Pollini 2018

Il monitoraggio dei pollini nella Provincia di ForlĂŹ-Cesena 2018

Pagina 1 di 56

I pollini nella storia Che cosa è il polline Pollini e allergie Le spore fungine Pollini e cambiamenti climatici I metodi di campionamento Le specie allergeniche Cultivar e cultigen La rete di monitoraggio La campagna di monitoraggio 201​8 Il confronto con la serie storica Note conclusive Bibliografia

Pagina 2 di 56

I pollini nella storia Per i latini il termine polline indicava sia il fior di farina (la farina che si separa dalla crusca), sia la polvere finissima, già allora ci si era accorti che le antere dei fiori disperdevano nell’aria polvere finissima. Per quanto già nel IX secolo avanti Cristo fosse praticata la fecondazione artificiale dei datteri, non si ebbe la certezza del ruolo fecondante del polline fino al XVII secolo, quando Rudolph Jakob Camerarius dimostrò l’azione del polline sull’ovulo della pianta; in seguito Malpighi e Grew ne iniziarono lo studio morfologico. Lo studio sistematico dei pollini e delle spore prese il nome di palinologia con la proposta del termine da parte di Hyde e Williams solo nel 1944. Negli anni successivi la palinologia si affiancò alla paleobotanica nell’identificazione delle specie vegetali estinte. E’ solo negli anni 60 con i lavori di P.H. Gregory che si gettano i fondamenti della moderna aerobiologia. Per quanto il ruolo fecondante dei pollini non fosse certo nell’antichità, la loro natura allergizzante era nota già nel 1565 quando Leonardo Botallo, medico italiano, descrisse il “catarro causato da rose”. Nel 1819 Bostock descrisse i sintomi della febbre da fieno senza identificare l’associazione con i pollini. Successivamente, Charles Harrison Blackley descrisse nel 1873 i sintomi della febbre da fieno e del catarro estivo eseguendo persino i primi test di risposta allergica sul suo braccio. I suoi studi portarono ad una lunga corrispondenza con Charles Darwin che suggerì che alcuni pollini fossero trasportati dalle api e altri dal vento. Nei suoi studi, Blackley affermava che le malattie causate dai pollini fossero più diffuse fra gli aristocratici; anche oggi le allergie da polline sono particolarmente diffuse nei paesi ricchi in una associazione non del tutto chiarita con lo stile di vita e fattori esterni quali l’inquinamento atmosferico. Nel 1952 Hirst descrisse per la prima volta un campionatore volumetrico per il monitoraggio dei pollini e delle spore. Curiosamente grossomodo negli stessi anni (dal 1941) gli apicoltori avevano messo a punto un sistema per catturare il polline in eccesso negli alveari e utilizzarlo nell’industria alimentare.

Pagina 3 di 56

Che cosa è il polline Sebbene spesso il polline sia definito come il gamete maschile delle piante, in realtà i granuli pollinici sono i vettori dei microgametofiti delle piante da seme. In generale un granulo pollinico non è mai costituito da una sola cellula. I pollini sono raccolti negli stami dei fiori maschili dai quali possono essere rilasciati per azione del vento (impollinazione anemofila), per azione meccanica in genere ad opera di un insetto (impollinazione entomofila) o dell’acqua (impollinazione idrogama). Anche i molluschi, i piccoli marsupiali e mammiferi, i pipistrelli, gli uccelli e i rettili possono contribuire all’impollinazione di alcune specie. L’uomo è in grado da secoli di eseguire l’impollinazione artificiale su molte specie vegetali. Il granulo pollinico, di forma spesso sferica, racchiude le cellule vegetative all’interno di una parete interna detta intina a sua volta protetta in tutti i pollini non acquatici da una parete esterna detta esina. La struttura dell’esina è caratteristica delle varie specie e costituisce carattere identificativo durante il riconoscimento al microscopio. La dimensione dei granuli pollinici va dai pochi micron a oltre 200 micron rendendoli particolarmente adatti al riconoscimento al microscopio ottico. Durante l’impollinazione un tubetto pollinico si allunga attraverso i fori dell’esina ed entra nel fiore femminile attraverso lo stigma e lo stilo fino a raggiungere l’oosfera femminile e completare la fecondazione.

Pagina 4 di 56

Pollini e allergie Il granulo pollinico in sé è troppo grande per arrivare ai bronchi in quanto il filtro costituito dai peli del naso e dalle cellule ciliate della trachea non permette il passaggio di particelle di dimensioni superiori ai 5 micron. In presenza di umidità elevata il granulo pollinico si spacca e le sue componenti submicroniche si disperdono nell’aria. I meccanismi con cui l’umidità influenza la rottura dei granuli pollinici non sono del tutto noti ma l’associazione fra crisi asmatiche e temporali estivi è stata più volte studiata (​D’Amato et. al, 2006) e sembra che l’elevata turbolenza e umidità del temporale associata alle alte concentrazioni di granuli pollinici nell’aria portino alla rottura dei granuli e alla dispersione delle componenti proteiche del citoplasma e della parete.

Temporali violenti possono causare la rottura dei granuli direttamente nelle antere dei fiori (Taylor et al, 2002). L’umidità delle mucose dei tratti respiratori superiori costituisce un mezzo ideale per il rilascio delle componenti proteiche dei pollini, inducendo nei soggetti allergici una risposta allergica importante.

Molte delle principali proteine allergeniche contenute nei pollini sono state isolate negli anni, ma oltre alla risposta immunologica alle proteine, l’allergico reagisce alle sostanze lipidiche associate ai pollini (PALMs) con un meccanismo non del tutto chiarito che causa l’attrazione delle cellule immunitarie dell’allergico (Hoffman et al, 2005). Le proteine polliniche che causano allergie appartengono a solo 29 delle delle oltre 7000 famiglie di proteine note e si tratta soprattutto di espansine, profiline e polcalcine.

