Сезонна алергія в м. Запоріжжя: взаємозв’язки клініко-імунологічних змін і аеробіологічної ситуації

Сезонна алергія – одне з невирішених питань сучасної алергології. Вперше офіційно про проблему полінозів світ почув в 1819 р., коли англійський лікар Босток повідомив про «випадок періодичного ураження очей та дихальних шляхів» та пов’язав його із сіном. В 1873 р. Блеклі виділив сезонну форму ринореї під назвою «сінний нежить», йому ж належить першість у застосуванні провокаційних проб. В 1906 р. Wolff-Eisner припустив, що реакція на пилок зумовлена його білковими частками, а в 1942-1943 рр. Rochwell з пилку амброзії виділив речовину, яку ідентифікували як поліпептид. В країнах СНД початок поглибленого вивчення полінозів під керівництвом професора А.Д. Адо припадає на 60-ті роки XX ст. [3].
Сьогодні про полінози знає кожен, вивчено структуру пилку всіх відомих рослин-провокаторів, досліджено їх антигенний склад, створено календарі палінації, розроблено програми профілактики та лікування загострень полінозів. Але кількість людей, які страждають на пилкову алергію, неухильно зростає.
Дослідження поширеності полінозів проводять паралельно з дослідженнями інших алергійних захворювань в усіх країнах світу. Розроблено міжнародні програми з вивчення цього питання. Одним з найпоширеніших, найчутливіших (85%) і найбільш специфічних (81%) опитувальників вважають ISAAC [7].

Результати проекту GA²LEN (Global Allergy and Asthma European Network), який було завершено в липні 2009 р., свідчать про те, що 2,5% популяції в усіх Європейських країнах сенситизовані до пилку амброзії, в Угорщині цей рівень максимальний – 60%. При цьому в 23,7% гіперчутливих людей є симптоми бронхіальної астми (БА) [12]. Згідно з ARIA перегляду 2008 р., 50% підлітків мають симптоми алергійного риніту (АР), а основною проблемою за GA²LEN є те, що в 40% нелікованих моносенситизованих пацієнтів з АР формується полісенситизація та БА [11, 12]. Також важливим, на наш погляд, є той факт, що найвищі піки загострень БА ранньої осені в усіх країнах спостерігають серед дітей, менші – у молоді та рідко – в людей похилого віку [15].
Все це свідчить про помолодшання захворювання та доцільність подальшого вивчення полінозів.

