En busca de nichos epidemiológicos

Investigadores asociados al C3 rastrean y mapean los nichos de enfermedades para predecir su propagación en México.

Luisa Regina Sánchez Rodríguez

13 de agosto de 2025

Una enfermedad puede aparecer en muchos lugares, pero no en todos va a tener la misma repercusión. Tal y como sucede con las especies, los virus pueden distribuirse de formas distintas: en algunas partes pueden ser prácticamente inexistentes y, en otras, tener una máxima capacidad de dispersión. Estos sitios son lo que se conoce como nicho.

La palabra nicho se utiliza en la ecología para nombrar las condiciones adecuadas para la permanencia de una especie en el tiempo y el espacio, pero un grupo de investigadores del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3) están aplicándolo a la epidemiología para responder una pregunta: ¿hay nichos en los virus respiratorios?

El biólogo Constantino González Salazar, investigador del Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático y del C3, junto con el físico Christopher R. Stephens y el matemático Pedro Romero Martínez, también del C3, publicaron hace unos meses en la revista Tropical Medicine and Infectious Diseaseun artículo titulado: “¿Un virus respiratorio tiene un nicho ecológico? Si es así, ¿se puede mapear? Sí y sí”.

En él, los autores definen un nicho ecológico como “todas aquellas características, ambientales y biológicas que posibilitan la permanencia de una especie, es decir, el hábitat donde se encuentra, la temperatura, la precipitación, el clima, el alimento, los competidores. Todo ese conjunto de variables que permiten que una especie se mantenga en un lugar y sobreviva por un largo tiempo”, dice González Salazar.

En especies animales y vegetales identificar un nicho es hasta cierto punto sencillo analizando todas las variables que determinan su hábitat. Por ejemplo, el teporingo (Romerolagus diazi) suele habitar las laderas medias del Popocatépetl e Iztaccíhuatl y las montañas que rodean la Cuenca de México, por lo que su hábitat se caracteriza por bosques de pino, con sustratos rocosos o blandos, en partes empinadas o planas, y con abundante zacate. El dragoncito de la Sierra Madre de Chiapas (Abronia smithi), por otro lado, una especie de lagarto escamoso, suele vivir en los grandes árboles de los bosques de neblina en la montaña tropical del sudeste de Chiapas.

Sin embargo, cuando se trata de un virus, se tienen que tomar en cuenta las características ambientales, como la temperatura o la precipitación, pero también un elemento clave: las características de las interacciones humanas.

Y es así porque los virus son microorganismos infecciosos que no se pueden replicar solos, necesitan infectar otras células para poder crear copias de sí mismos, y para eso utilizan parte de la información del hospedero, que muchas veces somos los seres humanos. Los virus también son sistemas adaptativos complejos porque son multifactoriales y dependen de ciertas variables para su supervivencia.

“Nuestras condiciones sociales y nuestras condiciones físicas inmunológicas son parte de lo que determina que este virus puede estar o no presente en un individuo y por lo tanto en una población”, aclara Constantino González. Eso significa que para ubicar el nicho de un virus se tiene que identificar la forma, los medios y los facilitadores para su propagación.

Identificar este conjunto de variables requiere la mirada de la complejidad, por eso los investigadores del C3 unieron sus disciplinas para explorar el nicho ecológico del virus respiratorio SARS-CoV-2, causante de la enfermedad COVID-19, y mapearlo para buscar las zonas de México donde era más probable encontrar un nicho para este virus y su causa principal, la movilidad humana.

---

---

Modelando nichos de COVID-19

Para poder demostrar que los virus pueden tener nichos y que es posible mapearlos, los investigadores analizaron casos de COVID-19 desde el enfoque de la ecoepidemiología, como se le llama a la combinación de la ecología con la epidemiología, y que tiene por objetivo estudiar cómo impactan en la salud de los seres humanos las alteraciones en el medio ambiente, incluyendo los seres vivos.

Con esa mirada, los investigadores partieron de una base de datos de 2,458 municipios del país, y sus variables ambientales, sociales, demográficos, ambientales y económicas.

