L’analisi di 59mila casi mostra un’associazione tra esposizione all’inquinamento atmosferico e malattie pneumococciche invasive. Effetti e tempistica variano a seconda del sierotipo di S. pneumoniae.
L’inquinamento atmosferico può aumentare il rischio di malattie pneumococciche invasive, ma l’entità e la tempistica dell’effetto sembrano dipendere dal sottotipo di batterio presente nelle vie respiratorie. È quanto emerge da un nuovo studio condotto dal Wellcome Sanger Institute, dal National Institute for Communicable Diseases di Johannesburg, dal Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación e da altri collaboratori, pubblicato il 14 settembre su Nature Microbiology.
La ricerca ha analizzato circa 59mila casi di malattia pneumococcica invasiva raccolti nell’arco di 19 anni attraverso il programma di sorveglianza nazionale GERMS-SA in Sudafrica. Gli autori hanno studiato il rapporto tra esposizione all’inquinamento atmosferico, condizioni ambientali e diversi sottotipi di Streptococcus pneumoniae, il batterio responsabile delle infezioni. I risultati indicano che alcuni ceppi possono essere associati a un aumento immediato del rischio, mentre per altri l’incremento si manifesta nelle settimane successive all’esposizione. Bambini piccoli e anziani risultano inoltre particolarmente vulnerabili nei periodi di maggiore inquinamento.
Lo Streptococcus pneumoniae fa parte del microbioma delle vie respiratorie e colonizza frequentemente naso e gola senza provocare sintomi. A livello globale, secondo gli autori, è presente in quasi il 20% degli adulti. La presenza del batterio non coincide quindi necessariamente con una malattia: il problema si verifica quando il microrganismo riesce a raggiungere le vie respiratorie inferiori o entra nel circolo sanguigno. In queste condizioni può provocare le cosiddette malattie pneumococciche invasive, o IPD, tra cui polmonite, sepsi batterica e meningite.
Si tratta di infezioni che rappresentano una causa importante di morbilità e mortalità nel mondo e che tendono a raggiungere il picco nei mesi più freddi. Il fenomeno interessa anche popolazioni particolarmente esposte. In Sudafrica, nel 2022 sono stati registrati oltre 1.800 casi di IPD. In Inghilterra, la UK Health Security Agency segnala più di 5.000 casi ogni anno, con un impatto maggiore sui bambini sotto i cinque anni, sulle persone oltre i 65 anni e sui soggetti con patologie preesistenti.
Un ulteriore elemento di complessità è rappresentato dalla grande varietà del batterio: sono infatti noti più di 100 sierotipi di S. pneumoniae. La loro diversa capacità di provocare infezioni rende necessario considerare non soltanto la presenza del microrganismo, ma anche quale sottotipo sia in circolazione.
Per comprendere meglio il rapporto tra ambiente e infezioni, i ricercatori hanno analizzato circa 59mila episodi di malattia pneumococcica invasiva registrati in Sudafrica nell’arco di 19 anni. Nel Paese, la presenza di S. pneumoniae nelle vie respiratorie è particolarmente frequente nei bambini: secondo i dati riportati nello studio, tra il 40% e il 60% dei bambini è portatore del batterio.
L’analisi ha evidenziato differenze significative tra i sottotipi. In particolare, i sierotipi 14, 19A e 8 sono risultati associati al rischio più elevato di IPD dopo l’esposizione all’inquinamento atmosferico. Non tutti i ceppi, però, sembrano rispondere allo stesso modo.
Nel complesso, il rischio maggiore di malattia invasiva raggiungeva il picco circa due settimane dopo l’esposizione. In alcune aree, tuttavia, dove erano più comuni i sierotipi 4, 8, 23F e 19F, è stato osservato un incremento del rischio già nella stessa settimana dell’esposizione. Il dato suggerisce quindi che la relazione tra inquinamento e infezione possa essere caratterizzata da finestre temporali differenti, legate anche alla composizione batterica della popolazione.
Lo studio non si è limitato all’inquinamento atmosferico. Per cercare di isolare meglio l’associazione con le infezioni, i ricercatori hanno tenuto conto anche di altri fattori ambientali e demografici, tra cui temperatura, umidità e densità della popolazione.
Anche la temperatura è risultata associata alla tempistica dei casi. Le temperature più elevate erano correlate a un aumento immediato del rischio di malattia, mentre quelle più basse erano associate a un incremento ritardato. Secondo gli autori, una possibile spiegazione è che il freddo possa modificare la dinamica di trasmissione del batterio. Un’altra ipotesi è che i danni provocati dalle infezioni virali stagionali possano rendere le vie respiratorie più vulnerabili a successive infezioni batteriche. Il quadro che emerge è quindi quello di un’interazione tra diversi elementi: esposizione agli inquinanti, condizioni climatiche, caratteristiche della popolazione e sottotipo batterico. La stessa esposizione ambientale potrebbe dunque non determinare necessariamente lo stesso rischio né produrre effetti nello stesso momento in tutte le aree.
Questi risultati sono particolarmente rilevanti per le fasce di popolazione più vulnerabili, come bambini piccoli e anziani. I periodi caratterizzati da una qualità dell’aria peggiore potrebbero infatti rappresentare finestre temporali nelle quali rafforzare la sorveglianza e la capacità di risposta dei servizi sanitari.
Secondo gli autori, integrare il monitoraggio della qualità dell’aria con la sorveglianza genomica di S. pneumoniae potrebbe contribuire a individuare con maggiore anticipo i periodi di aumento delle infezioni. La conoscenza dei sierotipi circolanti, combinata con i dati sulle condizioni ambientali, potrebbe offrire informazioni utili per prevedere i picchi di malattia e supportare la programmazione sanitaria. Un simile approccio potrebbe avere ricadute anche sulle strategie vaccinali e sull’organizzazione dei servizi, consentendo di preparare gli ospedali nei periodi nei quali il rischio di infezioni invasive potrebbe aumentare. La sorveglianza potrebbe risultare particolarmente importante nelle aree urbane caratterizzate da elevati livelli di esposizione agli inquinanti.
Per Anne von Gottberg, co-autrice senior dello studio presso il National Institute for Communicable Diseases di Johannesburg, la ricerca rafforza le evidenze sul ruolo della qualità dell’aria nella salute e mostra che l’effetto può variare in relazione al ceppo batterico prevalente. La ricercatrice sottolinea quindi l’importanza di monitorare e migliorare la qualità dell’aria nelle aree maggiormente esposte al rischio. Rachel Lowe, co-autrice senior del Barcelona Supercomputing Center e della Catalan Institution for Research & Advanced Studies, evidenzia inoltre il ruolo dei cambiamenti climatici e della rapida urbanizzazione, che stanno modificando le condizioni ambientali. Per gli autori, comprendere come queste trasformazioni interagiscano con i microrganismi presenti nelle vie respiratorie sarà sempre più importante per prevenire le infezioni e proteggere le popolazioni più vulnerabili.
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