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; právo)
_{Zdroj: Lake et al., 2017}

Zdravotní otázky

Tisíce rostlinných druhů uvolňují svůj pyl do vzduchu každý rok. Dopad na lidské zdraví je patrný především u alergických onemocnění, protože expozice alergenům ze vzduchem přenášeného pylu nebo jejich inhalace může vyvolat alergické reakce nosu (alergická rýma, běžně známá jako senná rýma), očí (rhino konjunktivitida) a průdušek (bronchiální astma). Prevalence alergie na pyl v evropské populaci se odhaduje na 40 %, což z ní činí jeden z nejběžnějších alergenů v Evropě (D’Amato et al., 2007). Dokonce i nízké koncentrace pylu ve vzduchu 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 špatně léčenou, 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 řadě faktorů, včetně délky expozice (související s délkou pylové sezóny a dobou strávenou v alergenním prostředí), intenzity expozice (související s koncentrací pylu ve vzduchu) a alergenity 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. Alergický pyl je také produkován několika bylinnými rostlinami. Ragweed (Ambrosia artemisiifolia) vyžaduje zvláštní pozornost jako potenciální, extrémně alergicky invazivní druh v Evropě.

Alergie na pyly jsou obvykle vysoce 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 alergologie 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, pokud 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 uvolňovaných pylovým zrnem (odrážených v tzv. pylové alergenní účinnosti) se však může lišit v závislosti na regionu, ročním období, látkách znečišťujících ovzduší, vlhkosti a obdobích bouří (Tegart et al., 2021). Pylová zrna uvolňují kromě alergenů širokou škálu bioaktivních látek, včetně cukrů a lipidů. Když jsou tyto látky vdechovány, mohou také stimulovat alergické reakce a určit závažnost alergické reakce na pyl (tzv. alergenicita pylu) (Gilles et al., 2018). Kromě toho může být alergenita některých druhů pylu zvýšena environmentálními faktory, jako jsou látky znečišťující ovzduší. Dlouhodobě vysoké hladiny 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 alergenicitu (Sénéchal et al., 2015). Kombinovaná expozice látkám znečišťujícím ovzduší a alergenům proto může mít synergický účinek jak na astma, tak na alergii (Rouadi et al., 2020).

Expozice pylu může také způsobit zánět sliznic, a tím zvýšit pravděpodobnost respiračních infekcí, a to i u nealergických osob (Becker et al., 2021). Studie Damialis et al. (2021) testovala korelaci mezi mírou infekce COVID-19 a koncentrací pylu během první pandemické vlny na jaře 2020, přičemž zohlednila 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 v Evropě zvýšil výskyt alergií vyvolaných pylem. Tento nárůst nelze vysvětlit pouze změnami v genetice nebo zdravotním stavu populace (D’Amato et al., 2007, 2020; Becker a kol., 2021). Nárůst výskytu těchto onemocnění může souviset se zlepšením hygieny, zvýšeným používáním antibiotik a očkováním a se změnami životního stylu, stravovacích návyků a znečištění ovzduší (de Weger et al., 2021). Kromě toho změna klimatu ovlivňuje expozici pylu a alergické 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

Jak nástup, tak trvání pylové sezóny jsou ovlivněny meteorologickými proměnnými, zejména teplotou. V reakci na globální oteplování rostliny mění načasování svých vývojových fází, včetně kvetení a uvolňování pylu. Komplexní studie globálních datových souborů o pylu zdůraznila zvýšení doby trvání pylové sezóny (v průměru o 0,9 dne za rok) a pylové zátěže za posledních 20 let (Ziska et al., 2019). V městských oblastech, kde žije většina Evropanů, vedou vyšší teploty zhoršené efektem městských tepelných ostrovů k dřívějšímu začátku pylové sezóny (D’Amato et al., 2014). Na základě údajů o teplotě vzduchu vizualizuje služba programu Copernicus pro změnu klimatu začátek pylové sezóny břízy od roku 2010 do roku 2019, přičemž ukazuje regionální rozdíly v postupu začátku pylové sezóny. Nicméně i záření, srážky a vlhkost ovlivňují uvolňování pylu a transport ve vzduchu, 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, stejně jako alergenitu pylu, což zvyšuje riziko alergických reakcí (Beggs, 2015; Ziska et al., 2019). Také změněné vlhkostní podmínky, 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 et al., 2020).

