Choroby alergiczne górnych dróg oddechowych w aspekcie zmian klimatycznych

dr n. med. Piotr Rapiejko | 2010-10-01

fot. P.Rapiejko

Wstęp

Globalne ocieplenie – te słowa od wielu lat nie schodzą z pierwszych stron gazet. Wszystkie modele klimatyczne zgodne są co do kierunku zmian temperatury do końca obecnego wieku (różnice odnoszą się jedynie do wartości tych zmian). Grozi nam globalne ocieplenie przynajmniej przez  kilkadziesiąt najbliższych lat.  Według Czwartego Raportu IPCC (Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change) w ciągu dwóch najbliższych dekad należy spodziewać się ocieplenia  rzędu 0,2 st C na dekadę. 

Fenolodzy  zauważyli wiele zmian w systemach biologicznych, które spowodowane są wzrostem temperatury. Zaobserwowano m.in. wcześniejszy; początek botanicznego przedwiośnia i wiosny, wcześniejszy rozwój kwiatostanów i liści. Zaobserwowano również wiele przypadków zmiany zasięgu występowania gatunków roślin i zwierząt. Nawet nieznaczne ocieplenie wpływa na wydłużenie okresu wegetacji roślin. Zmiany klimatu wywołują również bardziej złożone zmiany w ekosystemach. Ekstremalne warunki jak, powodzie, okresy suszy, pożary wpływają na procesu rozmnażania się roślin, w tym na produkcji ziaren pyłku roślin (źródło aeroalergenów).

Z medycznego punktu wiedzenia przewidywane zmiany klimatu mogą wpłynąć niekorzystnie na zdrowie ludzi. Fale upałów, powodzie, susze, pożary, silne wiatry,  w Europie w połączeniu z procesem starzenia się społeczeństwa (oba procesy łącznie) niosą za sobą negatywne skutki zdrowotne i przyczyniają się do wzrostu śmiertelności. Ryzyko zwiększonej śmiertelności wśród ludzi starszych i dzieci rośnie szczególnie w przypadkach gdy upałom towarzyszy wzrost stężenia zanieczyszczeń powietrza i aeroalergenów na obszarach miejskich.

Istnieje również znaczne ryzyko zwiększenia zasięgu chorób które nie występowały w klimacie umiarkowanym, w tym chorób przewodu pokarmowego (ostre biegunki), choroby układu oddechowego i układu krążenia oraz chorób przenoszonych przez owady (np. denga, malaria, borelioza i odkleszczowe zapalenie mózgu itd.)

Choroby alergiczne

Objawy alergicznego zapalenia błony śluzowej nosa występują u blisko 1/4 populacji krajów rozwiniętych.  W Polsce w ostatnim dwudziestoleciu zaobserwowano  gwałtowny wzrost zachorowań na schorzenia alergiczne, w tym na alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa. W badaniach epidemiologicznych ECAP (Epidemiologia Chorób Alergicznych w Polsce) prowadzonych pod kierunkiem prof. Bolesława Samolińskiego z Zakładu Profilaktyki Zagrożeń Środowiskowych i Alergologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego w grupie 20454 respondentów stwierdzono występowanie nieżytu nosa u 36,08% badanych. Częstość występowania alergiczny zapalenia błony śluzowej nosa została oceniona na 28,8%.

Pomimo, że alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa nie ma zwykle ciężkiego przebiegu to jednak w znacznym stopniu wpływa na społeczne życie chorych, na wydajność pracy i nauki . Objawy alergicznego zapalenie błony śluzowej nosa upośledza sprawność do stopnia, w którym niemożliwe staje się normalne funkcjonowanie organizmu. Prowadzi to do zwiększonej absencji chorobowej i pociąga za sobą konieczność wydatkowania znacznych kosztów przeznaczonych na farmakoterapię. Z uwagi na rozpowszechnienie chorób alergicznych wszystkie elementy wpływające na zaostrzenie objawów klinicznych lub wzrost zachorowań na schorzenia alergiczne muszą być szczegółowo analizowane.

