C’è un ampio accordo scientifico sul fatto che le attività antropogeniche stanno contribuendo al riscaldamento del clima mondiale ad un ritmo senza precedenti, con concomitanti cambiamenti nelle precipitazioni, inondazioni, venti e la frequenza di eventi estremi. Molti studi hanno dimostrato legami tra le malattie infettive e il clima, ed è altamente probabile che i cambiamenti del clima avranno un impatto su almeno alcune di esse. Questa revisione riassume lo stato dell’evidenza scientifica riguardo agli impatti attuali e futuri del cambiamento climatico antropogenico sull’emergere di malattie infettive che potrebbero avere un impatto significativo sulla popolazione umana del Regno Unito. Le infezioni sono definite “emergenti” se “sono apparse di recente in una popolazione o sono esistite precedentemente ma stanno rapidamente aumentando in incidenza o gamma geografica”. Inizialmente la revisione considera una vasta gamma di possibili infezioni emergenti, ma poi restringe l’attenzione alle malattie trasmesse da vettori.
Malattie emergenti
Le malattie umane sono influenzate dal clima quando l’agente patogeno trascorre un periodo significativo di tempo al di fuori dell’ospite umano, soggetto all’influenza ambientale. Le malattie più sensibili al clima sono, quindi, quelle diffuse da artropodi vettori, nel cibo o nell’acqua, nell’aerosol, nei fomiti, e quelle con stadi a vita libera.
Al contrario, la maggior parte delle malattie trasmesse direttamente tra esseri umani (per esempio, i virus dell’infanzia umana, le malattie trasmesse sessualmente, la tubercolosi) hanno poche o nessuna associazione segnalata con il clima. Fanno eccezione i virus respiratori umani, come quelli che causano il raffreddore e l’influenza stagionale, che si diffondono per aerosol tra individui a stretto contatto, ma sono comunque sensibili agli effetti dell’umidità ambientale e possibilmente della temperatura, e hanno forti cicli stagionali.
Le revisioni sistematiche delle associazioni malattia-clima sostengono queste affermazioni. L’esame dei documenti di ricerca su 157 patogeni umani e animali ad alto impatto in Europa ha rilevato che il 66% ha almeno una variabile climatica che influenza l’insorgenza della malattia. Le vie di trasmissione delle malattie sensibili al clima, in ordine decrescente di importanza, erano vettori, cibo/acqua, ambiente, fomiti e aerosol. Allo stesso modo, un’analisi ponderata del rischio a seguito di una revisione sistematica ha identificato 26 (49%) delle 53 malattie infettive riferibili all’uomo in Europa come direttamente o indirettamente legate al clima.
Il clima influenza tre aspetti principali della comparsa delle malattie: dove, quando e quanto. In alcuni casi, per lo più infezioni da macroparassiti causate da elminti, il clima può anche influenzare la gravità della malattia clinica negli individui infetti.
Le malattie trasmesse da vettori di solito hanno distribuzioni geograficamente limitate a causa degli effetti del clima degli insetti/zecche. È quindi particolarmente probabile che tali malattie si diffondano in nuove aree con il cambiamento climatico. Alcune malattie trasmesse dall’acqua possono anche diffondersi in risposta al cambiamento climatico, mentre la risposta di altre malattie sensibili al clima può essere il cambiamento dei loro cicli stagionali o della frequenza o della portata dei focolai di malattia nelle regioni endemiche.
Eventi meteorologici estremi sono un fattore importante nella diffusione di malattie trasmesse dall’acqua come il colera, la leptospirosi e le infezioni gastrointestinali. Una revisione sistematica ha trovato che forti piogge e inondazioni precedono spesso le epidemie di malattie trasmesse dall’acqua. All’altro estremo, la siccità può portare alla concentrazione di agenti patogeni di origine idrica nei fiumi e nei corpi idrici. Anche la temperatura è importante: temperature più alte portano a tassi di crescita più rapidi degli agenti patogeni che causano le malattie e a un maggiore uso delle acque di balneazione da parte del pubblico.
