ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Αναπληρωτής Διευθυντής 251 Γενικό Νοσοκομείο Αεροπορίας / Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Αθηνών / Μετεκπαιδευθείς εις Royal Brompton Hospital / Imperial College University, St Thomas Hospital, London, UK / Μέλος της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας Αλλεργιολογίας και Kλινικής Ανοσολογίας / Επιστημονικός συνεργάτης του Δ.Θ.Κ.Α.Υγεία

Ιατρείο: Αγίου Τρύφωνος 3 & Γούναρη 41, Άνω Γλυφάδα 

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΡΥΠΑΝΣΗ ΚΑΙ ΑΛΛΕΡΓΙΕΣ

 Η ραγδαία αύξηση της συχνότητας εμφάνισης αναπνευστικής αλλεργίας στις χώρες με δυτικό τρόπο ζωής  έχει συνοψισθεί ως «θεωρία της υγιεινής». Στα πλαίσια αυτά είναι προφανές ότι κομβικός είναι ο ρόλος της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.  Η μακροχρόνια έκθεση σε ατμοσφαιρική ρύπανση του εξωτερικού χώρου (π.χ., από την κυκλοφορία, τη βιομηχανία), σύμφωνα με μελέτες, επηρεάζει αρνητικά την υγεία του αναπνευστικού συστήματος. Πολυκεντρική μελέτη σε πέντε ευρωπαϊκές ομάδες γεννήσεων (διεξήχθη στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Μελέτης Κοορτών για την Επίδραση της Ατμοσφαιρικής Ρύπανσης , ESCAPE) έδειξε ότι η έκθεση σε οξείδια PM και αζώτου συσχετίστηκε με κακή πνευμονική λειτουργία σε παιδιά σχολικής ηλικίας. Μια πρώιμη ανάλυση της ESCAPE δεν βρήκε στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και της ανάπτυξης  άσθματος έως σχολική ηλικία. Ωστόσο, η επανεξέταση αυτών των ομάδων όταν τα άτομα της μελέτης ήταν 14-16 ετών αποκάλυψε συσχετισμούς μεταξύ εμφάνισης άσθματος και έκθεσης σε NO2 και PM2,5  . Οι συσχετίσεις ήταν ιδιαίτερα ισχυρές στην περίπτωση του άσθματος που διαγνώστηκε μετά τη σχολική ηλικία. Μια πρόσφατη μετα-ανάλυση των επιδημιολογικών μελετών παρατήρησης που δημοσιεύθηκαν μεταξύ του 1999 και του 2016 έδειξε συσχέτιση μεταξύ της κυκλοφοριακής ρύπανσης και του παιδικού άσθματος. Άλλες μεγάλες μελέτες έχουν επίσης αναφέρει παρόμοιες σχέσεις μεταξύ της εξωτερικής ρύπανσης και του παιδικού άσθματος.

 Η ESCAPE ανέλυσε επίσης πέντε ευρωπαϊκές ομάδες ενηλίκων (συνολικά ~ 7500 συμμετέχοντες) και διαπίστωσε ότι η υψηλότερη έκθεση σε μονοξείδιο του αζώτου (NO), NO2 και PM10 από την κυκλοφορία συσχετίστηκε με μειωμένη πνευμονική λειτουργία κατά την ενηλικίωση. Σε μια πολύ πρόσφατη μελέτη της ESCAPE φάνηκαν επίσης συσχετίσεις μεταξύ της μειωμένης λειτουργίας των πνευμόνων και της έκθεσης σε PM2,5 σε ενήλικες, με ισχυρότερα αποτελέσματα να παρατηρήθηκαν για τους άνδρες. Μια άλλη εργασία στο πλαίσιο της ESCAPE βρήκε ενδεικτικές (αλλά μη σημαντικές) ενδείξεις ότι η μακροχρόνια έκθεση σε NO2, PM10 και PM2 5 συσχετίστηκε με υψηλότερη συχνότητα εμφάνισης άσθματος σε ενήλικες. Είναι ενδιαφέρον, μια πρόσφατη ανάλυση δεδομένων από τρεις μεγάλες ευρωπαϊκές μελέτες κοόρτης (με> 600.000 συμμετέχοντες) έδειξε ότι η μακροχρόνια έκθεση σε PM10 συσχετίστηκε σημαντικά με αύξηση 12,8% στον επιπολασμό του άσθματος κατά τη διάρκεια της ζωής. Επιπλέον, αρκετές μελέτες έχουν επιβεβαιώσει τη σχέση μεταξύ της εξωτερικής ρύπανσης και των παροξύνσεων του άσθματος. Συγκεκριμένα, μια μελέτη από τη «Βελτίωση της Γνώσης και το δίκτυο επικοινωνίας για τη λήψη αποφάσεων σχετικά με την ατμοσφαιρική ρύπανση και την υγεία στην Ευρώπη» (APHEKOM), το οποίο ανέλυσε δεδομένα από 10 ευρωπαϊκές πόλεις, έδειξε ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση ήταν υπεύθυνη για έως και το 15% του συνόλου των παροξύνσεων του άσθματος.

