Брой 5/2009
Мариела Христова, Яна Кандова
Лаборатория по алергия, Национален център по заразни и паразитни болести – София
С изучаването на биологичното замърсяване на въздуха се занимава науката аеробиология. Задачите, които стоят пред нея, са:
– определяне източниците на биологично замърсяване на въздуха – поленови зърна, фунгиални спори, алги, вируси, бактерии, микрокърлежи и др.;
– начини на освобождаване и транспорт на частиците;
– значение за човека, животните и растенията.
За провеждане на аеропалинологични проучвания е нужно да се уловят и изследват свободно носещите се във въздуха поленови зърна и фунгиални спори. В лабораторията по алергия
към НЦЗПБ такива проучвания се провеждат от 1966 г., като в продължение на много години се изготвяше и разпространяваше информационен бюлетин за всеки месец от годината и за различни градове в страната. Този бюлетин дава информация за видовете полен и плесенни спори във
въздуха и техните количества.
I. Поленови алергени
Основният инхалативен алерген с биологичен произход е поленът. Не всеки полен, обаче, причинява алергични заболявания. Като алергенни видове се определят тези, които:
– имат широко разпространение в даден район;
– произвеждат големи количества;
– прашецът им е лесно преносим от вятъра;
– поленовите им зърна притежават силни антигенни свойства.
Поленовите зърна на растителните видове имат различна големина,форма, симетрия. По повърхността
им се наблюдават отвори, шипчета, брадавички и други образувания.
Съвкупността от тези белези характеризира семейството, рода и дори вида, към които принадлежат.
Наличието на много и разнообразни включвания в полена обяснява неговите алергенни свойства. Присъствието на прашец във въздуха, неговото количество и видова принадлежност зависят от различни фактори – тип растителност в района, климатични фактори, метеорологични фактори, релеф.
Климат
Климатът влияе върху растителността, като определя преобладаването или липсата на даден растителен вид и полена му и обуславя типа сезонност и продължителността на цъфтеж. При умерено континенталния климат от края на есента до краят на зимата няма поленови зърна с локален източник.
Метеорологични фактори
Установено е, че най-благоприятната температура за отделяне на прашец е 18-20 °С, най-ефективната скорост на вятъра е 15-18 км/ч. В дни на безветрие поленът се утаява по земната повърхност под растенията или по листата на дърветата, а във ветровити дни може да бъде отнесен на 50-100 и повече километри разстояние. Влажността на въздуха има отрицателно въздействие върху разпространението на прашеца. Поленовите зърна са силно хигроскопични. В дни и на места с висока въздушна влажност поленът бързо поема влага и се утаява. Дъждовните капки увличат поленовите зърна и така очистват въздуха. Ето защо пациентите с поленова алергия се чувстват добре край морския бряг или след дъжд, а при сухо и ветровито време оплакванията им рязко се увеличават.
Релеф
В равнинни местности поленът се разнася на големи разстояния, докато езера, възвишения и планини пречат на далечния пренос.
За нуждите на алергологията растителните видове се поделят на три групи:
– дървета и храсти;
– житни;
– тревисти.
По-важни алергизиращи видове от дървесните са представителите на сем. Брезови (леска, елша, бреза и габър) и различните видове дъб. Погрешно се смята, че пухчетата на тополите са алергизиращи. Те са само механичен дразнител и не влияят на имунната система. По времето, когато се разнасят и са видими и осезаеми, цъфтят представителите на сем. Житни, чиито полен не се вижда с просто око, но е най-честият причинител на полинози за България. Те са предимно многогодишни, имат дълъг период на полинизация, а често и вторичен цъфтеж, отделят голямо количество полен, който има силни алергенни свойства.
Макар и в по-малка степен алергизиращи са и представителите на третата група – тревистите видове. Тук спадат плевели, цветя и др. Особено важни са плевелните и рудералните видове – Amaranthus sp.