Il cambiamento climatico è solo una delle diverse forze (“driver”) che possono portare all’emergere di malattie infettive. Altri driver sono i cambiamenti dell’ambiente attraverso la deforestazione e l’urbanizzazione; gli sviluppi nell’agricoltura e nella produzione alimentare; i cambiamenti nel modo in cui le persone vivono, si comportano, mangiano, viaggiano e commerciano; i cambiamenti nella medicina, nella salute pubblica e l’uso di antimicrobici; e il verificarsi di “shock” come la guerra, la migrazione e la carestia. Un’analisi di più di 300 focolai di malattie umane ha concluso che il clima e il tempo erano cause poco frequenti (3%). Alcuni altri fattori, tuttavia, come i cambiamenti nell’uso della terra e nell’agricoltura (11%), sono essi stessi influenzati dal cambiamento climatico. Pertanto, gli effetti indiretti del cambiamento climatico sull’insorgenza delle malattie (attraverso gli effetti su altri fattori) possono anche essere importanti.
Ci sono, quindi, forti argomenti per aspettarsi che il cambiamento climatico abbia un impatto sui focolai di malattie umane, specialmente quelle trasmesse da vettori o in cibo/acqua, ma in pratica ci sono relativamente pochi esempi per i quali ci sono prove documentate. Recentemente, tuttavia, l’Europa ha visto un aumento delle malattie trasmesse da vettori, così come la diffusione dei vettori, e il possibile ruolo del cambiamento climatico deve essere preso in considerazione.
Recente impatto del cambiamento climatico sull’emergenza delle malattie trasmesse da vettori in Europa
I principali vettori che minacciano o influenzano la salute delle persone in Europa sono zanzare, mosche della sabbia e zecche.
La malaria, causata dal Plasmodium vivax e diffusa dalle punture delle zanzare Anopheles, era endemica nel Regno Unito, ma non c’è stata trasmissione attraverso le zanzare native per oltre 60 anni. La scomparsa della malaria è attribuita in gran parte ai cambiamenti dell’ambiente (drenaggio delle paludi) e all’agricoltura. Cambiamenti simili si sono verificati in Europa continentale e nessuna zona è ora endemica per la malattia. Nel 2009-2012, tuttavia, focolai di malaria P. vivax si sono verificati in Grecia, dopo quasi 40 anni di casi sporadici. Questo non è legato al cambiamento climatico: le origini sono probabilmente i lavoratori migranti che hanno introdotto P. vivax in una regione agricola dove erano presenti i vettori. Tuttavia, la modellazione del rischio ambientale ha dimostrato che le regioni della Grecia colpite dalla malaria nel 2009-2012 potrebbero essere previste con successo utilizzando l’elevazione digitale (cioè l’altitudine) e le variabili di temperatura della superficie terrestre derivate dal satellite, indicando un ruolo importante della temperatura nel determinare dove la trasmissione è possibile, dopo un’introduzione.
La febbre del Nilo occidentale, causata dal virus del Nilo occidentale (WNV) e diffusa dalle zanzare Culex, è endemica in diversi paesi dell’Europa meridionale e orientale. L’incidenza dei casi umani è in aumento. I vettori del WNV sono molto sensibili ai cambiamenti di temperatura, e l’aumento della temperatura è considerato un fattore trainante della sua comparsa in Europa. Nel Regno Unito ci sono state solo segnalazioni non confermate della trasmissione del WNV tra gli uccelli. Tuttavia, un noto vettore di WNV, Culex modestus, è stato recentemente riscoperto nel sud dell’Inghilterra, dopo che non vi erano state segnalazioni nel Regno Unito dal 1940. Questo ristabilimento non è stato documentato per essere collegato al cambiamento climatico, ma è interessante notare che gli anni ’40 sono stati il periodo più caldo registrato in Inghilterra (serie temporale dell’Inghilterra centrale) fino ad oggi.