Nos stanowi początek dróg oddechowych pełni bardzo ważne funkcję m.in. nawilża, nagrzewa i oczyszcza wdychane powietrze z zanieczyszczeń, w tym również z alergenów. Alergiczne zapalenie błony śluzowej nosa jest chorobą ogólnoustrojową z manifestacją głównych objawów w zakresie błony śluzowej nosa, garda, krtani i spojówek. Typowe objawy alergicznego zapalenia błony śluzowej nosa to; świąd i kichanie, wodnista lub śluzowa wydzieliną z nosa,  niedrożność lub upośledzenie drożności nosa, a  także objawy zapalenia toczącego się w obrębie worka spojówkowego, błony śluzowej jamy ustnej i gardła, błony śluzowej krtani, tchawicy i oskrzeli. Często na eksponowanych na alergen fragmentach skóry występuje wyprysk powietrzno pochodny. W okresach intensywnego pylenia roślin, gdy stężenia progowe niezbędne do wywołania objawów alergicznych są przekroczone może dochodzić do rozwinięcia się procesu alergicznego również w obrębie błony śluzowej krtani, co prowadzi do dysfunkcji narządu głosu. Bezpośrednią przyczyną reakcji zapalenia alergicznego jest nadwrażliwość na alergeny pyłku roślin, grzybów mikroskopowych (pleśniowych) i alergeny roztoczy oraz alergeny zwierząt domowych.

Najczęstsze  alergeny powietrzno-pochodne w naszej strefie klimatycznej:
- Alergeny pyłku roślin:

  • alergeny pyłku traw
  • alergeny pyłku brzozy (oraz olszy i leszczyny)
  • alergeny pyłku bylicy
- Alergeny roztoczy kurzu domowego
- Alergeny grzybów mikroskopowych; alergeny zarodników z rodzaju Alternaria i  Cladosporium
- Alergeny zwierząt domowych; alergeny kota, alergeny psa, alergeny drobnych gryzoni (świnki morskiej, chomika, myszy).

Nasilenie objawów chorobowych jest ściśle uzależnione od stopnia ekspozycji na alergeny. Im wyższe stężenie alergenów w otoczeniu chorego tym bardziej nasilone są objawy alergiczne. W badaniach przeprowadzonych na dużej grupie chorych przebywających na ograniczonym obszarze 2 warszawskich gmin udowodniono, że pierwsze objawy chorobowe u osób uczulonych na alergeny pyłku traw pojawiają się przy ekspozycji na stężenie ok. 20 ziaren pyłku traw w 1 m3 powietrza, a przy stężeniu 50 z/m3 pyłku traw objawy wystąpią u wszystkich chorych. Do wystąpienia objawów chorobowych u  osób uczulonych na alergeny pyłku drzew wymagana jest ekspozycja na wyższe stężenia. Objawy u wszystkich osób nadwrażliwych na alergeny pyłku brzozy pojawiają się po ekspozycji na stężenie ok. 85 ziaren pyłku brzozy /m3 powietrza.

Z uwagi na znaczne różnice w warunkach meteorologicznych w poszczególnych latach terminy pylenia roślin oraz wartości stężenia pyłku mogą w kolejnych latach różnić się od średnich wieloletnich. Dla przykładu sezon pylenia leszczyny i olszy w 2010 roku rozpoczął się dopiero w ostatniej dekadzie marca, czyli około 2-3 tygodnie później niż we wcześniejszych latach. Dlatego niezbędne jest prowadzenie stałego monitoringu stężenia pyłku roślin w atmosferze, a zarówno chorzy jak i lekarze powinni korzystać na bieżąco w trakcie sezonu pylenia z aktualnych prognoz przygotowywanych przez Ośrodek Badania Alergenów Środowiskowych i publikowanych w internecie na stronie www.alergen.info.pl oraz w programach informacyjnych TVP. Retrospektywne dane stężenia pyłku roślin i spor grzybowych dostępne w publikacjach na stronie kwartalnika Alergoprofil.

Zmiany klimatyczne a choroby alergiczne dróg oddechowych

W ostatnim okresie opublikowano szereg prac poświęconych elementom epidemiologicznym chorób alergicznych u dorosłych i dzieci w aspekcie zmian klimatu, zmianom koncentracji alergenów , oraz możliwościom przeciwdziałania w/w zmianom na poziomie zarządzania opieką zdrowotną.

