ALLERGIE e AMBIENTE. Dott.ssa Maria Paola Montagna INQUINAMENTO DEGLI AMBIENTI CONFINATI DI VITA. U.O.S. di Allergologia P.O. di Castrovillari (CS)

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1 IVe Giornate Italiane Mediche dell Ambiente INQUINAMENTO DEGLI AMBIENTI CONFINATI DI VITA 4 6 novembre 2009 Salsomaggiore ALLERGIE e AMBIENTE Dott.ssa Maria Paola Montagna U.O.S. di Allergologia P.O. di Castrovillari (CS)

2 IPERSENSIBILITA ALLERGICA sospetto meccanismo immunologico NON-ALLERGICA Esclusione meccanismo immunologico ALLERGIA IgE-MEDIATA ALLERGIA NON IgE-MEDIATA EAACI Position paper. Allergy; ; 56 (9): , 824, 2001

3 Rappresentazione schematica delle principali interazioni fra cellule e mediatori nell immunoflogosi allergica Da Trattato Italiano di Allergologia Carlo Zanussi

4 Fattori favorenti l aumento nella prevalenza delle malattie allergiche nel mondo occidentale

5 La teoria igienica (1) ambiente rurale famiglie numerose vita in comunità infezioni in età infantile ambiente urbano stile di vita occidentale diffuso utilizzo di antibiotici tipo di dieta in età infantile

6 La teoria igienica (2) Quali agenti infettivi svolgono un ruolo protettivo rispetto alla comparsa di allergopatie? Svolgerebbero ruolo protettivo verso asma e allergopatie respiratorie: Tubercolosi e infezioni trasmesse per via oro-fecale Favoriscono lo sviluppo di una sindrome allergica le infezioni virali acute da: Rhinovirus, RSV, Virus parainfluenzali, Corona virus, Adenovirus, CMV

7 Western Style Life Il Sistema di Vita Occidentale è fattore di rischio per le malattie allergiche. Influenza di: Infezioni, vaccinazioni, alimentazione, inquinamento da urbanizzazione (outdoor e indoor), nucleo familiare, abitudini di vita, viaggi. Es. di fattore di rischio Dieta occidentale (sterilità e additivi antimicrobici) Frequenti antibiotico-terapie Es. di fattori protettivi Parassitosi intestinali nei primi anni di vita Colonizzazione intestinale da lactobacilli

8 Altri fattori predisponenti alle allergopatie Svezzamento precoce (prima dei 4 mesi di vita). Esposizione brusca ad elevate concentrazioni di allergeni. Insufficiente attività dei meccanismi antiossidanti (polimorfismo genetico dell NQO1 e della GST). Alterazioni biochimiche (riduzione del selenio) e metaboliche a carico degli acidi grassi insaturi. Dieta povera di antiossidanti (frutta:vit.c ed E) e di alimenti ad alto contenuto di acidi grassi polinsaturi (pesce). Alterata regolazione dell apoptosi (deficit di apoptosi cloni Th2).

9 TOLLERANZA IMMUNITARIA VERSO ALLERGENI CUI SI E STATI ESPOSTI FIN DALLA NASCITA Da studi sperimentali, per mantenere la tolleranza immunitaria ottenuta in epoca neo-natale, verso antigeni solubili, sarebbe necessaria una esposizione protratta allo stesso allergene. Nelle prime età della vita si verifica una down regulation della sintesi delle IgE, nei soggetti normali.

10 STORIA NATURALE DELLA COMPARSA DELLE ALLERGOPATIE Da Trattato Italiano di Allergologia Carlo Zanussi

11 Prevalenza malattie allergiche in Europa Circa 20% della popolazione Asma bambini adolescenti circa 9% adulti circa 3% Rinite 20-30% (maggiore nei bambini) Pollinosi circa il 40% delle allergopatie respiratorie Allergie alimentari bambini circa 8% adulti circa 2% Dermatite Atopica bambini 10-20% adulti 1-3%

12 Due grandi studi multicentrici internazionali sull epidemiologia delle allergie respiratorie Studio europeo sulla salute respiratoria (ECRHS European Community Respiratory Health Survey) ECRHS I -anni centri in 22 paesi adulti per centro ECRHS II -anni soggetti Studio ISAAC (International Study of Asthma and Allergies in Childhood) ISAAC I -anni centri in 56 paesi -bambini fra i 6 e i 7 anni -giovani tra i 13 e i 14 aa ISAAC II ISAAC III

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15 INQUINAMENTO ATMOSFERICO OUTDOOR SO2 NOx CO O3 Microparticolato Hanno: 1. Azione irritante diretta sulle mucose respiratorie. 2. Azione adiuvante sulla produzione di sige. Bayer (2006). Vivere a 200 metri da strada ad elevata percorrenza porta aumento del rischio del 13% di attacchi asmatici. Vivere a 20 metri, del 34%. Gauderman (2004). Esposizione cronica a Pm 2.5 e ossidi di azoto provoca nei bambini riduzione dell accrescimento polmonare con riduzione del FEV1.