Luego eligieron los 250 con más casos confirmados de COVID-19 durante marzo de 2020. \

Con esos datos, se plantearon algunas preguntas: ¿hay nichos de COVID-19? Y si es así, ¿qué los caracteriza? ¿La información del nicho que tenemos ahora servirá para predecir qué otros nichos se formarán en tres meses (junio de 2020) o un año (marzo de 2021)?

Para descubrirlo usaron dos modelos: el de Nicho Ecológico y el de Distribución de Especies, los cuales sirven para reflejar la idoneidad de un área para la presencia de una especie. El Modelo de Nicho Ecológico sirve para modelar las condiciones ambientales fundamentales o reales de un nicho a través de la representación matemática de las condiciones presentes en su rango de distribución, mientras que el Modelo de Distribución de Especies proyecta el nicho modelado al espacio geográfico, es decir, hace una representación cartográfica para describir la distribución actual o predecir la distribución potencial de una especie.

González Salazar lo describe como un ejercicio de probabilidades condicionales. “La enfermedad COVID-19 está presente en función de una serie de factores. Entonces, ¿cuál es la probabilidad de observar la enfermedad si tienes bajos recursos? ¿O si estás en un lugar con una población arriba de 60 mil habitantes? ¿O si tu vivienda carece de servicios básicos, como el drenaje? Todos estos factores, a los que llamamos X, son los que van a determinar qué tan probable es observar la enfermedad”.

Y esa probabilidad se mide al evaluar cuáles de esas variables están más correlacionadas de manera positiva, es decir, cuando favorecen a la presencia de la enfermedad, o negativa, que no la favorecen. “Con esta prueba condicional podemos aplicar una prueba binomial para ver qué tanto se aleja o no esa probabilidad de que sea significativa”, explica el investigador.

Con eso, se hace una lista de factores positivos, como la urbanización, y negativos, como lugares con poca población o poca movilidad, y una vez explicada, se puede asignar a la función en un nivel municipal. Esto quiere decir que los investigadores pueden elegir cada municipio y ver qué variables están presentes, asignarles el valor que se ha identificado con las probabilidades condicionales y, con eso, darle un valor de puntuación al municipio. Si tiene muchas características positivas para la presencia de COVID-19, se vuelve un lugar altamente de riesgo, si tiene más negativas significa que la probabilidad de encontrar casos va a ser menor o que la intensidad puede ser menor.

Los resultados: nuestro trabajo propicia nichos

Una de las grandes revelaciones del estudio es que los flujos laborales entre un municipio y otro fue la variable que más afectó a la dispersión y la permanencia de la enfermedad. Por supuesto, hubo más tipos de movilidad, movimientos en las casas, trayectos al súper o a la escuela, pero para Constantino González “esos movimientos tienen que ver con un movimiento más local” y no describen necesariamente las características macro que dan como resultado un nicho.

En cambio, la movilidad entre municipios sí dio como resultado un nicho en la zona en donde hay más conexiones entre ellos. “La población, en respuesta a su trabajo, tiene que estarse moviendo entre municipios, e incluso estados. Por ejemplo, la comunicación entre el Estado de México y la Ciudad de México es muy alta, al igual que con Morelos; mucha gente viaja para trabajar de Morelos a la Ciudad de México, y de la Ciudad de México a Toluca, y los del Estado llegan a la Ciudad y viceversa”, explica González.

De hecho, parte de los resultados presentados en su estudio, se pueden explorar de manera interactiva y en línea en el sitio web epi-puma, donde uno puede realizar un análisis con distintas variables asociadas a la presencia del virus, y reproducirlo para ver la dispersión del COVID-19 en México.

En el análisis de marzo de 2020, en 128 de los 250 municipios analizados, se encontraron las mejores condiciones para la presencia de COVID-19. Los principales fueron Chalco, Tlalpan, Xochimilco, Gustavo A. Madero y Naucalpan de Juárez, correspondientes al Estado de México y a la Ciudad de México, es decir, en el centro del país predominaron las mejores condiciones para que hubiera nichos del coronavirus al inicio de la pandemia.

