Аллергия как результат загрязнения окружающей среды

В последние десятилетия из-за социально-политических, экологических, технических и других причин состояние окружающей среды претерпевает глубокие изменения, многие из которых напрямую или косвенно влияют на здоровье человека. По данным ВОЗ, еще в 2000 г. более чем 150 000 смертей в год были связаны с изменением климата.

Прямые последствия изменения климата проявляются в увеличении частоты обострений сердечно-сосудистых заболеваний, хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмы (БА). Косвенно с изменением климата связаны распространенность многих инфекционных заболеваний, аллергенная нагрузка, недоедание и вынужденная миграция населения.

По мнению большинства ученых, на здоровье человека наиболее сильное влияние оказывают такие внешние факторы, как экстремальные природные явления, температура, загрязнение воздуха, уровень аллергенов, а также связанные с этими факторами инфекционные и аллергические заболевания. Некоторые из этих факторов (аллергены, вирусные инфекции, поллютанты) являются также так называемыми триггерами и не только обусловливают развитие аллергических заболеваний, но и провоцируют появление их основных симптомов.

Аллергия на окружающую среду

Экология и аллергия тесно связаны, многочисленные публикации освещающие эпидемиологические и экспериментальные данные о роли запыленности и загрязнения воздуха у пациентов с бронхиальной астмой и поллинозом, подтверждают прямую взаимосвязь между развитием обострений заболевания и увеличением уровня поллютантов.

Загрязнение воздуха существенно увеличивается в связи с быстрым ростом числа автомобилей в мире, которые выбрасывают в атмосферу огромное количество выхлопных дизельных частиц и других вредных веществ (оксид углерода, углеводороды, оксид азота и т.п.). Другими загрязнителями являются твердые частицы фракции РМ2,5 и озон.

Неблагоприятное воздействие загрязняющих частиц на здоровье связано с их способностью легко проникать в легкие и кровоток. В литературе обсуждаются несколько базовых механизмов действия загрязняющих веществ атмосферного воздуха: воздействие на клетки иммунной системы, нарушение функции эпителиального барьера, а также модификация иммунного потенциала пыльцы. Последние данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии поллютантов на продукцию специфических иммуноглобулинов класса Е (IgE).

Ухудшение экологической ситуации, загрязнение воздуха, может быть причиной повышения концентрации пыльцевых аллергенов, к которым сенсибилизированы пациенты. Существуют убедительные доказательства того, что состав и уровень пыльцы существенно изменились из-за климатических факторов. Давно известно, что аллергенность пыльцы деревьев и трав увеличивается в несколько раз под влиянием высоких концентраций диоксида углерода. Кроме того, повышение температуры и атмосферного CO2 может повлиять на сроки и уровень их продукции.

Так, изменение климата уже привело к росту концентрации аллергенной пыльцы и продолжительности поллинации березы и амброзии полыннолистной. Повышение температуры, раннее начало весны и теплые летние дни в Северной Америке способствовали продлению сезона поллинации амброзии примерно на 1 мес. Доказана прямая связь между увеличением в окружающей среде концентрации пыльцы и учащением случаев обращения к врачам и госпитализации больных бронхиальной астмой (БА) и аллергическим ринитом.

Озон также является важнейшим фактором, повышающим аллергенность пыльцы березы. Недавно американские ученые подтвердили достоверную связь между высокими концентрациями озона, PM2,5 и пыльцы деревьев в атмосферном воздухе и существенным увеличением количества госпитализаций детей с бронхиальной астмой (БА). Накопление озона связано со снижением показателей функции внешнего дыхания, увеличением частоты обращений в отделения неотложной помощи и госпитализаций, а также с преждевременной смертностью больных БА.

Хроническое воздействие озона также повышает риск развития обострений у больных ХОБЛ, сердечно-сосудистыми заболеваниями и сахарным диабетом. Последние исследования показывают, что к 2050 г. более 2500 преждевременных летальных случаев может быть связано с воздействием озона как результатом влияния антропогенных факторов и увеличения выбросов в атмосферу.

Особую опасность длительное воздействие поллютантов представляет для дыхательных путей ребенка. В недавнем проспективном исследовании, включавшем 1900 детей, проживающих в Швеции, ученые оценивали влияние твердых взвешенных частиц окружающей среды (преимущественно дизельной сажи) на развитие аллергических заболеваний к 8 годам жизни.

Результаты были получены с помощью непрерывного контроля содержания в воздухе мелких частиц в местах расположения дома и школы каждого наблюдаемого ребенка. В возрасте 8 лет среднее значение объема форсированного выдоха за 1-ю секунду было значительно ниже у детей с атопией, подвергшихся воздействию высоких уровней транспортного загрязнения воздуха еще в первые месяцы жизни.

Опубликованные литературные данные свидетельствуют о влиянии локальных факторов, различий в погодных условиях на размер загрязняющих частиц, преобладающих в разных местах. Так, в Калифорнии была выявлена прямая связь между этими параметрами, тогда как в Нидерландах и Германии обнаружен незначительный эффект такого воздействия.

Практически все ранее опубликованные исследования включали оценку краткосрочных последствий влияния загрязнения атмосферного воздуха на частоту ежегодных летальных случаев. При изучении взаимосвязи между уровнем PM2,5 частиц и ежедневной смертностью в одном крупном промышленном городе Тайваня повышенный риск летальности всех больных был достоверно связан с высоким уровнем поллютантов в воздухе. Кроме того, недавно было установлено, что количество таких загрязняющих веществ в воздухе, как NO, толуол, коррелирует с симптомами атопического дерматита.

