pyl

Modelované procento populace citlivé na pyl ambrózie na základní úrovni (vlevo) a v budoucnu za předpokladu scénáře mírných emisí skleníkových plynů (RCP 4.5; vpravo)

Zdroj: Jezero a kol., 2017

Zdravotní otázky

Tisíce rostlinných druhů uvolňují svůj pyl do ovzduší každý rok. Dopad na lidské zdraví je patrný především u alergických onemocnění, protože expozice alergenům z vzdušného pylu nebo jejich inhalace může vyvolat alergické reakce nosu (alergická rýma, běžně známá jako senná rýma), očí (rhino konjunktivitida) a průdušek (bronchiální astma). Prevalence pylové alergie v evropské populaci se odhaduje na 40 %, což z ní činí jeden z nejčastějších alergenů v Evropě (D’Amato et al., 2007). Dokonce i nízké koncentrace pylu ve vzduchu již mohou vyvolat příznaky alergie u vysoce citlivých osob. Alergické reakce na pyl jsou důležitou příčinou poruchy spánku, zhoršené duševní pohody a snížené kvality života, ztráty produktivity nebo nižšího školního výkonu u dětí a souvisejících nákladů na zdravotní péči. Velká většina pacientů s alergií (90 %) je považována za neléčenou nebo týranou, a to navzdory skutečnosti, že vhodná léčba alergických onemocnění je k dispozici za poměrně nízké náklady (Zuberbier et al., 2014).

Úloha pylu ve vývoji a závažnosti alergických onemocnění závisí na mnoha faktorech, včetně délky expozice (související s délkou pylové sezóny a dobou strávenou v alergenním prostředí), intenzity expozice (související s koncentrací pylu ve vzduchu) a alergenicity pylu. Tyto faktory mají velkou geografickou a časovou variabilitu, což vede k rozdílům v prevalenci alergické rýmy spojené s pylem mezi lokalitami a obdobími (Bousquet, 2020).

V Evropě jsou trávy (rodPoaceae) hlavní příčinou alergických reakcí způsobených pylem (García-Mozo, 2017) vzhledem k jejich širokému zeměpisnému rozsahu. Mezi stromy je nejvíce alergenní pyl produkován břízou v severní, střední a východní Evropě a olivovníky a cypřiši ve středomořských oblastech. Alergenní pyl je také produkován několika bylinnými rostlinami. Ragweed (Ambrosiaartemisiifolia)vyžaduje zvláštní pozornost jako potenciální, extrémně alergie vyvolávající invazivní druhy v Evropě.

Pylové alergie jsou obvykle velmi sezónní. Ve většině evropských zemí trvá hlavní pylová sezóna, která zahrnuje uvolňování pylu různých druhů rostlin, přibližně šest měsíců, od jara do podzimu, s geografickými rozdíly v závislosti na klimatu a vegetaci (Bousquet, 2020). Evropská akademie alergií a klinické imunologie (EAACI) definuje začátek pylové sezóny pro různé druhy na základě koncentrací pylu ve vzduchu, které ovlivňují lidské zdraví. Začátek pylové sezóny trávy je například definován, když 5 ze 7 po sobě jdoucích dnů nese více než 10 zrn pylu trávy na m3 vzduchu a součet pylu v těchto 5 dnech je více než 100 zrn pylu na m3 vzduchu (Pfaar et al., 2017). Návštěvy pohotovostních oddělení a hospitalizace se zvyšují, když koncentrace pylu trávy překročí 10 a 12 zrn/m3 vzduchu (Becker et al., 2021). Podobná kritéria existují pro břízu, cypřiš, olivu a ambrózii (Pfaar et al., 2020).