Le espansine, presenti in tutte le graminacee sono responsabili della presenza di IgE specifiche in circa il 95% dei soggetti allergici alle graminacee innescando da sole il principale meccanismo di risposta immunitaria (Stoyanov et al., 2015).

Una delle proteine scatenanti la risposta allergenica più note è ​chiamata Bet v 1, presente nel polline della betulla. Proteine molto simili sono presenti nei pollini della maggior parte delle Fagales e nei loro frutti causando fenomeni di cross-reattività nei soggetti allergici. Così l’allergico alla betulla è spesso allergico anche al faggio, al carpino, alla quercia, al castagno, al nocciolo e per ingestione alla pera, al kiwi, alla fragola, alla pesca, ai fagioli mungo. Per quanto ogni soggetto allergico debba raggiungere una certa soglia scatenante prima dell’instaurarsi Pagina 5 di 56

della sintomatologia allergica, l’esposizione continua agli allergeni provoca uno stato di infiammazione del naso che velocizza e acutizza la risposta immunitaria. A causa della elevata somiglianza fra proteine dei pollini e proteine contenute nei cibi è tipica la comparsa di una o più allergie alimentari nei soggetti allergici. La tabella seguente mostra le prin​c​ipali crossreattività tra pollini, animali (acari) e cibi.

Specie

Crossreattività (alta/​​bassa​)

Specie

Crossreattività (alta/​​bassa)

1 - Acari della polvere

/2-53

31 - Pisello

/16-46

2 - Acari delle farine

/1

32 - Cetriolo

35​​/27-33

3 - Betulla

4-5-6-7-9-10-21-24-33-3537-40​​/11-12-15-16-18-2223-25-26-28-34-36-39-4243-44-45-47-57

33 - Carota

3-16-35​​/26-27-32

4 - Faggio

3​​/6-9

34 - Patata

/3-21-37-57

5 - Quercia

3

35 - Sedano

3-16-27-32-33-40​​/15-17 -21-26-37-42-43-44-4557

6 - Ontano

3​​/4-9

36 - Soia

/3-46

7 - Frassino

3-8-11​​/15-17

37 - Pomodoro

3-15-46​​/16-21-22-34-35 -57

8 - Lillà

7-11

38 - Cipolla

/15

9 - Nocciolo

3​​/4-5-6-47

39 - Anice

16​​/3

10 - Noce

3

40 - Curry

3-16-35

11 - Ulivo

7-8​​/3-15-16-20

41 - Aneto

/16

12 - Pioppo

13

42 - Peperoncino

/3-16-35

13 - Salice

12

43 - Peperone

/3-16-35

14 - Colza

/3-15

44 - Cumino

/3-16-35

15 - Graminacee

24-27-37-49​​/3-7-11-14-16 -20-21-22-35-38-50-57

45 - Coriandolo

/3-16-35

16 - Artemisia

17-18-19-20-33-35-39-40​​/ 3-11-15-21-22-24-26-31-3 7-41-42-43-44-45-46-47

46 - Arachide

37​​/16-22-31-36-57

17 - Ambrosia

16-18-27​​/7-21-35-57

47 - Altra frutta secca a nocciolo

/3-9-16-22-24-49-51-52

18 - Camomilla

16-17​​/3-15

48 - Castagna

57 Pagina 6 di 56

19 - Margherita

16​​/20

49 - Farine

15-51-52​​/24-47-50

20 - Girasole

16​​/11-15-19

50 - Riso

/15-49

21 - Pomacee

3​​/15-16-17-22-34-35-37

51 - Sesamo

49​​/24-47

22 - Drupacee

/3-15-16-21-37-46-47-57

52 - Semi di papavero

49​​/24-47

23 - Banana

57​​/3-24-27-30

53 - Crostacei

1

24 - Kiwi

3-15-57​​/16-23-30-47-49-5 1-52

54 - Maiale

60

25 - Litchi

/3

55 - Gelatina

58

26 - Mango

/3-16-33-35

56 - Uovo

61

27 - Melone

15-17-35-57​​/23-32-33

57 - Lattice

23-24-26-27-29-30-37-4 8-59​​/3-15-16-17-22-3435-46

28 - Arancia

/3

58 - Plasma expanders

55

29 - Papaya

57

59 - Ficus benjamina

57

30 - Avocado

57​​/23-24

60 - Pelo del gatto

54

61 - Penne d’uccello

/56

Pagina 7 di 56

Le spore fungine Alcune spore di muffe sono presenti in quantità elevate all’interno delle case e costituiscono una delle principali fonti di allergenicità indoor. La presenza di muffe su impianti idraulici, muffe, stoffe, pareti e altri oggetti di uso comune può essere indipendente dalla stagione dell’anno e portare a fenomeni di sensibilizzazione anche significativi. Per quanto i funghi possano produrre potenti tossine ed avere un effetto citotossico diretto, la loro attività allergenica è normalmente mediata dalle IgE. Gli allergeni fungini responsabili della reazione immunitaria non sono del tutto noti e ceppi diversi della stessa spora possono maturare allergeni diversi rendendo particolarmente difficile il trattamento desensibilizzante. Tra le specie più comunemente allergeniche si riscontrano Alternaria e Stemphilium, che crescono sulla frutta e sulle pareti di casa, e Epicocco che cresce facilmente sulla carta dei libri. Molte delle specie di interesse sanitario sono anche di interesse fitosanitario, costituendo importanti avversità nella coltivazione di frutta e verdura. Tra queste si ritrovano Alternaria e Stemphilium ma anche Pleospora, Peronospora, Oidium, Botrytis.

