Impactul schimbărilor climatice asupra bolilor alergice

Introducere

Schimbările climatice reprezintă una dintre cele mai dificile provocări globale ale secolului XXI, cu consecințe care afectează profund sănătatea umană. Dintre toate efectele asupra sănătății, influența schimbărilor climatice asupra bolilor alergice a devenit o preocupare majoră, din cauza creșterii incidenței și severității la nivel mondial⁽¹⁾. Bolile alergice (rinita alergică, astmul, dermatita atopică, alergiile alimentare) afectează milioane de persoane, generând costuri socioeconomice ridicate și reducând calitatea vieții⁽²⁾.

Relația dintre schimbările climatice și bolile alergice este complexă și multifactorială (figura 1), mediată de modificări ale expunerii la alergeni, răspunsuri imune alterate și apariția unor posibilități noi de sensibilizare⁽³⁾. Creșterea temperaturilor globale, concentrațiile crescute de CO₂ atmosferic, poluarea aerului, fenomenele meteorologice extreme și pierderea biodiversității determină schimbări fundamentale în biologia alergenilor și susceptibilitatea umană la sensibilizare alergică^(4–7). Înțelegerea acestor mecanisme este esențială pentru dezvoltarea unor intervenții terapeutice adaptate și a unor strategii de prevenție menite să reducă povara bolilor alergice într-un climat aflat în schimbare rapidă⁽²⁾.

Procesele prin care schimbările climatice contribuie la apariția bolilor alergice

 Creșterea temperaturii și prelungirea sezonului polinic

Creșterea temperaturilor globale reprezintă unul dintre principalii factori responsabili de modificarea observată în dinamica sezoanelor polinice, cu efecte directe asupra bolilor alergice respiratorii. O creștere de 1,5 °C este preconizat să aibă consecințe majore asupra sănătății umane, incluzând o prevalență și o severitate mai mari ale bolilor alergice^(2,4). Temperaturile ridicate determină debutul timpuriu și prelungirea sezoanelor polinice, ceea ce conduce la creșterea expunerii cumulative la alergeni, crescând riscul de sensibilizare la indivizii anterior neexpuși și ­agravând simptomele la cei deja sensibilizați^(8,9). Studiile efectuate în regiunile temperate au arătat că durata sezonului de polenizare pentru specii precum Ambrosia artemisiifolia s-a extins cu până la 25 de zile, iar modelele climatice prevăd că, în absența reducerii emisiilor de gaze cu efect de seră, sezonul ar putea începe cu până la 40 de zile mai devreme și s-ar putea prelungi cu încă 15 zile^{(6,8,10–13)}. În anumite regiuni, cum ar fi zona mediteraneeană, sezoanele polinice sunt deja decalate chiar și cu o lună. Schimbările climatice modifică debutul unor evenimente sezoniere precum înflorirea, ceea ce duce la o expunere mai timpurie și imprevizibilă la polen^(8,14).

Influența schimbărilor climatice nu se limitează la prelungirea sezonului polinic, ci și la alte modificări în fenologia plantelor, precum creșterea producției și alergenicității polenului. Nivelurile ridicate de CO₂ stimulează metabolismul plantelor, determinând o producție sporită de polen⁽⁵⁾. Experimentele au demonstrat că plantele de ambrozie cultivate la concentrații duble de CO₂ au produs cu aproximativ 60% mai mult polen, iar pentru timoftică (Phleum pratense) se estimează creșteri de până la 200%^(15–17).

În plus, cercetările efectuate pe mai multe specii de plante și fungi au demonstrat că nivelurile ridicate de CO₂ atmosferic și temperaturile crescute influențează alergenicitatea polenului și a sporilor fungici, ceea ce amplifică potențialul de a declanșa reacții alergice severe⁽⁵⁾. Rauer și colab. au arătat că polenul de ambrozie obținut experimental în condiții de concentrații ridicate de CO₂ induce un răspuns alergic mai puternic atât in vivo, cât și in vitro⁽¹⁸⁾. De asemenea, cercetătorii care au investigat experimental influența temperaturii asupra polenului de ambrozie au constatat că alergenicitatea polenului este un caracter dependent de temperatură, crescând odată cu aceasta⁽¹⁹⁾. Și în cazul polenului stejarului s-au raportat creșteri de până la 12% ale conținutului de alergeni în aceste condiții^(4,5).