Όσον αφορά το ανώτερο αναπνευστικό, η αστική κατοικία έχει συσχετιστεί με υψηλότερο κίνδυνο αλλεργικής ρινίτιδας (ΑΡ) σε σύγκριση με την προαστιακή κατοικία. Ωστόσο, μελέτες που αξιολογούν την επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην έναρξη της ρινίτιδας απέδωσαν ασυνεπή αποτελέσματα τόσο στα παιδιά  όσο και στους  ενήλικες, κάτι που έρχεται σε αντίθεση το μεγάλο αποδεικτικό στοιχείο που σχετίζεται με τη ρύπανση του αέρα με το άσθμα.

Εκτός από την εξωτερική ρύπανση από την κυκλοφορία, τη βιομηχανία, την παραγωγή ενέργειας, τη θέρμανση, κ.λπ., οι εκπομπές από την κτηνοτροφία περιλαμβάνουν συγκεκριμένους ρύπους όπως οργανική σκόνη, τοξίνες από μικροοργανισμούς και αέρια όπως αμμωνία ή μεθάνιο. Αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν επίσης το αναπνευστικό σύστημα είτε άμεσα είτε μέσω του ρόλου τους ως πρόδρομοι άλλων ρυπογόνων σωματιδίων. Μελέτη μεγάλης κλίμακας με βάση τον πληθυσμό, συμπεριλαμβανομένων ~ 2000 Ολλανδών κατοίκων αγροτικών περιοχών, έδειξε πρόσφατα ότι τα αυξημένα επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης που σχετίζονται με τα ζώα συσχετίστηκαν με μειωμένη πνευμονική λειτουργία, ακόμη και σε άτομα που δεν ανήκουν σε αγροτικές δραστηριότητες.

Το αναπνευστικό επιθήλιο αποτελείται από ένα ψευδο-στρωματοποιημένο στρώμα επιθηλιακών κυττάρων αεραγωγού (ΑEC) που συνδυάζονται με κυτταρικά κύτταρα που παράγουν βλέννα.  Μια πρόσφατη μελέτη συνέκρινε την απόκριση πρωτοπαθών AEC ποντικού και ανθρώπου σε είτε κυκλοφορία που προέρχεται είτε από περιβαλλοντική (συλλέχθηκε μητροπολιτική περιοχή του Σίδνεϋ) PM2.5 και PM10. Αξιοσημείωτο, το περιβάλλον PM10 προκάλεσε μια ισχυρότερη έκκριση IL-6 και CXCL1 από AECs, αποτέλεσμα που αποδίδεται στην υψηλότερη περιεκτικότητα σε πλούσια σε σίδηρο σωματίδια από γεωλογική προέλευση, σε σύγκριση με την κυκλοφορία που προέρχεται ΜΜ10. Είναι σημαντικό ότι η έκκριση κυτοκινών που προκαλείται από ΡΜ10 εξαρτάται από τον τομέα δέσμευσης νουκλεοτιδίων, την πλούσια σε λευκίνη πρωτεΐνη επαναλαμβανόμενης πρωτεΐνης 3 (NLRP a 3), ένα συστατικό του φλασμώματος. μοντέλα αλλεργικού άσθματος σε ποντίκια, αλλά ήταν δυνατό να διατεθεί για ευαισθητοποίηση αλλεργιογόνου που διευκολύνεται από τα ΡΜ10.91 Αυτό το εύρημα δείχνει ότι το ΡΜ10 ενεργοποιεί διακριτές φλεγμονώδεις οδούς, οι οποίες θα μπορούσαν ανεξάρτητα να συμβάλουν στην παθογένεση του άσθματος.