Le specie di zanzare indigene del Regno Unito possono presentare un rischio sottostimato per la trasmissione di arbovirus. Affinché una zanzara agisca come vettore, deve vivere più a lungo del tempo richiesto per lo sviluppo di un patogeno al suo interno, e le specie autoctone possono essere più in grado di sopravvivere (e quindi vivere più a lungo) alle temperature relativamente fresche del Regno Unito rispetto alle specie esotiche. C’è un buon esempio nel campo delle malattie animali: la lingua blu, una malattia virale dei ruminanti trasmessa da un moscerino, è trasmessa nei paesi mediterranei da una specie di moscerino africano invasivo. Non era previsto che i moscerini indigeni potessero trasmettere la febbre catarrale in climi così freddi come quello della Scandinavia meridionale. Nel 2006-2009, decine di migliaia di aziende agricole in tutta l’Europa settentrionale, comprese alcune nel Regno Unito, sono state colpite da questa malattia. È degno di nota, quindi, che una zanzara nativa del Regno Unito, Ochleratatus detritus, che si nutre facilmente di esseri umani, è un buon vettore di flavivirus, il gruppo che include WNV.
Le zanzare invasive presentano anche un rischio di introduzione di nuove malattie. Ci sono stati diversi focolai di febbre Chikungunya e dengue nel nord Italia, Francia meridionale e Croazia dal 2007. Il vettore è la zanzara tigre asiatica, Aedes albopictus, una specie invasiva che si è diffusa dall’Asia al Nord America e all’Europa, dove ora si trova nella maggior parte dei paesi dell’Europa meridionale ma anche in Belgio e nei Paesi Bassi. Il principale vettore della dengue, Ae. aegypti, è scomparso dall’Europa a metà del ventesimo secolo ma ora è tornato, essendo stato trovato a Madeira (una regione autonoma del Portogallo) nel 2004-05 , e nell’estremo sud-est (Georgia, Abkhazia, regione di Sochi della Russia). Nonostante gli sforzi di controllo dei vettori a Madeira, la zanzara ha prosperato; e nel 2012 ci sono stati più di 2000 casi di dengue, la prima trasmissione sostenuta di dengue in Europa dagli anni ’20.
L’emergere di dengue e Chikungunya in Europa è associato all’insediamento di Ae. albopictus e Ae. aegypti, insieme alla mutazione del virus Chikungunya che ha facilitato l’infezione di Ae. albopictus. Le zanzare si sono infettate dopo essersi nutrite di viaggiatori di ritorno che portavano infezioni ottenute all’estero. L’emergenza non è, quindi, direttamente associata al cambiamento climatico, anche se il clima ha indubbiamente giocato un ruolo importante nel determinare l’area geografica in cui la trasmissione è possibile, e il cambiamento climatico può aver esteso tale gamma .
C’è un rischio significativo che il virus Zika, che si ritiene abbia infettato oltre un milione di persone in Sud America nel 2015-2016, emerga in Europa nel 2016 o 2017. Sia Ae. aegypti che Ae. albopictus sono vettori competenti e il rischio maggiore è dove questi vettori sono presenti. La maggior parte degli studi trova che la competenza vettoriale di Ae. aegypti per il virus Zika sia superiore a quella di Ae. albopictus e questo, combinato con la maggiore antropofilia e i tassi di puntura della prima, suggerisce che il rischio di trasmissione di Zika in Europa è più alto dove è presente Ae. aegypti (cioè Madeira, Georgia), e inferiore dove è presente solo Ae. albopictus. Ci possono essere altre zanzare nel Regno Unito/Europa capaci di trasmettere il virus Zika di cui attualmente non siamo a conoscenza. Il virus Zika può anche essere diffuso sessualmente, e c’è un piccolo rischio di trasmissione al di fuori delle aree con vettori competenti.
Le mosche della sabbia sono vettori di leishmaniosi cutanea e viscerale nelle persone e nei cani in Europa meridionale. C’è una bassa incidenza nelle persone (~700 casi all’anno nell’Europa meridionale) ma un’alta incidenza nei cani (circa 5000 casi all’anno nella sola Francia). Le mosche della sabbia non sono state rilevate nel Regno Unito ma sono state trovate nella Francia centrale e settentrionale e nella Germania meridionale. La presenza di vettori noti nel nord Europa, e il movimento controllato dal passaporto di cani potenzialmente infetti nel Regno Unito, solleva la possibilità di un’eventuale introduzione della leishmaniosi.
Due malattie trasmesse dalle zecche sono emerse in Europa negli ultimi decenni, l’encefalite da zecche (TBE) e la malattia di Lyme, entrambe trasmesse dalla zecca delle pecore, Ixodes ricinus. L’emergere della TBE è una grande preoccupazione. Ci sono migliaia di casi di malattia umana ogni anno, l’incidenza è in aumento, e si sta diffondendo in nuove regioni. Le possibili cause di questa emergenza sono i cambiamenti socioeconomici, ambientali e climatici, così come una maggiore consapevolezza. Il ruolo del cambiamento climatico sull’emergenza della TBE nel Baltico è contestato e si ritiene che altri fattori di emergenza della malattia, come il cambiamento del comportamento umano, siano fattori importanti in questa regione.
Mentre la TBE si verifica a nord fino alla Scandinavia (indicando che il clima del Regno Unito non dovrebbe essere una barriera alla malattia), e il vettore I. ricinus si trova in tutte le isole britanniche, il virus della TBE non è stato riportato nel Regno Unito. Questo può essere perché I. ricinus trasmette il relativo virus Louping ill nel Regno Unito, che causa la malattia nelle pecore e solo raramente colpisce le persone.
Una malattia batterica spirocheta, chiamata borreliosi di Lyme e diffusa anche da I. ricinus, sta emergendo nel Regno Unito. La malattia di Lyme è la più comune malattia trasmessa da vettori nei climi temperati, con una stima di 85.000 casi all’anno in Europa; oltre 2000 casi all’anno solo nel Regno Unito. La malattia di Lyme è in aumento in incidenza, forse a causa delle influenze del cambiamento climatico sul vettore tick. L’aumento della densità di I. ricinus e la sua diffusione a latitudini più alte in Svezia sono stati collegati a inverni più miti dovuti al cambiamento climatico.
Le minacce di malattie trasmesse dalle zecche includono anche la febbre emorragica del Congo (CCHF). Questa malattia virale è diffusa in gran parte da zecche Hyalomma, è endemica in alcune parti dell’Europa orientale e sud-orientale; e sembra emergere. Le zecche Hyalomma non sono endemiche nel Regno Unito, anche se possono arrivare sugli uccelli migranti; e il virus CCHF può arrivare nei viaggiatori infetti.
La maggior parte della considerazione è stata data qui alle malattie trasmesse da vettori, ma è importante notare che molte malattie non trasmesse da vettori sono emerse negli ultimi anni. Di 38 patogeni umani elencati da Public Health England come emersi (globalmente) dal 1980, solo 4 sono trasmessi da vettori. L’emergere di 25 di questi 38 agenti patogeni è incluso in uno studio sui fattori di emergenza e nessuno è stato attribuito al clima. In altre parole, la maggior parte delle malattie emergenti non sono trasmesse da vettori, e la loro emergenza non è legata al cambiamento climatico.
Impatto futuro del cambiamento climatico sull’emergenza di malattie trasmesse da vettori in Europa
L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha cercato di quantificare la quantità aggiuntiva di malattie umane che potrebbero sorgere come conseguenza del cambiamento climatico. Inevitabilmente, c’è una significativa incertezza. In una recente valutazione per gli anni 2030 e 2050, l’OMS ha trovato aumenti di 20-86.000 morti a livello globale per malattie diarroiche dei bambini attribuibili al cambiamento climatico, sotto una serie di scenari di crescita socioeconomica. Tuttavia, il numero in Europa occidentale era molto piccolo (1 o 2). Allo stesso modo, il cambiamento climatico non ha portato a nessun decesso previsto in Europa occidentale per la malaria P. falciparum o la dengue.
