Aspetti sanitari e prevenzione delle allergie/relazioni con inquinamento atmosferico

Dr. Gabriele Cortellini

Coordinatore AAITO 

Emilia Romagna

Pollenosis 2000 global approach.G.D’Amato ,S.Bonini et al.

Epidemia allergica :”Igiene Hypothesis”,INQUINANTIAMBIENTALI/RISCALDAMENTO GLOBALE

• "Egli aspirò una boccata di umida brezza del mattino e fece entrare azoto, ossigeno, argon, xenon e radon, vapore, ossido di carbonio, biossido di azoto, piombo tetraetile, benzene, alcune spore di muffa, una flotta di batteri, peli di corpo anonimo, un ectoparassita di piccione , polline anemofilo, una goccia di anidride solforosa volato da una fabbrica distante, e una particella di polvere trasportata dal vento notturno di scirocco .In altre parole respirò l'aria della città “

• (Stefano Benni: Achille piè veloce.Mondadori; 2003.)

*Endotoxin, Cockroach, Mouse (AJRCCM 2010)More than 48% of US homes had 3 allergen excedeed elevated levels

*

(Formaldehyde)

• Come è noto il riscaldamento globale ,con modificazione nelle precipitazioni,eventi estremi quali siccità o uragani,osservato negli ultimi 50 anni è in massima parte da attribuire a questa causa 

• Tali eventi climatici influenzano ovviamente la produzione e la dispersione dei pollini,che è assai legata a temperatura,vento,precipitazioni

• Malattie allergiche respiratorie ed asma ,prevalgono quindi in zone industrializzate  e la loro gravitàaumenta in funzione del tempo di esposizione agli inquinanti e pollutanti atmosferici.

D’Amato. Clin Exp Allergy 2002

NO2 (BIOSSIDO DI AZOTO) proveniente da scarichi autoveicolari è un precursore dello smog fotochimico  e in combinazione con la luce solare e con idrocarburi, porta alla produzione di OZONO 

L'ozono (O3)• Generato da biossido di azoto+UV. induce danno epiteliale e 

infiammazione  nelle vie aeree superiori e inferiori. 

• è correlato ad un aumento del rischio di esacerbazioni d'asma neisoggetti asmatici ,aumento dei ricoveri ospedalieri e / o il ricorso a visite di PS per crisi asmatiche.Infine O3 aumenta significativamente i livelli di cellule infiammatorie  sulle superfici mucose nasali e bronchiali. 

• O3 e altri inquinanti possono rendere soggetti allergici più sensibili agli allergeni.Inoltre l’asma  è associata con l'esercizio fisico  (Jogging per esempio) in zone urbane ad alte concentrazioni di O3. Inoltre  l'esercizio fisico in zone inquinate porta a una maggiore deposizione di inquinanti atmosferici, associati frequentemente a pollini allergizzanti nelle vie aeree inferiori. 

Ozono “BUONO”,STRATOSFERA 18‐50 KM

OZONO “CATTIVO”,troposfera,0‐18 km

Particolato di emissione di scarico dei motori diesel

• Il particolato è una miscela di particelle solide e liquide organiche ed inorganiche di diversa origine ed è una  componente importante di inquinamento atmosferico urbano e ha il più grande effetto sulla salute. La sua penetrazione della zona tracheobronchiale ècorrelata alla dimensione delle particelle e l'efficienza dei meccanismi di difesa delle vie aeree. Il particolato ultrafine (UFP), con un diametro di 0,1 micron o meno, è una componente importante delle emissioni dei veicoli. Le dimensioni di  questeparticelle  influisce sulla loro penetrazione nelle vie respiratorie.Leparticelle di minori dimensioni  (PM 2.5 dei nuovi motori diesel) penetrano in estrema profondità nelle vie aeree.I PM10comprendono invece non solo il particolato dei diesel,ma anche gli allergeni quali i pollini che spesso a questo si associano.