Τα πρωτογενή AEC από ασθενείς με σοβαρό άσθμα απελευθέρωσαν περισσότερες κυτοκίνες όταν εκτέθηκαν σε εξάτμιση PM ή ντίζελ (DE) σε σύγκριση με εκείνα από υγιή άτομα  ή ασθενείς με λιγότερο σοβαρούς φαινοτύπους άσθματος. Αυτή η παρατήρηση μπορεί να εξηγήσει πώς οι επιθηλιακές προσβολές που προκαλούνται από τον ρύπο μπορούν να προκαλέσουν Εξάρσεις άσθματος. Ωστόσο, οι τμηματικές προκλήσεις αλλεργιογόνου σε ατοπικά άτομα που εκτίθενται είτε σε DE είτε σε φιλτραρισμένο αέρα δεν προκάλεσαν διαφορετική απελευθέρωση φλεγμονωδών μεσολαβητών. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι το ανοσοενισχυτικό αποτέλεσμα μπορεί να βασίζεται σε επαναλαμβανόμενες εκθέσεις. Μια πρόσφατη μελέτη ποντικού συνέκρινε τα αποτελέσματα μιας έκθεσης δύο ωρών στο DE ή στο φερόμενο λιγότερο τοξικό βιοντίζελ (BD). Και τα δύο προϊόντα εξάτμισης προκάλεσαν καρδιαγγειακή και πνευμονική φλεγμονή, ενώ μόνο το BD προκάλεσε αύξηση των ουδετερόφιλων στη βρογχοκυψελιδική πλύση.

Το περιβάλλον δρα στο γονιδίωμα προκαλώντας επιγενετικές αλλαγές, οι οποίες λειτουργούν ως σημαντικοί παράγοντες εξωτερικών προσβολών. Η επιγενετική τροποποίηση προκαλεί αλλοιώσεις στη δομή του DNA που οδηγεί σε αλλαγές στην έκφραση του γονιδίου και προκαλεί σε δεύτερο χρόνο ασθένεια. Δύο πρόσφατες μελέτες που αναλύουν παιδιατρικούς πληθυσμούς από την πόλη της Νέας Υόρκης έδειξαν μια σχέση μεταξύ έκθεσης σε μαύρο άνθρακα και σχετικών επιγενετικών αλλαγών στα ανοσοποιητικά γονίδια. Μελέτη που αναλύει δείγματα από το στοματικό βλεννογόνο, άτομα με υψηλότερη έκθεση σε μαύρο άνθρακα είχαν χαμηλότερα επίπεδα μεθυλίωσης DNA στο γονίδιο IL-4, οδηγώντας πιθανώς σε υψηλότερη έκφραση.  Αυτό το αποτέλεσμα ήταν ακόμη πιο σημαντικό σε παιδιά ευαισθητοποιημένα σε IgE.

Είναι σημαντικό ότι οι περισσότερες πειραματικές μελέτες εφαρμόζουν ρύπους σε διαλύματα νερού. Αυτή η προσέγγιση επιλέγει ειδικά για υδατοδιαλυτά συστατικά και τροποποιεί τις χημικές τους ιδιότητες και την αλληλεπίδραση με τις AEC. Αυτό το γεγονός παρεμποδίζει εν μέρει τη μετάφραση των αποτελεσμάτων από πειραματικές ρυθμίσεις σε φυσικές ασθένειες. Επιπλέον, σε πολλές μελέτες, τα AEC καλλιεργούνται βυθισμένα και σε μονοστιβάδες, κάτι που δεν αντικατοπτρίζει τη φυσική τους φυσιολογία. Επομένως, απαιτούνται πειραματικά σχέδια που χρησιμοποιούν πρωτογενή AEC που αναπτύσσονται στη διεπαφή αέρα-υγρού για τη διερεύνηση της πραγματικής επίδρασης των εκθέσεων PM ή DE στις αποκρίσεις AEC στην υγεία και τις ασθένειες.

