Факторы окружающей среды, способствующие возникновению и прогрессированию аллергических заболеваний

В статье «Проблемы наследственности в возникновении аллергических заболеваний», опубликованной в № 1 (98) 2017 данного журнала, мы попытались обозначить роль наследственных факторов в развитии аллергических заболеваний (АЗ). В рамках этой статьи мы осветим роль агентов окружающей среды в их генезе. В первую очередь, естественно, речь пойдет о причинных факторах АЗ – аллергенах (АГ), триггерных факторах аллергических реакций, причем, более подробно мы рассмотрим те из них, которым пока уделяется незаслуженно малое внимание. Иных вопросов аллергологии здесь мы касаться не будем.

Начнем изложение, казалось бы, с малозначимых – глистных АГ, роль которых, по мнению некоторых ученых, во-первых, значительна для формирования атопии и аллергии, во-вторых, на наш взгляд, совершенно недооценена. По данным ВОЗ (С.В. Зайков, П.В. Гришило, 2006), четвертая часть населения Земли (1,4 млрд человек) инфицирована кишечными паразитами. В Украине ежегодно официально регистрируется 300-400 тыс. случаев гельминтозов, из которых 80% приходится на детский возраст [2]. Но на самом деле, по оценкам специалистов, истинное количество пораженных гельминтозами в несколько раз выше (до 2 млн случаев). В детских коллективах, по нашим данным, у 30% отмечается инвазия гельминтами.

Помимо прочих негативных явлений гельминты оказывают выраженное влияние на иммунную систему [1]. Острая, или ранняя, фаза инвазии определяется разными типами аллергических реакций организма на личинки паразитов. При этом ведущим патогенетическим фактором является сенсибилизация организма и его готовность к аллергическим реакциям при повторном поступлении антигенов гельминта, что характерно для всех гельминтозов, поэтому их относят к заболеваниям с обязательным аллергическим компонентом. В ответ на АГ организм хозяина вырабатывает антитела (в основном IgE и в меньшей степени – IgA). Антитела класса IgE при гельминтозах играют двоякую роль. Во-первых, они фиксируются на тучных клетках и базофилах крови, способствуя их дегрануляции при повторном воздействии антигенов паразита. Во-вторых, антитела этого класса обеспечивают фиксацию эозинофилов и тромбоцитов на гельминтах [3].

Наиболее обширная группа АГ – бытовые. В свое время отечественное предприятие «Иммунолог» выпускало разные серии АГ домашней пыли – главного бытового АГ. В нем, по сути, были заключены не только АГ разных видов клещей домашней пыли (а их сейчас идентифицировано свыше 50), но и, формально, эпидермальные АГ (перхоть человека, животных, насекомых, экскременты последних), АГ микрогрибов, пыльца домашних растений. Сейчас подобных АГ в Украине, как и в других странах, нет.

В 1 м³ воздуха число клещей разных видов достигает 100 тыс., тогда как наличие даже 100-500 особей способно вызвать выраженную сенсибилизацию человека. Клещи не имеют дыхательной системы, обмен газов и воды у них осуществляется через наружный покров – кутикулу. Этим объясняется зависимость роста и размножения клещей от условий окружающей среды. Наиболее оптимальны для их роста и жизнедеятельности температура окружающего воздуха 22-27 °С, влажность 70-80%. Они являются фотофобными (сторонящимися света) существами. Установлено, что при температуре ниже -18 °С клещи погибают в течение 24 ч.

Аллергенность частиц мертвых клещей, их экскрементов сохраняется месяцы и даже годы. Постоянное скопление пыли на книгах и документах, которая является идеальной средой для существования и размножения пылевых клещей, объясняет эту сторону проблемы. Также очень опасным жителем страниц книг является ложный скорпион. Он немного больше по размеру, чем пылевой клещ (0,1-0,7 мм), но он сам и его личинки способны вызвать отек внутренних органов, что чрезвычайно опасно [3].

