La diminuzione dei livelli di anidride solforosa nell’atmosfera potrebbe essere correlata all’aumento globale della malattia del legionario, una grave forma di polmonite causata dall’inalazione del batterio patogeno Legionella. Così riporta un nuovo studio dell'Università di Albany, pubblicato oggi sulla rivista PNAS Nexus , che ha esaminato le tendenze del biossido di zolfo atmosferico, l'incidenza della malattia dei legionari e il ruolo delle torri di raffreddamento nell'ospitare la legionella.
Le fonti della legionella, che può moltiplicarsi negli edifici dei sistemi idrici e diffondersi nell’aria, sono ben note, così come lo sono le tendenze stagionali che colpiscono i batteri come un rischio per la salute pubblica. Tuttavia, l'aumento globale dei casi è stato un enigma.
Secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), dal 2000 al 2018, i casi di malattia dei legionari hanno registrato un aumento di nove volte a livello nazionale, con lo Stato di New York che ha il carico di malattia più elevato e l’aumento più rapido nel paese.
"L'acidità atmosferica influenza il tempo di sopravvivenza della Legionella", ha affermato il co-autore principale Fangqun Yu, docente di ricerca senior presso il Centro di ricerca sulle scienze atmosferiche di UAlbany. "Questo vale anche per la Legionella trovata nelle goccioline contaminate provenienti da torri di raffreddamento e altre fonti come vasche idromassaggio e fontane decorative. In questo caso abbiamo esaminato il percorso di trasmissione della Legionella nell'aria. Comprendere come le mutevoli condizioni ambientali influenzano la proliferazione della Legionella è fondamentale per mitigare questo fenomeno". importante rischio per la salute pubblica."
La legionella è altamente sensibile all'acidità e muore rapidamente in condizioni di pH basso. Nell’ultimo mezzo secolo, grazie alla legislazione volta a ridurre le emissioni di anidride solforosa, i livelli di pH nell’atmosfera sono aumentati, con importanti benefici per la salute umana e ambientale. Con meno anidride solforosa nell'atmosfera, tuttavia, le goccioline d'acqua emesse dalle torri di raffreddamento e da altri sistemi idrici sono meno acide, rendendo più facile per la Legionella residente sopravvivere, disperdersi nell'aria e rimanere vitali mentre si diffondono.
I ricercatori dell'UAlbany si sono concentrati sulle torri di raffreddamento:sistemi di trattamento dell'acqua associati a sistemi HVAC industriali, commerciali e residenziali di grandi dimensioni. Tra i tanti luoghi in cui prolifera la Legionella (ad esempio, serbatoi di acqua calda, docce, rubinetti dei lavandini), le torri di raffreddamento sono una delle principali preoccupazioni perché possono emettere pennacchi di batteri presenti nell'aria che, quando le condizioni sono adatte, possono spostarsi e infettare persone fino a 10 km di distanza. lontano.
Utilizzando i dati sull'incidenza della malattia dei legionari del CDC, il team ha analizzato il numero dei casi e le località in tutto il paese. Nell'analisi sono state prese in considerazione le condizioni ambientali, tra cui il biossido di zolfo atmosferico, la temperatura, le precipitazioni, l'umidità relativa e l'indice UV. Hanno scoperto che gli stati nordorientali avevano il carico di malattie più elevato, con New York in cima alla lista.
Restringendosi a New York, il team ha esaminato gli effetti del biossido di zolfo atmosferico e delle torri di raffreddamento sul numero dei casi di malattia del legionario. Dal 1992 al 2019, i casi sono aumentati a un ritmo simile a quello della diminuzione della concentrazione di anidride solforosa. Utilizzando i dati georeferenziati provenienti dal database delle torri di raffreddamento registrate nello Stato di New York, il team ha mappato i numeri dei casi rispetto alle ubicazioni delle torri di raffreddamento e ha individuato le tendenze che collegano la vicinanza delle torri di raffreddamento e l'incidenza della malattia.
"I batteri della legionella possono essere dispersi tramite aerosol su distanze considerevoli, che variano a seconda delle condizioni ambientali prevalenti come umidità, temperatura, velocità e direzione del vento", ha affermato il co-autore principale Arshad A. Nair, associato post-dottorato presso il Centro di ricerca sulle scienze atmosferiche di UAlbany. "Il rischio di ricovero ospedaliero per la malattia del legionario aumenta con la vicinanza a una torre di raffreddamento. Qui, dimostriamo che il range medio di rischio elevato si estende fino a 7,3 km da una torre di raffreddamento; questo range è aumentato negli ultimi due decenni."
