Estudio de los Animales centinela y la relación de estos... Carolina Cano Santos Código 14132047

Estudio de los Animales centinela y la relación de estos con la salud ecológica
Carolina Cano Santos
Código 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
Bantle, J., & Reuter, R. &. (1999). Animals as Sentinels of Human Health Hazards
of Environmental Chemicals. Environmental Health Perspectives, 309-315.
Blévin, P., Carravieri, A., Jaeger, A., & Chastel, O. (s.f.). Wide Range of Mercury
Contamination in Chicks of Southern Ocean Seabirds .
Calvingnac, S., Leendertz, J., & Gillespie, T. (2012). Wild great apes as sentinels
and sources of infectious disease. Clinical Microbiology and Infection , 521527.
Green, A., & Elmberg, J. (2014). Ecosystem services provided by waterbirds .
Biological Reviews, 105-122.
Helander, B., & Bignert Anders, A. L. (2008). Using Raptors as environmental
sentinels: Monitoring the white-tailed sea Eagle Haliaeetus albicilla in
Sweden. Royal Swedish Academy of Sciences , 425-431.
Hughes, S., Greig, D., Miller, W., Byrne, B., & Harvey, J. (2013). Dynamics of
Vibrio with virulence genes detected in Pacific Harbor Seals (Phoca vitulina
richardii) Off California: Implications for Marine Mammal Health .
Microbiology of aquatic systems , 982-994.
Khan, R. (2010). Two species of Commercial Flatfish, Winter Flounder,
Pleuronectes americanus, and American Plaice, Hippoglossoides
platessoides, as Sentinels of Environmental Pollution. Bull Environ Contam
Toxicol , 205-208.
Kowalewski, M., Johanna, S., & Deutsch, J. (2011). Black and Gold Howler
Monkeys (Alouatta Relative to Degree of Human–Primate Contact. .
American Journal of Primatology, 75-83.
Maciejewski, R., Ni, G., Moore, G., Tyner, B., & William., &. C. (2008). Companion
Animals as Sentinels for Community Exposure to Industrial Chemicals : The
Fairburn, GA, Propyl Mercaptan Case Study . Public Health Reports , 333342.
Rabiniwitz, P., Wiley, J., Odofin, L., Wilcox, M., & Dein, J. (2008). Animals as
sentinels of chemical terrorism agents: An evidence-based review. Clinical
Toxicology , 93-100.
Rodriguez, G., Leon, C., Guerrero, M., Neira, R., & Arias, L. (2011). Estudio de la
tuberculosis aviar en un zoológico de la sabana de Bogotá, mediante la
técnica de la tuberculinización y la vigilancia epidemiológica activa . Revista
Medicos Veterinarios Universidad de la Salle, 99-113.
Schilling, R., Donahue, J., & Steele, G. (1988). Canine Serum Levels Of
Polychlorinated Biphenyls (PCBs): A Pilot Study to Evaluate the Use of
Animal Sentinels in Environmental Health. Archives of Environmental Health
, 218-221.
Scotch, M., Lynda, O., & Rabinowitz, P. (2009). Linkages between animal and
human health sentinel data. BMC Veterinary Research, 1-9.
Soyiri, I., & Reidpath, D. (2012). Humans as Animal Sentinels for Forecasting
Asthma Events: Helping Health Services Become More Responsive. Plos
one, 1-6.