Pagina 8 di 56

Pollini e cambiamenti climatici I cambiamenti climatici possono influire in molti modi sulla produzione di pollini e spore.

L’aumento delle temperature può da un lato causare l’anticipo della fioritura di alcune specie e dall’altro limitare lo sviluppo di altre specie, soprattutto se l’aumento delle temperature è associato a lunghi periodi di siccità. L’aumento delle concentrazioni di CO2 globalmente influenza positivamente la vegetazione portando a maggiore edificazione di biomassa e fioriture più imponenti. Gli eventi piovosi più intensi possono portare a una maggiore diffusione delle particelle allergeniche dei pollini, ma i forti eventi temporaleschi possono ridurre o eliminare del tutto la presenza di polline sulle antere a causa del ‘lavaggio’ ad opera della pioggia. Il diffondersi di specie aliene a causa di introduzioni volontarie o accidentali può portare alla sensibilizzazione verso nuove specie il cui areale può espandersi a causa della variazione delle temperature.

Per quanto sia quindi evidente associare l’aumento della CO2 all’aumento delle temperature globali, non è semplice evidenziare un trend di qualche tipo nelle presenze polliniche in atmosfera.

Nel rapporto Phenology and human health: allergy (WHO, 2003), sono riportati una serie di studi

di lungo periodo sull’anticipo delle fioriture, sull’intensità della produzione pollinica e sulla durata delle fioriture. Gli studi dimostrano un anticipo delle fioriture primaverili ​per la maggior parte delle specie di interesse allergologico particolarmente pronunciato nelle specie a impollinazione entomofila e nelle specie che fioriscono per prime. Se l’anticipo è evidente nell’Europa dell’ovest, Pagina 9 di 56

sembra che nell’Europa dell’est ci sia invece un ritardo delle fioriture (D’Amato et. al., 2015).

L’anticipo delle fioriture espone le piante all’eventualità di brusche interruzioni delle fioriture dovute a forti eventi temporaleschi.

I cambiamenti globali riguardano anche le correnti ventose che possono portare a un rimescolamento su scala più ampia dei pollini aerodispersi che possono così essere rintracciati in zone dove la pianta che li produce non esiste (ne è un esempio l’Ambrosia nel centro Italia).

Molto discusso è il ruolo degli inquinanti nella sensibilizzazione dei soggetti allergici. Morgensten et Al. (2008) hanno dimostrato una diretta associazione fra le concentrazioni di PM2.5 e l’aumento delle allergie nei bambini mentre Knox et al. (1997) avevano evidenziato che le particelle di carburanti esausti si possono legare ad alcune proteine polliniche aumentandone l’allergenicità.

Alcune componenti allergeniche dei pollini possono essere accentuate in presenza di forte inquinamento atmosferico (Cortegano et al. e Armentia et al.). Infine l’inquinamento atmosferico può avere un impatto diretto sulla disponibilità di allergeni pollinici inducendo la frammentazione dei pollini in parti submicroniche allergizzanti (Motta et al., 2006). L’inquinamento può anche favorire l’instaurarsi di rinite infiammatoria dai sintomi molto simili a quelli di una rinite allergica.

Nel novembre del 2016 a Melboune (Thien et al., 2018), in Australia, una serie di eventi correlabili ai cambiamenti climatici e all’estrema concentrazione di pollini in aria ha causato una “thunderstorm asthma” di estrema gravità. L’evento ha portato all’ospedalizzazione di centinaia di persone e alla morte di dieci pazienti. Tutti i casi più gravi si sono registrati in pazienti ignari di essere allergici.

Pagina 10 di 56

I metodi di campionamento I primi campionatori di pollini erano di tipo gravimetrico. Il campionatore di Durham si basava sulla capacità dei pollini di depositarsi sul lungo periodo e poteva fornire un’indicazione delle concentrazioni di pollini per cm​2​, ma non per metro​3​. Il primo campionamento volumetrico dei pollini è stata messa a punto nel 1952 da Hirst e costituisce ancora oggi il punto di riferimento su cui si basano le due tipologie di campionatori disponibili sul mercato. Il campionamento si basa sull’aspirazione di modeste quantità d’aria (in genere 10 l/min) con una pompa a vuoto. L’aria entra attraverso una fessura del campionatore e impatta con un nastro adesivo (in genere reso adesivo con una soluzione siliconica) posto su un rullo rotante a 0.7 mm dall’apertura. La turbolenza che si genera causa una costante deposizione sul nastro dell’aria contenente i granuli pollinici. Il rullo ruota lentamente (1 giorno o 1 settimana) grazie a un orologio meccanico a molla.

Al posto del nastro adesivo, alcuni siti di campionamento europei usano direttamente un vetrino da microscopio. I campionatori volumetrici attualmente in commercio sono prodotti da Burkard e da Lanzoni e sono concettualmente identici al modello di Hirst.

Il campionamento automatico dei pollini è una tecnica relativamente recente che prevede un campionamento volumetrico ed il riconoscimento delle specie prelevate mediante un algoritmo interpretativo. Marcos et al. (2014) hanno proposto alcune tecniche innovative per il riconoscimento automatico tra cui la spettrometria. Chudik et al. (2015) affermano di arrivare a percentuali di riconoscimento automatico di singole specie che si aggirano attorno al 90% in condizioni di laboratorio. In Giappone è commercializzato un campionatore automatico (SH-3000) limitato al riconoscimento di Cryptomeria japonica che sembra buoni risultati (Yoda et al., 2001).