Riziko alergie závisí na koncentraci pylu ve vzduchu. Počet alergenů uvolněných pylovým zrnem (odrážejících se v tzv. účinnosti pylových alergenů) se však může lišit v závislosti na regionu, ročním období, atmosférických znečišťujících látkách, vlhkosti a bouřkových obdobích (Tegart et al., 2021). Pylová zrna uvolňují kromě alergenů širokou škálu bioaktivních látek včetně cukrů a lipidů. Při vdechování těchto látek mohou také stimulovat alergické reakce a určit závažnost alergické reakce na pyl (tzv. pylová alergicita) (Gilles et al., 2018). Kromě toho může být alergenita některých druhů pylu zvýšena environmentálními faktory, jako jsou látky znečišťující ovzduší. Dlouhodobě vysoké úrovně NO₂ v městském prostředí jsou spojeny se zvýšenou alergenitou pylu řady druhů včetně břízy (Gilles et al., 2018; Plaza et al., 2020). Také ozon by mohl zvýšit alergenitu (Sénéchal et al., 2015). Kombinovaná expozice látkám znečišťujícím ovzduší a alergenům proto může mít synergický účinek jak na astma, tak na alergie (Rouadi et al., 2020).

Expozice pylu může také způsobit zánět sliznic, čímž se zvyšuje pravděpodobnost respiračních infekcí, a to i u nealergických osob (Becker et al., 2021). Studie Damialise a kol. (2021)testoval korelaci mezi mírou infekce COVID-19 a koncentracemi pylu během první pandemické vlny na jaře 2020, přičemž zohlednil matoucí faktory, jako je vlhkost, teplota, hustota obyvatelstva a opatření omezující volný pohyb osob. Bylo zjištěno, že koncentrace pylu vysvětlují v průměru 44 % variability míry infekce s vyššími mírami při vyšších koncentracích pylu (Damialis et al., 2021).

Pozorované účinky

V posledních desetiletích se výskyt alergií vyvolaných pylem v Evropě zvýšil. Tento nárůst nelze vysvětlit pouze změnami v genetice nebo zdravotním stavu populace (D’Amato et al., 2007, 2020; Becker et al., 2021). Zvýšení prevalence těchto onemocnění může souviset se zlepšenou hygienou, zvýšeným používáním antibiotik a očkováním a změnami životního stylu, stravovacích návyků a znečištění ovzduší (de Weger et al., 2021). Kromě toho změna klimatu ovlivňuje expozici pylu a alergickou senzibilizaci několika způsoby, včetně posunu a prodloužení pylové sezóny, změn koncentrace pylu a alergenity, jakož i posunů v zeměpisném rozložení pylu.

pyl: sezónní směny a prodloužení sezóny

Začátek i trvání pylové sezóny jsou dány meteorologickými proměnnými, zejména teplotou. V reakci na globální oteplování rostliny mění načasování svých vývojových fází, včetně kvetení a uvolňování pylu. Komplexní studie globálních souborů údajů o pylu zdůraznila prodloužení doby trvání pylové sezóny (v průměru o 0,9 dne za rok) a zatížení pylem za posledních 20 let (Ziska et al., 2019). V městských oblastech, kde žije většina Evropanů, vedou vyšší teploty zhoršené vlivem městských tepelných ostrovů k tomu, že začíná dřívější pylová sezóna (D’Amato et al., 2014). Na základě údajů o teplotě vzduchu služba programu Copernicus pro změnu klimatu vizualizuje začátek pylové sezóny břízy od roku 2010 do roku 2019 a ukazuje regionální rozdíly v pokroku na začátku pylové sezóny. Nicméně i záření, srážky a vlhkost mají vliv na uvolňování a transport pylu do ovzduší, i když méně než teplota.

pyl: koncentrace a alergenita

Teplejší podmínky a zvýšené koncentrace atmosférického CO₂ stimulují růst rostlin. To může zvýšit koncentraci pylu a alergenů ve vzduchu, jakož i pylovou alergenitu, což zvyšuje riziko alergických reakcí (Beggs, 2015; Ziska et al., 2019). Také změněné podmínky vlhkosti, extrémní povětrnostní podmínky a bouřky během pylové sezóny způsobují vyšší koncentrace pylu a alergenů ve vzduchu, což vede k závažnějším alergickým reakcím a astmatickým záchvatům (Shea et al., 2008; Wolf et al., 2015; D’Amato a kol., 2020).

