SARS-CoV-2 e inquinamento: Italia nuovo epicentro della pandemia

Dalla collaborazione di diverse Università italiane il nuovo studio che ipotizza una possibile correlazione tra inquinamento atmosferico e diffusione di SARS-CoV-2.

Il presupposto nasce da precedenti evidenze scientifiche che hanno sottolineato come, effettivamente, gli inquinanti ambientali come polveri sottili o particolato, funzionino da carrier per i virus (ed altri agenti biologi e chimici), incidendo significativamente sulle tempistiche di diffusione a concentrazioni elevate.

pandemia coronavirus
Figura 1 – L’11 marzo 2020 l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha dichiarato l’infezione da SARS-CoV-2  una pandemia

La ricerca

Perché l’Italia è uno dei Paesi con l’incidenza di casi di infezione virale da SARS-CoV-2 più alta? E perché alcune aree sembrano essere più colpite di altre? Le Università di Bologna, Bari, Milano e Trieste, con il supporto della Società Italiana di Medicina Ambientale (SIMA), hanno tentato di dare una risposta a queste domande.

Soffermandosi sull’analisi della concentrazione giornaliera di PM10 delle Agenzie Regionali per la Protezione Ambientale (ARPA) di tutta Italia ed i dati ufficiali presenti sul sito della Protezione Civile relativi al numero di pazienti infetti, i ricercatori hanno scoperto che le aree maggiormente interessate dalla diffusione del nuovo coronavirus sono anche quelle più inquinate da particolato atmosferico. Questo perché il virus rimane intrappolato nel particolato, tipico delle zone industriali e delle aree urbane densamente popolate.

Il particolato appartiene a quella categoria di sostanze nocive per la salute dell’uomo che si presenta sotto forma di aerosol. Trattasi dell’insieme di alcuni elementi, combinati tra loro e sospesi nell’atmosfera, la cui natura può essere varia: pollini, microgocce, spore, emissioni gassose da combustione, frammenti di natura metallica, chimica, etc.

Le dimensioni sono dell’ordine dei nm, fino ad un massimo di circa 100 μm. Abbastanza piccole da rendere questi aggregati particelle inalabili. PM10 ad esempio identifica quella frazione del particolato con diametro aerodinamico pari a 10 μm. In questo modo il virus è veicolato direttamente ai polmoni, aumentandone la trasmissibilità e la possibilità di determinare un quadro clinico preoccupante.

Così sottile e leggero, il particolato permane nell’aria per lunghi periodi, soggetto alle correnti atmosferiche. Si riscontra perciò anche in regioni molto distanti da quella di origine e con esso il patogeno. Tuttavia il virus rimane sospeso in condizioni vitali solo per un breve arco di tempo (ore o pochi giorni), dopo di che si inattiva in assenza di un ospite.

Elaborazione dei dati

Lo studio non ha solo valorizzato l’ipotesi che la velocità di incremento dei casi di contagio potrebbe essere legata all’eccessiva presenza di polveri sottili, ma ha anche evidenziato che tale relazione è di tipo lineare (Figura 2). Ciò vuol dire che più è alto il tasso di inquinamento da particolato atmosferico e maggiore sarà la diffusione del virus.

contagi SARS-CoV-2 in Italia
Figura 2 – Grafico rapporto. Il numero dei casi accertati è riportato in scala logaritmica e rapportato alla media di ciascuna classe di Provincia relativa al superamento del limite di legge per la concentrazione giornaliera di PM10. La relazione è diretta (R2≈0,98)

Per ottenere il grafico di cui sopra si è proceduto al controllo delle misurazioni dell’inquinante PM10 di tutte le stazioni di rilevamento della qualità dell’aria sul territorio nazionale. L’intera rete di rilevamento fornisce questi dati con cadenza regolare (solitamente ogni ora) grazie ad analizzatori automatici. Il monitoraggio varia a seconda del contesto considerato (urbano, industriale, agricolo, etc.).

Calcolo delle medie

L’attenzione si è focalizzata sul numero di eventi riconducibile al superamento del valore soglia di 50 μg/m3 della concentrazione media giornaliera del parametro in esame. Questo è il limite di riferimento previsto dalla normativa vigente sugli indicatori della qualità dell’aria. A salvaguardia della salute umana il numero massimo di eventi di scostamento dal valore limite di legge è pari a 35 (per anno).

