IL MONITORAGGIO, LA PREVISIONE E LA COMUNICAZIONE SUI POLLINI ALLERGENICI IN EMILIA-ROMAGNA: ESPERIENZE E PROPOSTE

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1 IL MONITORAGGIO, LA PREVISIONE E LA COMUNICAZIONE SUI POLLINI ALLERGENICI IN EMILIA-ROMAGNA: ESPERIENZE E PROPOSTE Franco Zinoni 1, Andrea Ranzi 2 1 Italia ARPA Emilia-Romagna, Servizio IdroMeteorologico, Bologna 2 Italia ARPA Emilia-Romagna, Epidemiologia Ambientale, Bologna Sessione tematica ARIA Sommario Una delle più note patologie trasmesse con l aria è l allergia da pollini e da spore fungine, che si manifesta con disturbi anche gravi delle funzioni respiratorie. L incremento della popolazione soggetta a manifestazioni allergiche (circa il 15-20% della popolazione europea adulta ed infantile) fa si che questa sindrome, fino ad alcuni anni fa trascurata, assuma un ruolo di tutto rilievo nelle grandi malattie odierne. Agli inizi degli anni 80 è stata avviata in Emilia Romagna una sperimentazione relativa al monitoraggio dei pollini che, a seguito del progressivo interesse nei confronti di questo tipo di indagine, ha portato nell arco di un decennio alla realizzazione della prima vera rete regionale e attualmente il sistema è esteso alla maggioranza delle Agenzie Regionali e Provinciali per l Ambiente. Questa evoluzione è stata accompagnata da una serie di interventi che hanno permesso di ottenere una maggiore efficacia del servizio nei confronti dell utente, sia esso lo specialista o il paziente. L integrazione delle reti con nuove stazioni, l organizzazione e l elaborazione dei dati, la previsione a breve e medio termine, la comunicazione mirata, sono gli elementi che contraddisguono l attività dell ultimo decennio e sui quali sarà necessario investire nuove risorse nei prossimi anni, anche grazie ad una collaborazione tra le diverse Agenzie, per raggiungere gli obiettivi di qualità e incisività che gli operatori del settore si sono proposti e che il cliente ci richiede. Abstract Pollen and fungal spores allergy is one of the most known pathology which is transmitted through the air. It causes troublesome disturbances of breathing functions. The increase of the population which is sensitive to this kind of allergy (about 15-20% of the total adult and infant population) let this syndrome play an outstanding role among the current diseases. An experimental program was started in Emilia-Romagna region in the early 80ies in order to monitor the pollen. Due to the growing interest in this kind of study, the first regional network was set up in about ten years. Currently the system involves the majority of the Environmental Agencies of regions and provinces. A number of actions was taken to develop this service, which is now more effective for the patient and the specialized physician. In the last ten years the network was enriched with new stations, the data were processed and organized, a short mid term forecast and a specific communication were developed. For the next years new resources will be required and the different Agencies will collaborate to accomplish the tasks required by operators and customs. 1. Quadro di riferimento Una delle più note patologie trasmesse con l aria è l allergia da pollini e da spore fungine, che si manifesta con disturbi anche gravi delle funzioni respiratorie.