Malattie allergiche respiratorie e temporali

• i temporali che si verificano durante la stagione del polline possono indurre gravi attacchi di asma nei pazienti pollinosici

• Le attuali prospettive di cambimento climatico fanno supporre che per questo aumenterà la frequenza e la gravità di attacchi asmatici stagionali in soggetti pollinosici

• “l’asma da temporale” è provocata (in forma talvolta epidemica) da scoppio dei granuli di  polline,per ragioni osmotiche (shock osmotico) e loro liberazione di particelle più fini,allergenicamente più dannose ed in grado di raggiungere in profondità le vie aeree

Effetto dei cambiamenti climatici sulle malattie allergiche respiratorie 

• aumento e crescita delle piante più veloce• aumento della quantità di polline prodotta da ciascuna pianta• Aumento della quantità di proteine allergeniche contenute nel 

polline• Inizio  più precoce e durata più lunga della stagione pollinica• L’inquinamento ambientale aumentando la infiammazione delle vie 

respiratorie dà un effetto priming per la risposta agli allergeni• Le strategie per la riduzione dell’inquinamento atmosferico  fanno 

parte della politica globale• Ogni cittadino ed i sanitari in particolare devono concorrere a 

questo obiettivo• A livello locale è estremamente importante una politica di verde 

pubblico fatto di piante “non allergizzanti” ,come anche ogni misura ridotta a ridurre il traffico veicolare

immunodeviazione

immunoregolazione

Th17

SAR = seasonal allergic rhinitis; PAR = perennial allergic rhinitis.Mullarkey. J Allergy Clin Immunol. 1980;65:122. Skoner. J Allergy Clin Immunol. 2001;108(suppl):S2.

SARSymptoms occur or increase at certain seasons and correlate with presence of seasonal allergens

PARSymptoms are intermittent or continuous throughout year

Percentage of AR Cases

SAR 20%

PAR 40%

Combination ofSAR and PAR 40%

Prevalence  and  Burden of Seasonal and Perennial Allergic Rhinitis

in Europe: 61.6 million cases

Overall prevalence of persistent allergic rhinitis in European Union: 29%1

PolisensibilizzazionePolisensibilizzazione

www.flickr.com

Goplen N:combined sensitization of mice extracts of dust mite,ragweed,and apergillus estabilishes chronic featuresof astma.JACI 2009

• BACKGROUND: Existing asthma models develop tolerance when chronically exposed to the same allergen.

• sensitized mice for 8 weeks to dust mite,ragweed,aspergillus

• Aspergillus species extract was of pivotal importance.Acombination of allergens that contained Aspergillus species induced sustained inflammation 

• CONCLUSIONS: Sensitivity to multiple allergens leads to chronic asthma in mice.

astma

Allergia come malattia sistemica espressa in 

asma e rinite : one air way one disease

GENOTIPO AMBIENTEFENOTIPO = +

??

?

??

IgE specifiche+ prove cutanee

Iperreattivitàbronchiale

Sintomi

IgE totaliFUMO

Es.fisico

InfezioniAllergeni

Eosinofili

Funzionerespiratoria

© 2010 PROGETTO LIBRA • www.ginasma.it 16

Asma = Malattia genetica complessa

obesità

Inquinamento

• ISMAIL 1994.Kg 110

• Rinosinusite,asma moderato persistente,esposizione a fumo

• IgE > 2000 

• Prick dp 9mm df 6mm +++

• Ricovero per crisi di asma severo,stato di male asmatico,a seguito di raffreddamento PCR 39>3.4.RX TORACE  a norma

• FEV1 da 30% a 95%

• Comorbilità: obesità,rinosinusite

Alternaria and near fatal asthma

• 1‐O’Hollaren:exposure to anaeroallergen as a possibleprecipitating factor in respiratoryarrest in young patients with astma.N Engl J Med.1991 Feb /;324(6):359‐63

• 2‐Zureik M:Sensitisation to airbornemoulds and severity of asthma:cross sectional study from EuropeanCommunity healt survey (Multicenter) BMJ 2002 Aug 24;325(7361):414

• 3‐Dales RE:Influence of ambientfungal spores on emergency visits forasthma to a regional children’s hospital.Am J Respir Crit Care Med2000;162:2087‐90 

Alternaria Alternata Allergy in real Life• 2001 child 6 year hold

:symptoms of rhinitis and moderate persistent asthma in alternaria season.Skin pricktest :monosensible toAlternaria mean diameter 10 mm

• 2003:cosensitization forgrasses .Child undergo SLIT forAlternaria

• 2009:after 5 years SLIT forAlternaria:symptoms of mildrhinitis and intermittentasthma in alternariaseason,needing salbutamol on demand

• Skin prick test:alternaria meandiameter 6 mm

• cosensitization for cat,mitesand grasses

Sublingual immunotherapy (SLIT) for Alternaria AlternataRandomized, double blind, placebo controlled trial