Pyl: geografické posuny

Globální oteplování a související prodloužení vegetačního období usnadňují migraci invazních druhů rostlin v Evropě směrem na sever, 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). Konkrétním příkladem je ragweed (Ambrosia),který byl v Evropě zaveden před několika desetiletími z amerického kontinentu s dopravou. Pyl ragvídu 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 dopravními a zemědělskými činnostmi, klimatické změny usnadňují kolonizaci nových oblastí. Kromě toho lze zrna pylu ambrózie snadno přepravovat stovky až tisíce kilometrů vzduchem, 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 alergenitu povedou v budoucnu ke zvýšené expozici evropské populace pylu a aeroalergenům. To zvýší pravděpodobnost nových alergických senzibilizací, a to i u původně slabých alergenů (de Weger et al., 2021). Podle scénáře střednědobých emisí skleníkových plynů (RCP 4.5) se očekává, že se senzibilizace vůči ambrózii 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 při změně klimatu zvýší v důsledku delší pylové sezóny a vyšší alergenicity pylu. Pokud se období, během něhož jsou lidé vystaveni pylu, prodlouží, vyhýbání se alergenu jako strategie zvládání se stane komplikovanějším, což ovlivní duševní pohodu.

Předpokládá se, že změny v aeroalergenech způsobené změnou klimatu a související spouštěné alergické reakce budou mít důsledky pro prevalenci astmatu a související náklady na zdravotní péči (léčba, neodkladné návštěvy nemocnic) (Anderegg et al., 2021). Vysoké teploty a vlny veder, u nichž se v měnícím se klimatu očekává zvýšení četnosti a délky trvání, navíc zhoršují respirační problémy a zvyšují úmrtnost osob trpících astmatem a jinými respiračními problémy, které jsou důsledkem alergií (D’Amato et al., 2020). Náchylnost lidí k virovým infekcím se může rovněž zvýšit zhoršováním zánětu dýchacích cest a oslabením imunitních reakcí způsobených alergeny a pylem (Gilles et al., 2020).

Zelená infrastruktura ve městech, instalovaná jako opatření pro přizpůsobení se změně klimatu, může v budoucnu také zvýšit pylovou zátěž a alergické reakce (Cheng and Berry, 2013). Případová studie na 18 zelených plochách v Bruselu ukázala, že se očekává, že alergenní potenciál městských parků se zdvojnásobí v důsledku kombinovaných změn délky pylové sezóny, alergenity 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 při územním plánování, aby se zabránilo zhoršování rizik alergií.

Politické reakce

Koncentrace pylu různých stromů a trav jsou běžně monitorovány ve všech evropských zemích. Měření se používají k určení začátku a trvání, jakož i intenzity pylové sezóny. Měření se v kombinaci s chemickými transportními modely používají také k nastavení systémů rizik alergií používaných v systémech informování o pylu nebo včasného varování. Portál pylinfo, který vznikl na základě partnerství mezi Evropskou sítí aerodynamiky a službou monitorování atmosféry programu Copernicus (CAMS), poskytuje denně aktualizované prognózy koncentrace pylu a posouzení rizik alergií 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 vysoké úrovně znečištění ovzduší shodují 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). Pylové informační služby však mohou pomoci jednotlivým pacientům vyhnout se negativním zdravotním výsledkům, zejména při česání monitorování pylu a dokumentace přesných jednotlivých příznaků. Například aplikace pro chytré telefony, které kombinují údaje o jednotlivých příznacích a koncentraci pylu, by mohly být použity ke stanovení osobních prahových hodnot pylu a účinnějšímu snížení dopadů na zdraví (Becker et al., 2021).

