Un estudio dirigido por el Barcelona Supercomputing Center ha analizado casi 60 000 casos de enfermedades neumocócicas graves, como la neumonía invasiva, la sepsis o la meningitis. Los resultados muestran cómo las infecciones están relacionadas con factores ambientales como la polución del aire y las altas temperaturas.
Un nuevo trabajo publicado en la revista Nature Microbiology identifica la contaminación atmosférica y determinadas condiciones climáticas, como las altas temperaturas, como factores que pueden modificar el riesgo de desarrollar enfermedades neumocócicas invasivas.
El efecto varía según el subtipo y la variante genómica de la bacteria responsable de la infección
El análisis se ha llevado a cabo en el marco del proyecto Global Pneumococcal Sequencing, en colaboración con el Instituto Wellcome Sanger y el Instituto Nacional de Enfermedades Transmisibles de Sudáfrica.
La exposición a la contaminación atmosférica en la infancia aumenta el riesgo de síndrome metabólico
Un microorganismo diverso
La enfermedad neumocócica invasiva está causada por la bacteria Streptococcus pneumoniae y puede provocar graves problemas de salud, como neumonía, meningitis o infecciones del torrente sanguíneo.
La supercomputación ha sido clave para analizar conjuntamente este vasto volumen de datos clínicos, epidemiológicos, medioambientales y genómicos
Para estudiar la relación entre esta diversidad bacteriana y los factores ambientales, el equipo de investigación analizó 59 017 casos de enfermedad neumocócica invasiva registrados a lo largo de 19 años en más de 500 hospitales de Sudáfrica.
La investigación también incluyó la secuenciación genómica de aproximadamente 4 350 muestras bacterianas, junto con datos sobre la contaminación atmosférica, la temperatura y la humedad.
La supercomputación ha sido clave para analizar conjuntamente este vasto volumen de datos clínicos, epidemiológicos, medioambientales y genómicos. El uso del superordenador MareNostrum 5 ha permitido a los investigadores examinar cómo varía el riesgo según la región, el momento, la edad, la manifestación de la enfermedad y las diferentes variantes bacterianas, así como estudiar el tiempo que puede transcurrir entre la exposición ambiental y la aparición de la infección.
Un riesgo que varía según la bacteria
Los resultados muestran una asociación positiva entre la exposición a partículas finas de PM2.5 (contaminantes atmosféricos microscópicos) y el riesgo de desarrollar enfermedad neumocócica invasiva. Sin embargo, la intensidad y el momento en que se produce este aumento del riesgo varían en función de la edad de las personas afectadas, el cuadro clínico de la enfermedad y, sobre todo, el tipo de bacteria responsable de la infección. En algunos casos, el aumento del riesgo se produce inmediatamente después de una exposición elevada a las PM2.5, mientras que en otros puede tardar varias semanas en manifestarse.
La cepa bacteriana influye en quiénes podrían correr un mayor riesgo en función de su microbioma respiratorio
Según la investigadora, la cepa bacteriana influye en el momento en que aparece la enfermedad y en quiénes podrían correr un mayor riesgo en función de su microbioma respiratorio, “lo que significa que el riesgo no es el mismo en todas las situaciones ni para todas las personas”. “Al extrapolar nuestros hallazgos a otras partes del mundo, comprenderemos mejor quiénes corren el mayor riesgo para la salud debido a la exposición ambiental y qué factores deben abordarse en las diferentes regiones, como la mejora de la calidad del aire urbano”, añade.
Temperatura y humedad
La temperatura y la humedad también mostraron efectos diferentes. Las temperaturas mínimas entre 4 °C y 10 °C se asociaron con un aumento moderado del riesgo acumulado durante las ocho semanas posteriores a la exposición. Se observó un patrón similar con niveles moderados de humedad relativa, entre el 33 % y el 49 %.
Con temperaturas máximas elevadas, entre 27 °C y 38 °C, el riesgo de enfermedad aumentó hasta un 10 % durante la semana posterior a la exposición
Rachel Lowe, líder del grupo GHR del BSC (en el que trabajaba Sophie Belman), explica: “El cambio climático y la rápida urbanización están alterando de forma fundamental las condiciones ambientales que influyen en el riesgo de enfermedades infecciosas. Al vincular la monitorización a largo plazo del clima y la calidad del aire con los resultados de salud, este trabajo pone de relieve cómo los patrones ambientales cambiantes pueden amplificar los riesgos para la salud pública. Proteger a las comunidades más expuestas al riesgo requerirá una colaboración intersectorial y estrategias sanitarias adaptativas que puedan seguir el ritmo de un entorno cambiante».
Los resultados indican que la relación entre la contaminación, las condiciones climáticas y el riesgo de enfermedad varía en función de las variantes bacterianas que circulan en la población. Al mismo tiempo, las condiciones ambientales podrían favorecer de manera diferente a determinados serotipos o linajes y, por lo tanto, contribuir a determinar qué variantes bacterianas tienen más éxito y circulan en la población.
La integración de datos medioambientales, epidemiológicos y genómicos podría ayudar en el futuro a desarrollar sistemas de vigilancia más precisos y estrategias de salud pública adaptadas a las variantes predominantes en un momento dado.
La investigación sienta así las bases para anticipar mejor los periodos de riesgo y comprender cómo los cambios en la contaminación atmosférica y el clima pueden influir en la evolución de enfermedades infecciosas graves. Se trata de un conocimiento que ejemplifica, una vez más, cómo la ciencia puede traducirse en herramientas útiles para proteger la salud y orientar la toma de decisiones al servicio de la sociedad.
Referencia:
S. Belman, C. Lekhuleni, J. Kleynhans, et al. La estructura poblacional del neumococo influye en los efectos de la contaminación atmosférica sobre el riesgo de enfermedad invasiva en Sudáfrica. Nature Microbiology (2026).