Manejo de enfermedades transmitidas por mosquitos a través de EYWA: una herramienta europea para apoyar a las autoridades de salud pública en la prevención de epidemias

Los mosquitos son los transmisores de patógenos. Las enfermedades más importantes, transmitidas a través de ellas en Europa y que causan importantes problemas de salud pública, son:

• Fiebre del Nilo Occidental y Enfermedad Neuroinvasiva del Nilo Occidental, desencadenada por el Virus del Nilo Occidental (VNO), ahora endémica en partes de Europa. Se han registrado infecciones por el VNO en seres humanos y animales en diversas zonas de Grecia, asociadas a temperaturas excepcionalmente altas en la región durante los años 2010-2014 y 2017-2019. Sin embargo, también se han notificado infecciones por el VNO en otras partes de Europa, alcanzando un número máximo de infecciones en 2018 en comparación con años anteriores (OMS).
• Malaria, transmitida por mosquitos del género Anopheles;
• Chikungunya, fiebre del dengue y zika, transmitidos a Europa por el mosquito Aedes albopictus, conocido como mosquito tigre. Entre 2018 y 2021, se notificaron más de 3 000 casos de dengue en Europa (en Croacia, España, Francia, Italia y Portugal).

Las condiciones meteorológicas, como destaca el ECDC, influyen en las tasas de supervivencia y reproducción de los vectores, lo que repercute en la idoneidad, distribución y abundancia del hábitat; la intensidad y el patrón temporal de la actividad vectorial a lo largo del año y las tasas de desarrollo, supervivencia y reproducción de patógenos dentro de los vectores. La propagación y transmisión de enfermedades transmitidas por vectores (VBD) ya se ven afectadas por el cambio climático, ya que las poblaciones de mosquitos se están moviendo más al norte de Europa llevando patógenos a lugares donde no estaban en el pasado.

En las últimas dos décadas, se han adoptado acciones y prácticas específicas para controlar estas enfermedades, y la importancia de los sistemas de alerta temprana ha ido creciendo.

El Sistema de Alerta Temprana EYWA se basa en una gran cantidad de datos satelitales e in situ y herramientas tecnológicas de última generación. El papel principal del sistema es informar las actividades de las organizaciones nacionales de salud pública, los contraactores vectoriales y los ciudadanos. Los objetivos específicos son: i) una mejor preparación de los sistemas sanitarios y de asistencia sanitaria y su capacidad para detectar, supervisar y controlar las amenazas actuales y futuras para la salud pública; ii) un control optimizado de los mosquitos, mediante el apoyo a una vigilancia entomológica y epidemiológica intensiva y la adopción de medidas preventivas para reducir la propagación de las MBD en Europa; iii) mejora de la información para los ciudadanos europeos sobre el complejo problema de salud de las enfermedades musculoesqueléticas.

Con más detalle, los objetivos generales del Año Europeo del Trabajo son los siguientes:

• En el frente de la visión estratégica, EYWA tiene como objetivo manejar los brotes de MBD; apoyar de forma fiable la mejora de la toma de decisiones y la anticipación de las medidas de control de vectores proporcionando evaluaciones sobre la abundancia de vectores y el riesgo de DMB; crear una lista de normas de la UE en materia de control de la MBD; así como implicar continuamente a las principales partes interesadas en Europa y en todo el mundo.
• En el frente tecnológico, EYWA se esfuerza por demostrar la gestión efectiva de los grandes datos satelitales y su fusión con datos no EO de múltiples fuentes (in situ, ciudadano); prever los brotes de MBD y mejorar la evaluación del riesgo para la salud mediante el desarrollo de modelos predictivos entomológicos y epidemiológicos eficaces basados en datos que funcionen a través de escalas de diferencia y horizontes de previsión; además de ofrecer bases de datos que manejan una gran cantidad de datos, API que proporcionan acceso abierto, así como una plataforma que hace que los datos estén disponibles de forma libre y amplia.
• En el frente científico, EYWA tiene como objetivo difundir los datos generados, los resultados y la PI para ser explotados por científicos e innovadores en proyectos de investigación nacionales e internacionales, y también apoyar la colaboración científica transnacional que fomenta el desarrollo de nuevas herramientas y modelos en el campo de las epidemias.
• Por último, en el frente socioeconómico, el resultado esperado del Año Europeo del Trabajo es contribuir a la prevención y reducción de los casos de DMB; reducir el impacto de la MBD en las comunidades; realizar un manejo óptimo de los recursos de control de mosquitos y vectores (que generalmente son limitados); e identificar las zonas críticas a las que hay que llegar para informar a la población sobre los brotes de enfermedades previstos.