За останні 25 років у країнах Середземноморського басейну відбулася редукція природних ареалів бур’янів приблизно на 40%, але випадки дебютів БА й АР, спричинених бур’янами, почастішали. Це пояснюють забрудненням навколишнього середовища, ультрафіолетовою радіацією та підвищеними концентраціями озону, який у поєднанні з діоксидом азоту вихлопних газів автомобілей набуває вигляду «Лос-Анджелеського смогу» [14]. Останній та інші леткі сполуки, такі як фенол, фтористий водень, сірководень, сірковуглець, сірчаний ангідрид, бензипірен, формальдегід, діоксид сірки, окис вуглецю, змінюють антигенний склад пилку, який стає більш алергенно агресивним [4, 6].
Запоріжжя – велике промислове місто, індустріальна інфраструктура якого налічує 18 підприємств, що тією чи іншою мірою зумовлюють забруднення атмосферного повітря. Промислові викиди останніми роками становили майже 92% від загальної кількості речовин, які забруднюють навколишнє середовище [5].
У серпні-вересні 2004 р. в м. Запоріжжя виникла катастрофічна ситуація, коли кількість госпіталізацій і викликів швидкої медичної допомоги з клінікою БА становила понад 900 випадків. Відтоді кількість полінозів не набагато зменшилася. Це спонукало нас до поглибленого вивчення проблеми пилкової алергії. Для цього ми проаналізували архівні історії хвороб за 6 років (травень–вересень 2004-2009 рр.). Позитивними вважали історії хвороб дітей із загостреннями БА та/або сезонного алергійного риніту/кон’юнктивіту (САР/САК).
Виявилось, що загальна кількість загострень полінозів за 6 років становила 860, з яких 600 (69,9%) зареєстровано у хлопчиків, 259 (30,1%) – у дівчаток. Ми проаналізували клінічні прояви пилкової алергії та виділили 2 великі групи:
• в першу ввійшло 728 (84,7%) дітей з клінічними проявами БА та САР/САК;
• в другу – 132 (15,3%) дитини без проявів БА.
Ізольовану БА спостерігали в 3,14% випадків, що збігається з даними літератури про її невелику частку в структурі полінозів [1].
Структуру БА за тяжкістю перебігу наведено на рис. 1.
Як видно з рис. 1, переважає легкий (37%) або середнього ступеня тяжкості (44%) персистувальний перебіг. Це свідчить про зростання тяжкості проявів пилкової БА порівняно з даними В.А. Адо за 1991 р., який повідомляв про переважання легких форм захворювання [1].
На рис. 2 наведено розподіл кількості дітей з проявами БА та без них залежно від часу палінації.
Як видно з рис. 2, максимальна кількість випадків БА припадає на вересень 2004 р., коли було зареєстровано зростання кількості викликів швидкої медичної допомоги та госпіталізації, про що йшлося вище. У подальші роки намітилася тенденція до зменшення кількості загострень БА, хоча піки захворювання спостерігають щороку в червні та вересні. При цьому відбувається зростання кількості випадків загострень САР/САК з максимумом у липні та серпні-вересні.
Такі коливання та наявність двох піків загострень на рік змушують замислитися, чому саме два піки, адже літературні джерела свідчать про наявність трьох хвиль палінації рослин [2]. На це питання можна відповісти, якщо знати, які саме рослини палінують в ці періоди. Крім того, відомо, що прояви сезонної алергії можуть бути спричинені грибковими алергенами [13].
Для визначення якісно-кількісного складу повітря застосовують аеробіологічний моніторинг. Практично всі країни Європи (крім України та Молдови) мають розвинену систему аеробіологічних станцій, які проводять моніторингові дослідження вмісту пилку в повітрі. В Україні (Вінниця, Київ) проводили дослідження пилку з описової точки зору для виявлення якісного рослинного складу. Проте спроб зіставити дані пилкового та спорового моніторингу з клінічними особливостями сезонної алергії, а також скласти регіональний календар цвітіння та вегетації не було. Тому в м. Запоріжжя з 2005 р. здійснюють моніторинг пилку, з 2007 р. – грибів, а в 2006 р. Запорізький державний медичний університет було включено в European Aeroallergen Network (інформацію щодо вмісту пилкових і грибкових аероалергенів розміщують на сайті www.polleninfo.org) [9].
Дослідження вмісту пилку основних видів рослин в атмосферному повітрі ми проводили з березня по жовтень. Календар цвітіння основних видів причинно-значущих рослин наведено в табл. 1.
Під час порівняння отриманих за 4 роки відомостей з’ясували, що основні види рослин, які можуть спричинити симптоми сезонної алергії, представлені приблизно однаково (у відсотковому співвідношенні). Відмінності стосуються пилку весняних дерев, шовковиці та бур’янів.
Другий період палінації (травень–липень) характеризується різноманітністю квітучих рослин (шовковиця, сосна, ялина, дуб, верба, горіх, злакові), але основна частка припадає на пилок шовковиці (14,7% в 2006 р., 4,5% в 2007 р., 27,7% в 2008 р. та майже 42% у 2009 р.) і злакових (3,4%; 1,5%; 2,6% та 2,57% відповідно; табл. 2). Незважаючи на таку поширеність шовковиці в Південній Україні, діагностичних алергенів з Morus spp. у нашій країні немає. В літературі ми не зустрічали інформацію щодо поширеності пилку шовковиці в атмосферному повітрі та її можливих алергенних властивостей.
За даними літератури, друга хвиля цвітіння в червні–липні зумовлена злаковими травами (рід Poaceae) [10]. Як видно з рис. 2, табл. 1, 2, максимальну концентрацію пилку злакових спостерігали в 2006 р., і вона становила лише 3,4% від усієї концентрації пилку. Середньодобова кількість зерен злакових рідко перевищувала клінічно-значущий поріг (30 зерен в 1 м³ – низький ризик виникнення алергійних реакцій; 30-60 – середній; понад 60 – високий) у всі роки спостереження, що було зазначено як регіональну особливість цвітіння рослин в Південному регіоні України. Тому ми вважаємо, що термін «хвиля» щодо палінації злаків недоречний.

