La nostra salute risente gravemente del cambiamento climatico, in molti e diversi modi: è questo il tema a cui è dedicata la terza giornata della Settimana europea della salute pubblica (European Public Health Week – EPHW 16-20 maggio 2022), intitolata Climate change affects our health.

Il cambiamento climatico minaccia gli elementi essenziali per la nostra vita, come l’aria pulita, l’acqua potabile e l’approvvigionamento alimentare, e rischia di inficiare su decenni di progressi nella salute globale tramite fenomeni diretti e indiretti, fra cui gli eventi meteorologici estremi sempre più frequenti, l'interruzione dei sistemi alimentari, l'aumento delle malattie trasmesse dal cibo, dall’acqua e dai vettori. In un clima che cambia stanno cambiando anche la frequenza e la distribuzione di molte malattie infettive: le condizioni climatiche stanno diventando sempre più adatte alla trasmissione di molteplici agenti patogeni, influenzando direttamente le loro caratteristiche biologiche (come crescita, sopravvivenza e virulenza) e dei loro vettori, e favorendo indirettamente la trasmissione attraverso la modifica degli ecosistemi e i cambiamenti nel comportamento umano. L'aumento delle temperature e delle precipitazioni possono promuovere una serie di infezioni, da quelle trasmesse da vettori, a infezioni enteriche, alle malattie parassitarie (The Lancet Microbe, 2021).

Gli effetti dei cambiamenti climatici sulla trasmissione e diffusione dei parassiti

Circa il 60% delle malattie infettive sono zoonosi (i.e. vengono trasmesse dagli animali all’uomo), e di queste oltre il 70% ha come serbatoi gli animali selvatici (K. E. Jones et al., 2008). Tra i patogeni zoonotici, molto comuni sono i parassiti (i.e. organismi che per riprodursi necessitano di altri organismi ‘ospiti’) ospitati dalla fauna selvatica normalmente presente in ambienti naturali (parchi) e seminaturali (parchi urbani e aree agricole). I cambiamenti climatici alterano le comunità animali e le reti ecologiche cui essi appartengono attraverso una varietà di effetti più o meno diretti come il cambiamento delle condizioni di temperatura e umidità che rendono i territori più o meno adatti alla presenza di alcune specie, oppure la riduzione o aumento degli habitat idonei (riduzione o aumento di certe categorie di boschi o di aree a prevalenza erbacea naturale) e quindi anche della disponibilità di risorse alimentari loro disponibili (i.e. le prede per i predatori, certi tipi di vegetazione per gli erbivori). Questi cambiamenti, alterando la composizione delle reti ecologiche, facilitano alcune specie a discapito di altre. Attraverso l’alterazione delle reti ecologiche, vi sono effetti a caduta (sia facilitatori, sia inibitori) anche sui parassiti che sono presenti in queste reti (negli ospiti) e che sfruttano le loro interazioni (p.es. predazione) per la loro trasmissione (V. Medoc et al., 2017).

Oltre agli effetti indiretti mediati dall’alterazione delle comunità, i cambiamenti climatici possono agire anche direttamente sulla sopravvivenza dei parassiti quando questi presentino degli stadi di sviluppo all’esterno degli ospiti. In queste fasi, le condizioni microclimatiche di temperatura e umidità possono determinare o meno la sopravvivenza di questi ‘propaguli’ parassitari. È proprio questo effetto combinato dei cambiamenti climatici sulle comunità di ospiti e sulla sopravvivenza dei propaguli parassitari che ha potenziali conseguenze sulla diffusione dei parassiti zoonotici, con risultati non sempre prevedibili. Alcuni parassiti con cicli complessi sono di grande interesse come, per esempio, le specie del genere Echinococcus: alcune specie del complesso E. granulosus s.l. e E. multilocularis sono gli agenti eziologici di due delle più rilevanti malattie parassitarie di origine alimentare al mondo, l’Echinococcosi Cistica e l’Echinococcosi Alveolare (P. Deplazes, 2017).

È quindi fondamentale studiare gli effetti di tali cambiamenti sulle reti ecologiche, sulla loro composizione e funzionamento, per predire come si riverberino sulla trasmissione di patogeni zoonotici, e pianificare possibili azioni di prevenzione e mitigazione di questi effetti.

Infezioni e altre malattie idrotrasmesse

I cambiamenti climatici sono alla base negli ultimi anni dell’aumentata incidenza di malattie infettive idrotrasmesse. Gli eventi estremi, come le frequenti ed intense piogge, possono causare direttamente l’aumento della concentrazione di agenti patogeni a seguito del fenomeno dell’overflow (straripamento) dei reflui negli impianti di depurazione con conseguente contaminazione delle acque superficiali, e indirettamente, incidendo sull’efficienza degli stessi impianti, della rete fognaria e della distribuzione di acqua potabile. Gli agenti virali enterici, quali Enterovirus, Norovirus, Adenovirus, Virus delle epatiti A ed E, e Rotavirus, sono i principali microrganismi associati alla contaminazione idrica legata a tali eventi data la maggior resistenza ai trattamenti depurativi rispetto ai batteri (A. Carducci, M.Verani, 2013) che tuttavia sono stati segnalati responsabili di epidemie (E. coli, Campylobacter, Salmonella) (M. Islam et al., 2021).