Gabriele Cortellini,I.Spadolini,V Patella,M.Severino

A Santucci,F.Ruata,E.Fabbri,A Corvetta,GW Canonica,G Passalacqua

Internal Medicine and Rheumatology departement‐Rimini Hospital

AAITO MARE STUDY

Hauser et al, Clin Exp Allergy 2011

Per gentile concessione del dr.Lorenzo Cecchi

Per gentile concessione del dr.Lorenzo Cecchi

Bet v 1 Bet v 2

Trees, grasses, weeds, fruits, vegetables, nuts,spices, latex

PROFILINE

BIRCH

apple,cherry, pear, apricot, carrot, celery, soja, tomato,alder, hazel, hornbeam

Pollens, foods

Bet v 4

Pollens trees, grasses, weeds

CBP

MEDITERRANEAN MEDITERRANEAN MODELMODEL

60%

40 %

Per gentile concessione del dr.Lorenzo Cecchi

Ma le stesse piante arboree “stressate” dall’insulto ossidativo degli inquinanti producono pollini a maggior contenuto in proteine allergeniche . Si tratta dei cosiddetti “panallergeni, ovvero di proteine largamente presenti in natura nel mondo vegetale, identificate come “pathogenesis related proteins

(PRP)”

1

LTP 23

REALTAREALTA’’ ITALIANA ITALIANA

Asero et al, IAAI 2009

PruPru p 1p 1

PruPru p 3p 3

PruPru p 4p 4

PRPR--1010

LTPLTP

ProfilinaProfilina

GRAVITAGRAVITA’’

Termostabile

Gastrostabile

Alto rischio (anafilassi)

Termolabile

Gastrolabile

Basso rischio (SORA)

Per gentile concessione del dr.Lorenzo Cecchi

REAZIONI ALLERGICHE SISTEMICHE:CLASSIFICAZIONE CLINICA DIGRAVITA’

MUELLER :INSECT STING ALLERGY,clinical picture ,diagnosis and treatment.G.Fisher.Stuttgart.New York.1990

AnafilassI

Anafilassi Anafilassi

AAITO:Progetto AnafilassiEmilia Romagna

Quando,come e a chi prescrivere il Fastjekt®

• Rischio accertato di evento anafilattico• Paziente compliante ed adeguatamente 

informato• Saper riconoscere  i primi 

sintomi,somministrare subito• Saper praticare la autoiniezione• Self control,posizione supina,telefonare 

al 118• Ricordare di portare  sempre con sé il 

fast Jeckt!!!• Limiti e rischi:pazienti obesi 

(inefficacia),asmatici in tp con β2 agonisti (non responders) , βbloccanti,diagnosi scorretta (attacco di panico,vocal cord disfunction)

Is prevention of asthma possible with early institution of ICS?

Guilbert ,Martinez et al. NEJM 2006.

p = 0.006 p = 0.78

Pro

porti

on o

f epi

sode

-free

day

s

treatment observations

285, high risk - age 2 – 3 yrs 4 wheezing episodes - 2 years treatment

Prevention of asthma by ICS

p = 0.006 p = 0.78

Pro

porti

on o

f epi

sode

-free

day

s

treatment observations

Guilbert ,Martinez et al. NEJM 2006.1 year observation

Prevention of asthma by ICS

Prevention no

Control yes

Prevention no

Control no

PreventionNO

Control yes

Prevention of asthma by ICS

2000 2001 2004 2006YEAR

25

50

75

100

125

150

175

UA

S

***

****

2000 2001 2004 2006YEAR

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

LAS

*** ***

SLIT group

ICS group Mann‐Whitney test SLIT vs ICS* : p < 0.05** : p < 0.01*** : p < 0.001

Values (mean and SE) of clinical parameters (mean and SE) during the different phases oftherapy. In figure are reported the results of Mann‐Whitney tests to compare ICS and SLIT treatments.

Mildintermitt.

MildpersistentModerate-

severeintermitt.

Moderate-severe

persistent

SIT Guidelines indications

Intermitt.Mild

ModerateSevere

IMMUNOTHERAPY

RHINITIS

ASTHMA

Management of Respiratory Allergy

Bousquet et al. J Allergy Clin Immunol. 2001;108 (5 suppl):S147.

Immunotherapyeffectiveness

specialist prescription may alter the natural course of the disease

Patienteducation

Always indicated

Allergenavoidance

indicated when possible

Pharmacotherapysafety

effectivenesseasily administered

AAITO Emilia Romagna

gcortellini@libero.it

Ringraziamenti per la collaborazione:dr.Lorenzo Cecchi