Особливо цікавою для нас є третя хвиля цвітіння рослин. Основною складовою пилку в цей період є пилок амброзії, вміст якого був найвищим у 2007 р.: 61,7% від усіх пилкових зерен. Раніше за всіх зацвітають лободові, а потім, з проміжками приблизно в 1 тиж, полин і амброзія. Концентрація пилку бур’янів досягає клінічно значущих цифр, якщо 3 дні поспіль його рівень перевищує 10 зерен в 1 м3. Такі низькі граничні концентрації зумовлені високим ступенем алергенності вищезазначених трав.
Останніми роками спостерігають тенденцію до зменшення як тривалості сезону палінації, так і загальної кількості пилку бур’янів (див. табл. 2). Однак, враховуючи низький клінічно значущий поріг, вони залишаються основними пилковими аероалергенами в Південному регіоні.

Для прикладу наводимо динаміку вмісту пилку рослин в атмосферному повітрі м. Запоріжжя у 2008 р. (рис. 3).
Як видно з рис. 3, у м. Запоріжжя спостерігають два піки концентрацій пилку, що припадають на травень і вересень. Під час порівняння даних рис. 2, 3 і табл. 1 стає зрозумілим, пилок яких рослин зумовлює загострення БА та САР/САК. Напевно, в травні – це пилок шовковиці, а в серпні–вересні – амброзії. Ці рослини є провідними алергенами в Південній Україні. На рис. 2 чітко видно, що перший пік загострень пилкової алергії припадає на червень-липень, але в цей період для нашого регіону «хвилі» палінації не характерні. Тому виникає потреба в проведенні спорового аналізу повітря.
Згідно з міжнародними аеробіологічними дослідженнями (European Allergen Network), в атмосферному повітрі здійснюють спостереження за вмістом двох видів пліснявих грибів: Alternaria і Cladosporium, оскільки вони є основними складовими біоаерозолю і найчастіше спричинюють алергійні реакції.
Спори грибів наявні в атмосфері впродовж всього періоду спостереження, рівень їх сильно варіює: від кількох десятків до тисяч в 1 м³(рис. 4). Основними представниками мікроміцетів в атмосферному повітрі у 2009 р. залишалися Alternaria та Cladosporium (8,3 і 69% усього повітряного спектра відповідно). Перші випадки підвищення концентрацій спор Alternaria зазначали в кінці квітня та на початку травня, коли концентрація становила 300-400 спор/м³ і зберігалася високою (більше 100) впродовж усього теплого періоду.
Сезонні клінічні прояви алергії в червні–липні (див. рис. 2), а також невідповідність симптоматики періодам цвітіння причинно-значущих пилкових алергенів (див. табл. 1) найімовірніше зумовлені гіперчутливістю до мікроміцетів, оскільки лише рівні вмісту їхніх спор у цей період є клінічно значущими.

Як відомо з літературних джерел, полінози – це захворювання, основою патогенезу яких є І тип алергійних реакцій, що проявляється підвищенням рівня загальних і специфічних IgE. Нас зацікавило, чи змінюватимуться ці показники залежно від строків виникнення загострень основного захворювання.
Ми відстежили рівень загального IgE за період 2004-2009 рр. (усього 419 результатів; рис. 5). Як видно з рис. 5, щороку реєструють 2 піки досліджуваних параметрів. Загострення полінозів у серпні–вересні протягом 2004-2009 рр. збігаються з піками концентрації загального IgE, тоді як підвищення його рівня в липні ніби затримується, виникаючи через місяць після появи клінічних проявів.