pyl: zeměpisné posuny

Globální oteplování a související prodloužení vegetačního období usnadňují migraci invazivních druhů rostlin na sever v Evropě, a to i těch, které uvolňují alergenní pyl. Zavedení nových alergenů může zvýšit místní senzibilizaci, tj. proces, kdy se lidé stávají citlivými nebo alergickými v důsledku expozice alergenům (Confalonieri et al., 2007). Zvláštním příkladem je Ragweed (Ambrosia), který byl v Evropě představen před několika desítkami let z amerického kontinentu s dopravou. Pyl ragweedu je vysoce alergenní a uvolňuje se poměrně pozdě v sezóně (začátek září), což může způsobit další vlnu alergie a prodloužení alergické sezóny (Vogl et al., 2008; Chen et al., 2018). Významné zdravotní a hospodářské dopady v oblastech napadených ambrózií ve střední a východní Evropě, Francii a Itálii již byly hlášeny (Makra et al., 2005). Zatímco šíření ambrózie v Evropě je způsobeno především dopravou a zemědělskými činnostmi, klimatické změny usnadňují kolonizaci nových oblastí. Kromě toho mohou být pylová zrna ambrózie snadno přepravována vzduchem stovky až tisíce kilometrů, což způsobuje nejvyšší počet pylů a související příznaky alergie v oblastech, kde ambrózie ještě není rozšířená (Chen et al., 2018).

Předpokládané účinky

Očekává se, že dopady změny klimatu na pylová období, koncentrace a alergennost povedou v budoucnu ke zvýšené expozici evropské populace pylu a aeroallergenům. Tím se zvýší pravděpodobnost nových alergických senzibilizací, a to i u původně slabých alergenů (de Weger et al., 2021). Podle scénáře se středními emisemi skleníkových plynů (RCP 4.5) se očekává, že senzibilizace ambrózie se rozšíří po celé Evropě a v některých zemích se do roku 2050 zvýší až na 200 % (Lake et al., 2017).

U již senzibilizovaných jedinců se očekává, že trvání a závažnost alergických příznaků se v důsledku změny klimatu zvýší kvůli delšímu pylovému období a vyšší pylové alergii. Pokud se období, během kterého jsou lidé vystaveni pylu, prodlužuje, vyhýbání se alergenům jako strategie zvládání se stane složitějším, což ovlivní duševní pohodu.

Předpokládá se, že změny aeroalergenů způsobené klimatem a související vyvolané alergické reakce budou mít důsledky pro prevalenci astmatu a související náklady na zdravotní péči (léky, návštěvy nouzových nemocnic) (Anderegg et al., 2021). Vysoké teploty a vlny veder, u nichž se očekává, že se v měnícím se klimatu zvýší četnost a trvání, navíc zhoršují respirační problémy a zvyšují úmrtnost osob trpících astmatem a jinými respiračními problémy, které jsou důsledkem alergií (D’Amato et al., 2020). Také náchylnost lidí k virovým infekcím se může zvýšit zhoršováním zánětu dýchacích cest a oslabením imunitní reakce způsobené alergeny a pylem (Gilles et al., 2020).

Zelená infrastruktura ve městech, instalovaná jako opatření pro přizpůsobení se změně klimatu, může v budoucnu také zvýšit zatížení pylem a alergické reakce (Cheng and Berry, 2013). Případová studie na 18 zelených plochách v Bruselu ukázala, že se očekává zdvojnásobení alergenního potenciálu městských parků v důsledku kombinovaných změn délky pylové sezóny, alergenicity pylu a míry senzibilizace obyvatelstva (Aerts et al., 2021). Zohlednění vhodných druhů stromů pro městské prostředí má zásadní význam při navrhování opatření pro přizpůsobení se změně klimatu a zapojení do územního plánování, aby se zabránilo zhoršování rizik alergie.

Policy odpovědi

Koncentrace pylu různých stromů a trav je pravidelně sledována ve všech evropských zemích. Měření se používají k určení začátku a trvání, stejně jako intenzity pylové sezóny. Měření v kombinaci s chemickými transportními modely se také používají k nastavení systémů rizika alergií používaných v pylových informačních systémech nebo systémech včasného varování. Portál pylinfo, který vznikl na základě partnerství mezi Evropskou sítí pro aeroallergen a službou monitorování atmosféry programu Copernicus (CAMS), poskytuje denně aktualizované prognózy koncentrace pylu a posouzení rizik alergie pro všechny evropské země.

