La diminuzione dei livelli di anidride solforosa nell’atmosfera potrebbe essere collegata all’aumento globale della Malattia del Legionario, più comunemente definita legionellosi, una grave forma di polmonite causata dall’inalazione del batterio patogeno Legionella pneumophila.
L’Università di Albany nel nuovo studio pubblicato nella rivista PNAS Nexus, ha esaminato le tendenze dell’anidride solforosa atmosferica, l’incidenza della legionellosi e il ruolo delle torri di raffreddamento nell’ospitare la legionella.
Le fonti della legionella – che può moltiplicarsi nei sistemi idrici degli edifici e diffondersi nell’aria – sono ben note, così come le tendenze stagionali che influenzano il batterio come rischio per la salute pubblica, secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), dal 2000 al 2018 i casi di legionellosi sono aumentati di nove volte a livello nazionale, con lo Stato di New York che ha segnato l’incidenza di malattia più elevato e l’incremento più rapido del Paese.
Fangqun Yu, ricercatore senior presso l’Atmospheric Sciences Research Center dell’Università di Albany, coautore dello studio ha affermato:
«L’acidità atmosferica influenza il tempo di sopravvivenza della Legionella, ciò è vero per la Legionella che si trova nelle gocce contaminate provenienti dalle torri di raffreddamento e da altre fonti come vasche idromassaggio e fontane decorative. Abbiamo esaminato il percorso di trasmissione della legionella nell’aria. Capire come i cambiamenti delle condizioni ambientali influenzino la proliferazione della legionella è fondamentale per mitigare questo importante rischio per la salute pubblica».
Impatto ambientale sui batteri della legionella e sul rischio di malattia
La legionella è altamente sensibile all’acidità e muore rapidamente in condizioni di basso pH. È stato evidenziato che 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, tuttavia, con meno anidride solforosa nell’atmosfera, le goccioline d’acqua emesse dalle Torri di raffreddamento e da altri sistemi idrici sono meno acide, ciò rende più facile per la Legionella residente di poter sopravvivere, disperdersi nell’aria e rimanere vitale mentre si diffonde.
I ricercatori dell’Università di Albany si sono concentrati sulle torri di raffreddamento, sui sistemi di trattamento dell’acqua associati a sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria di grandi dimensioni (HVAC industriali, commerciali e residenziali). 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 favorevoli, possono spostarsi e infettare le persone fino a 10 km di distanza.
Il team di ricercatori utilizzando i dati sull’incidenza della legionellosi forniti dai Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), ha analizzato il numero di casi e le località in tutto il Paese, sono state prese in considerazione nell’analisi le condizioni ambientali, tra cui l’anidride solforosa atmosferica, la temperatura, le precipitazioni, l’umidità relativa e l’indice UV. È emerso che gli Stati del Nord-Est avevano l’incidenza di malattia più elevata, con New York in cima alla lista.
Il team di ricercatori restringendo il campo nello Stato di New York, ha esaminato gli effetti dell’anidride solforosa atmosferica e delle Torri di raffreddamento sul numero di casi di legionellosi. È emerso che dal 1992 al 2019, i casi sono aumentati a un ritmo di pari passo a quello della diminuzione della concentrazione di anidride solforosa. Il team di ricercatori con i dati geotaggati del database delle Torri di raffreddamento registrate nello Stato di New York, ha mappato il numero di casi rispetto all’ubicazione delle Torri di raffreddamento, rilevando tendenze che collegano la vicinanza delle Torri di raffreddamento all’incidenza della malattia.
Arshad A. Nair, associato post-dottorato presso l’Atmospheric Sciences Research Center dell’Università di Albany, coautore dello studio ha affermato:
«I batteri della legionella possono essere dispersi attraverso gli aerosol a distanze considerevoli, che variano in base alle condizioni ambientali prevalenti come umidità, temperatura, velocità e direzione del vento. Il rischio di ricovero per legionellosi aumenta con la vicinanza a una torre di raffreddamento. Abbiamo dimostrato nel nostro studio che la fascia media di rischio elevato si estende fino a 7,3 km da una torre di raffreddamento, questa fascia è aumentata negli ultimi due decenni».