Таким чином, відомості, наведені в запропонованій статті, – результат багаторічних наукових досліджень, глибокого аналізу та синтезу великого обсягу даних, які дали змогу виявити нові чинники сезонної алергії, певні закономірності розвитку імунної відповіді на різні алергени, розбіжності в календарях цвітіння та примусили замислитися над причинами цих змін.

Література
1. Адо В.А. Поллинозы / Адо В.А., Астафьева Н.Г. – М.: Знание, 1991. – 224 с.
2. Алешина Р.М. Пыльцевая аллергия: клинико-аллергологическая диагностика и специфическая иммунотерапия / Алешина Р.М. // Клінічна імунологія, алергологія, інфектологія. – 2006. – № 2. – С. 4-9.
3. Беклемишев Н.Д. Поллинозы / Беклемишев Н.Д., Ермекова Р.К., Мошкевич В.С. – М.: Медицина, 1985. – 240 с.
4. Бессонова В.П. Цитофизиологические аспекты воздействия тяжелых металлов на рост и развитие растений / Бессонова В.П. – Запорожье: Павел, 1999. – 208 с.
5. Богун С.В. Твоє майбутнє – земля за порогами / Богун С.В., Золотарьов Г.А., Лихасенко Ф.І. та ін. – Запоріжжя: Видавничо-поліграфічний комплекс «Запоріжжя», 2004. – 56 с.
6. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точка роста [учебник]. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.
7. Мачарадзе Д.Ш. Распространенность аллергических заболеваний у детей по данным литературы и ISAAC / Мачарадзе Д.Ш., Чанидзе М.А., Джишкариани И.Р. и др. // Астма. – 2005. – Т. 6, № 1-2. – С. 11-17.
8. Митин Ю.А. Клинико-иммунологические особенности аллергических ринитов при их сочетании с атопической бронхиальной астмой у детей / Митин Ю.А., Нестерова А.В. // Аллергология. – 2005. – № 2. – С. 3-7.
9. Приходько А.Б., Стеблюк М.В., Титова Л.М. Поллинозы и аэропалинология // Запорожский медицинский журнал. – 2005. – № 6. – С. 129-131.
10. Abreu I. Airborne Poaceae pollen in Porto (Portugal) and allergenic profiles of several grass pollen types / Ilda Abreu, Nilza Ribeiro, Helena Ribeiro // Aerobiologia. – 2008. – Vol. 24. – P. 133-140.
11. Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA) 2008 Update (in collaboration with the World Health Organization, GA2LEN and AllerGen) // Allergy 2008. – Vol. 63 (Suppl. 86). – Р. 8-160.
12. Burbach G.J. Ragweed sensitisation in Europe – GA2LEN study suggests increasing prevalence / Burbach G.J., Heinzerling L.M., Ruhnelt C. et al. // Allergy. – 2009. doi:
10.1111/j.1398-9995.2009.01975.x
13. Denning D.W. The link between fungi and severe asthma: a summary of the evidence / D.W. Denning, B.R. O'Driscoll, C.M. Hogaboam // Eur Respir Journal. – 2006. – Vol. 27. – P. 615-626.
14. Gennaro D’Amato. Allergenic pollen and Urban Air Pollution in the Mediatterranean Area [Інтернет-ресурси] / Gennaro D'Amato // 2009. – Режим доступу: http: eaaci.net/sections-a-igs/ig-on-aerobiology-a-pollution/education/664-allergenic-pollen-and-urban-air-pollution-in-the-mediaterranean-area
15. Johnston N.W. Asthma exacerbations-1: epidemiology / Johnston N.W., Sears M.R. // Thorax. – 2006. – Vol. 61. – Р. 722-728. doi: 101136/thx.2005.045161
16. Weinmayr G. International variation in prevalence of rhinitis and its relationship with sensitization to perennial and seasonal allergens / G. Weinmayr, F. Forasteiere, S.K. Weiland et al. // Eur Resp J. – 2008. – Vol. 32. – Р. 1250-1261.