2 L incremento della popolazione soggetta a manifestazioni allergiche (circa il 15-20% della popolazione europea adulta ed infantile) fa si che questa sindrome, fino ad alcuni anni fa trascurata, assuma un ruolo di tutto rilievo nelle grandi malattie odierne. I costi delle malattie allergiche si distinguono in diretti (diagnosi e cura), indiretti (perdita di produttività, ecc.) e intangibili (perdita di giornate scolastiche, calo di socializzazione/relazione con gli altri, ecc.). Una stima molto approssimativa effettuata nel 1998 (e quindi ormai superata), indicava in circa 30 miliardi di EURO/anno il costo delle allergie nell area europea. Non poca apprensione stanno determinando nel nostro ambiente alcuni pollini emergenti, come ad esempio l Ambrosia, il cui polline causa un grande numero di casi di asma allergico negli Stati Uniti, dove il 40% della popolazione è sensibilizzato a questa pianta, e che sta assumendo una massiccia presenza a nord del fiume Po, tale da determinare nel corso di pochi anni una particolare attenzione sanitaria (nella Regione Lombardia il Decreto n del impone la lotta obbligatoria per contrastare la diffusione dell'ambrosia). Gli aspetti che intervengono nella dinamica dalle patologie da pollinosi riguardano: I fattori scatenanti, costituiti principalmente da pollini di piante allergeniche e da alcune spore fungine. La liberazione dei pollini e delle spore, e il loro trasporto, dipendono in gran parte dalle condizioni meteorologiche; Mezzi di difesa attiva, costituiti da prodotti sanitari che si collocano in diverse categorie in relazione al modo con cui esplicano la loro attività e al periodo di somministrazione; Soggetti interessati all informazione, in pratica tutte le persone sensibili a questo tipo di allergie. A queste vanno aggiunte le infrastrutture e le attività che interagiscono col cittadino, quali: l industria chimico-farmaceutica, il turismo, il mondo del lavoro, l assistenza medica, la scuola, il trasporto, gli Enti di pianificazione e programmazione del territorio; Mezzi di comunicazione. del rischio, che può avvenire attraverso metodi di comunicazione specifici e diretti oppure attraverso i mass media. Nel primo caso si sono specializzate soprattutto forme di comunicazione basate sulla tecnologia internet; L impegno pubblico nel campo del monitoraggio, si realizza attraverso la costituzione di reti di monitoraggio aerobiologico e la previsione a breve e medio termine dell evoluzione delle particelle aerodisperse allergizzanti, sviluppando un sistema dedicato per la divulgazione dei dati e delle informazioni. Cartografia di riferimento

3 2. La rete di monitoraggio dell ARPA Emila-Romagna Il monitoraggio aerobiologico Agli inizi degli anni 80 è stata avviata una sperimentazione relativa al monitoraggio dei pollini che, a seguito del progressivo interesse nei confronti di questo tipo di indagine, ha portato nell arco di un decennio alla realizzazione della prima vera rete regionale. Attualmente la rete regionale di monitoraggio dei pollini allergenici è gestita da ARPA ed è costituita da 11 stazioni, localizzate nei capoluoghi di Provincia (da Piacenza a Rimini, con l aggiunta di Vignola e Cesena) in corrispondenza di aree densamente popolate, dove l incidenza delle pollinosi è in costante aumento. La gestione delle stazioni di rilevamento è affidata ai Dipartimenti Tecnici delle Sezioni Provinciali e il percorso realizzato per la qualificazione del dato (tipo e posizionamento dei campionatori, standard di rilevazione, formazione del personale, ring test dei vari laboratori), è stato realizzato con la collaborazione dell Associazione Italiana di Agrobiologia (AIA). Il numero di stazioni è in progressivo aumento grazie alla collaborazione avviata con AUSL, Università e Amministrazioni comunali. Caratteristiche degli strumenti di rilevazione Il metodo di campionamento più diffuso a livello internazionale per indagini di tipo qualitativo e quantitativo su pollini e spore fungine aerodisperse è attualmente quello volumetrico, basato sulla cattura per impatto delle particelle atmosferiche su una superficie, attraverso l aspirazione di un volume noto di aria (modelli Burkard Spore Trap e VPPS 2000 Lanzoni). Gli strumenti della rete appartengono ai modelli sopra descritti, sono installati secondo lo standard AIA e pertanto non necessitano di adeguamenti o revisioni. Parametri e frequenze di rilevamento Le stazioni di monitoraggio sono attive durante tutto l anno, dal 1 gennaio al 31 dicembre. Vengono allestiti campioni giornalieri sottoposti ad analisi in microscopia ottica per il riconoscimento ed il conteggio dei granuli pollinici e delle spore fungine. Il campionamento, la lettura, l archiviazione e la trasmissione dei dati avvengono a cadenza settimanale a cura delle Sezioni Provinciali di ARPA; la risoluzione del dato è giornaliera. Accesso, popolamento e organizzazione delle basi dati Dopo una prima fase sperimentale la gestione dei dati è stata organizzata utilizzando database in ambiente Windows. La banca dati è organizzata in dati e metadati nel rispetto dello standard definito dal Servizio Informativo di ARPA. La fase di acquisizione e gestione dei dati si articola nel seguente modo: Rilevazione, archiviazione e gestione dei dati a cura delle Sezioni Provinciali. I dati possono essere sottoposti ad elaborazione locale per le attività di analisi e di comunicazione delle Sezioni Provinciali; I dati vengono trasmessi settimanalmente all Area Agrometeorologia e Territorio dell Arpa-Servizio IdroMeteorologico (ARPA-SIM) che opera da sala operativa per la loro elaborazione e la redazione del bollettino regionale; I dati e le informazioni confluiscono presso il Sistema Informativo Ambientale di ARPA per la loro divulgazione.