Informare la strategia di salute pubblica
I risultati del team di ricercatori sono particolarmente importanti per proteggere le popolazioni vulnerabili, che in modo sproporzionato, sperimentano condizioni che aumentano il rischio di legionellosi, come vivere vicino ad aree industriali o densamente popolate o avere condizioni di salute preesistenti.
Ursula Lauper, professoressa assistente clinico presso il Dipartimento di Scienze della Salute Ambientale della Scuola di Sanità Pubblica dell’Università di Albany e Capo Sezione del Controllo e Analisi dei Sistemi Idrici presso il Dipartimento di Sanità dello Stato di New York (New York State, NYS), ha affermato:
«Mentre ci sono molti rapporti documentati che collegano le torri di raffreddamento a grandi epidemie di legionellosi, questo studio aiuta a spiegare i molti casi “sporadici”. È importante che le torri di raffreddamento siano regolarmente monitorate, testate e pulite. La normativa dello Stato di New York (NYS) richiede che le torri di raffreddamento durante il loro utilizzo siano campionate per la legionella ogni 90 giorni. Poiché sappiamo che i tassi di incidenza della legionellosi sono diversi 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 con i dipartimenti sanitari locali per far rispettare le norme sulle torri di raffreddamento dello Stato e per indagare sui cluster, lavorando anche su questioni più ampie come gli effetti atmosferici».
Shao Lin, professore e presidente del Dipartimento di Scienze della Salute Ambientale della Scuola di Sanità Pubblica dell’Università di Albany, ha affermato:
«Il motivo per cui la legionellosi è aumentata dal 2000 potrebbe essere spiegato da molteplici e complessi cambiamenti che intendiamo approfondire in studi futuri. Le politiche in corso di riduzione delle emissioni, hanno diminuito in modo significativo i livelli di inquinamento atmosferico e il carico di malattie cardio-respiratorie nello Stato di New York (NYS), questa nuova ricerca mira a chiarire uno dei tanti fattori che determinano il rischio di malattie respiratorie».
Proteggere le persone e l’ambiente
La riduzione dell’inquinamento e dell’acidità atmosferica nonostante le nuove scoperte è indubbiamente positiva per le persone e l’ambiente. Fangqun Yu, ha paragonato i risultati del team di ricercatori alla comprensione degli effetti collaterali di un farmaco salvavita, ha affermato:
«In questo caso, gli effetti collaterali dovrebbero essere minori rispetto ai benefici per la salute ben riconosciuta della riduzione dell’inquinamento atmosferico. Il nostro studio è un tentativo di identificare tali effetti collaterali, che possono aiutare a informare le strategie per mitigarli, mantenendo la qualità dell’aria e i suoi numerosi benefici, 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 critico in quanto la qualità dell’aria e le condizioni ambientali, possono avere associazioni complesse con altre condizioni mediche tra cui malattie cardiovascolari e respiratorie, disturbi neurologici e complicazioni perinatali, soprattutto con il cambiamento del clima e della composizione chimica dell’atmosfera».
Shao Lin, in conclusione ha affermato:
«Sono necessarie ulteriori ricerche per elaborare specifiche raccomandazioni politiche per affrontare questo problema. Il nostro team di ricercatori collaborerà con il Dipartimento della Salute dello Stato di New York (NYSDOH) per approfondire la questione, anche controllando i potenziali fattori che possono interferire, come i co-inquinanti, i fattori ambientali e genetici e le condizioni meteorologiche associate ai cambiamenti climatici. Utilizzeremo anche metodi di intelligenza artificiale per sviluppare un modello predittivo della legionella che includa fattori naturali, edilizi e sociali».