– щир, Artemisia sp. – пелин, Plantago sp. – жиловляк, Rumex sp. – лапад, Chenopodium sp. – кучешка лобода, Urtica sp. – коприва. Необходими са мерки за ограничаване разпространението на тези видове, за да се поддържа ниска въздушна концентрация на техния полен.
Значение на поленовите алергени
Около 20 % от алергично болните страдат от полинози. Ежегодно за определен период от време се променя техният социален живот, намалява работоспособността и успеваемостта в училище, т.е като цяло се влошава тяхното качество на живот. Затова за такива пациенти и лекарите е важно да имат информация за въздушното поленово замърсяване – видов състав и количества прашец. Въз основа на всекидневни наблюдения на полена от въздуха могат да се направят поленови календари, които показват началото, периода на максимален цъфтеж и края на цъфтежа на най-важните растителни видове (виж таблицата). А при достатъчно продължителни и обстойни проучвания и след съответна статистическа обработка на данните е възможно и съставянето на прогнози. При сравняване на резултатите от проучвания на различни райони може да се определи степента на риск от алергизация на населението, както и да се посочат най-доброто място и време за изолация на всеки болен.
II. ФУНГИАЛНИ АЛЕРГЕНИ
Гъбите са едни от най-широко разпространените организми в природата. Те имат статут на отделно царство и наброяват между 80 000 и
100 000 вида. От тях около 350 вида представляват сериозен интерес за алергологията. Фунгиалната алергология се занимава с тези паразитни и сапрофитни гъби, които, за да предизвикат алергична реакция, имат най-общия характерен белег – освобождават пребиваващи във въздуха спори. Плесенните спори са мощен алерген и предизвикват голяма част от случаите на дихателна алергия. Ролята на въздушните спори на някои видове плесени – като Alternaria, Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Mucor, Rhizopus, Fusarium и др., при възникването и обострянето на тези заболявания е безспорна. Дихателните алергични заболявания се появяват непрекъснато през цялата година или са подчертано свързани с определен сезон. Наличието в атмосферата на въздушни плесенни спори като външен дразнител определя сезонността или тежестта на пристъпите на алергичното заболяване.
Фактори за разпространение на спорите във въздуха
1. Структурни особености на плесенната спора – размер, форма, плътност, морфологични приспособления за летене.
2. Начин на освобождаване на спората и попадането й в атмосферата
– пасивно (чрез въздушните течения) и активно (чрез изстрелващи механизми).
3. Метеорологични условия на района – минимална и максимална температура на въздуха, влажност на въздуха, валежи, скорост и посока на вятъра.
Гъбите имат най-различни приспособления за разсейване на спорите във въздуха – от повдигане над субстрата върху спороносци, за да се достигне ламинарния въздушен поток, до съвършени балистични механизми, изхвърлящи спорите. Попаднали във въздуха, спорите се разнасят пасивно на големи разстояния. Концентрацията на фунгиалните аероспори в атмосферата се изменя в зависимост от метеорологичните условия при нормален растеж и спорулация на гъбата. При повишаване на температурата или въздушната влажност се наблюдава нарастване на концентрацията на някои от спорите и намаление на други. Повишението на скоростта на вятъра в началото води до увеличаване на броя на уловените спори на Аlternaria и Cladosporium, а след това – до намаляването им. При бурни ветрове нараства броят на спорите от Аlternaria, които вероятно попадат във въздуха заедно с откъснати части от субстрата. При краткотраен дъжд рязко се увеличава концентрацията на спори от Cladosporium в атмосферата (главно заради въздействието на дъждовните капки при освобождаване на спорите), а при продължителни валежи този брой силно намалява. Когато въздухът е топъл в приземните слоеве и студен на височина, конвенционалните течения носят спорите нагоре. В случаите, когато на въздуха липсва охлаждане на височина, високите течения спадат и частиците започват да се концентрират близо до земята. Затова болните с дихателни алергични заболявания се чувстват по-зле в ранните часове на деня и в дни с приземна мъгла. Наблюдават се и денонощни колебания в концентрацията на плесенните спори. Причините за денонощната ритмика на разпространение имат сложен характер. Сутрин се срещат по-често спори с хигроскопичен механизъм на освобождаване. Денем преобладават спори от плесени, които се разсейват пасивно с помощта на вятъра.