Diagnostika, řízení a zvládání

Alergie na pyl je nedostatečně diagnostikována a často neléčena nebo špatně léčena. Proto je nutné zvyšovat povědomí o dopadu alergií, aby lidé mohli rozpoznat, předcházet a zvládat příznaky alergie. Je nutné diagnostikovat typ pylu způsobujícího alergii a zahájit léky na alergii před začátkem pylové sezóny. Během pylové sezóny je prevence a zvládání příznaků založena především na zabránění expozici alergenů. Doporučení sahají od vyhýbání se pobytu 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 poradit pacientům s alergiemi.

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 výskyt alergií na pyl. Které druhy stromů jsou vhodné, závisí na lokalitě a volba by měla vzít v úvahu předpokládané klimatické změny. Nedoporučuje se odstraňování alergenních stromů ze stávajících zelených ploch, aby byla zachována biologická rozmanitost a ekosystémové služby, mimo jiné podpora přizpůsobení se vysokým teplotám v důsledku změny klimatu (Aerts et al., 2021).

Kontrolní opatření

Nedávná invaze společného vysoce alergenního ambrózie(Ambrosia)přiměla několik evropských zemí k vývoji a zavedení chemických a mechanických kontrolních metod. Také 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. Podobně směsi osiv pro ptáky nesmí obsahovat více než 50 miligramů semen Ambrosia na kilogram.

Nasazení činidla biologické kontroly proti ambrózii, jako je severoamerický listový brouk, by mohlo snížit výskyt ambrózie v Evropě a snížit počet pacientů přibližně o 2,3 milionu a zdravotní náklady o 1,1 miliardy EUR ročně (Schaffner et al., 2020). Zavádění 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.

Odkazy na další informace

Indikátor Alergenní pylová sezóna začíná v Evropě
Položky v katalogu zdrojů

Odkazy

Aerts, R., et al., 2021, „Tree pyl alergie risks and changes across scenarios in urban green spaces 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 allergic rhinitis: systematický přezkum“, Aerobiologia, 37(4), s. 633–662. https://doi.org/10.1007/s10453-021-09720-9.
Beggs, P.J., 2015, „Environmentální alergeny: 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, „Allergic 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 alergie to pyl grains in a case study in Spain (Madrid): meteorologické faktory, znečišťující látky a koncentrace aeroalergenů 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 spaces: 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“, Mezinárodní archiv alergií a imunologie, 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, „Allergenic pyl and pyl alergie in Europe“, 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 astma 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. a kol., 2021, „Higher airborne pyl concentrations correlated with increased SARS-CoV-2 infection rates, as evidenced from 31 countries across the globe“, 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 aeroalergen 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 alergie: 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., et al., 2017, „Climate Change and Future Pollen Allergy in Europe“, 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 brch pyl-induced allergic rhinitis in different geographic areas – An EAACI Task Force Report“, Allergy, 75(5), s. 1099–1106. https://doi.org/10.1111/all.14111.
Plaza, M.P., et al., 2020, „Atmospheric pollutants and their association with olive and grass aeroallergen concentrations in Córdoba (Španělsko)“, 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, „Immunopathological features of air pollution and its impact on inflammatory airway diseases (IAD)“ (Imunopatologické rysy znečištění ovzduší a jeho dopad na zánětlivá onemocnění dýchacích cest), 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 alergie in Europe“, Nature Communications, 11(1), s. 1745. https://doi.org/10.1038/s41467-020-15586-1.
Sénéchal, H., et al., 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. a kol., 2008, „Climate change and allergic disease“, 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 potency“: 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 Pllen 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“, 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 severní hemisphere: a retrospective data analysis“, The Lancet Planetary Health, 3(3), s. e124–e131. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(19)30015-4
Zuberbier, T., et al., 2014, „Economic burden of inadequate management of allergic diseases in the European Union: a GA2LEN review“, Allergy, 69(10), s. 1275–1279. https://doi.org/10.1111/all.12470