EYWA comunica y difunde la experiencia científica que apoya los datos abiertos y la ciencia abierta a través de una herramienta sólida y confiable en manos de las autoridades y organizaciones de salud pública nacionales e internacionales: la plataforma web EYWA.

Los datos de los cinco países europeos que son miembros del consorcio (Francia, Alemania, Grecia, Italia y Serbia) se han integrado hasta ahora, incluyendo: entomológica; epidemiológica; cobertura del suelo (por ejemplo, el índice de vegetación de diferencia normalizada); conjuntos de datos climáticos y meteorológicos (temperatura, precipitación) y ecológicos. Se utilizaron fuentes como Copernicus, GEOSS y la AEMA para desarrollar los modelos de EYWA basados en modelos dinámicos y basados en datos.

A través de la plataforma web de EYWA se proporcionan una serie de servicios para dos grupos de partes interesadas diferentes:

Para los usuarios públicos:

• Resumen del problema reemergente de la MBD en Europa, incluidos los casos totales notificados de Virus del Nilo Occidental, malaria, dengue, zika y chikungunya a partir de 2008 en los países de la UE y los países vecinos del Centro Europeo para la Prevención y el Control de las Enfermedades (ECDC).
• Gráficos que proporcionan datos sobre el total de casos notificados al año por país en el que EYWA está actualmente operativo.
• Visualización de la red de trampas entomológicas en toda Europa para los mosquitos implicados en la transmisión de estas enfermedades (especiesCulex, Aedes albopictus y Anopheles, junto con una leyenda que explica los sitios de trampa permanentes y temporales).

Para que alguien pueda acceder a las partes autorizadas por el usuario de la plataforma (es decir, datos epidemiológicos y predicciones de riesgo) debe desempeñar un papel institucional en el contexto del control de enfermedades. Pueden ponerse en contacto con el coordinador de la plataforma con la intención de obtener acceso y la Asamblea General del consorcio EYWA decide si se les debe proporcionar el acceso. Los usuarios autorizados pueden acceder a:

• Datos entomológicos: series temporales de datos entomológicos, medioambientales y meteorológicos para cada lugar de captura
• Datos epidemiológicos: Virus del Nilo Occidental reportó casos desde 2008 hasta ahora
• Predicción de abundancia de mosquitos para Culex (transmisor del Virus del Nilo Occidental) para Grecia, Serbia, Italia, Francia y Alemania, Aedes albopictus para Francia y Anopheles para Italia. El modelo basado en datos predice un tamaño de la población de mosquitos en cada sitio de captura (cada 15 de 30 días) y en cada asentamiento (cada semana).
• Predicción del riesgo de casos humanos:
  • Modelo dinámico genérico aplicado a nivel municipal/provincia en Grecia e Italia que proporciona el riesgo de casos humanos de VNO, así como la mediana de las semanas de transmisión del VNO exceptuadas.
  • Modelo basado en datos con mayor resolución espacial y modelo específico del sitio que predice aldeas / asentamientos con un riesgo creciente de VNO (solo en Grecia)

EYWA proporciona informes mensuales a los tomadores de decisiones, indicando los últimos datos epidemiológicos disponibles, la abundancia de mosquitos en una escala mensual y semanal a través de diferentes modelos, y el riesgo estimado de presencia del Virus del Nilo Occidental en mosquitos y en humanos. Sobre la base de estos datos recopilados, los responsables del tratamiento y las autoridades de salud pública aprovechan los mapas de riesgo para reorganizar el despliegue de redes de seguimiento y el proceso para orientar las medidas de mitigación a nivel local.

Los modelos y herramientas de EYWA han apoyado a las autoridades de salud pública de cuatro prefecturas en Grecia (Macedonia Central, Tesalia, Grecia Occidental y Creta) y Véneto, Italia, en el monitoreo de la circulación de patógenos a través de controles selectivos de muestras y la identificación de pueblos de alto riesgo para aplicar operaciones de control, reduciendo efectivamente los casos humanos de VNO. Las predicciones del modelo se difunden continuamente durante todo el período operativo entre mayo y octubre a través de la plataforma web y se envían informes específicos directamente a las autoridades para ayudar a sus acciones de control de mosquitos.