Na rozdíl od úrovně pylu neexistují žádná rutinní měření na úrovni alergenů, ani pro počet alergenů v pylovém zrnu, ani pro koncentraci alergenů ve vzduchu. Přístup k tomuto typu ukazatele by nicméně pomohl vysvětlit výskyt příznaků alergie před sezónou, zejména v podmínkách, kdy se vysoká úroveň znečištění ovzduší shoduje s nízkými koncentracemi pylu (Cabrera et al., 2021).

Stanovení obecných prahových hodnot koncentrací pylu relevantních pro všechny populace je obtížné, neboť účinky na zdraví závisí také na citlivosti osoby (Becker et al., 2021). Přesto mohou pylové informační služby podpořit jednotlivé pacienty, aby se vyhnuli negativním zdravotním výsledkům, zejména při česání monitorování pylu a dokumentaci přesných jednotlivých příznaků. Například aplikace pro chytré telefony, které kombinují údaje o jednotlivých příznacích a koncentracích pylu, by mohly být použity ke stanovení prahových hodnot osobního pylu a k účinnějšímu snížení dopadů na zdraví (Becker et al., 2021).

Diagnostika, řízení a zvládání

Alergie na pyl je nedostatečně diagnostikována a často ne- nebo špatně léčena. Proto je zapotřebí zvýšit povědomí o dopadu alergií, aby lidé mohli rozpoznat, předcházet a zvládat příznaky alergie. Je nutné diagnostikovat typ pylu, který způsobuje alergii, a zahájit léčbu alergie před začátkem pylové sezóny. Během pylové sezóny je prevence příznaků a zvládání příznaků založena především na vyhýbání se expozici alergenům. Doporučení sahají od vyhýbání se venku, nošení slunečních brýlí, vyhýbání se sušení oblečení venku, udržování oken zavřených a další. EAACI má specializované webové stránky pro pacienty s doporučeními a několik zemí má také národní organizace pacientů, které mohou pacientům s alergiemi poradit.

Úvahy o územním plánování

Zřízení hypoalergenních zelených ploch ve městech a v jejich blízkosti prostřednictvím pečlivého výběru druhů stromů (Aerts et al., 2021) může snížit prevalenci pylových alergií. Které druhy stromů jsou vhodné, závisí na lokalitě a volba by měla vzít v úvahu předpokládané klimatické změny. Odstranění alergenních stromů ze stávajících zelených ploch se nedoporučuje, aby se zachovala biologická rozmanitost a ekosystémové služby, mimo jiné na podporu přizpůsobení se vysokým teplotám v důsledku změny klimatu (Aerts et al., 2021).

Kontrolní opatření

Nedávná invaze vysoce alergenního ambrózie(Ambrosia)přiměla několik evropských zemí, aby vyvinuly a zavedly chemické a mechanické kontrolní metody. Směrnice EU 2002/32/ES o nežádoucích látkách v krmivech stanoví právní normu pro koncentraci semen Ambrosia v krmivech, aby se zabránilo dalšímu šíření rostliny. Stejně tak směsi semen pro ptáky nesmí obsahovat více než 50 miligramů semen Ambrosia na kilogram.

Zavedení biologického kontrolního prostředku proti Ambrosii, jako je brouk listový v Severní Americe, by mohlo snížit výskyt ambrózie v Evropě a snížit počet pacientů přibližně o 2,3 milionu a náklady na zdravotní péči o 1,1 miliardy EUR ročně (Schaffner et al., 2020). Zavedení činitelů biologické kontroly však může mít negativní účinky na biologickou rozmanitost tím, že poškozuje necílové plodiny a původní druhy rostlin, a mělo by se k němu přistupovat opatrně.