Il risultato è stato poi rapportato al numero delle centraline presenti nell’area provinciale, ottenendo una media dello stato di inquinamento del territorio indagato:

media stato inquinamento

Successivamente questo dato è stato relazionato a quelli epidemiologici riguardo i casi positivi per SARS-CoV-2 in Italia. Le Province sono state così suddivise in 5 classi in base al numero di pazienti infetti (nel grafico “log contagiati”). È stata poi ricavata una media, per ognuna delle 5 classi di Province, del numero di volte in cui si è rilevato un superamento del valore-limite della concentrazione media giornaliera di PM10:

media stato inquinamento per classi di Province

Il grafico evidenzia che l’inquinamento atmosferico accelera la diffusione di SARS-CoV-2. In particolar modo il numero di contagi aumenta in maniera direttamente proporzionale al tasso di contaminazione da particolato atmosferico.

È bene chiarire che si fa riferimento a livelli di particolato registrati nel periodo 10 Febbraio 2020 – 29 Febbraio 2020, mentre il numero di casi infetti è aggiornato al 3 Marzo.

Interpretazione dei dati

I risultati indicano che l’area della Pianura Padana e le altre circostanti sono quelle in cui è esploso il maggior numero di focolai di Covid-19. Sul medesimo territorio e nello stesso lasso di tempo si registravano concentrazioni medie giornaliere di PM10 oltre i limiti (Figura 3).

inquinamento da PM10 e SARS-CoV-2

 Figura 3 – PM10 e focolai di infezione in Italia. A sinistra, evidenziate in rosso, vi sono le aree con il tasso di inquinamento più alto nel periodo in esame. SARS-CoV-2 si sposta con le polveri sottili: a destra in arancio e rosso tutte le zone più colpite dal virus. Un minor numero di casi sono stati registrati nelle altre regioni (in verde)

Ma non solo! I ricercatori hanno constato anche che le infezione di Covid-19 in alcune Province del Nord Italia risultavano particolarmente rapide e virulente. Andamento stranamente non compatibile con una sistematica trasmissione per via aerea. E nemmeno con una semplice modalità a “contatto diretto” considerato il tempo di incubazione del virus di 14 giorni, approssimativamente.

Infatti nelle Regioni settentrionali, la comparsa di casi positivi è stata anomala e non ha trovato riscontro nei modelli epidemici (Figura 4). Si è quindi ragionevolmente ipotizzato una diffusione mediata da carrier, che al contempo ha agito come fattore accelerante dell’epidemia in corso.

curve incidenza
Figura 4 – Curve di espansione dell’infezione. Nel grafico è evidente che l’intero perimetro della Pianura Padana è stato interessato da un impennata dei casi di contagio da SARS-CoV-2, a differenza di altre regioni italiane

Questo incremento non si è osservato, nello stesso periodo, in altre zone d’Italia altrettanto popolose (es: area metropolitana di Roma), dove erano sì presenti casi positivi ma non sforamenti anomali dei valori di PM10 nell’aria.

Fattori secondari

Lo stato di inquinamento del territorio non sembra essere l’unico colpevole del fenomeno appena descritto. Hanno contribuito anche le condizioni ambientali, in grado di influenzare il tasso di inattivazione del virus.

Coerentemente con quanto riportato in altri studi sulle infezioni virali dell’apparato respiratorio e caratteristiche della loro diffusione, un’elevata umidità favorisce un aumento della velocità del contagio mentre, giornate soleggiate con alte temperature determinano un drastico calo della vitalità del virus.

L’incidenza dei pazienti infetti in determinate zone della nostra penisola, zone rosse, suggerisce che probabilmente febbraio è stato un mese piovoso, in concomitanza agli eventi sopraddetti. Tale aspetto è ancora da approfondire.

Conclusioni

Non vi è alcun dubbio che l’inquinamento atmosferico rappresenti un rischio per la salute umana e, in generale, un problema per la società contemporanea. Il dott. de Gennaro, co-autore di questo studio, parla delle emissioni di gas come di vere e proprie “autostrade per il contagio”.

In poche parole attraverso il particolato l’agente patogeno raggiunge l’organo bersaglio ancora vitale. Questo è possibile perché PM10 (e quindi anche frazioni ancora più piccole) è inalato facilmente ed in tempi brevissimi, in caso contrario il virus muore in poche ore.

Una volta nelle porzioni alveolari dei polmoni la possibilità di determinare la malattia è molto alta.

In un momento storico così delicato è bene essere ancora più chiari nel riportare notizie di natura scientifica. Le informazioni sono tratte da un “position paper”. Il lavoro di ricerca è ancora in corso e, per il momento, si fa affidamento su di un numero di osservazioni ed episodi clinici assai limitato, per di più inerente ad una zona circoscritta.

Nonostante ciò il fenomeno di base che vede l’inquinamento come possibile fattore veicolante dei virus è ben noto e comprovato anche per altri inquinanti ambientali come ad esempio gli IPA.

Fonti:

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