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Una investigación liderada por el Instituto de Salud Global de Barcelona (ISGlobal) ha descubierto que los microorganismos pueden recorrer grandes distancias en la troposfera, la capa de la atmósfera terrestre que está en contacto con la superficie de la Tierra, después de analizar muestras de aire tomadas a altitudes de hasta 3.000 metros sobre Japón.
Este análisis ha revelado la presencia de una amplia gama de bacterias y hongos viables transportadas por masas de aire originadas a más de 2.000 kilómetros de distancia, en regiones enriquecidas con fertilizantes y pesticidas. De este modo, el estudio revela una nueva vía por la que patógenos humanos, animales y vegetales pueden viajar a regiones geográficas distantes.
Los patógenos pueden viajar por el aire, pero se sabe poco sobre la diversidad de microbios que pueden sobrevivir a grandes altitudes, donde las condiciones son duras. "Sabemos que por encima de un cierto punto en la troposfera (llamado capa límite planetaria), ciertos materiales pueden desplazarse largas distancias debido a que el aire en esta región está aislado de la superficie y hay menos fricción. Pero no sospechábamos que microorganismos viables pudieran estar allí también," explica Xavier Rodó, investigador ICREA en ISGlobal.
Los investigadores han realizado hasta diez vuelos troposféricos para examinar la diversidad microbiana a grandes altitudes, mientras que la mayoría de los estudios se han realizado a pocos metros sobre el suelo o el océano. Todos los vuelos se planificaron para seguir las corrientes de viento procedentes de Asia continental en lo que se conoce como puentes troposféricos, que conectan aire de regiones distantes del mundo.
En este caso, el aire que se eleva en China continental y que luego desciende sobre Tokio debido a las condiciones meteorológicas típicas del invierno. A modo de comparación, también se recogieron muestras a nivel del suelo en Chofu (Japón) y se analizó la composición química y biológica de un total de 22 muestras de filtros de aerosol recogidas durante febrero y abril de 2014.
Mediante secuenciación de ADN, el equipo de investigación identificó más de 266 géneros de hongos y 305 géneros de bacterias asociados a los aerosoles, algunos de los cuales son potencialmente patógenos para los seres humanos, otros animales o las plantas. El cultivo de algunas de las muestras permitió demostrar que las bacterias recogidas del aire eran viables y que algunas eran resistentes a los antibióticos de uso común.
"Sorprendentemente, la cepa de Micrococcus luteus aislada mostró resistencia a múltiples fármacos, incluyendo carbapenems, glicopéptidos, ciprofloxacina y trimetoprim-sulfametoxazol. Nuestros hallazgos sugieren que la resistencia a los antimicrobianos podría propagarse a grandes distancias por esta vía hasta ahora desconocida", destaca Sofya Podzniakova, co-primera autora del estudio.
La asociación de estos aerosoles con ciertos elementos como el sulfato de zinc y el potasio, utilizados habitualmente en fertilizantes y pesticidas, sugiere un origen agrícola, de acorde con la presencia de tierras de cultivo intensivo en el noreste de China. En los días muestreados, las muestras de vuelo y de tierra fueron muy similares en cuanto a diversidad microbiana, lo que puede explicarse por el descenso del aire desde grandes altitudes hasta el suelo.
"Nuestro estudio revela por primera vez una gran diversidad de microbios que se propagan por las corrientes de viento a miles de kilómetros de su origen por intensos túneles de viento que se forman a algunos kilómetros de altura en la troposfera", afirma Rodó. "Estos hallazgos representan un cambio de paradigma en nuestra comprensión de cómo la salud humana puede verse afectada por patógenos que prosperan en el ambiente, especialmente en el aire".
Aunque la investigación no demuestra una relación causal entre la presencia de patógenos humanos en los aerosoles y un efecto sobre la salud, sí subraya la necesidad de seguir explorando la propagación de distintos microbios patogénicos sobre grandes distancias.
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