Fdalší informace

Odkazy

Aerts, R., et al., 2021, „Tree pyl allergy risks and changes across scenarios in urban green areas in Brussels, Belgium“, Landscape and Urban Planning 207, s. 104001. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2020.104001.
Anderegg, W.R.L. a kol., 2021, „Anthropogenic climate change is worsening North American pyl seasons“, Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(7), s. e2013284118. https://doi.org/10.1073/pnas.2013284118.
Becker, J., et al., 2021, „Threshold values of grass pyl (Poaceae) concentrations and increase in emergency department visits, hospital admissions, drug consumption and allergic symptoms in patients with Alergic rhinitis (Prahové hodnoty koncentrací pylu trávy (Poaceae) a zvýšení návštěv na pohotovosti, přijetí do nemocnice, konzumace drog a alergických příznaků u pacientů s alergickou rýmou: systematic review“, Aerobiologia, 37(4), s. 633–662. https://doi.org/10.1007/s10453-021-09720-9.
Beggs, P.J., 2015, „Environmental Allergens: from Asthma to Hay Fever and Beyond“, Current Climate Change Reports, 1(3), s. 176–184.https://doi.org/10.1007/s40641-015-0018-2.
Bousquet, 2020, „Alergic rhinitis“, Nature Reviews Disease Primers, 6 odst. 1, s. 1–1. https://doi.org/10.1038/s41572-020-00237-y.
Cabrera, M., et al., 2021, „Influence of environmental drivers on allergy to pyl grains in a case study in Spain (Madrid)“ (Vliv environmentálních faktorů na alergii na pylová zrna v případové studii ve Španělsku (Madrid): meteorologické faktory, znečišťující látky a koncentrace aeroallergenů ve vzduchu“, Environmental Science and Pollution Research International, 28(38), s. 53614–53628. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14346-y.
Cariñanos, P., Casares-Porcel, M. a Quesada-Rubio, J.-M., 2014, „Estimating the allergenic potential of urban green areas: případová studie v Granadě, Španělsko“, Landscape and Urban Planning, 123, s. 134–144. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2013.12.009.
Chen, K.-W., et al., 2018, „Ragweed Pollen Allergy: Burden, Characteristics, and Management of an Imported Allergen Source in Europe“, International Archives of Allergy and Immunology, 176(3–4), s. 163–180. https://doi.org/10.1159/000487997.
Cheng, J.J. a Berry, P., 2013, „Health co-benefits and risks of public health adaptation strategies to climate change: a review of current literature“, International Journal of Public Health, 58(2), s. 305–311. https://doi.org/10.1007/s00038-012-0422-5.
Confalonieri, U., et al., 2007) Lidské zdraví. Změna klimatu 2007: Dopady, adaptace a zranitelnost. Příspěvek pracovní skupiny II ke čtvrté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden a C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 391-431.
D’Amato, G. a kol., 2007, „Alergenní pyl a alergie na pyl v Evropě“, Allergy, 62(9), s. 976–990. https://doi.org/10.1111/j.1398-9995.2007.01393.x.
D’Amato, G. a kol., 2014, „Climate change and respiratory diseases“, European Respiratory Review, 23(132), s. 161–169. https://doi.org/10.1183/09059180.00001714.
D’Amato, G. a kol., 2020, „The effects of climate change on respiratory alergie and asthma induced by pyl and mold allergens“ (Účinky změny klimatu na respirační alergii a astma vyvolané alergeny pylu a plísní), Allergy, 75(9), s. 2219–2228. https://doi.org/10.1111/all.14476.
Damialis, A., et al., 2021, „Higher airborne pyl concentrations correlated with increased SARS-CoV-2 infection rates, as evidenced from 31 countries across the world“, Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(12), s. e2019034118. https://doi.org/10.1073/pnas.2019034118.
García-Mozo, H., 2017, "Poaceae pyl jako přední aeroallergen na světě: A review“, Allergy, 72(12), s. 1849–1858. https://doi.org/10.1111/all.13210.