Najczęściej podnoszony jest aspekt wydłużenia sezonów pylenia roślin produkujących ziarna pyłku roślin zawierające silne alergeny. W Polsce do najczęstszych przyczyn alergicznego nieżytu nosa i spojówek oraz astmy pyłkowej należy uczulenie na alergeny pyłku traw. Wydłużenie sezonu pylenia traw może wpłynąć na zwiększenie rocznej sumy dobowych stężeń pyłku traw, a tym samym całkowitej ekspozycji na alergeny pyłku tych pospolitych roślin. Na obecnym stanie wiedzy nie jest możliwa ocena wpływu tych zmian na nasilenie objawów klinicznych u chorych z nadwrażliwością na alergeny pyłku traw. Wpływ ten nie powinien być jednak znaczący. W przypadku ocieplenia klimatu, można nawet spodziewać się spadku całkowitej ekspozycji na alergeny pyłku traw z uwagi na możliwość występowania okresów suszy i upałów, które hamują wegetację większości gatunków traw. Stężenia pyłku traw jakie obecnie rejestrowane są w krajach Europy Południowej są mniejsze od tych na jakie eksponowani są alergicy w Polsce. Bez wątpienia jednak wydłuży się okres ekspozycji na alergeny pyłku traw, a tym samym dłuższy będzie okres występowania objawów klinicznych (aczkolwiek mogą być one mniej nasilone).

W przypadku alergenów pyłku brzozy wpływ ocieplenia klimatu nie powinien mieć wpływu na wzrost stężenia alergenów pyłku brzozy, można nawet mieć nadzieję na spadek stężeń maksymalnych. Uczulenie na alergeny pyłku brzozy jest bowiem najbardziej charakterystyczne dla krajów Europy Północnej i Centralnej.

Wraz z ocieplaniem klimaty można natomiast spodziewać się wzrostu stężeń maksymalnych oraz rocznej sumy stężeń pyłku bylicy. Uczulenie na alergeny pyłku tego pospolitego chwastu jest trzecią co do częstości przyczyną alergicznego nieżytu nosa wywołanego przez alergeny pyłkowe w Polsce.

Nowe rośliny o właściwościach uczulających

Alergenem, który w najbliższych latach może mieć znaczny wpływ na rozwój schorzeń alergicznych dróg oddechowych w Polsce jest pyłek ambrozji. Alergen pyłku ambrozji jest najczęstszą przyczyną pyłkowicy w Ameryce Północnej i przez wiele lat uważano, że nie stanowi problemu w Europie. Od końca lat 60 ambrozja obecna jest we Francji, północnych Włoszech, na Ukrainie, w krajach bałkańskich, na Węgrzech i południowej Austrii, a ostatnio także na terenie Polski (głównie w zachodniej, południowo wschodniej i częściowo centralnej Polsce). Uczulenie na alergeny pyłku ambrozji jest obecnie jednym z istotniejszych problemów na terenie Węgier. Pyłek ambrozji znaleziony w atmosferze Polski (w pojedynczych dniach nawet w wysokim stężeniu) pochodzi najprawdopodobniej z roślin wysianych wraz z importowanym zbożem. Wskazuje na to ograniczone występowanie okazów ambrozji np. w okolicach stacji przeładunkowych i dworców kolejowych. Kwitnienie przypada na drugą połowę sierpnia i wrzesień. Rodzaj ambrozja należy do rodziny Astrowate (Asteraceae), dawniej: Compositae. Ambrozja jest rośliną zielną, jednoroczną (Ambrosia artemisiifolia i A. trifida) lub byliną jak A. psilostachya. W Polsce stwierdzono obecność trzech gatunków ambrozji: ambrozja bylicolistna  (Ambrosia artemisiifolia L.) - elatior, ambrozja zachodnia (Ambrosia psilostachya DC.), ambrozja trójdzielna (Ambrosia trifida).

Z uwagi na to, iż ambrozja wysiewana jest głównie z importowanym zbożem, obserwowana jest najczęściej w okolicach kolejowych stacji przeładunkowych, elewatorów zbożowych i punktów oczyszczania ziarna zbóż i zaliczana jest do efemerofitów, czyli gatunków pojawiających się przejściowo i szybko wymierających na danym terenie. Z tego też powodu jej stanowiska szybko zanikają. W 2001 roku w Warszawie znaleziono (Rapiejko, dane niepublikowane) 3 stanowiska Ambrosia artemisiifolia w pobliżu torów kolejowych. W 2002 i 2003 roku nie odnaleziono na tym terenie okazów ambrozji. Do niedawna przyjmowało się, że ze względu na wymagania klimatyczne, ambrozja w Polsce nie może rozmnażać się poprzez nasiona. Stała obserwacja, jakiej poddano 3 odnalezione stanowiska Ambrosia artemisiifolia w Warszawie w 2001 roku wykazała, że obserwowane okazy nie wytworzyły dojrzałych nasion, pomimo licznych kwiatostanów i obfitego pylenia. Brak wytworzonych nowych nasion może sugerować, że nowe okazy pojawiają się w tych miejscach gdzie wysiane zostaną zawleczone lub wysiane z importowanym zbożem nasiona ambrozji.

Obserwacje okazów ambrozji rosnącej w Ogrodzie Botanicznym we Wrocławiu oraz okazów ambrozji w Ośrodku Badania Alergenów Środowiskowych w Warszawie wykazały, że od co najmniej 5 lat okazy ambrozji poddane obserwacji wytwarzają nasiona zdolne do kiełkowania.

Ambrozja bylicolistna i ambrozja trójdzielna są roślinami zielnymi, jednorocznymi. Natomiast ambrozja zachodnia (Ambrosia psilostachya DC) jest byliną i może rozprzestrzeniać się wegetatywnie. Ambrozja rosnąca w Polsce najlepiej rozwija się w miejscach słonecznych i osłoniętych, z podłożem suchym o małej żyzności. Wraz ze zmianami klimatycznymi oraz zwiększeniem terenów dogodnych dla rozwoju ambrozji możliwe jest osiedlanie się ambrozji na nowych terenach. W populacji warszawskiej autor stwierdził wzrost częstości dodatnich testów skórnych z alergenem pyłku ambrozji z 0,3% w 1998 roku do 1,5% w 2003 roku. W kolejnych badaniach nadal obserwuje się tendencję wzrostową.

Innym przykładem rośliny której służą zmiany klimatyczne zachodzące w Polsce jest sumak jadowity (Toxicodendron radicans) zwany też trującym bluszczem. Roślina ta ma silnie właściwości uczulające - wywołuje bowiem alergiczne kontaktowe zapalenie skóry u blisko 80% populacji. Już jednorazowy kontakt z jej alergenem wywołuje uczulenie.

Zarodniki grzybów mikroskopowych (pleśniowych)

Zarodniki grzybów mikroskopowych z rodzaju Alternaria i Cladosporium oraz Fusarium i Mucor są źródłem silnych alergenów. Maksymalne stężenia zarodników tych grzybów obserwowane są przede wszystkim w lecie; w lipcu, sierpniu i wrześniu. Ocieplenie klimatu może wpłynąć na wydłużenie  okresu zarodnikowania w/w grzybów i wzrost ekspozycji na ich alergeny. Z uwagi na wielkość zarodnik grzybów mikroskopowych łatwo penetrują do dolnych dróg oddechowych.

Niezmiernie istotnym problemem podnoszonym przez wielu badaczy jest także obecność alergenów grzybów w spożywanym pokarmie spowodowana rozprzestrzenianiem się chorób grzybiczych wywołanych zmianami klimatycznymi, co zostało dobrze udokumentowane dla grzybów z rodziny Aspergillus infekujących uprawy.

Zanieczyszczenie powietrza

Od dawna obserwowano,  że wzrost zanieczyszczeń powietrza ma niekorzystny wpływ na nasilenie objawów  u pacjentów ze schorzeniami dróg oddechowych. Powodem tych dolegliwości jest nie tylko podrażnienie błony śluzowej dróg oddechowych i zaburzenia jej funkcji ale również wpływ zanieczyszczeń powietrza na rośliny i produkcję alergenów.

Dwutlenek węgla

Wzrost stężenia dwutlenku węgla i wzrost temperatury powietrza mogą wpływać na zwiększenie metabolizmu roślin poprzez przyspieszenie fotosyntezy, to z kolei przyspiesza wzrost roślin, zdolności do rozprzestrzeniania się i zajmowania nowych terenów oraz wzrost zawartości stężenia niektórych substancji (w tym mających właściwości alergenowe) w liściach i ziarnach pyłku.

Wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze powoduje, że sumak jadowity rośnie 150% szybciej niż w warunkach kontrolnych, a w dodatku jego liście zawierają 153% więcej silnie uczulającego  urushiolu.

Wzrost stężenia dwutlenku węgla wpływa też na silnie uczulającą ambrozję. Hodowla ambrozji w warunkach eksperymentalnych  w dwóch różnych zamkniętych środowiskach o różnym stężeniu CO2 przyniosła bardzo ciekawe wyniki. W pierwszym środowisku , odpowiadającemu obecnym warunkom poziom dwutlenku węgla wynosił 350 części na milion, w drugim - 700 części na milion. Ambrozja rosnąca w warunkach wyższego stężenia CO2 wytworzyła o 61 procent więcej ziaren pyłku. Konsekwencją może być nie tylko wzrost zagrożenia silnym alergenem ale również ryzyko zaburzeń równowagi w świecie roślin.

Powyższe informacje stanowią jedynie przegląd zagrożeń jakie niosą za sobą zmiany klimatu naszej planety. Powinniśmy wszyscy zjednoczyć się w działaniach zmierzających do ograniczenia produkcji gazów cieplarnianych i zanieczyszczenia atmosfery. Zróbmy to dla nas, a przede wszystkim z myślą o naszych dzieciach i wnukach.

Zalecenia profilaktyczne

Zalecenia dla osób uczulonych na alergeny pyłku roślin
1.    Sprawdź informacje o aktualnym i prognozowanym stężeniu pyłku uczulającej Cię rośliny (TVP, Internet www.alergen.info.pl), gdy jest :

  • spędzaj czas w pomieszczeniach zamkniętych
  • unikaj zajęć na wolnym powietrzu
  • zamykaj okna i drzwi w godzinach, gdy stężenie pyłku jest najwyższe
  • stosuj filtry powietrza
  • podróżuj samochodem z zamkniętymi oknami i zainstalowanym filtrem pyłkowym
  • wychodząc z domu załóż okulary słoneczne, aby uchronić oczy przed kontaktem z   pyłkiem
  • po powrocie do domu zmień odzież, umyj ręce i twarz lub weź kąpiel, by usunąć osadzone ziarna pyłku
  • Na spacer wybierz się po długotrwałym deszczu, gdy stężeniu pyłku jest najniższe
  • Pamiętaj o konieczności koszenia trawnika wokół domu, zadbaj jednak  aby ktoś Cię w tym wyręczył
  • Wakacje spędzaj nad morzem, w wysokich górach lub na rejsie żeglarskim

Zalecenia dla osób uczulonych na alergeny grzybów mikroskopowyh (pleśni)

  • unikaj prac w ogrodzie, grabienia liści, pracy przy kompoście, ścinania traw, żniw
  • unikaj miejsc szczególnie dogodnych dla rozwoju grzybów: szklarni, drewnianych domków letniskowych, piwnic, pralni, krytych basenów, sauny, łaźni
  • zadbaj o prawidłową wentylację pomieszczeń
  • unikaj nadmiernej wilgoci w pomieszczeniach zamkniętych
  • nie używaj nawilżaczy powietrza
  • usuń rośliny lub ogranicz liczbę roślin doniczkowych w domu
  • unikaj tapet na ścianach oraz wykładzin na podłogach
  • łatwo psujące się owoce i warzywa przechowuj w lodówce
  • regularnie usuwaj odpadki kuchenne
  • unikaj miejsc w których widoczny jest wzrost pleśni
Pamiętaj. Żadna pojedyncza metoda profilaktyczna nie jest wystarczająco skuteczna. Stosuj się do zaleceń swojego lekarza i regularnie przyjmuj zalecone leki.

Zalecenia dla osób cierpiących na schorzenia dróg oddechowych (np. astma oskrzelowa, POCHP) w okresie upałów.
  • ogranicz ekspozycję na wysokie temperatury
  • dostarczać z wyprzedzeniem ostrzeżenia o zagrożeniach upałami oraz porady dla osób z grup ryzyka
  • utrzymuj chłód w pomieszczeniach mieszkalnych
  • dbaj o chłodzenie i odpowiednie nawodnienie organizmu


Dr n. med. Piotr Rapiejko
1.    Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie
2.    Ośrodek Badania Alergenów Środowiskowych w Warszawie