4 Controllo e validazione dei dati Vengono effettuati saltuariamente corsi di formazione, ring test e round robin test per rendere omogenee a livello regionale le metodologie di campionamento e lettura dei pollini. Il sistema di qualità, coerente con lo sviluppo del sistema Qualità di ARPA per le reti di monitoraggio dell aria, prevede due elementi distinti e complementari: l assicurazione di qualità (AQ) e il controllo di qualità (CQ). Il progetto prevede la realizzazione di un manuale delle procedure per la messa in qualità del sistema nel suo complesso, considerando i seguenti elementi:?? La Tecnica di campionamento aerobiologico?? L Archiviazione e la trasmissione dei dati?? L Acquisizione e l elaborazione dei dati?? La Qualità della previsione?? La comunicazione del rischio. 3. La Previsione dei pollini allergenici I siti di monitoraggio della rete ARPA sono collocati prevalentemente in aree ad elevata urbanizzazione, che vanno da ambienti a clima prevalentemente continentale (Piacenza e Parma) alle zone della costa romagnola (Rimini, Ravenna), dalla pianura centrale (Ferrara) alla pedecollina (Vignola). Questa diversa collocazione ambientale comporta differenze significative nella comparsa e concentrazione dei vari pollini all interno della rete. In ambito regionale si distinguono, aree relativamente omogenee (p.e. per la soglia media si individuano due gruppi: (Piacenza, Bologna, Ravenna, Parma, Ferrara, Forlì) e (Cesena, Rimini, Vignola, Modena, Reggio E.) che non rispettano la distribuzione geografica dei siti e sono parzialmente diverse in relazione alla soglia considerata. In tale situazione un modello previsionale basato sull impiego di dati agrometeorologici può sortire risultati efficaci solo se se i valori delle variabili utilizzate rispecchiano la differenza osservata in merito alla rilevazione pollinica, oppure se la differenza tra i vari siti può essere esplicitata da un opportuno coefficiente empirico. Cluster Analysis: Graminacee effettuata sul giorno di superamento della soglia MEDIA Piacenza Bologna Ravenna Parma Ferrara Forlì Reggio E. Modena Vignola Rimini Cesena Distanza Euclidea

5 Il metodo classico per la previsione dei pollini allergenici si basa sull uso dei calendari pollinici. Per questo scopo sono state analizzate le concentrazioni polliniche giornaliere per 15 anni di dati relativamente a 19 famiglie botaniche, ovvero: Betulacee, Composite, Corilacee, Fagacee, Graminacee, Oleacee, Plantaginacee, Urticacee, Cupressacee./Taxacee, Chenopodiacee./Amarant acee., Polygonacee, Euphorbiacee, Myrtacee, Ulmacee, Platanacee, Aceracee, Pinacee, Salicacee, Ciperacee. Per ogni famiglia sono stati realizzati i calendari pollinici per singolo sito di monitoraggio e il calendario regionale. Le figure riportano due Concentrazione Concentrazione Calendario pollinico Piacenza esempi di calendari pollinici relativi alla famiglia delle graminacee per due siti della regione, rispettivamente nella zona occidentale (Piacenza) ed orientale (Forlì). La data di superamento di soglie prefissate, derivate in parte delle soglie di transizione tra le diversi classi quantitative di pollini aerodispersi adottata dall Associazione Italiana di Aerobiologia (AIA) è stata oggetto di ricerche specifiche (progetto PHENAGRI) utilizzando modelli statistici regressivi basati sull uso della tecnica Stepwise. Le date di superamento previste dai modelli regressivi permettono mediamente di dimezzare l errore della previsione rispetto all impiego del semplice calendario pollinico. La ricerca ha riguardato anche lo sviluppo di modelli basati sull applicazione delle reti neurali, ma allo stato attuale, pur fornendo alcuni interessanti spunti di sviluppo e applicazione, il metodo non viene utilizzato in fase operativa.. Il bollettino regionale dei pollini allergenici Il bollettino di analisi e previsione dei pollini allergenici riunisce servizi ARPA aventi competenze e professionalità diverse in materia ambientale e sanitaria: Le Sezioni Provinciali si occupano, come descritto in precedenza della rilevazione settimanale dei dati, dell elaborazione a livello locale e della successiva trasmissione ad ARPA-SIM. Giorno Calendario Pollinico Forlì Giorno PC1 FO1