Para junio de 2020 y enero de 2021, los municipios con mejores condiciones para la presencia de COVID-19 ascendió a 200. En junio de 2020, los municipios con más casos fueron Hermosillo, Mexicali, Caborca, Ensenada y La Paz, correspondientes a los estados de Sonora, Baja California y Baja California Sur. En enero de 2021, hubo algunos cambios, los municipios fueron Hermosillo, Mexicali, Caborca, Torreón y Ramos Arizpe. Estos últimos correspondientes al estado de Coahuila. Para ambos periodos, los nichos de COVID-19 surgieron en municipios del norte del país.

Estos cambios se explican a través de la distribución y la dinámica de dispersión. “Los cambios en la distribución están asociados a la dinámica de dispersión de la enfermedad, la cual inicia principalmente en el centro del país, y se va extendiendo a otras regiones. Una vez llegando a nuevas regiones, como el norte del país, la enfermedad debe encontrar las condiciones para establecerse”, dice el investigador.

La complejidad

Para Constantino González, el analizar COVID-19 no puede hacerse de una forma simplista ni desde una sola disciplina. “En COVID-19 la parte social fue crucial (...) hay quienes se concentran en el clima y otros en lo social, pero tenemos que verlo de manera conjunta porque cada uno contribuye a que exista o no un nicho del virus”.

COVID-19 mostró la manera tan compleja en que estos dos componentes, los factores sociales y los ambientales, están íntimamente relacionados. “Toda la población está expuesta a un ambiente no saludable y, por lo tanto, su sistema inmunológico está comprometido también. Cualquier manifestación del virus es más grave en un lugar con un ambiente dañino que en un ambiente natural o sin tanta intervención humana. Estos factores son relevantes: tener un ambiente saludable, sin tanta movilidad y evitar la hacinación, porque ahora estamos en lugares donde las ciudades crecen hacia arriba [departamentos], entonces es mucha gente en pocos lugares, esa cantidad de gente es un factor de riesgo para este tipo de padecimientos”, afirma el investigador.

El ver a los virus desde el análisis de sus nichos tiene una utilidad más: puede ayudar a generar modelos de riesgo preventivos, que sirvan para reforzar la prevención de cualquier otra enfermedad multifactorial y adaptativa. “Cuando una enfermedad como ésta comienza a expandirse, realmente es muy difícil, es casi imposible detenerla, pero podemos anticiparnos”, dice González.

“Dentro de los modelos que estuvimos haciendo, podíamos predecir lo que va a pasar al siguiente mes o a los dos meses. Lo que hacen este tipo de herramientas es darnos una manera de comenzar a prevenir, tener medidas proactivas y no reactivas, como fue en la pandemia, que todos reaccionaron hasta que llegó la enfermedad. Hay que cambiar esa mentalidad”, agregó.

La posibilidad de predecir con base en los modelos de Nicho Ecológico va más allá del virus de la COVID-19. “Cualquier virus podría tener un nicho ecológico. Para Zika, para dengue, de hecho lo estamos haciendo: tenemos un área de trabajo en esta parte de enfermedades, trabajamos con virus, con bacterias y con parásitos, que impactan en la población humana y animal en algunos casos”, dijo el investigador. “Si podemos caracterizar el nicho del virus respiratorio SARS-CoV-2, prácticamente lo podemos hacer para cualquier otro virus”.

LIGAS:

Paper de la investigación: : https://www.researchgate.net/publication/369400254_Does_a_Respiratory_Virus_Have_an_Ecological_Niche_and_If_So_Can_It_Be_Mapped_Yes_and_Yes

Perfil de Constantino Salazar: : https://www.atmosfera.unam.mx/ciencias-atmosfericas/clima-y-sociedad/constantino-gonzalez-salazar/

Epi-puma : https://epipuma20.c3.unam.mx/

Paper sobre los factores bioticos y abioticos del nicho de la enfermedad de Chagas : https://www.researchgate.net/publication/365469400_Disentangling_the_contributions_of_biotic_and_abiotic_predictors_in_the_niche_and_the_species_distribution_model_of_Trypanosoma_cruzi_etiological_agent_of_Chagas_disease

Descargar el pdf:

C3investiga017-2025