In Europa si stanno affermando alcuni campionatori automatici (BAA500 e Rapid-E) in grado di riconoscere con una certa affidabilità un discreto numero di specie e utili soprattutto a fornire un dato in tempo quasi reale piuttosto che il dettaglio fine delle specie presenti in aria. Il campionamento automatico è attualmente impiegato in Germania, Francia, Belgio, Austria, Svizzera e Serbia.

Allo stato attuale il sistema di riconoscimento più diffuso e sicuro rimane quello fatto ad operatori addestrati su vetrini preparati da campionamenti volumetrici automatici settimanali.

Pagina 11 di 56

Le specie allergeniche Nel 1933, Coca, Walzer e Thommen enunciarono i cinque postulati che una specie pollinica deve rispettare al fine di poter essere considerata allergenica: - devono contenere antigeni in grado di scatenare una risposta immunitaria; - deve appartenere a piante anemofile o comunque essere aerodisperso; - deve essere prodotto in abbondanti quantità; - deve avere la capacità di rimanere sospeso in aria in modo da coprire elevate distanze; - deve essere prodotto da piante presenti in abbondanza.

E’ evidente, quindi, come non siano da considerarsi pericolose in campo allergologico la maggior parte delle specie da frutto (solo il castagno e il noce sono anemofili fra le specie da frutto comunemente coltivate), la maggior parte delle erbacee coltivate a fini alimentari (i pollini di grano e mais hanno scarso potere di dispersione) e la maggior parte delle specie coltivate a fini ornamentali (la loro diffusione è troppo scarsa per causare un problema). Le introduzioni accidentali o volontarie di specie infestanti sono invece particolarmente nocive soprattutto se il polline è aerodisperso. Ne è un esempio la diffusione relativamente recente di Ambrosia artemisiifolia dal Nord America, considerata una delle piante più allergizzanti in Italia; il suo areale limitato al nord Italia fino a una decina di anni fa si sta velocemente spingendo verso sud. La sua allergenicità è tale che la Svizzera lo considera organismo in quarantena, con segnalazione e lotta obbligatoria. In Italia il problema è particolarmente sentito in Lombardia, dove la diffusione della pianta è abbondante e la mancata lotta alla pianta è sanzionata con una multa di 500 euro nel periodo estivo. Tra i sistemi utilizzati per il suo contenimento ci sono la sfalciatura che però ha il difetto di prolungare il periodo di fioritura della pianta che non muore dopo essere stata sfalciata.

C’è il diserbo chimico, efficace ma non selettivo e c’è il pirodiserbo in cui la pianta viene ‘lessata’ ad alte temperature e muore. Il pirodiserbo è un metodo molto efficace ma troppo costoso per le vaste superfici. E’ possibile anche la lotta biologica alla pianta tramite l’impiego di un insetto, Ophraella communa, recentemente introdotto dal nord America (sperando che non si mangi anche altre piante oltre all’Ambrosia!).

Il problema in Emilia Romagna è abbastanza recente e se la provincia di Piacenza e Reggio Emilia lo conoscono già da una ventina di anni, nelle province più a sud la presenza di Ambrosia è ancora sporadica sebbene localmente la pianta possa essere abbondante. Nella nostra Regione non ci sono però regole specifiche per combatterla.

A complicare la situazione è ricominciata recentemente la coltivazione su base non del tutto amatoriale di Artemisia absynthium, la pianta dalla quale in passato si ricavava l’assenzio, bevanda superalcolica tanto amata in Francia nel periodo Bohémien (quando i francesi non sapevano cosa bere perché le viti erano state distrutte dalla fillossera), poi vietata per quasi un secolo perché sospettata di causare dipendenza e violenza. La bevanda, di nuovo legale in Italia dall’inizio degli anni novanta è pericolosa solo se il principio attivo dell’Artemisia (tujone) è troppo elevato. Tutti gli assenzi commercializzati ora hanno ovviamente il principio attivo abbondantemente entro i Pagina 12 di 56

limiti, ma una gradazione alcolica talmente elevata da essere superalcolici da consumare con moderazione. In ogni caso la ripresa della coltivazione della pianta, meno allergizzante di Ambrosia, ma comunque pericolosa, ha contribuito al peggioramento delle riniti estive, anche in zone, come la collina, dove generalmente in estate non sono comunemente presenti specie fortemente allergizzanti​.

Tra le specie comunemente presenti come arredo verde urbano sono presenti moltissime specie molto allergizzanti come la betulla, i noccioli, i cipressi e i tassi. Nell’ultimo decennio sono state introdotte in Italia molte specie alloctone per caso, a scopo ornamentale o anche a scopo commerciale. Ne sono un esempio i noci americani coltivati per la produzione del legno e delle noci (Juglans microcarpa e Carya cordiformis) , la Paulownia coltivata per produzione del legno, la Casuarina australiana e la Broussonetia inserite nell’arredo urbano dei viali. Oltre a queste, alcune specie come l’ontano verde e i cornioli (Cornus mas e Cornus sanguinea) hanno aumentato la loro diffusione pur essendo specie indigene, perché utilizzate nell’arredo di parchi e giardini. A livello microscopico molte di queste piante non hanno differenze evidenti rispetto alla loro controparte italiana e di conseguenza in alcuni casi la fioritura di alcune famiglie si è dilatata nel tempo e/o nelle concentrazioni. Di seguito si riportano alcune informazioni sulle famiglie botaniche più interessanti dal punto di vista allergologico. In ogni scheda sono riportate le foto delle piante più rappresentative del gruppo, i rispettivi granuli visti al microscopio e il calendario delle fioriture costruito sulla base di tutti i dati di monitoraggio di Arpae Emilia Romagna.

Betulacee

Specie più significative

betulle e ontani sono specie a fioritura precoce, con gli ontani tipicamente fioriti a febbraio e le betulle tra marzo e gli inizi di aprile. Il loro polline è considerato molto allergenico. L’ontano verde ha fioritura tardiva, tipicamente estiva.