Ορισμένοι ατμοσφαιρικοί ρύποι δεν έχουν μόνο άμεση επίδραση στο αναπνευστικό σύστημα, αλλά αλληλεπιδρούν επίσης με φυτά και μύκητες για να ενισχύσουν την παραγωγή και την αλλεργιογενικότητα της γύρης, όπως αμβροσία ή κυπαρίσσι και μυκητιακών σπορίων. Για παράδειγμα, αμβροσία σε αστική περιοχή με υψηλές συγκεντρώσεις CO2 αυξήθηκε γρηγορότερα και ανθοφόρησε νωρίτερα και πιο έντονα, γεγονός που οδήγησε στην παραγωγή περισσότερης γύρης, σε σύγκριση με την αμβροσία που καλλιεργήθηκε σε αγροτικές περιοχές. Πρόσφατα, έχει αποδειχθεί ότι οι ρύποι μπορούν επίσης να προάγουν την απελευθέρωση αλλεργιογόνων μέσω άμεσης βλάβης των κυττάρων. Οι γύρεις και τα σπόρια μυκήτων περιέχουν αρκετές βιοδραστικές ενώσεις, οι οποίες μπορεί να ασκήσουν προφλεγμονώδη και προ-αλλεργικά αποτελέσματα.  Πρόσφατα δεδομένα υποδηλώνουν ότι αρκετοί μεσολαβητές που σχετίζονται με γύρη (PALMs) ενεργοποιούν τα κύτταρα Th2 για την προώθηση της σύνθεσης IgE. in vitro. Είναι σημαντικό ότι η γύρη που συλλέχθηκε δίπλα σε δρόμους με έντονη κυκλοφορία απελευθέρωσε υψηλότερες ποσότητες PALM. Ομοίως, μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε στη Γερμανία έδειξε ότι οι σημύδες σε υψηλότερες συγκεντρώσεις όζοντος  παρήγαγε περισσότερο αλλεργιογόνο σημύδας (Bet v1) και PALM ανά κόκκο γύρης από τα δέντρα χωρίς όζον. Σημαντικά, η δοκιμή με δερματικό τεστ που πραγματοποιήθηκε με αλλεργιογόνο εκχύλισμα που προήλθε από τα πολύ εκτεθειμένα δέντρα προκάλεσε σημαντικά μεγαλύτερη διάμετρο πομφού σε γύρη σημύδας σε ασθενείς με αλλεργική ρινίτιδα σε σύγκριση με τα λιγότερο εκτεθειμένα δέντρα

 Οι ρύποι μπορούν επίσης να προκαλέσουν την οξείδωση ή τη νίτρωση των αλλεργιογόνων, οδηγώντας σε αλλαγές στη διαμόρφωση ή τη σταθερότητά τους. Αυτές οι χημικές τροποποιήσεις ενισχύουν την ανοσογονικότητά τους και επηρεάζουν την αλληλεπίδρασή τους με τους υποδοχείς στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι τα νιτρωμένα μυκητιακά σπόρια και η νιτροποιημένη γύρη από σημύδα, αμβροσία και κέρατα έχουν αυξήσει τα Τ-διεγερτικά και IgE‐ επαγωγική ικανότητα. Επομένως, είναι δελεαστικό να υποθέσουμε ότι η νίτρωση από τους ατμοσφαιρικούς ρύπους παίζει ρόλο στην IgE ευαισθητοποίηση στα αλλεργιογόνα.

Ωστόσο, η κλινική σημασία αυτών των φαινομένων παραμένει ασαφής. Οι επιδημιολογικές μελέτες περιορίζονται σε μεγάλο βαθμό από την αδυναμία τους να ποσοτικοποιήσουν την ατομική έκθεση σε ατμοσφαιρικούς ρύπους και αλλεργιογόνα σε πληθυσμιακή κλίμακα. Μια γαλλική μελέτη που περιελάμβανε 36 397 ασθενείς με αλλεργική ρινίτιδα δεν διαπίστωσε καμία επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στη συσχέτιση μεταξύ των συγκεντρώσεων της αεροπορικής γύρης και της σοβαρότητας της ρινίτιδας. το βάρος των δημητριακών γύρης και των σπόρων μυκήτων. Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν πρόσφατα σε μια μελέτη που διεξήχθη στο Βέλγιο, η οποία ανέφερε συνεργική επίδραση της έκθεσης του όζοντος, των PM10 και της γύρης στον κίνδυνο νοσηλείας που σχετίζεται με το άσθμα.

Footer logos 1
Footer logos 2
Footer logos 3