Además, las previsiones de MIMESIS y BAR apoyaron acciones preventivas complementarias, como larvicidas más intensivas alrededor y dentro de las aldeas en riesgo, y campañas de sensibilización complementarias para medidas de protección personal. En 2021, las campañas de sensibilización dirigidas por EYWA en la región de Macedonia Central en Grecia llegaron a más de 31 000 hogares a través de visitas puerta a puerta y folletos.

Además de las medidas aplicadas directamente por EYWA, la aplicación móvil Mosquito Vision, que se basa en datos de EYWA, se desarrolló y puso en marcha para proporcionar a los ciudadanos información fácil e inmediata, especialmente para las poblaciones vulnerables. La aplicación incluye: pronósticos de molestias, instrucciones preventivas y de control para la protección personal y formularios para que los ciudadanos informen sobre infestaciones y sugieran posibles puntos críticos. También puede ser utilizado por los ciudadanos para ponerse en contacto con los organismos científicos implicados. La aplicación se utilizó inicialmente en las cuatro regiones de Grecia, donde informó a miles de ciudadanos en más de 2400 aldeas sobre medidas de saneamiento y protección personal. Existen planes para ampliar el área de servicio para la aplicación.

La participación de las partes interesadas es un elemento clave del proyecto EYWA. La plataforma EYWA está alojada en el Observatorio Nacional de Atenas (NOA) y su funcionamiento recae en todos los socios contribuyentes. EYWA es una acción resultante de voluntariado en toda Europa, involucrando a 37 partes interesadas a escala global que están contribuyendo a su desarrollo de co-diseño. Entre 2019 y 2021, la red se ha ampliado para incluir a muchas partes interesadas en el proyecto, como la comunidad científica, los gobiernos, la OMS, el Instituto Robert Koch, la empresa de modelización de catástrofes AIR, el Centro de Investigación de Control de Vectores (VCRC) de la India y la Comisión Europea, es decir, la DG ECHO y el Centro Común de Investigación, que gestiona Epidemics: Proyecto de Dinámica y Control (EPICO) y también aborda las enfermedades emergentes transmitidas por vectores.

Las partes interesadas participan en la mayoría de las operaciones a través de: i) el proceso de recogida y análisis de datos entomológicos y patógenos; ii) el análisis de los resultados proporcionando información que pueda ayudar a mejorar tanto la plataforma como los modelos predictivos; y iii) proporcionar orientaciones críticas para el proyecto.

La apertura guía todas las actividades de EYWA, siendo una decisión estratégica del consorcio, hacia el logro del mayor impacto posible y los vínculos con las iniciativas de la UE / Global. Los datos están abiertos y disponibles a través del centro de datos europeo NextGEOSS y podrían ofrecerse a través de otros portales e infraestructuras de la UE que utilicen normas de datos abiertos, como el portal GEOSS, los datos sanitarios abiertos, Data Europa y Climate ADAPT.

A principios de 2022, el Consejo Europeo de Innovación concedió a EYWA y a su socio coordinador, el BEYOND Centre of EO Research and Satellite Remote Sensing of NOA, el Premio Horizonte del Consejo Europeo de Innovación sobre Alerta Temprana para Epidemias. El premio recompensó el proyecto con 5 millones de euros, ya que reconoce el éxito de EYWA en convertir el conocimiento científico en una herramienta de toma de decisiones que apoya el control de las enfermedades transmitidas por mosquitos.

El modelo de predicción de abundancia de mosquitos MAMOTH mostró una alta eficiencia, flexibilidad y adaptabilidad al ser transferido y aplicado a 5 regiones europeas para dos especies más de mosquitos, excepto Culex. El modelo devolvió altos niveles de confianza en la predicción de las poblaciones de mosquitos para las diversas combinaciones de regiones / paisajes y mosquitos: por ejemplo, para la transmisión de VNO desde Culex en Véneto (Italia), Voivodina (Serbia) y Baden-Wurtemberg (Alemania); Transmisión de malaria desde Anopheles en Veneto (Italia); Transmisión de CHIK, dengue y zika desde Aedes albopictus en Córcega y Grand Est (Francia).

Sin embargo, también es importante tener en cuenta algunas limitaciones del proyecto EYWA. En primer lugar, la sensibilidad y precisión del sistema varían en diferentes contextos geográficos y escalas. Es posible que las prioridades locales y regionales específicas y los problemas de vulnerabilidad no se identifiquen de manera exhaustiva y precisa. En segundo lugar, la adopción de las herramientas puede verse limitada por la burocracia, la renuencia a integrar nuevas herramientas en la toma de decisiones y las prácticas cotidianas, así como por otras prioridades económicas y del sistema sanitario que afectan a la disponibilidad de fondos para la investigación y la innovación sobre la VBD.