К эпидермальным АГ относят перхоть человека, лошади, свиньи, шерсть овцы, собаки, кота, кролика, морской свинки, козы, грызунов, чешуйчатый покров рыб и земноводных. Частота аллергии к АГ домашних животных колеблется от 1 до 4% у взрослых и до 11% у детей. АГ эпидермиса обладают очень высокой «летучестью», поскольку прикреплены к мелким частицам пыли.

К основным источникам АГ кота относятся слюна, сальные и перианальные железы, шерсть. Все без исключения породы котов и собак, независимо от размера и количества шерсти, являются источниками АГ, но в разном количестве и различного типа. Продукция АГ кота находится под гормональным контролем, поэтому кастрация самцов приводит к снижению уровня главных АГ. Так называемый большой АГ (белок Fel d 1) обнаружен на шкуре и эпителии кожи, а также в секрете сальных желез и моче котов. Более 80% больных с аллергией на котов имеют IgE-антитела именно к этому гликопротеину.

Благодаря микроскопическим размерам частиц (3-4 мкм) Fel d 1 легко переносится по воздуху и при попадании в дыхательные пути вызывает развитие симптомов респираторной аллергии у сенсибилизированных к нему лиц. Около 25% людей с аллергией на котов чувствительны также к их альбумину Fel d 2, который содержится в сыворотке, перхоти и слюне, а 12% таких пациентов сенсибилизированы и к моче котов. Главные АГ котов (Fel d 1 и Fel d 2) могут оставаться в помещении неделями и месяцами после удаления из него животного [6]. У людей с IgE-cенсибилизацией к Fel d 1 встречается перекрестная аллергия на другие виды животных (тигр, лев, ягуар, леопард), а также к АГ собаки, свиньи и лошади. Известны случаи анафилаксии у лиц с гиперчувствительностью к АГ котов после употребления свинины или говядины.

Главный АГ собаки (Can f 1) присутствует в больших количествах в домашней пыли, матрацах, кроватях, а также там, где животные не живут. Основные АГ собак (Can f 1, Can f 2 (2S-альбумин) выделены из собачьей перхоти и шерсти, а также слюны и мочи. При этом между АГ грызунов (хомяки, кролики, мыши, крысы и пр.) часто наблюдается перекрестная реактивность.

В перечень АГ подкомитет по номенклатуре аллергенов IUIS включил АГ домашнего коня (Equ c 1 (липокаин) и Equ c 2 (липокаин), домашней коровы (Bos d 2 (Ar 3, липокаин), Bos d 4 (альфа-лактальбумин), Bos d 6 (сывороточный альбумин), Bos d 7 (Ig), Bos d 8 (казеины) и серой крысы (Rat n 1-3 (аллергены мочи). Частота сенсибилизации к АГ лошади, источниками которых являются грива, моча и пот, в последнее время стала увеличиваться, а к АГ домашних коров – наоборот, снижаться вследствие автоматизации процесса их разведения и доения. Также наблюдаются перекрестные реакции между АГ лошади и альбуминами кота, собаки, мула, осла, зебры, пони.

Рядом с ними нередко сосуществуют инсектные АГ. И речь идет не только об опасных для жизни человека АГ пчел, ос, но также о других. В Европе одним из наиболее распространенных видов таракана является Blatella germanica, иммуногенные свойства которого выше, чем у тараканов, обитающих в Америке и странах Востока. Как указывают С.В. Зайков и А.П. Гришило (2006), в Украине аллергия к разным видам тараканов регистрируется y 39% больных респираторной аллергией.

Аллергологи, на наш взгляд, слишком толерантны к АГ нежалящих насекомых, которых многократно больше, чем жалящих. Кроме того, следует учитывать, что человек может ежедневно тесно соприкасаться с первыми или продуктами их жизнедеятельности, то есть иметь ингаляционный, тактильный, пищевой контакты (щетинохвостики, мухи, моль, вши, жуки, клопы и пр.).

Очень обширна группа пищевых АГ, и не только ввиду разнообразия пищи, но и ввиду ее современной модификации химическими и иными веществами. Антигенные свойства изучены более или менее полно у продуктов, вызывающих пищевую аллергию (ПА) чаще других. Это молоко и молокопродукты, яйца, мясо, рыба, различная мука, крупы и пр. Естественно, в генезе ПА жителей разных стран «виновны» разные АГ.