Gilles, S., et al., 2018, „The role of environmental factors in allergy: A critical reappraisal“, Experimental Dermatology, 27(11), s. 1193–1200. https://doi.org/10.1111/exd.13769.
Gilles, S., et al., 2020, „Pollen exposure weakens innate defense against respiratory viruses“, Allergy, 75(3), s. 576–587. https://doi.org/10.1111/all.14047.
Lake, I.R. a kol., 2017, Climate Change and Future Pollen Allergy in Europe (Změna klimatu a budoucí alergie na pyl v Evropě), Environmental Health Perspectives, 125(3), s. 385–391. https://doi.org/10.1289/EHP173.
Makra, L., et al., 2005, „The history and impacts of airborne Ambrosia (Asteraceae) pyl in Hungary“, Grana, 44(1), s. 57–64. https://doi.org/10.1080/00173130510010558.
Pfaar, O., et al., 2017, „Defining pyl exposure times for clinical trials of allergen immunotherapy for pyl-induced rhinoconjunctivitis – an EAACI position paper“, Allergy, 72(5), s. 713–722. https://doi.org/10.1111/all.13092.
Pfaar, O., et al., 2020, „Pollen season is reflected on symptom load for grass and birch pyl-induced alergic rinititis in different geographic areas—An EAACI Task Force Report“ (Pylová sezóna se odráží v zátěži způsobené alergickou rýmou způsobenou trávou a březovým pylem v různých zeměpisných oblastech – zpráva pracovní skupiny EAACI), alergie , 75(5), s. 1099–1106. https://doi.org/10.1111/all.14111.
Plaza, M.P. a kol., 2020, „Atmospheric pollutants and their association with olive and grass aeroallergen concentrations in Córdoba (Spain)“, Environmental Science and Pollution Research International, 27(36), s. 45447–45459. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10422-x.
Rouadi, P. W. a kol., 2020, „Imunopathological features of air pollution and its impact on inflammatory airway diseases (IAD)“, The World Allergy Organization Journal, 13(10), s. 100467. https://doi.org/10.1016/j.waojou.2020.100467.
Schaffner, U. a kol., 2020, „Biological weed control to relieve millions from Ambrosia allergies in Europe“, Nature Communications, 11(1), s. 1745. https://doi.org/10.1038/s41467-020-15586-1.
Sénéchal, H. a kol., 2015, „A Review of the Effects of Major Atmospheric Pollutants on Pollen Grains, Pollen Content, and Allergenicity“, The Scientific World Journal, 2015, s. e940243. https://doi.org/10.1155/2015/940243.
Shea, K. M., et al., 2008, „Climate change and allergic disease“ (Změna klimatu a alergické onemocnění), The Journal of Allergy and Clinical Immunology, 122(3), s. 443–453; kvíz 454–455. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2008.06.032.
Tegart, L. J. a kol., 2021, „Pollen potence“: vztah mezi počtem atmosférických pylů a expozicí alergenům“, Aerobiologia, 37(4), s. 825–841. https://doi.org/10.1007/s10453-021-09726-3.
Vogl, G., et al., 2008, „Modelling the spread of ragweed: Effects of habitat, climate change and diffusion“, The European Physical Journal Special Topics, 161(1), s. 167–173. https://doi.org/10.1140/epjst/e2008-00758-y.
de Weger, L.A. a kol., 2021, „Long-Term Pollen Monitoring in the Benelux: Evaluation of Allergenic Pollen Levels and Temporal Variations of Pollen Seasons“, Frontiers in Allergy, 2. https://doi.org/10.3389/falgy.2021.676176.
Wolf, T. a kol., 2015, The Health Effects of Climate Change in the WHO European Region (Dopady změny klimatu na zdraví v evropském regionu WHO), Climate, 3(4), s. 901–936. https://doi.org/10.3390/cli3040901
Ziska, L.H., et al., 2019, „Temperature-related changes in airborne allergenic pyl abundance and seasonality across the Northern hemisphere: retrospektivní analýza údajů“, The Lancet Planetary Health, 3(3), s. e124–e131. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(19)30015-4
Zuberbier, T., et al., 2014, „Ekonomická zátěž spojená s nedostatečným zvládáním alergických onemocnění v Evropské unii: a GA2LEN review“, alergie, 69(10), s. 1275–1279. https://doi.org/10.1111/all.12470