente de pingüinos y Procellariiformes, incluyendo los albatros de muy larga duración y de lenta muda (especie más contaminada por mercurio) (Blevin Pierre, 2013).

Tipos de datos recolectados mediante el análisis de los animales centinela

o Analítico: Los estudios que utilizan métodos cuantitativos para evaluar el riesgo humano. Por ejemplo, los estudios que utilizan los casos de virus del Nilo Occidental se encuentran en cuervos muertos para cuantificar el riesgo de la enfermedad en los seres humanos.

o Descriptivo: Los estudios que describen la salud en animales y seres humanos, pero no tiene vinculación cuantitativa entre los dos. Por ejemplo, un estudio de seroprevalencia que muestra el número de casos positivos de Hantavirus en roedores y seres humanos en un área en particular.

o Molecular: Estudios en los que los investigadores utilizan técnicas epidemiológicas moleculares para mostrar similitudes entre cepas de un patógeno que ocurre en los animales en comparación con los seres humanos, no aportando pruebas de la existencia o en donde no ha ocurrido cruce de infección entre las especies. Por ejemplo, los estudios que utilizan algoritmos filogenéticas para evaluar el linaje de cepas de influenza aviar H5N1 aislados en los animales y los seres humanos.

o No hay resultados humanos: Estudios en los que no hay resultados en humanos son considerados. Estos estudios a menudo proporcionan evidencia de la exposición en los seres humanos, pero no discuten los resultados relacionados con la salud humana. Por ejemplo, un estudio que evalúa la bioacumulación de mercurio en tilapia. Los seres humanos se consideran expuestos ya que podían comer el pescado o beber el agua contaminada, pero los resultados no son evaluados. De este modo, las tres

primeras categorías representan investigaciones originales que describen los resultados de salud en los animales y los seres humanos, mientras que la última categoría describe todos los papeles que incluyen los resultados de los animales sólo o no los resultados de salud en todo.

(Scotch, Lynda, & Rabinowitz, 2009)

Conclusiones

A través de la búsqueda exhaustiva de diferentes artículos logramos entender que es un animal centinela, las especies más utilizadas y como se escogen estas para el análisis temprano de diferentes factores de interés a nivel de los ecosistemas o de aquellos factores que pueden afectar al hombre directamente.

Por medio de la consulta con profesionales y literatura se logró determinar el amplio uso de estas especies a nivel global y cómo estás ayudan a prevenir diferentes enfermedades zoonóticas u otras enfermedades.

Se logró observar que el concepto de especie centinela esta poco relacionado con el conocimiento de muchas personas lo cual es una debilidad a gran escala por los beneficios que estas pueden brindar.

Referencias

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