Betula spp., Alnus spp.

Pagina 13 di 56

Le piante

Alnus glutinosa (sx) e Betula verrucosa (dx) Il polline

Alnus glutinosa (sx) e Betula pendula (dx) Calendari pollinici

Alnus spp. (sx) e Betula spp. (dx)

Pagina 14 di 56

Composite

le specie fortemente allergizzanti sono unicamente Ambrosia e ​Artemisia, generalmente poco presenti nelle nostre zone. Tuttavia, la loro fioritura tipicamente estiva può creare fenomeni molto intensi in un periodo in cui normalmente non si hanno altre specie fortemente allergizzanti.

Specie piĂš significative

Ambrosia artemisiifolia, Artemisia absinthium

Le piante

Ambrosia artemisiifolia (sx), Artemisia absinthium (dx) Il polline

Ambrosia sp. (sx), Artemisia sp. (dx)

Pagina 15 di 56

Calendari pollinici

Ambrosia spp. (sx), Artemisia spp. (dx)

Corilacee

Specie più significative

il nocciolo è specie a fioritura tipicamente invernale dalla fine di gennaio all’inizio di marzo. I carpini fioriscono in periodo primaverile sovrapponendosi in parte al periodo di fioritura delle betulle. Queste specie sono allergizzanti e molto comuni. Tra le specie coltivate a scopo ornamentale sono presenti il Corylus maxima “purpurea” (dal bel colore rosso) e il Corylus avellana “contorta” dalla fioritura tardiva.

Corylus avellana, Carpinus betulus, Ostrya carpinifolia

Le piante

Carpinus betulus (sx), Ostrya carpinifolia (dx), Corylus avellana (sotto) Pagina 16 di 56

Il polline

Carpinus betulus (sx), Ostrya carpinifolia (dx), Corylus avellana (sotto)

Pagina 17 di 56

Calendario pollinico

Carpini (sx), Corylus avellana (dx)

Fagacee

Specie piĂš significative

comprendono tutte le querce (rovere, roverella, leccio, frainetto, cerro), il faggio e il castagno. Sebbene faggio e castagno siano tipici della fascia montana, i loro pollini si possono ritrovare anche in cittĂ . Il periodo di pollinazione risente ovviamente delle condizioni climatiche della fascia montana e le piante a bassa quota possono fiorire giĂ ad aprile, mentre faggi e castagni fioriscono in estate. In genere non creano fenomeni particolarmente gravi di allergia.

Quercus sp., Fagus sylvatica, Castanea sativa

Le piante

Castanea sativa (sx), Quercus cerris (dx), Fagus sylvatica (sotto)

Pagina 18 di 56

Il polline

Castanea sativa (sx), Quercus cerris (dx), Fagus sylvatica (sotto)

Pagina 19 di 56

Calendario pollinico

Castanea sativa (sx), Quercus spp. (dx), Fagus sylvatica (sotto)

Graminacee

le graminacee infestanti e spontanee fioriscono praticamente tutto l’anno tranne che nel periodo invernale. La loro presenza è particolarmente significativa nel periodo tardo primaverile ed estivo e contribuiscono a fenomeni allergici importanti

Specie piĂš significative

Poa spp., Lolium spp., Phragmites spp.

Pagina 20 di 56

Le piante

Poa annua (sx), Lolium perenne. (dx) , Phragmites communis (sotto)

Pagina 21 di 56

Il polline

Graminacea - I pollini delle graminacee sono tutti molto simili Calendario pollinico

Oleacee

l’ulivo a fioritura estiva è il principale responsabile dei fenomeni allergici di questa famiglia. Il frassino maggiore inizia a fiorire già a febbraio ed è seguito dall’orniello. L’orniello è una pianta a impollinazione parzialmente entomofila e pertanto raramente è causa di allergie. Il ligustro fiorisce poco prima degli ulivi e, dato il suo utilizzo come siepe, può generare fenomeni di sensibilizzazione nonostante il suo non elevato potere allergenico. Sono molte le specie e le varietà coltivate di ligustro così che negli ultimi anni la fioritura del ligustro è molto dilatata nel tempo. La presenza degli ulivi in molti giardini delle case è una delle principali cause di sensibilizzazione nei soggetti allergici.

Specie più Fraxinus excelsior, Fraxinus ornus, Olea europea significative Pagina 22 di 56

Le piante

Fraxinus excelsior (sx), Olea europea (dx), Fraxinus ornus (sotto)

Pagina 23 di 56

Il polline

Fraxinus excelsior (sx), Olea europea (dx), Fraxinus ornus (sotto)

Calendario pollinico

Frassini (sx), Ulivo (dx)

Plantaginacee

lanceola e piantaggine sono piante spontanee anche infestanti i cui pollini non sono mai presenti in grandi quantità, con fioritura in genere associata a quella delle graminacee; la loro fioritura è tra giugno e luglio (nelle foto 7: infiorescenza di piantaggine e il suo polline al microscopio ottico). In generale chi è allergico alle graminacee lo è anche in minor misura per le plantaginacee, ma poiché il periodo di fioritura delle due famiglie è analogo e le concentrazioni di graminacee molto maggiori in genere di quelle delle plantaginacee, l’allergico risentirà molto di più della presenza delle graminacee.

Pagina 24 di 56

Specie piĂš significative

Plantago lanceolata, Plantago media

Le piante

Plantago lanceolata (sx), Plantago media (dx)

Il polline

Plantago lanceolata (sx), Plantago media (dx) Calendario pollinico

Pagina 25 di 56

Urticacee

Specie più significative

la parietaria è la principale responsabile dei fenomeni allergici di questa famiglia. I suoi pollini, piccoli ed estremamente volatili, si possono ​ritrovare praticamente tutto l’anno. Durante la primavera e l’estate si aggiunge alla fioritura della parietaria quella dell’ortica dioica.