La sostenibilidad financiera de EYWA está garantizada por la financiación de proyectos en curso; financiación institucional directa; y contratos marco de servicios gestionados por los socios como parte de su papel constitucional o empresarial en el ámbito de las autoridades de MBD. Según el plan financiero de EYWA, la financiación asegurada cubre el 67% de los gastos totales en el período 2020-2025 para continuar operando en los cinco países involucrados. Se espera financiación adicional a través de otros marcos competitivos y financiación por terceros (por ejemplo, fondos fiduciarios, Horizonte Europa, fondos de cohesión).

Los beneficios del proyecto radican en lo siguiente:

• Desarrollar y publicar conocimientos derivados de los datos y modelos recopilados con respecto a la población de mosquitos y los riesgos previstos para los brotes de la enfermedad del mosquito nacido.
• Facilitar la gestión óptima de los recursos y capacidades estacionalmente desplegados (inspectores de campo, analistas y vehículos, helicópteros y drones de fumigación, miles de criaderos de mosquitos), indicando acciones específicas para su aplicación a escala local, regional y nacional, lo que podría ahorrar cientos de millones de euros para las operaciones.

EYWA se ha desarrollado en el marco del Grupo de Acción EuroGEO «Observación de la Tierra para las Epidemias de Enfermedades Transmitidas por Vectores» vinculado al Programa de Trabajo GEO 2017-2019, especialmente con las actividades comunitarias: Observaciones de la Tierra para la Salud (EO4HEALTH), que incluye enfermedades infecciosas transmitidas por vectores, el Servicio de Vigilancia Atmosférica de Copernicus (CAMS) y el Servicio de Cambio Climático de Copernicus (C3S).

EYWA comenzó en 2018 con una investigación inicial en torno a los proyectos disponibles y la investigación en el campo de las enfermedades vectoriales. Avanzando y basándose en esta investigación inicial, se desarrollaron la plataforma y los modelos predictivos, y el proyecto alcanzó el estado operativo en abril de 2020 en Grecia e Italia. A partir de 2021, las regiones de Francia, Alemania y Serbia han recibido apoyo en la recopilación de datos y las predicciones de modelos. A partir de 2022, se añadirán a la plataforma nuevos emplazamientos no europeos en Costa de Marfil y Tailandia.

El desarrollo de EYWA es una acción continua y su duración estimada de actividad se prolongará al menos hasta 2025, según lo previsto en el Acuerdo de Asociación firmado por el Consorcio EYWA. Más países y enfermedades se están incluyendo progresivamente en el sistema integrado EYWA con la visión de desarrollar un Sistema Europeo/Global de Alerta Temprana.

National Observatory of Athens

Institute for Astronomy, Astrophysics, Space Applications & Remote Sensing

BEYOND Centre of EO Research & Satellite Remote Sensing

6, Karystou St.

11523, Athens-Greece

e-mail: beyond@noa.gr

Tsantalidou, A., Parselia, E., Arvanitakis, G., Kyratzi, K., Gewehr, S., Vakali, A., & Kontoes, C. (2021). MAMÁTICO: Un modelo basado en datos de observación de la Tierra para la predicción de la abundancia de mosquitos. Teledetección, 13(13), 2557. https://doi.org/10.3390/rs13132557

Parselia, E., Kontoes, C., Tsouni, A., Hadjichristodoulou, C., Kioutsioukis, I., Magiorkinis, G. & Stilianakis, N.I. Satellite Earth Observation Data in Epidemiological Modeling of Malaria, Dengue and West Nile Virus: A Scoping Review (en inglés). Sentido remoto. 2019, 11, 1862. https://doi.org/10.3390/rs11161862

Kioutsioukis, I., & Stilianakis, N. I. (2019). Evaluación del riesgo de transmisión del virus del Nilo Occidental a partir de un modelo epidemiológico dependiente del clima y un marco de análisis de sensibilidad global. Acta tropica, 193, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2019.03.003

Angelou, A., Kioutsioukis, I. & Stilianakis, N. I. (2021). Un modelo epidemiológico espacial dependiente del clima para el riesgo de transmisión del virus del Nilo Occidental a escala local. One Health, volumen 13, 2021, 100330. https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100330