Истинные аллергические реакции на пищевые продукты связаны с утратой иммунной системой толерантности к пищевым АГ. У детей это чаще обусловлено функциональной незрелостью иммунной системы, у взрослых – проникновением пищевых АГ через неиммунные и иммунные барьеры, что влечет за собой выработку к ним антител.

По нашим данным, аллергические реакции на пищевые продукты отмечаются: у пациентов с атопическим дерматитом – до 48%, поллинозом – до 45%, бронхиальной астмой (БА) – до 15%, аллергическим ринитом (АР) – 15%. Среди больных с заболеваниями пищеварительного тракта и гепатобилиарной системы распространенность аллергии к продуктам питания выше и может достигать 50% и более.

Причиной ПА может стать практически любой пищевой продукт. Наиболее распространенными пищевыми АГ являются:

• животные белки: яйцо, молоко, рыба, морские продукты и др.;
• крестоцветные: горчица, разные виды капусты, репа, редька, хрен и др.;
• сложноцветные: салат, цикорий, артишок, подсолнечник, земляная груша и др.;
• бобовые: фасоль, соя, чечевица, горох, арахис и др.;
• злаки: пшеница, рожь, ячмень, овес, рис, тростник, бамбук, кукуруза и др.;
• тыквенные: тыква, огурец, дыня, арбуз, кабачки и др.;
• гречишные: гречиха, ревень и др.;
• маревые: свекла, шпинат и др.;
• вересковые: клюква, брусника, черника и др.;
• пасленовые: картофель, томаты, баклажаны, красный и зеленый перец и др.;
• розоцветные: груша, яблоко, слива, персик, абрикос, клубника, земляника, миндаль и др.;
• лилейные: спаржа, лук, чеснок и др.;
• зонтичные: укроп, петрушка, сельдерей, лук и др.

При аллергии к мясу животных возможно развитие аллергических реакций на лечебные сыворотки и ферментные препараты, полученные из поджелудочной железы крупного рогатого скота, свиней и т. д. Имеется перекрестная реакция между различными видами молока – коровьего, козьего, овечьего. Сенсибилизация к белкам кобыльего молока может развиться у больных с сенсибилизацией к конскому волосу или перхоти лошади. Существует умеренно выраженная перекрестная реакция на мясо курицы, гуся, голубя, индюшки, перепела при аллергии на сыворотку крови коровы, лошади, мыши, крысы, собаки, кота, кролика. Перекрестная реакция возможна у рыб разных видов.

Сенсибилизация к молоку, яйцам, рыбе и рыбным продуктам, морским панцирным животным может привести к аллергической тромбоцитопении. Описаны случаи развития аллергической тромбоцитопении у детей с сенсибилизацией к молоку и моркови после употребления в пищу морковного сока и творога.

Пыльцевые АГ. Пыльца диаметром 20-30 мкм проникает в слизистую оболочку средних и мелких бронхов, что облегчает сенсибилизацию организма. Среди больных АЗ сенсибилизация к пыльцевым АГ регистрируется в 30-70% случаев, однако этиологическая значимость отдельных групп пыльцевых АГ неравнозначна. Если структура сенсибилизации к пыльце «диких» растений достаточно хорошо известна, то комнатные растения в этом плане менее изучены. Среди них пеларгония из семейства гераниевых, которую часто называют просто герань; эухарис и кринум из семейства амариллисовых; катарантус, олеандр, аламанда из семейства кутровых; аглаонема, диффенбахия, филодендрон, колоказия из семейства ароидных; кирказон, или аристолохия, из семейства аристолохиевых; эуфорбия, или молочай, акалифа, кодиеум, или кротон, из семейства молочайных. Кроме непосредственно комнатных растений сильными АГ являются удобрения для них. Для детей опасны алоэ, комнатный клен, гортензия, драцена, примула [4].