Diversi altri lavoratori hanno sviluppato modelli degli impatti futuri del cambiamento climatico sulla malaria. Il più esteso ha esaminato le proiezioni di cinque modelli di impatto sulla malaria, ciascuno guidato da cinque modelli climatici globali e quattro scenari di emissione. La probabilità che si verifichi una trasmissione sostenuta della malaria nel Regno Unito nel secolo in corso è stata trovata piccola, anche sotto lo scenario di emissioni più estremo.
È importante notare, tuttavia, che tutti e cinque i modelli sulla malaria sono stati sviluppati e parametrizzati per la malaria causata da P. falciparum, mentre è la malaria da P. vivax che era precedentemente endemica nel nord Europa, compreso il Regno Unito, e che si è recentemente ripresentata in Europa. La trasmissione del Plasmodium vivax da parte dei vettori europei richiede soglie di temperatura più basse rispetto al P. falciparum e, quindi, tutti e cinque i modelli di malaria e le valutazioni dell’OMS sottostimano il rischio di malaria in Europa. Al contrario, in uno scenario medio-alto di cambiamento climatico, un modello parametrizzato per P. vivax prevede che la metà meridionale della Gran Bretagna sarà climaticamente adatta alla trasmissione della malaria P. vivax entro il 2030 per 2 mesi all’anno, e parti del sud-est dell’Inghilterra per 4 mesi all’anno; mentre entro il 2080 anche la Scozia meridionale sarà climaticamente adatta per 2 mesi all’anno.
Il rischio di trasmissione della malaria è, tuttavia, determinato da molti fattori diversi dal clima; e mentre il cambiamento climatico può aumentare l’idoneità del Regno Unito per la trasmissione, altri fattori (come il drenaggio delle paludi e i cambiamenti nell’uso del suolo) rendono la probabilità che si verifichi piccola.
La principale minaccia per il Regno Unito dai virus dengue, chikungunya e Zika è legata al rischio di invasione da Ae. aegypti e Ae. albopictus. L’idoneità del clima europeo attuale per entrambi i vettori e la trasmissione della dengue è stata modellata. Gran parte dell’Europa, comprese molte parti del Regno Unito, sono state trovate adatte per Ae. albopictus; tuttavia, poche aree d’Europa, e nessuna nel Regno Unito, erano adatte per Ae. aegypti. Altri lavoratori riportano risultati simili. Tre modelli indicano che ampie parti del Regno Unito sono già adatte per Ae. albopictus e prevedono una maggiore idoneità climatica in futuro. È importante notare che nell’autunno 2016 le uova di Ae. albopictus sono state raccolte per la prima volta nel Regno Unito (Inghilterra meridionale) .
La trasmissione dell’arbovirus richiede che le condizioni ambientali siano adatte sia al virus che al vettore, e anche quando i vettori sono presenti, può essere troppo freddo per la trasmissione virale. Gli studi sulle esigenze climatiche del virus chikungunya (basati sulle condizioni dei focolai passati) indicano una temperatura minima di soglia di 20-22 °C. Combinando questa soglia con le esigenze climatiche del vettore, il Regno Unito risulta essere climaticamente inadatto alla trasmissione del chikungunya al momento attuale, sebbene alcune parti dell’Inghilterra possano modificarsi per diventare “piuttosto inadatte” (la seconda più bassa delle cinque classi di rischio) più avanti nel secolo. Nessuna parte del Regno Unito diventa adatta allo sviluppo del virus della dengue (in Aedes aegypti) entro il 2100. Non c’è consenso, tuttavia, Altri modelli di capacità vettoriale trovano che sotto gli scenari di emissione più estremi c’è un rischio di trasmissione della dengue da Ae. aegypti (e in misura minore, Ae. albopictus) durante l’estate del Regno Unito entro il 2100 .
