L'aria trasporta organismi patogeni su vaste distanze.
Microorganismi aerei come batteri e funghi, inclusi alcuni potenzialmente dannosi per gli esseri umani, possono coprire distanze considerevoli con un po' di aiuto. Un gruppo di ricercatori spagnoli ha scoperto questo in uno studio, rivelando che questi microrganismi si proteggono dalle radiazioni UV alle alte quote adottando una particolare strategia.
Il vento può trasportare microrganismi attaccati a piccole particelle fino a 2.000 chilometri. Questa scoperta è stata fatta grazie a misurazioni durante i voli sopra il Giappone e a terra, nonché a successivi analisi. Questi microrganismi includono batteri e funghi, molti dei quali sono anche noti come agenti patogeni per gli esseri umani, gli animali e le piante.
Lo studio suggerisce che questi microrganismi potrebbero anche trasportare geni per la resistenza agli antibiotici, facilitando così la rapida diffusione della resistenza agli antibiotici. La ricerca guidata da Xavier Rodo dell'Istituto di Salute Globale di Barcellona (ISGlobal) è stata pubblicata su "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).
"Viaggio attraverso tunnel del vento intensi"
Rodo ha dichiarato in una dichiarazione del suo istituto che il loro studio era unico per i dieci voli troposferici condotti per analizzare la diversità microbica alle alte quote, mentre la maggior parte degli studi è stata condotta solo a pochi metri dal suolo o dall'oceano.
I ricercatori hanno condotto i voli a febbraio e aprile 2014 a un'altitudine di uno o tre chilometri. Hanno osservato che un sistema di alta pressione sulla Siberia ha causato l'aria del nord-est della Cina a salire, che, insieme a un sistema di bassa pressione sul Giappone, ha causato questa aria a precipitare verso la superficie della Terra a migliaia di chilometri di distanza. Rodo ha spiegato che i microrganismi hanno viaggiato attraverso tunnel del vento intensi nella troposfera.
Porzione rischiosa per la salute umana
La squadra di ricerca ha identificato batteri di 305 generi diversi e microfunghi di 266 generi. Hanno anche indagato la composizione chimica degli aerosol a cui i microrganismi erano attaccati. Sostanze come il solfato di zinco e il potassio, comunemente utilizzate nei fertilizzanti, hanno indicato che le piccole particelle provenivano dall'agricoltura, che è intensamente praticata nel nord-est della Cina.
Circa il 35% delle specie batteriche e il 39% delle specie fungine rilevate dai ricercatori nell'alta atmosfera sugli aerosol potrebbero rappresentare un rischio per la salute umana. La maggior parte di essi sono patogeni opportunisti, il che significa che sono innocui per le persone con un sistema immunitario sano, ma possono causare malattie negli individui immunocompromessi.
Ciò include Escherichia coli, un batterio che normalmente risiede nell'intestino umano. Tuttavia, hanno anche trovato due ceppi di Bacillus cereus, che possono causare intossicazione alimentare, infiammazione dello stomaco e dell'intestino, infiammazione cerebrale e altro ancora.
highly resistant to antibiotics
Nel caso di Bacillus cereus, i ricercatori hanno scoperto attraverso test di laboratorio che i ceppi erano altamente resistenti agli antibiotici come la penicillina, l'ampicillina e la ceftriassone. Hanno anche scoperto geni in altre specie batteriche e ceppi che consentivano la resistenza a vari antibiotici. Tra questi c'era un ceppo di Micrococcus luteus che era resistente a diversi antibiotici, contraddicendo le conoscenze precedenti.
"I nostri risultati suggeriscono che le resistenze agli antimicrobici potrebbero diffondersi a lungo raggio attraverso questa nuova via sconosciuta", ha dichiarato Sofya Pozdniakova dell'ISGlobal, co-autrice principale dello studio.
Esposizione a dosi elevate di radiazione cosmica
Mentre gli studi individuali hanno dimostrato il trasporto di microrganismi su lunghe distanze nell'atmosfera, gli scienziati generalmente assumevano che i batteri e i funghi non sarebbero sopravvissuti alla dose elevata di radiazione cosmica alle alte quote.
Lo studio indica che i biofilm, prodotti dai microrganismi attraverso sostanze polimeriche extracellulari, potrebbero proteggerli, specialmente dalle radiazioni ultraviolette solari e dalla disidratazione. Questa capacità dei microrganismi di resistere alle condizioni estreme nell'atmosfera superiore con l'aiuto di un biofilm è stata confermata dallo studio.
"Mentre il nostro studio non suggerisce necessariamente un legame causale tra la presenza di patogeni noti negli bioaerosol e gli impatti sulla salute, apre la porta per future ricerche in questo campo", conclude la squadra di ricerca.
I microrganismi associati agli aerosol, inclusi batteri e funghi, hanno mostrato resistenza agli antibiotici come la penicillina, l'ampicillina e la ceftriassone. Durante il loro viaggio attraverso tunnel del vento intensi nella troposfera, questi microrganismi sono stati protetti dalle radiazioni UV potenzialmente dannose grazie alla formazione di biofilm.