Весьма важной проблемой в настоящее время является изменение природных экзоаллергенов под влиянием факторов окружающей среды. В современных условиях, вероятнее всего, АЗ развиваются в результате сочетанного воздействия на организм АГ и ксенобиотиков. Загрязнение окружающей среды удлиняет сроки палинации растений и изменяет антигенную структуру пыльцы, способствуя повышению ее аллергенности. Более того, появились исследования о повышенной чувствительности к тем растениям, к которым ранее она не отмечалась.

АГ грибов. АГ микроскопических грибов (микромицетов) широко распространены благодаря их огромному разнообразию и уникальной способности к выживанию. По морфологическим признакам микромицеты подразделяются на дрожжевые и мицелиальные. Условнопатогенные микроорганизмы, микрогрибы и плесени, обитающие в жилых помещениях, часто служат причиной круглогодичных АЗ. Они активно заселяют сырые помещения, ванные комнаты, туалеты, сантехнику, старую мебель, испорченные продукты и органические отходы. Грибы, обитающие в природе, паразитируют на коре деревьев, в почве и листьях. Споры грибов разносятся ветром, водой, животными и человеком. Число спор грибов в 1 м³ атмосферного воздуха может многократно превышать количество зерен пыльцы растений даже в пик пыления последних. Грибы освоили биосферу, составляющей частью которой является и человек. Одни виды стали обитателями тела человека (сапрофиты), другие в определенных ситуациях вызывают микозы, третьи способны вызывать микоаллергозы.

Суммируя доступные данные, можно считать, что в Украине в воздухе атмосферы и помещений наиболее распространенными грибами, которые могут сенсибилизировать человека, являются следующие роды: Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Aspergillus, Fusarium, Botrytis, Candida, Cryptococcus, Rhizopus.

Химические АГ. Сегодня на первый план стали выходить АГ, с которыми человек сталкивается в быту, в своем жилище, например, при стирке, мойке – хлор, фосфаты, А-ПАВ; формальдегид, выделяющийся из покрытий, мебели, фенол – из консервантов, красителей, многочисленные пластики, сульфиты, нитриты, анти­окислители, бензойная кислота, свинец, мыло, шампуни и пр. Многие из этих веществ многокомпонентны, могут становиться прямыми АГ, связываясь с белками слизистых оболочек или крови человека, а также выступать в роли триггеров (см. ниже).

Лекарственные АГ. Среди лекарственных препаратов, являющихся причиной развития лекарственных АЗ, большинство исследователей называет пенициллин – 0,7-55% случаев, β-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины, комбинации пенициллинов с сульбактамом, клавулановой кислотой, тазобактамы, монобактамы), другие антибиотики – 0,8-18%, сульфаниламидные препараты – 0,5-10%, нестероидные противовоспалительные препараты – до 25%, местные анестетики – до 6%, йод- и бромсодержащие препараты – до 4%, вакцины и сыворотки – до 1,5%, препараты, влияющие преимущественно на тканевые процессы, – до 8%, другие группы лекарственных средств – до 18%.

Большой проблемой являются перекрестные реакции на различные лекарственные препараты, а также на последние и пищевые продукты. В последнее время все чаще описывается аллергия на латекс. В среднем ее частота составляет 5,8% случаев у стационарных больных и 25% – у пациентов стоматологических кабинетов. Еще чаще реакции на латекс развиваются у мед­работников.

Аллергические реакции на ношение контактных глазных линз чаще отмечаются у людей, уже страдающих АЗ. Однако возможен и первоначальный контактный дерматит в ассоциации с ношением контактных линз.

Помимо АГ возникновению аллергических реакций способствуют триггерные факторы. Огромное количество различных химических веществ, ксенобиотиков, появившихся буквально в последние 100 лет, обусловливает неадекватную реакцию на них у значительной части людей. Около 4 млн химических веществ добывают из естественных продуктов или синтезируют, из них до 60 000 используют повседневно. Около 1 500 веществ входит в состав пестицидов, 4 000 – лекарственных препаратов, 5 000 – пищевых добавок. Выхлопные газы, продукты деградации резины, табачный дым за счет содержания в них таких поллютантов, как NO₂, SO₂ или NO, стимулируют функцию Тh2-хелперов и продукцию IgE. Кроме того, влияя на эпителиальные клетки органов дыхания, они способствуют продукции провоспалительных цитокинов (интерлейкин-8 (ИЛ-8), фактор некроза опухоли-α (ФНО-α), ИЛ-6), что, в свою очередь, приводит к развитию аллергического воспаления.