16 Ruolo degli inquinanti atmosferici nell interazione con i pollini O 3 e PM (tra i maggiori inquinanti nelle città dell area mediterranea) interagiscono con gli allergeni dei pollini anemofili aumentando il rischio sia di sensibilizzazione atopica che di esacerbazioni dei sintomi nei soggetti sensibilizzati. Behrendt H. Int. Arch. Allergy Immunol. 1992; 99: Peden D.B. Am. J. Respir Crit. Care Med. 1995; 151: Bayram H. J. Allergy Clin. Immunol. 2001; 107: Mc Connel R. Lancet 2002; 359: Knox R.B. Clin. Exp. Allergy 1997; 27: D Amato G. Respir. Med. 2001; 95:

17 Possible mechanisms of pollutant enhancement of responses to pollen allergens Increased epitelial permeability Pollutant induced airway inflammation priming the subsequent allergen-induced responses Enhanced oxidative stress in the airways Allergenic pollen and pollen allergy in Europe. Review article. G. D Amato et al. Allergy 2007: 62:

18 La vegetazione reagisce all inquinamento ambientale che influenza l allergenicità delle piante. Intervengono nell interazione: O PRP tipo di inquinamento 3 specie vegetale fattori climatici CO 2 sviluppo della sensibilizzazione e iperreattività dei soggetti esposti Pollini -Allungamento ciclo vegetativo -Aumento temperatura -Circolazione atmosferica -Propagazione geografica -Temporali

19 Allergenic pollen and pollen allergy in Europe. Review article. G. D Amato et al. Allergy 2007: 62:

20 Inquinamento Indoor e Asma I maggiori inquinanti interni comprendono: ossidi di azoto, monossido di carbonio, anidride carbonica, anidride solforosa, formaldeide, agenti biologici quali le endotossine, ma anche particolato (parte più dannosa del fumo passivo) e muffe (favoriscono l aumento di produzione di IgE, l asma e la tendenza a sviluppare allergie a tutti gli inalanti). L aumento degli inquinanti indoor è favorito anche da: riduzione dei volumi abitativi scarsa circolazione dell aria uso di umidificatori.

21 ACARI 1. Sensibilizzazione più frequente nel mondo. In aumento. 2. Fattori favorenti vitalità e sviluppo: umidità (ideale tra 55 e 75%) temperatura (17-25 C) materiale nutritizio 3. Livelli più elevati di Der p1 e f1 si riscontrano nelle abitazioni dei fumatori. 4. Le particelle fecali (~ 95% dell allergene) liberate nell aria si depositano dopo soli 15.

22 MICOFITI 1. Ne esistono decine di migliaia. 2. Crescono tra 0 e 80 C. 3. Producono spore in grande quantità. 4. Spore possono essere presenti in quantità rilevante anche nell ambiente indoor. 5. Favoriscono l aumento delle IgE in modo aspecifico, oltre che dare sensibilizzazioni specifiche.

23 Linee guida GINA sull Asma misure preventive INQUINANTI DEGLI AMBIENTI INTERNI La più importante misura per controllare l inquinamento degli ambienti interni è quella di evitare il fumo passivo ed attivo. INQUINANTI DEGLI AMBIENTI ESTERNI Molti studi epidemiologici mostrano un associazione significativa tra inquinanti ambientali, quali ozono, ossidi di azoto, aerosol acidi e particolato atmosferico ed i sintomi o le riacutizzazioni asmatiche.