При сезонното разпространение на плесенните аероспори се наблюдава следната зависимост – общият брой на спорите нараства от юни до октомври. Най-голямо е количеството на спори от родовете Cladosporium, Alternaria, Penicillium Aspergillus. През есента се наблюдава рязко понижение на концентрацията на аероспори във въздуха, главно поради прекратяване на сапрофитната им дейност след отстраняване на субстрата (прибиране на реколтата) и поради пониват главно спори на род Penicillium и в по-малка степен на род Aspergillus. Трябва да отбележим, че през този сезон концентрацията на плесенни аероспори в домовете е много по-висока отколкото във външната среда. Разнообразието във видовия състав на плесените в помещенията е също толкова голямо, колкото и в жаването на температурите. През
зимните месеци говорим за „зимно равновесие в разпространението на плесенните аероспори“. Характерно е, че се откриват най-вече спори от род Penicillium и рядко единични спори от други видове.
Сезонното разпространение на найчесто срещаните плесенни спори в атмосферата на България може да бъде описано по сходен начин. От април до септември наситеността на атмосферата с плесенни спори постепенно се увеличава в корeлация със съотношението температура / относителна влажност на въздуха. Максимално е количеството на аероспори през юли и август. През този период най-висок е броят на аероспори от Cladosporium, Аlternariа и Penicillium, като трябва да отбележим, че спорите на Cladosporium са почти 1/4 от общо изброените. Немалък е броят на спорите на Aspergillus, Stemphryllium, Fusarium. Значително се увеличава броят на аероспорите от сравнително по-редки за страната видове плесени. От края на месец август общото количество въздушни спори в атмосферата започва да намалява. Възможно е през месец октомври да настъпи задържане на нивото или дори леко увеличаване на фунгиални спори в атмосферата на някои райони. Този „втори годишен пик на разпространение“ е свързан с някои селскостопански дейности и сравнително слабо се отразява на състоянието на алергично болните с дихателни алергии с фунгиален произход. От месец ноември започва зимното равновесие в разпространението на плесенните спори. През зимните месеци в атмосферата на нашата страна се откриват главно спори на род Penicillium и в по-малка степен на род Aspergillus. Трябва да отбележим, че през този сезон концентрацията на плесенни аероспори в домовете е много по-висока отколкото във външната среда. Разнообразието във видовия състав на плесените в помещенията е също толкова голямо, колкото и в атмосферата. Може да се каже, че няма плесенна спора, която да се намира навън и да не се открива и в помещенията. Специфичните условия вътре в сградите оказват влияние върху състоянието на алергичните хора. Пристъпи на заболяването си те получават в подземия, зимници, оранжерии и други влажни помещения, поразени от плесени. Проучванията показват, че в жилищата и работните помещения се откриват спори на Penicillium, Aspergillus, Аlternariа, Cladosporium, а също Мucor и Rhizopus. Обикновено спорите на Penicillium и Aspergillus доминират във въздуха на помещенията, като съставляват повече от 50 % от общия им брой.
Наличието в атмосферата на поленови зърна и фунгиални аероспори през по–голямата част на годината изправя алерголозите пред сериозен проблем, когато лекуват пациенти с болести, причинени от тези двe групи мощни алергени. За такива хора практически не може да бъде приложено отстраняването на алергена от жизнената среда на пациента. От една страна, това силно влошава качеството на живот по време на повишената концентрация на тези алергени във въздуха, а от друга, неимоверно усложнява работата на лекаря – алерголог при лечението на заболяването. Затова може да се каже, че информацията за видовете и концентрацията на аероалергените във въздуха е от съществена важност както за всеки отделен пациент, сенсибилизиран към съответния аероалерген, така и за алерголога и оказва решаващо значение за избора на стратегия за специфично лечение на алергията.