Poluarea aerului

Există o relație complexă și interconectată între poluarea aerului și schimbările climatice. Arderea combustibililor fosili nu doar eliberează gaze cu efect de seră responsabile de creșterea temperaturilor globale, ci și poluanți toxici, precum particulele în suspensie (PM), dioxidul de sulf (SO₂), dioxidul de azot (NO₂), compuși organici volatili și hidrocarburi policiclice aromatice. Expunerea la aceste substanțe este asociată cu efecte negative asupra sănătății, inclusiv astm și alte boli alergice^(2,7).

La nivel biologic, poluanții pot leza epiteliul căilor respiratorii, crescând permeabilitatea acestuia și favorizând pătrunderea alergenilor. Acest proces modifică modul în care aeroalergenii sunt prezentați sistemului imunitar, favorizând sensibilizarea sau intensificând răspunsul inflamator alergic la persoanele deja sensibilizate^(2,7) (figura 2).

Poluanții atmosferici cu cel mai ridicat impact asupra sănătății sunt:

a) Particulele în suspensie (PM),în special, PM₂.₅ (particule fine ≤2,5 micrometri), pot pătrunde adânc în plămâni și pot intra în circulația sanguină, provocând sau agravând boli respiratorii și cardiovasculare⁽²¹⁾.

b) Ozonul (O₃)este un poluant fotochimic care determină iritația căilor respiratorii și agravează astmul și bolile respiratorii cronice⁽²²⁾.

c) Particulele provenite din arderea motorinei (DPM) sunt o subcategorie de particule fine emise de motoarele diesel, capabile să inducă stres oxidativ și inflamație; sunt asociate cu exacerbarea astmului și afecțiuni cardiovasculare⁽²³⁾.

d) Dioxidul de azot (NO₂) este produs de emisiile vehiculelor și ale industriei; provoacă inflamația căilor respiratorii și crește susceptibilitatea la infecții⁽²⁴⁾.

e) Dioxidul de sulf (SO₂)rezultă din arderea combustibililor fosili și determină bronhoconstricție și agravarea astmului⁽²⁵⁾.

f) Monoxidul de carbon (CO)diminuează transportul oxigenului prin legarea de hemoglobină, afectând funcțiile cardiovasculare și neurologice⁽²⁶⁾.

g) Compușii organici volatili sunt produși dintr-o varietate de surse, inclusiv procese industriale și emisii auto^(27–29), sunt strâns asociați cu boli respiratorii, cardiovasculare și neurologice și exercită un efect carcinogen puternic^(30,31).

h) Carbonul negru (Black Carbon) este o componentă majoră a particulelor fine (PM₂.₅), fiind asociat cu exacerbarea astmului, morbiditatea respiratorie și creșterea incidenței evenimentelor cardiovasculare acute, inclusiv infarctul miocardic și accidentul vascular cerebral^(32,33).

i) Microplasticul este generat de diverse surse, inclusiv procese industriale și abraziunea anvelopelor sau a plăcuțelor de frână ale vehiculelor; provoacă inflamație respiratorie și sistemică⁽³⁴⁾.

Poluarea aerului este asociată adesea cu modificări care cresc alergenicitatea polenurilor, lucru observat la polenul de ierburi⁽³⁵⁾, mesteacăn⁽³⁶⁾, paracherniță⁽³⁷⁾, acest efect fiind dependent de cantitate și de specie (figura 2). Mecanismele prin care crește alergenicitatea nu sunt pe deplin elucidate, dar ar putea rezulta din modificări determinate de stresul oxidativ asupra proteinelor legate de patogeneză (PR), care fac parte din sistemul imunitar înnăscut al plantelor⁽⁷⁾. Unii dintre alergenii majori ai polenurilor arborilor comuni sunt clasificați ca proteine de tip PR-10, Bet v 1 din mesteacăn fiind un exemplu reprezentativ^(36,38).

Evenimentele meteorologice extreme

Schimbările climatice cresc frecvența și intensitatea evenimentelor meteorologice extreme, cu efecte directe asupra exacerbărilor alergice și astmatice.