Un ulteriore fattore climatico estremamente importante è rappresentato dall’innalzamento della temperatura che può determinare a livello delle acque potabili l’aumento della sopravvivenza delle cisti di protozoi patogeni, come Criptosporidum spp., e della concentrazione di batteri (es. Vibrio spp.) storicamente responsabili di sindromi gastroenteriche anche per contaminazione di prodotti alimentari legati alle acque naturali (molluschi, crostacei) (A. Greer et al., 2008).

Inoltre, gli effetti dei cambiamenti climatici hanno una ripercussione sulla diffusione di specie di cianobatteri produttori di tossine che possono contaminare la filiera di potabilizzazione e la catena alimentare, a causa del loro trasporto, attraverso le forti piogge, negli impianti di acquacoltura costiera. L’aumento delle temperature del mare influenza anche il fenomeno delle fioriture algali tossiche (Ostreopsis spp.), intensificate sia temporalmente che per estensione geografica. Le tossine prodotte da queste microalghe oltre a causare irritazione cutanea, disturbi respiratori e stati febbrili per esposizione durante attività ricreative o per ingestione accidentale, possono accumularsi in prodotti ittici e rappresentare un ulteriore pericolo per la salute umana (E. Funari et al., 2012).

Malattie trasmesse da artropodi ematofagi

Le malattie infettive trasmesse da artropodi ematofagi, o Arthropod-borne diseases, sempre più frequentemente diagnosticate nell’uomo e negli animali, sono sostenute da batteri, virus e protozoi e trasmesse da zecche, zanzare, pulci, pidocchi. I cambiamenti climatici, caratterizzati in alcune aree soprattutto da aumento delle temperature e dell’umidità, hanno causato una maggiore presenza di artropodi ematofagi con conseguente maggiore circolazione degli agenti infettivi da loro trasmessi e la comparsa di nuovi patogeni in aree dove prima non erano presenti.

Un tipico esempio ci è dato dalle rickettsiosi. Mentre fino ad alcuni anni fa la tipica rickettsiosi presente in Italia era la febbre bottonosa del Mediterraneo sostenuta da Rickettsia conorii, oggi sono numerose le segnalazioni di infezioni sostenute da altre rickettsie tra cui la malattia TIBOLA (Linfoadenopatia trasmessa da zecche) o DEBONEL (Linfoadenopatia eritema e necrosi trasmessi da Dermacentor) da Rickettsia slovaca (Selmi et al., 2008). Le zecche, non più diffuse solo nelle aree boschive, ma comunemente presenti anche in parchi e altre aree urbane, possono veicolare anche altri patogeni zoonotici come Borrelia burgdorferi, agente della Malattia di Lyme, Coxiella burnetii, causa della Febbre Q, bartonelle responsabili di diverse tipologie di infezioni (Ebani, 2019). Le arbovirosi, come West Nile e USUTU, sostenute da Flavivirus e trasmesse da zanzare, in origine erano tipiche delle zone umide africane presso, rispettivamente, i fiumi Nilo e Usutu, mentre oggi sono divenute un rilevante problema in medicina umana e veterinaria anche in Italia, come in altre parti di Europa, per i casi di encefalite diagnosticati in persone e cavalli e mortalità nei merli (Grottola et al., 2017; Riccò et al., 2021; Musto et al., 2022).

Inquinanti atmosferici

Negli ultimi decenni i fattori ambientali, come ad esempio le condizioni meteorologiche e l’inquinamento atmosferico, hanno dimostrato di avere un forte effetto sulla mortalità. L’inquinamento atmosferico in particolare è considerato la causa ambientale di malattia più significativa, avendo causato 4.2 milioni di morti premature nel solo 2016 (Murtas and Russo, 2019). È stato stimato infatti che l’inquinamento derivante da particolato atmosferico aerodisperso è responsabile per circa il 3% della mortalità per cause cardiopolmonari nella popolazione adulta.