Доказана прямая связь между уровнем поллютантов и распространенностью хронического кашля, бронхита. Активное и пассивное курение увеличивает риск развития аллергии (в особенности БА у ребенка). В эпидемиологических исследованиях показано, что воздействие табачного дыма может приводить к уменьшению уровней IgG, IgA и IgM в сыворотке крови пациента. Пассивное курение также увеличивает риск прямого воздействия на иммунную систему с увеличением числа CD4+-клеток и изменением соотношения CD4+/CD8+.

Чрезвычайно важным является влияние вирусных и бактериальных респираторных инфекций как триггерных факторов, вызывающих обострение АР и БА у детей и взрослых.

«Гигиеническая гипотеза» постулирует положение о том, что «излишняя чистота» окружающей среды приводит к снижению числа инфекционных стимулов, необходимых для надлежащего развития нашей иммунной системы. Вирусные инфекции в детском возрасте часто провоцируют приступы БА и усиливают проявления атопического дерматита. Однако недавние исследования поддерживают положение о том, что инфекционные заболевания, такие как корь, связаны со снижением частоты развития БА (факт в поддержку «гигиенической гипотезы»), в то время как частые инфекции в раннем детском возрасте, приводящие к увеличению секреции ИЛ-12, ИЛ-18 и интерферона-γ (ИФН-γ), приводят к ослаблению Th2-ответа и гиперчувствительности к АГ.

Отсутствуют хорошо документированные доказательства негативного эффекта, возникающего из-за вакцинации и содействующего развитию аллергии. С другой стороны, есть отдельные свидетельства в пользу того, что проведение вакцинации может снизить риск развития аллергии (уровень доказательности (УД) С). Необходимо, чтобы все дети, в том числе из группы высокого риска развития аллергии, были вакцинированы согласно Календарю прививок (УД D).

Большое значение в распространении АЗ имеет географическая среда. Температура воздуха, влажность, высота над уровнем моря, произрастающая в регионе растительность – все эти факторы могут способствовать аллергизации организма. Так, в местностях с высокой влажностью чаще встречается аллергия к плесневым грибам и различным бактериям, а уровень заболеваемости поллинозом и БА гораздо выше, чем в засушливых районах. В районах с засушливым климатом распространенность АЗ сравнительно невысока.

Низкая температура может провоцировать развитие холодовой крапивницы. Солнечные лучи у некоторых людей вызывают фотодерматоз. Провоцирующим фактором для возникновения последнего может быть как солнечный свет, так и искусственное облучение в солярии.

Таким образом, приведенные выше данные о факторах (а это лишь малая толика агентов, которые могут выступать в роли экзоаллергенов, или триггерных факторов) в совокупности с ранее приведенными эндогенными предпосылками в значительной мере объясняют убиквитарное распространение АЗ среди населения и значительные трудности, которые могут ожидать человечество при попытке их предотвратить.

Литература

1. Зайков С.В. Взаимоотношения между гельминтозами и аллергическими заболеваниями // Аллергология, пульмонология, иммунология. – 2009. – 295. – С. 25-32.

2. Крамарев С.А. Гельминты и аллергия.Современные подходы к лечению гельминтозов у детей // Здоровье ребенка. – 2008. – 4 (13). – С. 51-57.

3. Пухлик Б.М. Конспект аллерголога. – Винница, ТОВ «ІТІ», 2008. – 95 с.

4. Пухлик Б.М. Аллергия в нашем доме. – Винница, 2016. – 112 с.

5. Федорова О.С., Куликов Е.С., Лебедева Н.Ю., Шамратов А.Ш. Гельминты и атопия // Терапевтический архив. – 2008. – N 11. – С. 47-49.

6. Akdis, C. Hihglighting research needs in allergy. EAACI newsletter [Text] / C. Akdis, N. Papadopulos // Clin. Exp. Allergy. – 2012. – № 29. – P. 7.