Temperaturile extreme influențează semnificativ astmul și severitatea simptomelor sale. Căldura excesivă poate crește rezistența căilor respiratorii și declanșa crize prin stimularea fibrelor bronhopulmonare termosensibile⁽³⁹⁾. Studiile au raportat o creștere marcantă a rezistenței căilor respiratorii după expunerea la aer cald, precum și o asociere între temperaturile ridicate și creșterea spitalizărilor pentru astm, în special când temperatura medie zilnică depășește 27 ºC⁽⁴⁰⁾. Efecte similare au fost observate la copii în zonele cu climă caldă⁽⁴¹⁾.

De asemenea, schimbările climatice pot genera episoade de frig extrem, care pot provoca hiperreactivitate bronșică, alături de contracția musculaturii netede traheale și scăderea circulației pulmonare⁽³⁾. Exercițiul fizic în aer rece a fost corelat cu o incidență crescută a bronhoconstricției și a simptomelor astmatice⁽⁴²⁾, iar mai multe studii au evidențiat agravarea simptomelor respiratorii și creșterea internărilor pentru astm în sezonul rece⁽⁴³⁾.

Incendiile de vegetație au crescut ca număr și intensitate în ultimele decenii, iar această tendință este de așteptat să continue pe fondul încălzirii globale⁽³⁾. Fumul rezultat din incendii conține o varietate de componente chimice și generează poluanți precum particulele în suspensie (PM), ozonul (O₃) și compuși organici⁽⁴⁴⁾. Studiile arată că expunerea la acest fum este asociată cu o agravare a simptomelor de astm și cu o creștere semnificativă, de 65%, a prezentărilor la departamentele de urgență pentru astm⁽³⁾.

Astmul indus de furtuni a devenit mai frecvent odată cu schimbările climatice. Mecanismul nu este pe deplin elucidat, însă există o teorie care susține că masele de aer cald din fața furtunilor provoacă curenți ascendenți care ridică particulele întregi de polen de la nivelul solului în atmosferă.

Acolo, acestea suferă un proces de rupere osmotică sau electrostatică, fragmentându-se în particule subpolinice capabile să pătrundă în căile respiratorii inferioare și să declanșeze crize de astm^(45–47). Polenul de iarbă este cel mai frecvent implicat, dar și sporii fungici sau polenurile de Parietaria și Olea pot fi factori declanșatori. Studiile arată creșteri semnificative ale prezentărilor la urgențe pentru astm în zilele cu furtuni în mai multe regiuni ale lumii⁽⁷⁾.

Schimbările climatice, prin creșterea nivelului mărilor și intensificarea precipitațiilor extreme, vor duce la o frecvență și severitate mai mari ale inundațiilor. Acestea favorizează proliferarea microorganismelor și a mucegaiurilor în locuințe, precum și creșterea concentrației de spori fungici în aer^(3,47). Studiile au arătat că după uragane sau inundații cresc semnificativ nivelurile de umiditate și dezvoltarea mucegaiurilor, ceea ce contribuie la agravarea bolilor alergice respiratorii. Sporii fungici atmosferici au fost corelați cu o creștere a internărilor pentru astm și a prezentărilor la urgență⁽³⁾.

Modificări ale expozomului

Din cauza schimbărilor climatice, evenimentele meteorologice extreme au devenit mai frecvente și mai intense, aerul a fost poluat, iar biodiversitatea s-a redus. Preferințele alimentare s-au schimbat, populația orientându-se spre un consum crescut de alimente procesate, acizi grași omega-6 și alimente modificate genetic⁽⁴⁸⁾. Expunerea la substanțe din mediu, precum detergenți, particule în suspensie (PM), ozon, emisii diesel, nanoparticule, microplastice, fumul de tutun din mediu și alergeni aeropurtați, a crescut⁽⁴⁹⁾. În consecință, microbiomul a fost afectat, iar proliferarea excesivă a unor microorganisme comensale dăunătoare a condus la disbioză. Toți acești factori afectează și compromit barierele epiteliale ale pielii, plămânilor și sistemului gastrointestinal, favorizând apariția bolilor alergice⁽⁴⁸⁾. Conceptul de expozom extern reprezintă un model integrativ care ia în considerare nu doar toate tipurile de expuneri, ci și interacțiunile dovedite sau potențiale dintre acești factori de mediu^(48,50).