Gli autori dello studio europeo ESCAPE, stimando gli effetti dell’inquinamento cronico sulla salute, hanno inoltre individuato una relazione tra mortalità ed esposizione ad alti livelli di particolato atmosferico e composti dell’azoto, una delle sostanze che caratterizza le zone inquinate, in relazione all’insorgenza di tumori polmonari. Il ruolo di questi due inquinanti nell’insorgenza di malattie è legato sia a un danno diretto contro le cellule polmonari, che a un aggravamento della sintomatologia delle principali malattie infettive riguardanti l’apparato respiratorio. Le sostanze coinvolte nell’aumento delle malattie polmonari, sia infettive che croniche, e nel loro aggravamento, sono il particolato aerodisperso e i composti dell’azoto e dello zolfo, che possono essere individuati sia all’aperto, rilasciati per esempio dagli scarichi delle auto, o anche al chiuso, per esempio come effetto della combustione all’interno di stufe a gas (Chauhan and Johnston, 2003). È stato dimostrato come questo tipo di sostanze provochi sia un aumento dell’incidenza di asma e bronchite cronica, che un aumento di patologie infettive a trasmissione umana, come la croup (una malattia respiratoria che colpisce i bambini piccoli). Le epidemie di influenza inoltre colpiscono di più e in maniera più grave le regioni dove la presenza di questi inquinanti atmosferici è più alta, correlandosi in maniera molto stretta all’inquinamento atmosferico, con un aumento della mortalità fino al 2,3% per ogni incremento di 10g/m3 di PM10 (particolato atmosferico formato da particelle con dimensioni minori di 10 µm).

Cambiamento climatico e possibile ruolo nella pandemia da Covid-19

Il livello di inquinamento dell'aria è stato messo in relazione con l'incidenza di malattie respiratorie, anche virali (Mirsaeidi et al, 2016). Nello specifico, secondo alcuni scienziati lo stress ossidativo generato dall'inquinamento atmosferico, e in particolare dal PM, può avere effetti sull'efficacia della risposta immunitaria, modulando negativamente le difese antivirali del nostro organismo. In questo senso, alcune ricerche supportano il fatto che l'esposizione agli inquinanti atmosferici sia in grado di ridurre la capacità dei macrofagi di fagocitare i patogeni, anche virali, e di diminuire l'espressione o l'azione di particolari proteine protettive nei confronti delle infezioni virali (Ciencewicki & Jaspers, 2007).

Inoltre, alcuni studi preliminari hanno fornito vari spunti di riflessione sulle possibili correlazioni tra PM e diffusione nuovo coronavirus (SARS-CoV-2), causante la attuale malattia pandemica COVID-19 (Setti L. et al., 2020). Questi studiosi hanno infatti evidenziato "una relazione tra i superamenti dei limiti di legge delle concentrazioni di PM10 registrati nel periodo 10 febbraio-29 febbraio 2020 e il numero di casi infetti da COVID-19 aggiornati al 3 Marzo 2020". In sostanza, il PM potrebbe aver agito (e continuare ad agire) come vettore del coronavirus, andando a incrementarne la diffusione.

Articolo a cura di:

• Alice Matone, PhD, freelance journalist, researcher and medical writer
• Lara Tavoschi, Dipartimento di Ricerca translazionale e Nuove tecnologie in Medicina e Chirurgia, Università di Pisa
• David Rocchi, medico chirurgo, specializzando in Igiene e Medicina preventiva, Dipartimento di Ricerca traslazionale e delle Nuove tecnologie in Medicina, Università di Pisa
• Marco Verani, professore associato di Igiene generale e applicata - Dipartimento di Biologia - Università di Pisa
• Valentina V. Ebani, professore associato di Malattie infettive degli animali, Dipartimento di Scienze veterinarie, Università di Pisa
• Luigi Sanita' di Toppi, professore ordinario di Botanica generale - Professor of General Botany, Dipartimento di Biologia, Università di Pisa
• Alessandro Massolo, Ethology Unit, Dipartimento di Biologia, Università di Pisa

 Bibliografia

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• Anoop J Chauhan and Sebastian L Johnston Br Med Bull 2003;68:95-112: Air pollution and infection in respiratory illness doi: 10.1093/bmb/ldg022.
• Mirsaeidi M, Motahari H, Taghizadeh Khamesi M, Sharifi A, Campos M, Schraufnagel DE. Climate Change and Respiratory Infections. Ann Am Thorac Soc. 2016 Aug;13(8):1223-30. doi: 10.1513/AnnalsATS.201511-729PS. PMID: 27300144.
• Ciencewicki J, Jaspers I. Air pollution and respiratory viral infection. Inhal Toxicol. 2007 Nov;19(14):1135-46. doi: 10.1080/08958370701665434. PMID: 17987465.
• Setti L., Passarini F., De Gennaro G., Di Gilio A., Palmisani J., Buono P., Fornari G., Perrone M., Pizzalunga A., Barbieri P., Rizzo E., Miani A. 2020. Relazione circa l’effetto dell’inquinamento da particolato atmosferico e la diffusione di virus nella popolazione. SIMA - Società Italiana di Medicina Ambientale; pp. 1–5., position paper, 2020.

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