Parietaria spp., Urtica dioica

Le piante

Parietaria officinalis (sx), Urtica dioica (dx) Pagina 26 di 56

Il polline

Parietaria officinalis Calendario pollinico

Cupressacee

le numerose specie di questa famiglia (nella quale sono inseriti anche i pollini di Taxacee e Taxodiacee per affinità morfologica) fioriscono principalmente durante l’inverno e l’inizio della primavera. Le loro altissime concentrazioni sono responsabili di molti fenomeni di sensibilizzazione durante i mesi di gennaio e febbraio. Moltissime le specie coltivate a scopo ornamentale con fioritura anche molto prolungata nel corso dell’anno.

Specie più significative

Taxus baccata, Thuja orientalis

Pagina 27 di 56

Le piante

Taxus baccata (sx), Thuja orientalis (dx) Il polline

Taxus baccata Calendario pollinico

Pagina 28 di 56

Chenopodiacee

si tratta di piante pioniere come il farinaccio, presenti in terreni abbandonati che sono presenti a basse concentrazioni dalla tarda primavera alla tarda estate. Il loro potere allergizzante è elevato (nella foto 10: Chenopodium album​ e il suo polline al microscopio ottico)

Specie piĂš Chenopodium spp., Beta vulgaris significative Le piante

Chenopodium album (sx), Beta vulgaris (dx)

Pagina 29 di 56

Il polline

Chenopodium album Calendario pollinico

Platanacee

i platani fioriscono tra aprile e maggio. Il loro potere allergenico non è elevato, ma la loro presenza in molti viali cittadini può innescare comunque la reazione allergica nei soggetti sensibili

Specie piĂš Platanus spp. significative

Pagina 30 di 56

Le piante

Platanus orientalis Il polline

Platanus sp.

Calendario pollinico

Pagina 31 di 56

Pinacee

le numerose specie presenti in questa famiglia comprendono numerose essenze ornamentali a fioritura molto diversificata. Alcuni pollini di pinacee si ritrovano tutto l’anno; tutte le pinacee producono enormi quantità di polline e l’allergia è dovuta proprio alla quantità di pollini prodotti piuttosto che al potere allergizzante degli stessi. La fioritura autunnale di questa famiglia è da ricondursi quasi esclusivamente al cedro del libano, che produce grosse quantità di polline in ottobre.

Specie più Pinus spp., Cedrus libani significative Le piante

Pinus pinaster (sx), Cedrus libani (dx) Il polline

Pinus sp.

Pagina 32 di 56

Calendario pollinico

Salicacee

i pioppi fioriscono tra la fine di febbraio e marzo e il loro polline disperso dal vento (che non ha nulla a che fare con i frutti piumosi dispersi ​circa un mese più tardi) può causare fenomeni allergici. I salici sono solo parzialmente anemofili e normalmente non sono responsabili di alcuna sensibilizzazione. La fioritura dei salici è successiva (aprile).

Specie più significative Populus spp., Salix spp.

Pagina 33 di 56

Le piante

Populus spp. (sx), Salix alba (dx) Il polline

Populus sp. (sx), Salix sp. (dx) Calendari pollinici

Populus spp. (sx), Salix spp. (dx)

Pagina 34 di 56

Alternaria e Stemphilium

si tratta di due muffe interessanti anche dal punto di vista agronomico per i danni che possono provocare soprattutto alle colture orticole. In aria si ritrova il loro sporangio, che contiene le spore responsabili degli episodi allergici. La loro pericolosità dal punto di vista sanitario è dovuto alla loro grande proliferazione in ambienti indoor. Sono presenti quasi tutto l’anno in condizioni di temperature non fredde e alta umidità.

Specie più significative

Alternaria spp., Stemphylium spp.

Le muffa

Alternaria sp. (sx), Stemphylium sp. (dx)

Pagina 35 di 56

La spora

Alternaria sp. (sx), Stemphylium sp. (dx) Calendari

Alternaria spp. (sx), Stemphylium spp. (dx)

Cultivar e cultigen Sono numerosissime le varietà di piante selvatiche ​coltivate a scopo ornamentale o per l’alimentazione umana e animale. Le varietà presenti in natura e selezionate per la coltivazione sono in genere chiamate cultivar, le varietà non più presenti in natura perché selezionate da molto tempo dall’uomo sono in genere chiamate cultigen. Sono esempi di cultigen il grano e la manioca, sono cultivar le molte varietà di ulivo coltivate in Italia e in Spagna. Recenti ricerche (Dios Alché, Santana et al., 2012) hanno dimostrato che le diverse cultivar possono avere un impatto allergologico molto diverso, dovuto alla presenza di una frazione proteica più o meno significativa negli antigeni delle piante. A complicare ulteriormente il quadro allergenico ci sono numerose piante che presentano un quadro poliploide molto variato all’interno della stessa specie. Per esempio la betulla può avere un corredo di 28 cromosomi, ma anche 56, 70, 84, 112 e 140, oltre alla presenza di numerosi ibridi. La ricerca di ibridi, varietà o cultivar ad allergenicità ridotta è un campo di ricerca dalle potenziali ricadute importantissime sugli allergici.

Pagina 36 di 56

La rete di monitoraggio Il monitoraggio dei pollini è eseguito praticamente su tutto il territorio europeo e i vari enti nazionali contribuiscono a fornire dati alla rete europea (​www.polleinfo.org​). La metodologia di preparazione dei vetrini di campionamento e la percentuale di vetrino letta non è uniforme in tutta Europa e i risultati non sono sempre direttamente sovrapponibili. Esistono circuiti internazionali di interconfronto che stanno impegnando sempre più operatori in tutta Europa nella speranza di arrivare a una tecnica uniforme e verificabile per la preparazione e l'identificazione dei vetrini di campionamento.

In Italia il campionamento è affidato alle 19 Agenzie Regionali (ARPA) e 2 provinciali (APPA) che confluiscono nella rete Pollnet (​www.pollnet.it​).

Altri campionamenti di interesse allergologico in genere affidati alle università e agli ospedali contribuiscono alla rete AIA (​www.ilpolline.it​) e/o alla rete AAITO (​http://www.pollinieallergia.net/​).

La sezione Provinciale Arpae di Forlì-Cesena attua il riconoscimento delle stazioni di monitoraggio di Forlì e di Cesena. Tutte le stazioni fanno parte della rete nazionale. Tutti i dati prodotti sono pubblici e disponibili su Pollnet oltre che sul sistema Dexter di Arpae a registrazione ed utilizzo gratuito: (http://www.smr.arpa.emr.it/dext3r/).

Attualmente Arpae sta lavorando alla conversione dei dati in formato Opendata al fine di rendere il lungo set di dati (oltre 20 anni) fruibile e utilizzabile in formato standard. Nel corso del 2015, la sezione di Forlì-Cesena si è dotata di strumenti Opensource (Rstudio su sistema operativo Linux) per l’elaborazione e la visualizzazione di lunghi periodi di dati. I dati presentati nelle prossime pagine sono stati prodotti con gli strumenti attualmente in fase di sviluppo finale.

La campagna di monitoraggio 2018 Per quanto il rilevamento dei pollini prosegui tutto l’anno, alla fine di novembre la carica pollinica in atmosfera è praticamente nulla ed è quindi stato possibile elaborare i grafici sotto riportati. Per questo motivo di seguito si riportano i dati relativi al periodo gennaio-novembre 2018 per le principali specie allergeniche rilevate nelle due stazioni di monitoraggio gestite dalla sezione di Forlì-Cesena. Per i pollini più allergizzanti sono riportati anche i confronti con la lunga serie storica di rilevamento. I dati giornalieri sono mediati su dieci giorni in modo da minimizzare il contributo Pagina 37 di 56

delle giornate piovose (concentrazioni minime) e quello delle giornate particolarmente critiche (concentrazioni massime) nella convinzione ampiamente supportata dalla letteratura che la risposta immunitaria sia scatenata dalla presenza nell’aria di un numero significativo di granuli pollinici che pur variando da specie a specie non tende mai a zero e non è mai corrispondente al massimo stagionale.

Sull’asse delle ordinate è sempre presentata la concentrazione dei pollini come numero di granuli per metro cubo di aria. La scala non è costante poiché alcune specie sono presenti con un numero molto elevato di granuli ed altre, invece, non superano mai concentrazioni molto più contenute. La scala non è tuttavia indice di allergenicità. Cinquanta granuli di graminacee possono causare la stessa sintomatologia di migliaia di pollini di cupressacee nei soggetti sensibili. E’ il medico allergologo a identificare la soglia oltre la quale si innesca la risposta allergica nei soggetti sensibili e a proporre la relativa terapia atta a ridurre la sintomatologia o limitare la risposta immunitaria.

Nell’anno 2018 in generale le concentrazioni di pollini e spore sono state abbondanti con picchi molto elevati per alcune famiglie (cupressacee, oleacee e platanacee) oltre che per l’artemisia fra le spore. Di seguito si riportano i grafici relativi al monitoraggio 2018 per le principali famiglie rilevate. I dati raccolti sono stati mediati su un periodo di sette giorni al fine di minimizzare l’effetto del maltempo nella riduzione delle concentrazioni in aria.

Aceracee (acero negundo): concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 38 di 56

Betulla: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Ontano: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 39 di 56

Chenopodiacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Ambrosia: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 40 di 56

Artemisia: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Nocciolo: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 41 di 56

Ostrya: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Carpinus: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 42 di 56

Cupressacee e taxacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Querce: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 43 di 56

Graminacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Frassino: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 44 di 56

Ulivo: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pinacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 45 di 56

Plantaginacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Platanacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 46 di 56

Pioppo: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Urticacee: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Pagina 47 di 56

Alternaria: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Stemphilium: concentrazioni in granuli/m​3​ d’aria

Il confronto con la serie storica La rete di monitoraggio regionale ha una storia di oltre venti anni, con dati raccolti in modo sistematico e archiviati dal 1999. Esaminare le serie storiche con un criterio univoco non è semplice. L’anticipo delle fioriture di un anno può essere stato causato da temperature più calde o precipitazioni poco intense ma continuative. La fine della fioritura potrebbe essere stata causata da un periodo di siccità o da piogge intense. Ogni singola famiglia pollinica meriterebbe uno studio dedicato e una serie di dati di almeno trenta anni per poter evidenziare eventuali modifiche nelle Pagina 48 di 56

tempistiche della fioritura collegate ai cambiamenti climatici. Per alcune delle famiglie più significative si riportano di seguito i dati relativi alle serie storiche (in grigio) confrontati con quelli relativi all’anno 2017 (in rosso) e quelli dell’anno 2018 (in blu).

Il 2018 è stato caratterizzato da fioriture decisamente anticipate per il nocciolo e le cupressacee con grande abbondanza di pollini sia di frassini (ornielli) che di ambrosia. L’abbondanza riscontrata per l’orniello è riconducibile a un anno di ‘carico’ delle fioriture (l’ultimo era stato il 2015), mentre l’abbondanza di ambrosia è probabilmente da spiegarsi con il trasporto su lunga distanza. Le cupressacee presentano da anni un allungamento della loro stagione pollinica che risulta più lunga sia nell’inizio che nella fine della fioritura probabilmente per la concomitanza di inverni più caldi e la presenza di specie di importazione a fioritura più tardiva.