24 PROGETTO MONDIALE ASMA: G lobal IN itiative for A sthma Linee-Guida Italiane Aggiornamento 2009 Modena, 1-4 marzo 2009

25 PREVENZIONE E RIDUZIONE DEI FATTORI SENSIBILIZZANTI E SCATENANTI

26 Prevenzione dell asma La prevenzione primaria e secondaria è di difficile attuazione (complessa nella sua attuazione pratica) e con risultati controversi Diete ipoallergeniche ed alimentazione con latte materno hanno mostrato effetti positivi solo nei primi anni di vita (C) Il crescere con cani e gatti fin dai primi mesi di vita può costituire un fattore protettivo verso l insorgenza della sensibilizzazione allergica a tali animali, ma quando la sensibilizzazione si è già sviluppata il contatto con cani e gatti costituisce un fattore di rischio per l aggravamento dell asma (B)

27 Prevenzione dell asma La prevenzione terziaria si attua riducendo l esposizione ai fattori scatenanti gli episodi asmatici (allergeni, inquinanti ambientali, fumo di tabacco, irritanti in genere) Le misure di prevenzione che riducono la carica allergenica da acari negli ambienti confinati presi singolarmente non hanno tuttavia dimostrato una riduzione dei sintomi e un miglioramento funzionale negli asmatici allergici, soprattutto negli adulti (A) Gli effetti clinici positivi si possono ottenere solo con la combinazione di più misure e con l educazione dei pazienti (C)

28 Prevenzione dell asma Nell asma professionale, l allontanamento dall agente responsabile dell asma porta in una alta percentuale di casi al miglioramento e talora alla guarigione dell asma, mentre la persistenza dell esposizione professionale è causa di aggravamento dell asma (A) Il fumo attivo e passivo è associato maggio rischio di comparsa dell asma maggior gravità dell asma minor risposta alla terapia antiasmatica

29 GRAZIE PER L ATTENZIONE

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32 Allergie alimentari sabbie mobili Bambini: maggiore importanza degli allergeni di origine animale. Adulti: particolare importanza degli allergeni di origine vegetale.

33 Allergeni vegetali e ambiente: questioni aperte Profilline Panallergeni Proteine dello stress (PRP) OGM

34 Bet v1 Polline di betulla Mal d1 Mela Omologia 63% Altri omologhi: Api g1 Sedano (omologia 60%) Dau c1 Carota Pru p1 Pesca Gly m4 Soia Act d8 Kiwi Cor a1 Nocciola

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36 Pathogenesis related proteins (PRP) Molte delle proteine dello stress (PRP) sono allergeniche (famiglie: 2, 3, 4, 5, 8, 10, 14). La loro produzione è indotta da patogeni, lesioni, stress ambientale. Gli allergeni PR-14 sono Lipid Transfer Protein (LTP), contenute in cereali e frutta e possono indurre anafilassi. L espressione di allergeni omologhi PRP indotta da fattori ambientali può spiegare il variabile grado di allergenicità. Anche l inquinamento ambientale (es: ozono) può alterare l espressione di alcune PRP allergeniche. Schraudner M. Plant Physiology 1992; 99: Midoro-Horiuti T. Ann Allergy Asthma Immunol. 2001; 87: Breiteneder H. J. of Allergy and Clin. Immunol.2004; 113:

37 Moria delle api Un problema allergologico in meno Un problema planetario in più

38 Il contenuto allergenico dell atmosfera varia in base a: Fattori climatici Fattori geografici Vegetazione Aree di vegetazione e prevalente distribuzione delle piante allergeniche in Europa: Artica: betulla Centrale: foresta decidua, betulla, graminacee Orientale: graminacee assenzio, ambrosia Montuosa: graminacee (con stagione pollinica ritardata di tre/ quattro settimane rispetto alle aree situate a livello del mare) Mediterranea: parietaria, ulivo, graminacee e anche cipresso. Allergenic pollen and pollen allergy in Europe. Review article. G. D Amato et al. Allergy 2007: 62:

39 Graminacee

40 Parietaria

41 Ulivo

42 Cipresso

43 Assenzio

44 Ambrosia

45 Negli ultimi anni nuove interpretazioni sui meccanismi delle malattie allergiche sono forniti: A. dai dati sperimentali su struttura e componenti (subparticelle) dei granuli pollinici; B. dal ruolo degli inquinanti atmosferici nell interazione con i pollini.

46 A. Dati sperimentali su struttura e componenti dei granuli pollinici Studi sulle particelle rilascianti l allergene: granuli pollinici e i loro derivati tra cui anche lipidi, acidi grassi a catena lunga (come ac. Linolenico, precursore di ormoni vegetali come i fitoprostani, simili alle prostaglandine umane). Studi sulle piccole particelle che trasportano allergeni pollinici (carriers secondari del polline): -particelle paucimicroniche (2-10 um); -particelle submicroniche (< 1 um) che potrebbero essere frammenti di granuli pollinici, granuli di amido, parti non polliniche delle piante, particelle ambientali non vegetali (PM 0,1-10). Behrendt H. Int. Arch. Allergy Immunol. 2001; 124: Plotz S. J. Allergy Clin. Immunol. 2002; 113: Allakhverdi Z. Allergy 2005; 60: