A relação entre zoonoses e o meio ambiente explicada em 6 pontos

BSIP
Exemplo de Flavivírus, da família de vírus responsável por doenças como febre amarela, dengue e zika
Qual a relação entre florestas e doenças? Como áreas verdes das cidades podem influenciar o risco de infecções? Qual a hipótese para o surgimento do novo coronavírus? Veja como pesquisas respondem a esses pontos

As zoonoses são doenças de origem infecciosa transmitidas dos animais para os humanos e vice-versa. Elas representam cerca de 75% das doenças infecciosas emergentes atuais. São muito comuns em áreas tropicais, devido à alta riqueza de espécies que ocorrem nessa região, e geralmente estão associadas a ambientes naturais. Porém, nem toda área natural representa risco potencial de transmissão dessas doenças. A ação humana é um fator essencial para determinar seu risco de transmissão, assim como a proximidade do ser humano com os ambientes naturais e, consequentemente, com os vetores transmissores dessas doenças.

Uma maior proximidade entre ambientes naturais e seres humanos ocorre geralmente em ambientes que estão sob forte pressão econômica, decorrente de commodities altamente rentáveis, como a extração de madeira, a criação de gado, a plantação de soja e cana-de-açúcar, etc. Em áreas tropicais, o principal fator associado à exploração dessas commodities é o desmatamento. Além de provocar a perda do habitat natural, o desmatamento provoca alterações nas comunidades de seres vivos que ali habitam, que acabam se tornando mais simplificadas e menos diversas. Poucas espécies conseguem sobreviver nesses ambientes alterados. Sem competição por recursos como alimento e abrigo, algumas delas acabam se tornando dominantes. Geralmente as espécies que conseguem sobreviver nesses ambientes são justamente as que carregam patógenos e que são reconhecidas como hospedeiros e vetores de doenças. Além de se tornarem mais abundantes, elas acabam se tornando também mais infecciosas, uma vez que a transmissão de patógenos entre essas espécies se torna mais exacerbada.

Além de serem ambientes degradados, dominados por espécies que transmitem doenças e que têm maior incidência de patógenos, as áreas que estão sob pressão econômica e do desmatamento são mais próximas dos seres humanos. Isso acontece porque a exploração das commodities em florestas tropicais também está associada ao fluxo migratório de pessoas, que muitas vezes têm condições vulneráveis de trabalho e residem em moradias precárias no local. O trabalho proporciona maior contato com os reservatórios de doenças e as habitações ficam próximas às bordas de mata, que concentram olhos d'água ou pequenos rios utilizados como fonte para alimentação e banho. Fica instalado então o microcosmo perfeito para o surgimento de uma doença zoonótica, ou o “spillover” (transbordamento, em inglês) de um patógeno de um animal para um ser humano. Tal microcosmo tem se multiplicado por diversas florestas tropicais na Amazônia, na África subsaariana e no Sudeste Asiático.

Esse microcosmo é um “laboratório natural” para a emergência de novos agentes etiológicos, onde na maioria das vezes nada acontece – os agentes infecciosos silvestres não conseguem “invadir” a população humana e se mantêm restritos aos ciclos silvestres. Porém, quando surge um parasito silvestre que consegue se fixar nas pessoas, transmitido como consequência de comportamento ou característica comum de humanos, tem-se um “acelerador de start-upzoonótica. Na história pregressa recente, vimos isso acontecer com as epidemias de Ebola no oeste da África em 2014 e de febre amarela no Brasil em 2016 e 2018. Em ambos os casos, uma linhagem geneticamente diferente do vírus original apareceu e causou ondas epidêmicas em populações de indivíduos suscetíveis e sem resistência, e em ambos os casos a ação humana facilitou esse processo. Provavelmente, o surgimento do Sars-CoV-2 (nome do novo coronavírus) em uma floresta tropical do Sudeste Asiático originou-se pelo mesmo processo.

Aqui, tentamos responder a algumas perguntas já solucionadas pela ciência para esclarecer e exemplificar o que sabemos e como podemos utilizar esse conhecimento para evitar novos surtos de doenças. Especificamente, esperamos que fique bem claro que a prevenção de novas epidemias está condicionada principalmente à conservação dos biomas tropicais e de sua biodiversidade.

1. Qual a relação entre florestas e doenças?

A relação entre florestas e doenças é complexa. Isso porque as florestas abrigam uma grande quantidade de organismos e microrganismos que podem vir a causar doenças em humanos. Essas doenças são chamadas de zoonoses. No entanto, as florestas também prestam um serviço ecossistêmico importante, conhecido como regulação de doenças zoonóticas. Ou seja, se as florestas estão preservadas e mantêm grande parte de sua diversidade, têm uma chance baixa de transmitir zoonoses para os humanos, mesmo que abriguem uma alta diversidade de patógenos. As doenças somente acontecem quando os humanos infringem as regras de boa convivência com o mundo natural, ou seja, quando degradam o meio ambiente. Entre as principais ações humanas que levam ao aumento da incidência de zoonoses podemos citar o desmatamento e a fragmentação dos ambientes naturais. Por isso, o desmatamento, ainda mais da forma ampla e irrestrita como está sendo realizado na Amazônia, está longe de ser apenas um problema moral — ele está prestes a se tornar um problema de saúde pública. Estudos já comprovaram que o desmatamento pode levar ao aumento da transmissão da malária, hantavirose, leishmaniose, doenças de chagas e febre amarela, para citar apenas alguns exemplos conhecidos.

Por exemplo, o vírus da febre amarela, ao chegar à Mata Atlântica, em 2016, encontrou um cenário perfeito para sua expansão, porque o bioma contém atualmente apenas 28% de sua cobertura original, em um estado altamente fragmentado. Esse vírus esteve por muitos anos restrito ao oeste do Pará na Amazônia – foco natural da doença, onde sua incidência é baixa. Porém, desde 2008, ele tem surgido em outras regiões do país, provocando surtos em humanos e dizimando populações inteiras de primatas não humanos. Nessas paisagens de baixa cobertura florestal e altamente fragmentadas da Mata Atlântica existe uma baixa diversidade de espécies de vertebrados – consequência direta do desmatamento, fragmentação e caça. Sobram então apenas algumas poucas espécies, as quais acabam se tornando extremamente abundantes.

Entre elas está o bugio – hospedeiro amplificador do vírus da febre amarela (animais que cumprem o importante papel de alerta epidêmico, indicando a presença da doença em uma região, antes de surgirem casos da mesma em humanos) — e os mosquitos vetores responsáveis pela sua transmissão. A amplificação viral e a produção de variabilidade nesse cenário de expansão de transmissão permitiram o aparecimento de uma linhagem mais patogênica e virulenta do vírus em 2016. O resultado obtido, com muitas mortes e a extinção local de primatas não humanos nos fragmentos da Mata Atlântica, confirma que a relação entre florestas e doenças pode ser desafiadora para a persistência humana. Esse é apenas um exemplo. Estaremos brincando de “roleta russa” se continuarmos desmatando e pressionando os ciclos silvestres dessa forma. A cada ano o número de casos de zoonoses cresce no Brasil, e logo poderemos produzir pandemias como a do Sars-CoV-2 como consequência de nossas ações.

2. Qual a relação entre as áreas verdes das cidades e doenças?

Um importante modelo teórico sobre zoonoses, o efeito de diluição, baseou-se em evidências sobre áreas verdes e a doença de Lyme. A doença é causada por bactérias Borrelia que são transmitidas pelo carrapato Ixodes aos humanos do hemisfério norte, particularmente nos Estados Unidos e na Europa. Os sintomas podem ser leves, como mancha no local da picada, seguido de febre e dor de cabeça, ou estarem a reboque de complicações como paralisia facial, artrite e meningite. As complicações podem levar crianças à morte. Há mais de 300 mil casos da doença por ano nos Estados Unidos.

A transmissão da doença de Lyme ocorre em parques ou áreas com vegetação dentro ou próxima de cidades. Os reservatórios da bactéria são animais adaptados ao ambiente rural e urbano, principalmente roedores Peromyscus (camundongos do novo mundo). Em termos ecológicos, esse reservatório é generalista e pode ocorrer em gradiente de paisagens naturais, rurais e urbanas. A abundância relativa desse reservatório diminui no grupo de espécies de roedores em áreas naturais, ao passo que aumenta em parques urbanos. Da mesma forma, o risco de transmissão de doença de Lyme diminui em direção às áreas naturais e aumenta em parques urbanos nos Estados Unidos.

O mecanismo subjacente a esse fenômeno foi denominado diluição da doença. Nas áreas florestais, os carrapatos infectados com Borrelia “desperdiçam” picadas em roedores ou outros animais que não são competentes para amplificar a bactéria 1 — ou seja, eles diluem a doença. Em parques urbanos, a diversidade é menor, os carrapatos têm apenas a opção de picar esses camundongos, os quais são ótimos amplificadores da bactéria e do risco da infecção em seres humanos.

Em áreas urbanas tropicais, especificamente na região Sudeste brasileira, tem ocorrido um aumento da ocorrência da febre maculosa. A febre maculosa é causada por bactérias patogênicas do gênero Rickettsia, transmitidas ao homem pela picada de carrapatos do gênero Amblyomma. Os carrapatos se infectam ao parasitar os hospedeiros e amplificadores da bactéria – capivaras, cães e cavalos —, sem os quais a manutenção do patógeno no ambiente não é possível.

A capivara, espécie considerada altamente adaptável a ambientes perturbados, atingiu altíssimas abundâncias em algumas regiões urbanas, onde existem fragmentos florestais, corpos d'água e uma baixa diversidade de espécies. Sem predadores naturais e sem competição, a capivara se reproduz livremente, dominando esses ambientes. Com esse aumento, os carrapatos que a parasitam também encontram um maior número de hospedeiros e aumentam em abundância. Assim temos uma paisagem dominada por hospedeiros amplificadores e vetores. A presença de residências próximas a essas áreas de mata e o acesso livre de cães domésticos a esses ambientes também contribui para manutenção do patógeno na natureza. Isso facilita a transmissão da bactéria para as pessoas, que, ao conviver com esses animais, acabam se infectando.

3. A quantidade de floresta próxima das cidades interfere no risco de doenças?

Existem estudos teóricos que afirmam que existe uma quantidade de floresta a partir da qual o serviço de regulação de doenças zoonóticas seria perdido. Essa quantidade, chamada de limiar crítico, estaria em um valor em torno de 30% de cobertura florestal. Abaixo desse valor a perda de conectividade entre os fragmentos remanescentes seria severa, ou seja, a paisagem acabaria sendo formada por inúmeras porções de floresta muito isoladas entre si.

Com isso, os animais e plantas que habitam essas paisagens estariam mais propensos à extinção e haveria uma perda desproporcionada de espécies. As espécies que acabam conseguindo sobreviver em paisagens tão degradadas são justamente as consideradas hospedeiros e vetores de doenças, que, sem competição e predadores, acabam aumentando em abundância e se tornando dominantes. Por isso, esses estudos acreditam que paisagens com valores de cobertura superiores a 30% teriam uma maior diversidade de espécies e menor abundância de hospedeiros e vetores, conseguindo manter o serviço de regulação de zoonoses.

Esses modelos teóricos foram comprovados para ambientes rurais, onde se mostrou que comunidades de pequenos mamíferos se tornam simplificadas e dominadas por espécies reservatórios de hantavírus em paisagens com cobertura florestal abaixo desse limiar. Para áreas urbanas ainda não existem estudos testando a hipótese de um limiar de cobertura para a regulação de doenças, mas espera-se um resultado semelhante ao encontrado para áreas rurais, com maiores quantidades de floresta abrigando uma maior diversidade de espécies e tendo um efeito protetor para saúde humana.

4. Por que o desmatamento é considerado uma das causas da pandemia do novo coronavírus?

A origem do Sars-CoV-2 está ainda sob investigação. Inicialmente, havia sido proposta uma origem silvestre, com a participação de morcegos e pangolins.

A proposição parece plausível porque a emergência de outros tipos de coronavírus seguiu os mesmos passos. O primeiro vírus da Sars (doença causada pelo Sars-CoV-1) surgiu na Ásia em 2003, e a similaridade genética do vírus foi associada com coronavírus de morcegos em cavernas no sul da China. A transmissão para humanos ocorreu indiretamente dos morcegos por meio de um hospedeiro intermediário.

O hospedeiro intermediário da Sars foi a civeta asiática, um carnívoro de florestas tropicais. As civetas também podem ocupar habitats degradados, como áreas desmatadas com plantação de monoculturas. Nessas áreas, elas podem coexistir com os morcegos e, assim, estar expostas à transmissão do coronavírus pelo contato. Caso as áreas onde estavam as civetas e os morcegos não tivessem sido desmatadas, esses vírus teriam continuado a existir isolados em seus reservatórios naturais nas florestas fechadas.

5. Quais as outras doenças associadas ao desmatamento?

Além de causar doenças zoonóticas, o desmatamento está associado ao aumento de diarreia, febre e pneumonia entre as pessoas que vivem próximas das áreas degradadas, especialmente em crianças. Isso acontece porque a remoção de florestas aumenta a erosão e reduz a recarga de água subterrânea e os fluxos de água na região, aumentando a carga microbiana na água consumida e o risco de doenças nas comunidades a jusante. As doenças respiratórias, como pneumonia, bronquite e asma, geralmente também estão associadas ao desmatamento por causa dos incêndios usados para limpar as terras. As partículas finas da fumaça da biomassa liberadas no ar se depositam e penetram profundamente nos pulmões, aumentando o risco dessas infecções e provocando dores no peito e problemas cardíacos.

6. Que tipo de políticas públicas podem evitar o surgimento de novas pandemias?

O Brasil tem uma legislação ambiental, o Código Florestal, que protege cerca de 50% da vegetação nativa presente no país. A lei obriga os proprietários de terra a manterem parte de suas fazendas cobertas com vegetação nativa (as chamadas reservas legais), com objetivo de conservar a biodiversidade e a provisão de serviços ecossistêmicos, entre eles a regulação de doenças zoonóticas.

Mas grande parte desses proprietários está inadimplente e precisa restaurar áreas de floresta para atingir os requerimentos que a legislação aplica. Para evitar o surgimento de novas pandemias, a manutenção do Código Florestal e a restauração de toda vegetação que está em deficit pela lei são essenciais. Um estudo recente mostrou, por exemplo, que, se a Mata Atlântica fosse restaurada até que os requerimentos exigidos pela lei fossem atingidos — o que representa uma restauração de quase 6 milhões de hectares de floresta —, a abundância dos reservatórios de hantavírus poderia diminuir em até 90%, beneficiando cerca de 2,8 milhões de pessoas na região.

Além do respeito ao Código Florestal, é imprescindível a diminuição do desmatamento. Existem estudos que mostram que requerimentos mínimos de cobertura florestal poderiam permitir a regulação de zoonoses (ver pergunta 3). Com isso, ao desmatar e fragmentar um ambiente, o ideal seria fazê-lo de forma a respeitar esses limites, manejando paisagens para que elas tenham baixo risco de transmissão e ainda possam ser utilizadas pelo ser humano. As unidades de conservação também têm um papel fundamental em barrar a transmissão de zoonoses. Dessa forma, políticas públicas que visem ao cumprimento da legislação ambiental vigente, o respeito às unidades de conservação existentes e à restauração florestal exigida pelo Código Florestal seriam suficientes para evitar uma nova pandemia.

Bibliografia

Allen T, Murray KA, Zambrana-Torrelio C, Morse SS, Rondinini C, Di Marco M, Breit N, Olival KJ, Daszak P (2017) Global hotspots and correlates of emerging zoonotic diseases. Nat Commun 8, 1124 doi:10.1038/s41467-017-00923-8.

Dobson AP, Pimm SL, Hannah L, Kaufman L, Ahumada JA, Ando AW, Bernstein A, Busch J, Daszak P, Engelmann J, Kinnaird MF, Li BV, Loch-Temzelides T, Lovejoy T, Nowak K, Roehrdanz PR, Vale MM. Ecology and economics for pandemic prevention. Science. 2020 Jul 24;369(6502):379-381. doi: 10.1126/science.abc3189. PMID: 32703868.

Dunn RR, Davies TJ, Harris NC, Gavin MC (2010) Global drivers of human pathogen richness and prevalence. Proc. R. Soc. Lond. B 277, 2587–2595.

Gibb R, Redding DW, Chin KQ, Donnelly CA, Blackburn TM, Newbold T, Jones KE. Zoonotic host diversity increases in human-dominated ecosystems. Nature. 2020 Aug;584(7821):398-402. doi: 10.1038/s41586-020-2562-8. Epub 2020 Aug 5. PMID: 32759999.

Gottdenker NL, Streicker DG, Faust CL, Carroll CR (2014) Anthropogenic Land Use Change and Infectious Diseases: A Review of the Evidence. EcoHealth 11(4):619-32.

Jones BA, Grace D, Kock R, Alonso S, Ruthson J, Said MY, McKeever D, Mutua F, Young J, McDermott J, Pfeiffer DU (2013) Zoonosis emergence linked to agricultural intensification and environmental change. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110(21): 8399–8404.

Keesing F, Belden LK, Daszak P, Dobson A, Harvell CD, Holt RD, Hudson P, Jolles A, Jones KE, Mitchell CE, Myers SS, Bogich T, Ostfeld RS. Impacts of biodiversity on the emergence and transmission of infectious diseases. Nature. 2010 Dec 2;468(7324):647-52. doi: 10.1038/nature09575. PMID: 21124449; PMCID: PMC7094913.

Pardini R, Bueno ADA, Gardner TA, Prado PI, Metzger JP (2010) Beyond the fragmentation threshold hypothesis: regime shifts in biodiversity across fragmented landscapes. PLoS ONE 5(10):e13666 doi:10.1371/journal.pone.0013666

Pienkowski, T., Dickens, B. L., Sun, H., Carrasco, L. R. (2017). Empirical evidence of the public health benefits of tropical forest conservation in Cambodia: a generalised linear mixed-effects model analysis. Lancet Planet Health, 1, e180–87.

Prist PR, D´Andrea PS, Metzger JP (2017) Landscape, climate and Hantavirus Cardiopulmonary Syndrome outbreaks. EcoHealth, 14(3): 614-629. DOI: 10.1007/s10393-017-1255-8.

Prist PR, Prado A, Tambosi LR, Umetsu F, Bueno AA, Pardini R, Metzger JP. Moving to healthier landscapes: forest restoration decreases the abundance of Hantavirus reservoir rodents in tropical forests. Science of Total Environment 752: 141967 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141967

Rezende, C. L., Scarano, F. R., Assad, E. D., Joly, C. A., Metzger, J. P., Strassburg, B. N. B., et al. (2018). From hotspot to hopespot: an opportunity for the Brazilian Atlantic Forest. Perspectives in Ecology and Conservation, 16, 208-214. Doi: 10.1016/j.pecon.2018.10.002

Taylor LH, Latham SM, Woolhouse MEJ (2001) Risk factors for human disease emergence. Phil. Trans. R. Soc. Land. B. 356: 983-989.

Leia mais

Parceiros

AfroBiotaBPBESCEM - Cepid/FAPESPCENERGIA/COPPE/UFRJCPTEDRCLAS - HarvardIEPSLAUT

Apoiadores

Fundação Maria Cecilia Souto VidigalFundação Tide SetubalGalo da manhãInstituto IbirapitangaInstituto UnibancoItaú Social