Con hasta 300 millones de receptores olfativos, los perros se encuentran entre los mejores detectores de olores del mundo animal. La nariz humana, en comparación, contiene solo alrededor de 6 millones de receptores olfativos.
Los cerebros de los perros también dedican un 40 por ciento más de espacio cerebral que los humanos al análisis de olores.
Es por eso que las personas entrenan perros para buscar diversos objetivos a través del olfato, desde drogas ilegales y plagas agrícolas hasta personas desaparecidas, especies de vida silvestre en peligro de extinción y más. Los perros logran esto al reconocer con éxito los olores de sustancias llamadas compuestos orgánicos volátiles que están específicamente asociados con estos objetivos.
Los perros entrenados no solo pueden detectar estos compuestos orgánicos volátiles, sino que muchas veces pueden hacerlo con mayor sensibilidad que los instrumentos analíticos.
Los compuestos orgánicos volátiles pueden ser producidos tanto por organismos vivos como por materiales naturales o sintéticos. En los humanos, son producidos por la actividad metabólica del cuerpo, luego ingresan al torrente sanguíneo y finalmente se liberan al aire a través de la sangre, la orina, las heces, la piel o el aliento.
Los científicos han descubierto que se puede entrenar a los perros para que reconozcan con éxito compuestos orgánicos volátiles únicos, llamados “biomarcadores”, en el aliento exhalado de pacientes con ciertas enfermedades o afecciones médicas crónicas, incluidos el cáncer y la diabetes, así como para la detección previa de convulsiones en pacientes epilépticos. individuos
Nuestro equipo de científicos de olores caninos de la Universidad Internacional de Florida quería averiguar si el COVID-19 se encuentra entre las enfermedades que pueden detectar los perros entrenados. Nuestro estudio reciente, que llevamos a cabo con nuestra colega, la bióloga forense DeEtta Mills, lo confirma.
Creemos que los perros son una gran promesa como método de detección rápida que, junto con otras medidas, como las pruebas rápidas, pueden ayudar a detener la propagación de la COVID-19 y poner fin a la pandemia. Algunos de los perros entrenados durante nuestra investigación ya han demostrado sus habilidades en aeropuertos y eventos públicos.
Entrenar perros para detectar el COVID-19
Durante varias décadas, el Instituto Internacional de Investigación Forense de la Universidad Internacional de Florida ha sido una institución mundial para la investigación de perros detectores. La mayor parte de esta investigación se ha centrado en identificar los compuestos orgánicos volátiles específicos que producen los materiales naturales o sintéticos y los organismos vivos y que los perros pueden ser entrenados para detectar.
En nuestra investigación reciente, planteamos la hipótesis de que las personas infectadas con COVID-19 liberarían compuestos orgánicos volátiles específicos y que un perro detector de olores bien entrenado podría distinguir estos biomarcadores de otros compuestos orgánicos volátiles.
Entonces, en colaboración con Baptist Health South Florida, una organización de atención médica sin fines de lucro, obtuvimos máscaras faciales de pacientes hospitalizados con diagnósticos confirmados de COVID-19, así como de aquellos que dieron negativo en la prueba de COVID-19.
Luego, entrenamos a cuatro perros para que respondieran a las máscaras positivas de COVID-19, ignorando las máscaras negativas de COVID-19 y las máscaras sin usar. En el proceso, los perros aprendieron a diferenciar entre los biomarcadores que se originan en el aliento con COVID-19 y el aliento que no es de COVID-19.
¿Cómo se llevó a cabo el estudio?
Una de las herramientas de formación que utilizamos fue una rueda de detección de olores. Colocamos tanto las mascarillas COVID-19 positivas como las negativas COVID-19 en latas con pequeños agujeros en las tapas, que se unieron a los extremos de los brazos de la rueda. Luego, los perros caminaron alrededor de la rueda olfateando los compuestos orgánicos volátiles que salían de estos agujeros.
Después de 40 ensayos doble ciego, lo que significa que las personas que entrenaban a los perros no sabían qué máscaras eran cuáles, descubrimos que cada uno de los cuatro perros en este estudio detectó con precisión máscaras positivas para COVID-19 más del 90 por ciento de las veces.
Mac, una mezcla de Terrier, acertó en el 96.2 por ciento de los intentos. Cobra, un malinois belga, acertó el 99.4 por ciento de las veces. Un betta, un pastor holandés, acertó en el 98.1 por ciento de los intentos, y Hubble, una mezcla de border collie, el 96.3 por ciento de las veces.
Después del estudio, Cobra y One Betta se pusieron a trabajar en el Centro de Comando de Operaciones de Emergencia del Estado, en Tallahassee, Florida, para detectar COVID-19 en superficies. En mayo de 2021, ambos perros también pusieron a trabajar sus habilidades de detección de COVID-19 en el Festival anual de comida y vino en Miami.
En septiembre de 2021, Cobra y One Betta trabajaron en dos estudios piloto separados de 30 días en el Aeropuerto Internacional de Miami, evaluando a las personas para detectar COVID-19.
Otras agencias están comenzando a adoptar los métodos de FIU para entrenar perros para detectar COVID-19. Recientemente, con la ayuda de FIU, la Oficina del Sheriff del Condado de Bristol en Massachusetts comenzó a poner a trabajar a dos jóvenes labradores llamados Duke y Huntah para detectar el COVID-19. Estos dos perros también están olfateando COVID-19 en las instalaciones del cercano Distrito Escolar Regional de Freetown-Lakeville.
Próximos pasos en la detección de COVID-19
Ahora que sabemos que los perros pueden ser entrenados para olfatear el COVID-19, nuestro equipo espera identificar los compuestos orgánicos volátiles exactos, los biomarcadores, que están detectando. Para lograr esto, continuamos analizando tanto las máscaras positivas para COVID-19 como las máscaras negativas para COVID-19 en el laboratorio.
Determinar qué biomarcadores están relacionados con COVID-19 ayudará a desarrollar materiales y ayudas de capacitación para enseñar a otros perros cómo detectar la enfermedad.
También puede contribuir al desarrollo de sensores COVID-19 para su uso en dispositivos de detección de olores, que luego podrían unirse a pruebas rápidas y perros rastreadores como One Betta, Hubble, Mac y Cobra para ayudar a controlar la pandemia.
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Por Kenneth G. Furton, profesor de Química y Bioquímica, Universidad Internacional de Florida.
*The Conversation es una fuente independiente y sin fines de lucro de noticias, análisis y comentarios de expertos académicos.