Mentre c’è consenso sul fatto che il clima influenza la trasmissione della borreliosi di Lyme trasmessa da zecche, e un certo accordo sul fatto che la diffusione verso nord del vettore in Svezia è attribuibile al recente riscaldamento, non ci sono modelli pubblicati che proiettano la sua futura incidenza in Europa sotto scenari di cambiamento climatico. I modelli per altre regioni temperate prevedono che il cambiamento climatico permetterà l’espansione settentrionale della gamma dei vettori della zecca. Lyme e i suoi vettori si trovano già in tutto il Regno Unito e, pertanto, l’aumento dell’idoneità climatica può essere limitato all’aumento dell’altitudine e al cambiamento dell’incidenza. I driver non climatici, tuttavia, giocano un ruolo dominante nell’epidemiologia della malattia di Lyme e le tendenze future in agricoltura, uso del suolo, popolazioni di animali selvatici e turismo avranno un ruolo importante nel determinare i modelli futuri della malattia: (i) una migliore sorveglianza della malattia e, se del caso, dei vettori, in modo che i casi sporadici e i focolai, o l’aumento del rischio di questi, possano essere individuati precocemente; (ii) valutazioni del rischio della probabilità di casi o focolai di una malattia emergente, aggiornate regolarmente quando sono disponibili nuovi dati, comprese le previsioni basate sui dati relativi a vettori, malattie, clima, sociodemografia e viaggi/trasporti; e (iii) maggiore preparazione ai focolai.
La diffusione verso nord di Ae. albopictus indica la necessità di una sorveglianza attiva per le zanzare invasive. C’è una forte evidenza che parte della diffusione di Ae. albopictus nell’Europa continentale è associata al trasporto su veicoli, poiché, per esempio, è stata intrappolata nelle aree di servizio autostradali. L’ampio movimento di auto e veicoli merci nel Regno Unito dall’Europa continentale dovrebbe essere considerato una probabile via di ingresso di questa zanzara. Il trattamento insetticida dei veicoli che entrano nel Regno Unito potrebbe aiutare a ridurre questo rischio. La “disinfezione”, come descritta dal Regolamento Sanitario Internazionale dell’OMS, è già usata per uccidere gli insetti negli aerei che arrivano in certi paesi. Aedes albopictus è anche entrato in molti paesi in pneumatici di veicoli usati o nel “lucky bamboo”, una pianta d’appartamento importata dalla Cina. Si raccomanda la sorveglianza delle zanzare ai porti di entrata di tali prodotti.
Un noto vettore del virus del Nilo occidentale, Culex modestus, si è ristabilito nel Regno Unito. La sorveglianza all’interno delle regioni colpite può aiutare a identificare le aree di particolare rischio di trasmissione del virus; e la sorveglianza al di fuori di tali aree può essere utilizzata per monitorare la sua ulteriore diffusione.
Le misure di adattamento alla malattia di Lyme includono una maggiore consapevolezza del pubblico, in termini di riconoscimento dei sintomi e l’adozione di misure per evitare le zecche; e migliorare la sorveglianza a livello nazionale. Per la sorveglianza, è stato raccomandato di basare la definizione clinica della malattia di Lyme sul rash cutaneo che si verifica in circa 90% dei casi, piuttosto che sulla rara neuroborreliosi di Lyme che ha bisogno di conferma di laboratorio. Previsioni del rischio di esposizione a vettori di zecche o Lyme, sulla base di informazioni geografiche e climatiche, aiuterà il pubblico a prendere precauzioni adeguate.
Il rischio di focolai di malattie emergenti nel Regno Unito, in particolare vettoriale, alimentare e malattie trasmesse dall’acqua, è probabile che continui ad aumentare come il nostro clima cambia. Nuovi dati saranno spesso disponibili, come le mappe aggiornate della presenza di vettori potenzialmente invasivi nell’Europa continentale. Le valutazioni del rischio dovrebbero, quindi, essere regolarmente aggiornate.
La preparazione alle epidemie di malattie trasmesse da vettori richiede (i) la conoscenza dei vettori, (ii) l’identificazione delle aree ad alto rischio, (iii) in tali aree, una maggiore consapevolezza del pubblico e degli operatori sanitari e (iv) lo sviluppo di politiche e l’approvazione di una legislazione che permetta programmi di controllo dei vettori. Un piano di emergenza dovrebbe essere sviluppato per il caso in cui Ae. albopictus venga individuato nel Regno Unito.