Известно, что при вдыхании в высоких дозах некоторые иммунологически активные сенсибилизаторы ведут себя как ирританты. В классификации профессиональной астмы отдельно выделена так называемая ирритантная астма, в том числе синдром реактивной дисфункции дыхательных путей, развивающийся вследствие контакта с экстремально высокими концентрациями токсических веществ (паров, газов, дыма) (табл. 8).

Для ирритантной формы профессиональной астмы в истории болезни обязательно должно быть указание на впервые развившиеся астмаподобные симптомы в течение 24 ч после вдыхания раздражающих газов, паров, дыма, аэрозолей в высоких концентрациях с персистенцией симптомов от нескольких дней до 3 мес.

Влияние экологии помещений на развитие аллергии

Следует отметить, что врачи и пациенты часто недооценивают роль загрязнения воздуха внутри помещений, где большинство людей проводит до 90% своего времени. Экология помещения и развитие аллергии имеют прямую взаимосвязь, в помещении концентрация загрязняющих веществ может быть в 2-5 раз выше, чем в открытом пространстве.

К источникам загрязнения воздуха внутри помещений относят продукты сгорания топлива для обогрева дома и приготовления пищи, табачный дым, химические средства, используемые для очистки, строительства и отделки домов и т.п. Другие источники — синтетические ковровые покрытия, мебель, поливинилхлоридные предметы и т.п. Пестициды и различные продукты хлорирования в питьевой воде способны вызвать эпигенетические изменения, связанные с повышенным риском развития раковых заболеваний. Действие этих и других (например, никеля) химических веществ окружающей среды на развитие заболеваний дыхательных путей на сегодняшний день изучено слабо.

В помещениях, особенно при отсутствии надлежащей вентиляции, имеет место более высокий уровень микробного загрязнения, которое включает сотни видов бактерий и грибов. В свою очередь, рост данных микроорганизмов тесно связан с повышенной влажностью. Как показано в недавнем многоцентровом исследовании, которое включало 7104 человека из 13 стран Евросоюза, есть прямая связь между впервые диагностированными случаями бронхиальной астмы (БА), тяжестью ее течения и наличием сырости (плесени) в доме.

Грибы могут быть источником различных аллергенов, которые способны вызвать аллергическую астму у сенсибилизированных лиц. Уровень плесени увеличивается в условиях изменения климата, возможно, из-за повышенной концентрации диоксида углерода. Свое влияние оказывают и строительные материалы, которые способствуют росту токсичных грибков в помещениях и повышению температуры и влажности в них.

Для детей важную роль в поддержании персистирующих симптомов аллергии играет экология помещений дошкольных учреждений и школ. В помещении школ могут определяться различные загрязнители воздуха, включая плесень, бактерии, аллергены, летучие органические соединения, формальдегид и т.п. Также школы являются важным источником экспозиции аллергенов кошки и собаки. Уровни аллергенов таракана и пылевых клещей выше в школах, чем в домах.

Еще одним распространенным источником загрязнения воздуха в помещениях является табачный дым. Известно, что воздействие табачного дыма, особенно на плод и в раннем возрасте, повышает риск развития бронхиальной астмы (БА) и инфекций нижних дыхательных путей.

Зависимость аллергии от погодных условий

При влажной, сырой погоде резко возрастает риск развития острых респираторных инфекций. Инфекции нижних дыхательных путей, а также пневмонии у детей чаще регистрируют в зимний период в районах с умеренным климатом, тогда как в тропических районах заболеваемость выше во время ежегодного сезона дождей. Кроме того, на скорость передачи инфекций влияет увеличение времени пребывания человека в закрытом помещении из-за осадков, а также скопление и воздействие биотоплива, дыма и уменьшение воздействия солнечных лучей (снижение уровня витамина D).

Высокая относительная влажность воздуха способствует увеличению скорости распространения простейших, клещей, бактерий и вирусов. Все они могут стать причиной обострения аллергии и инфекционных заболеваний дыхательных путей.

Во всем мире имеют место сезонные колебания частоты обострений бронхиальной астмы (БА), особенно у детей. Начало школьных занятий в сентябре прочно ассоциируется с повышенным риском приступов заболевания и внеплановых посещений лечащего врача. В конце осени отмечается второй подъем частоты обострений, длящийся с колебаниями в течение всей зимы со снижением летом.

Считается, что глобальное потепление и достоверный рост экстремальных природных явлений (пожары, штормы, затопления и т.п.) влекут за собой увеличение уровня загрязняющих веществ в воздухе и т.п. Также при сухих погодных условиях в воздухе присутствует больше пыльцы, пыли, грибков, которые могут вызывать раздражение эпителия органов дыхания, обострения хронических заболеваний дыхательных путей и бронхиальной астмы (БА).

Засушливые условия могут стать причиной передачи некоторых инфекционных болезней, в том числе кокцидиоидомикоза, увеличения концентрации грибковых спор в воздухе из разрушенной почвы. При нарушении водоснабжения во время засухи резко повышается риск инфекционных заболеваний из-за снижения частоты мытья рук.

В то же время тайфун и проливные дожди также сопровождаются увеличением концентрации взвешенных в воздухе аллергенов, пыльцы, озона и грибков, которые являются причиной аллергических заболеваний.

По прогнозам ученых, экологические последствия изменений климата на здоровье людей в будущем только усилятся. Получая больше научных сведений о механизмах воздействия климатических факторов и загрязнения окружающей среды на развитие бронхиальной астмы (БА) и аллергии в целом, а также других заболеваний дыхательных путей, можно определить новые стратегии лечения и профилактики у этих пациентов.

© Д.м.н. Д.Ш. Мачарадзе, врач-аллерголог Х.А. Адаева, З.А. Муслимова, к.м.н. В.И. Пешкин