È stato a lungo pensato che i batteri sviluppassero una resistenza agli antibiotici in gran parte a causa dell'esposizione ripetuta attraverso una prescrizione eccessiva. Ma potrebbero essere in gioco pressioni ambientali molto più grandi?

Cercando di comprendere meglio la distribuzione della resistenza agli antibiotici negli Stati Uniti, un team multidisciplinare di epidemiologi del Boston Children's Hospital e dell'Università di Toronto ha scoperto che temperature locali e densità di popolazione più elevate sono correlate a un grado più elevato di resistenza agli antibiotici nei ceppi batterici comuni. I risultati sono stati pubblicati oggi in Cambiamenti climatici naturali .

"Gli effetti del clima vengono sempre più riconosciuti in una varietà di malattie infettive, ma per quanto ne sappiamo questa è la prima volta che è stata implicata nella distribuzione della resistenza agli antibiotici nelle aree geografiche, " dice l'autore principale dello studio, Derek MacFadden, dottore, uno specialista in malattie infettive e ricercatore presso il Boston Children's Hospital. "Abbiamo anche trovato un segnale che le associazioni tra resistenza agli antibiotici e temperatura potrebbero aumentare nel tempo".

"Le stime al di fuori del nostro studio ci hanno già detto che ci sarà già un aumento drastico e mortale della resistenza agli antibiotici nei prossimi anni, ", afferma il co-autore senior del giornale John Brownstein, dottorato di ricerca, che è Chief Innovation Officer e direttore del Computational Epidemiology Group presso il Boston Children's e professore di pediatria presso la Harvard Medical School (HMS). "Ma con le nostre scoperte che il cambiamento climatico potrebbe aggravare e accelerare un aumento della resistenza agli antibiotici, le prospettive future potrebbero essere significativamente peggiori di quanto si pensasse in precedenza".

Durante il loro studio, il team ha assemblato un ampio database di informazioni sulla resistenza agli antibiotici degli Stati Uniti relative a E. coli, K. pneumoniae, e S. aureus, tirando da vari flussi di ospedale, dati di laboratorio e di sorveglianza delle malattie documentati tra il 2013 e il 2015. Complessivamente, il loro database comprendeva più di 1,6 milioni di batteri patogeni da 602 record unici in 223 strutture e 41 stati.

Non sorprendentemente, quando si esaminano i tassi di prescrizione di antibiotici nelle aree geografiche, il team ha scoperto che l'aumento della prescrizione era associato a una maggiore resistenza agli antibiotici in tutti i patogeni che avevano studiato.

Quindi, confrontando il database con le coordinate di latitudine e le temperature locali medie e medie, il team ha scoperto che le temperature minime medie locali più elevate correlano le più forti con la resistenza agli antibiotici. È stato riscontrato che aumenti della temperatura minima media locale di 10 gradi Celsius sono associati a 4.2, 2,2 e 3,6% di aumento dei ceppi di E. coli resistenti agli antibiotici, K. pneumoniae, e S. aureus, rispettivamente.

Ancora più inquietante, se si considera la densità di popolazione, il team ha rilevato che un aumento di 10, 000 persone per miglio quadrato è stato associato a un aumento rispettivamente del 3% e del 6% della resistenza agli antibiotici in E. coli e K. pneumoniae, che sono entrambe specie Gram-negative. In contrasto, la resistenza agli antibiotici di S. aureus Gram-positivi non sembra essere significativamente influenzata dalla densità di popolazione.

"La crescita della popolazione e l'aumento della temperatura e la resistenza agli antibiotici sono tre fenomeni che sappiamo stanno accadendo attualmente sul nostro pianeta, " dice il co-autore senior dello studio Mauricio Santillana, dottorato di ricerca, che è un membro di facoltà nel Computational Health Informatics Program presso il Boston Children's e un assistente professore presso HMS. "Ma fino ad ora, le ipotesi su come questi fenomeni si relazionano tra loro sono state scarse. Dobbiamo continuare a riunire team multidisciplinari per studiare la resistenza agli antibiotici rispetto allo sfondo della popolazione e dei cambiamenti ambientali".

MacFadden afferma che il fattore di trasmissione è di particolare interesse per ulteriori ricerche scientifiche.

"Poiché la trasmissione di organismi resistenti agli antibiotici aumenta da un ospite all'altro, lo stesso vale per l'opportunità di una selezione evolutiva continua della resistenza dovuta all'uso di antibiotici, " Afferma MacFadden. "Ipotizziamo che la temperatura e la densità della popolazione potrebbero agire per facilitare la trasmissione e quindi aumentare la resistenza agli antibiotici".

"La linea di fondo è che i nostri risultati evidenziano un disperato bisogno di investire maggiori sforzi di ricerca per migliorare la nostra comprensione dell'interconnessione delle malattie infettive, medicina e il nostro ambiente in evoluzione, "conclude Brownstein.