Le scoperte del team sono particolarmente importanti per proteggere le popolazioni vulnerabili che vivono in modo sproporzionato condizioni che aumentano il rischio di malattia dei legionari, come vivere vicino ad aree industriali o densamente popolate o avere condizioni di salute preesistenti.
"Anche se ci sono molti rapporti documentati che collegano le torri di raffreddamento a epidemie di malattia dei legionari più grandi, questo studio aiuta a spiegare i molti casi 'sporadici'," ha detto Ursula Lauper, professoressa assistente clinica presso il Dipartimento di Scienze della Salute Ambientale presso la Scuola di Salute Pubblica e di Salute Pubblica di UAlbany. Capo della sezione di controllo e analisi dei sistemi idrici presso il Dipartimento della salute dello Stato di New York. "È importante che le torri di raffreddamento vengano regolarmente monitorate, testate e pulite. La normativa dello Stato di New York richiede che le torri di raffreddamento vengano campionate per la presenza di Legionella ogni 90 giorni durante l'uso.
"Poiché sappiamo che ci sono diversi tassi di incidenza della malattia del legionario in tutto lo stato, stiamo utilizzando i risultati di questo studio per sviluppare strategie di prevenzione e sensibilizzazione. Continuiamo a lavorare a stretto contatto con i nostri uffici regionali e i partner del dipartimento sanitario locale per far rispettare la le normative statali sulle torri di raffreddamento e per indagare sui cluster, lavorando anche su questioni più ampie come gli effetti atmosferici."
"Il motivo per cui il numero dei legionari è in aumento dal 2000 potrebbe essere spiegato da molteplici e complessi cambiamenti che intendiamo esaminare più approfonditamente negli studi futuri", ha affermato Shao Lin, professore e presidente del Dipartimento di scienze della salute ambientale di UAlbany presso la School of Public Health. "Le politiche di riduzione delle emissioni in corso hanno ridotto significativamente i livelli di inquinamento atmosferico e il carico di malattie cardio-respiratorie nello Stato di New York. Questa nuova ricerca mira a chiarire uno dei tanti fattori che determinano il rischio di malattie respiratorie."
Nonostante le nuove scoperte, ridurre l’inquinamento e l’acidità atmosferica è indiscutibilmente positivo per le persone e per l’ambiente. Yu ha paragonato le scoperte del team alla comprensione degli effetti collaterali di un farmaco salvavita.
"In questo caso, si prevede che gli 'effetti collaterali' saranno molto inferiori rispetto ai ben noti benefici per la salute derivanti dalla riduzione dell'inquinamento atmosferico", ha affermato Yu. "Il nostro studio è un tentativo di identificare tali effetti collaterali, che possono aiutare a formulare strategie per mitigarli mantenendo la qualità dell'aria e i suoi numerosi vantaggi.
"Questo lavoro mostra un'importante collaborazione tra la comunità accademica e le agenzie statali per affrontare un problema ambientale emergente nel mondo reale. Questo tipo di collaborazione è particolarmente critica in quanto la qualità dell'aria e le condizioni ambientali possono avere associazioni complesse con altre malattie (comprese le malattie cardiovascolari e respiratorie). , disturbi neurologici e complicazioni perinatali), in particolare con i cambiamenti climatici e le composizioni chimiche atmosferiche."
"Sono necessarie ulteriori ricerche per elaborare raccomandazioni politiche specifiche per affrontare questo problema", ha affermato Lin. "Successivamente, il nostro team collaborerà con il NYSDOH per approfondire, compreso il controllo di potenziali fattori confondenti come co-inquinanti, fattori ambientali e genetici e condizioni meteorologiche associate al cambiamento climatico. Utilizzeremo anche metodi di intelligenza artificiale per sviluppare un modello predittivo della Legionella che includa fattori naturali, costruiti e sociali."
Ulteriori informazioni: Fangqun Yu et al, L'aumento misteriosamente rapido dell'incidenza della malattia dei legionari è correlato al calo del biossido di zolfo atmosferico, PNAS Nexus (2024). DOI:10.1093/pnasnexus/pgae085
Informazioni sul giornale: PNAS Nexus
Fornito dall'Università di Albany