Strategii de reducere a impactului schimbărilor climatice asupra bolilor alergice

Reducerea impactului schimbărilor climatice asupra alergiilor necesită o abordare complexă și un efort coordonat pe mai multe niveluri: societal, comunitar, medical și individual^(3–5,7).

La nivel societal, este esențială reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră; limitarea emisiilor de carbon ajută la controlul creșterii temperaturii globale și a concentrației atmosferice de CO₂, doi factori care influențează extinderea sezoanelor polenice și creșterea alergenicității polenurilor. Sunt necesare reglementări pentru reducerea utilizării combustibililor fosili și o promovare mai eficientă a energiei regenerabile^(51–53).

La nivel comunitar sunt necesare intervenții în planificarea urbană, cum ar fi creșterea spațiilor verzi și popularea lor cu specii nealergenice și native. Este important să se evite arborii cu potențial alergenic puternic (de exemplu, mesteacăn, alun, chiparos). Aceste intervenții contribuie la reducerea efectului de insulă termică urbană și îmbunătățesc calitatea aerului, fără expunere la polenuri puternic alergenice⁽⁵⁴⁾. Sunt necesare sisteme de monitorizare a polenului și calității aerului care permit avertizări precoce, ghiduri sezoniere și informații direcționate pentru grupurile vulnerabile precum copiii, persoanele vârstnice și cele cu afecțiuni alergice preexistente^(4,5,7,53).

De asemenea, sistemele de sănătate joacă un rol esențial în reducerea impactului schimbărilor climatice prin actualizarea permanentă a datelor privind distribuția și concentrația alergenilor și integrarea calendarelor polinice în practica clinică⁽⁵⁾. Utilizarea diagnosticului alergologic molecular permite identificarea precisă a sensibilizărilor și adaptarea regimurilor de imunoterapie la noile profiluri de sensibilizare. Măsurile preventive includ educația pacienților cu privire la evitarea expunerii în perioadele de vârf ale polenului, folosirea corectă a medicației și controlul mediului din locuință⁽⁴⁾.

La nivel individual, este esențială evitarea expunerii la alergeni. Activitățile în aer liber trebuie planificate în momentele de concentrație scăzută de polen (dimineața devreme sau seara târziu), iar monitorizarea nivelului de polen și a calităţii aerului cu ajutorul aplicațiilor digitale permite anticiparea riscurilor. Pentru reducerea simptomatologiei poate fi de ajutor utilizarea măștilor de protecție, a ochelarilor de soare și clătirea nazală cu soluții saline. De asemenea, pentru limitarea alergenilor indoor, sunt importante curățenia regulată a casei, filtrarea aerului cu sisteme HEPA și evitarea acumulării de mucegai sau acarieni^(55,56).

Concluzii

Schimbările climatice au un impact semnificativ asupra bolilor alergice prin prelungirea sezonului polinic, creșterea cantității și alergenicității polenului, precum și intensificarea poluării aerului. Acești factori sporesc prevalența și severitatea afecțiunilor, precum astmul și rinita alergică, afectând calitatea vieții și crescând costurile socioeconomice. Pentru combaterea acestor efecte, sunt necesare măsuri integrate la nivel individual, comunitar și politic. Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, adoptarea unor strategii urbane care diminuează expunerea la alergeni, utilizarea tehnologiilor digitale pentru monitorizarea și alertarea populației, precum și optimizarea tratamentelor medicale, inclusiv utilizarea imunoterapiei și a terapiilor biologice, sunt esențiale.   

Surse de finanțare

Acest articol a fost elaborat în cadrul proiectelor „Soluții de adaptare pentru reducerea impactului schimbărilor climatice asupra sănătății în zona montană” (99PHE/2025), finanțat de UEFISCDI; MOUNTADAPT (101155958), finanțat în cadrul Horizon Europe de European Climate, Infrastructure and Environment Executive Agency (CINEA), și a proiectului INSPIRED (Strategii inovative pentru prevenția, diagnosticul și terapia afecțiunilor respiratorii induse de polenul de ambrozia), cod SMIS 103663.

Autor corespondent Carmen Panaitescu, e-mail: cbunu@umft.ro

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.