6 ARPA-SIM provvede allo sviluppo dei programmi, all analisi dei dati e alla redazione e diffusione del bollettino (in collaborazione con il Sistema Informativo di ARPA). L area di Epidemiologia Ambientale provvede all analisi delle relazioni tra concentrazioni dei pollini e manifestazioni allergiche ed asmatiche e supporta la fase di previsione dei pollini allergenici per rendere più efficace la comunicazione del rischio sanitario. Sulla base delle esperienze maturate dalle Sezioni Provinciali di Arpa e delle esigenze manifestate dai medici specialisti del settore, è stato definito uno schema di bollettino per la comunicazione settimanale dei dati rilevati e della previsione dei pollini allergenici che prevede: Informazione e previsione dei pollini e delle spore funginee, Dettaglio dell informazione a livello provinciale, Considerazioni climatiche a supporto della tendenza pollinica, Tabelle di sintesi dei dati rilevati, A supporto dell informazione sono state attivate azioni volte a completare il quadro conoscitivo di possibile interesse per il cliente del servizio, come il consiglio dell allergologo e la descrizione delle principali famiglie botaniche responsabili di allergie nei nostri ambienti. 3. Criticità e prospettive del sistema di monitoraggio e previsione Esperienze significative consolidate in materia di monitoraggio, previsione e divulgazione, sono state realizzate in ambito nazionale dall Istituto di S. Michele all Adige (Trento), e dall Associazione Italiana di Aerobiologia (AIA). Recentemente, con l istituzione delle Agenzie Regionali per l Ambiente sono nate diverse iniziative di reti regionali, che afferiscono appunto alle ARPA, e che operano secondo uno schema simile a quanto descritto per la Regione Emilia-Romagna Analisi delle criticità L attività svolta nel corso degli anni ha permesso di affinare e consolidare alcuni aspetti fondamentali per la realizzazione di un sistema efficace di comunicazione e prevenzione del rischio. Sussistono comunque aspetti critici che costituiscono un limite all attuale evoluzione del sistema e che, sulla base dell esperienza maturata in diversi anni di attività, difficilmente potranno essere affrontati positivamente senza una strategia di intervento comune. Innanzi tutto si può definire un aspetto di tipo strategico generale che risulta fondamentale per il consolidamento e l efficacia del monitoraggio pollinico; a questo si affiancano aspetti di tipo tecnico ed economico che necessitano comunque di risposte nel breve medio periodo. Sotto l aspetto generale, considerando l attuale sistema di mobilità nazionale ed internazionale diventa fondamentale fornire un informazione il più ampia possibile, che non si limiti ad una sola provincia o regione, ma che attraverso un sistema integrato consenta di accedere ad informazioni a scala nazionale, con la possibilità di dettaglio via via maggiore a discrezione dell utente. Un sistema che integri le informazioni delle diverse reti regionali e che consenta di creare un collegamento con la rete europea. Gli aspetti tecnici ed economici possono probabilmente trovare una risposta dalla collaborazione interna al sistema delle agenzie, ottimizzando le risorse necessarie per approfondire alcuni temi chiave, quali: Sviluppo di modelli previsionali di fioritura per tutte le specie allergeniche,

7 Maggiore risoluzione a scala territoriale dell informazione, Sviluppo di un indice di allergenicità per le principali famiglie, Definizione di soglie di rischio su base allergenica e non sulla sola concentrazione pollinica, Utilizzo di sistemi più incisivi di analisi e comunicazione dei dati. Una possibile risposta per il superamento di alcuni degli aspetti critici sopra descritti potrebbe senza dubbio derivare dalla realizzazione del progetto nazionale Poll-Net (Realizzazione di una rete nazionale di monitoraggio pollini e spore fungine d interesse allergenico, agronomico e ambientale) che prevede una collaborazione tra le varie Agenzie per affrontare in modo integrato i vari aspetti che costituiscono il sistema di monitoraggio-previsione-diffusione dei pollini allergenici.