Ambrosia - Serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Pagina 49 di 56

Artemisia - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Noccioli - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Pagina 50 di 56

Cupressacee - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Frassini - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Pagina 51 di 56

Graminacee - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Ulivo - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Pagina 52 di 56

Urticacee - serie storiche e anni 2017 e 2018 a confronto

Note conclusive Dopo un 2017 con presenze polliniche decisamente moderate a causa dei lunghi periodi siccitosi, il 2018 ha visto fioriture in linea con il passato per abbondanza (con picchi estremi per gli ornielli) e stagioni polliniche anticipate (dovute all’inverno caldo). Anche la componente pollinica di trasporto da lunga distanza è stata abbondante in alcune settimane almeno per quanto riguarda l’ambrosia.

Nel corso dell’anno si sono monitorati distintamente i generi Ostrya e Carpinus, con evidente dominanza del genere Ostrya. Si sono altresì differenziate le Moracee, fra le quali Broussonetia è nettamente dominante, ma le fioriture del 2018 sono state molto scarse, probabilmente a causa di un periodo di maltempo sovrapponibile al momento di fioritura degli alberi. I bollettini settimanali comprenderanno comunque anche la famiglia delle Moracee a partire dal 2019.

Pagina 53 di 56

Pagina 54 di 56

Bibliografia Armentia, A., Lombardero, M., Callejo, A., Barber, D., Martín Gil, F., Martín-Santos, J., Vega, J. and Arranz, M. (2002). Is Lolium pollen from an urban environment more allergenic than rural pollen?. ​Allergologia et Immunopathologia,​ 30(4), pp.218-224.

Chudyk, C., Castaneda, H. and Leger2, R. (2015). ​Development of an Automatic Pollen Classification System Using Shape, Texture and Aperture Features​.

Cortegano, I., Civantos, E., Aceituno, E., del Moral, A., Lopez, E., Lombardero, M., del Pozo, V. and Lahoz, C. (2004). Cloning and expression of a major allergen from Cupressus arizonica pollen, Cup a 3, a PR-5 protein expressed under polluted environment. ​Allergy​, 59(5), pp.485-490.

D'amato, G. (2015). Meteorological conditions, climate change, new emerging factors, and asthma and related allergic disorders. ​World Allergy Organization Journal​.

D'Amato, G., Liccardi, G. and Frenguelli, G. (2007). Thunderstorm-asthma and pollen allergy.

Allergy​, 62(1), pp.11-16.

Dios Alche, J., Zafra, A., Carlos, J., Morales, S., Jesus, A., Florido, F. and Isabel, M. (2017).

Pollen Allergenicity is Highly Dependent on the Plant Genetic Background: The “Variety”/“Cultivar” Issues​.

Gregory, P. (1973). ​The microbiology of the atmosphere​. Aylesbury, Bucks.: International Textbook Co. HIRST, J. (1952). AN AUTOMATIC VOLUMETRIC SPORE TRAP. ​Annals of Applied Biology,​ 39(2), pp.257-265.

KNOX, R., SUPHIOGLU, C., TAYLOR, P., DESAI, R., WATSON, H., PENG, J. and BURSILL, L. (1997).

Major grass pollen allergen Lol p 1 binds to diesel exhaust particles: implications for asthma and air pollution. ​Clinical & Experimental Allergy,​ 27(3), pp.246-251.

Marcos, J., Nava, R., Cristóbal, G., Redondo, R., Escalante-Ramírez, B., Bueno, G., Déniz, Ó., González-Porto, A., Pardo, C., Chung, F. and Rodríguez, T. (2015). Automated pollen identification using microscopic imaging and texture analysis. ​Micron,​ 68, pp.36-46.

Morgenstern, V., Heinrich, J., Zutavern, A., Cyrys, J. and Brockow, I. (2007). Atopic Diseases, Allergic Sensitization, and Individual Estimated Exposure to Traffic-Related Air Pollutants in Children. ​Epidemiology​, 18(Suppl), p.S10.

Motta, A., Marliere, M., Peltre, G., Sterenberg, P. and Lacroix, G. (2006). Traffic-Related Air Pollutants Induce the Release of Allergen-Containing Cytoplasmic Granules from Grass Pollen. ​International Archives of Allergy and Immunology​, 139(4), pp.294-298.

Oteros, J., Pusch, G., Weichenmeier, I., Heimann, U., Möller, R., Röseler, S., Traidl-Hoffmann, C., Schmidt-Weber, C. and Buters, J. (2015). Automatic and Online Pollen Monitoring.

International Archives of Allergy and Immunology​, 167(3), pp.158-166.

Pagina 55 di 56

Stoyanov, P., Moten, D. and Teneva, I. (2011). POLLEN ALLERGENS AND BIOINFORMATIC ANALYSIS OF THE IMMUNE EPITOPES RELATED TO POLLEN ALLERGY. ​Travaux scientifiques,​ 41, pp.189-204.

Taylor, P., Flagan, R., Valenta, R. and Glovsky, M. (2002). Release of allergens as respirable aerosols: A link between grass pollen and asthma. ​Journal of Allergy and Clinical Immunology,​ 109(1), pp.51-56.

Thien, F., Beggs, P., Csutoros, D., Darvall, J., Hew, M., Davies, J. (2018). The Melbourne epidemic thunderstorm asthma event 2016: an investigation of environmental triggers, effect on health services, and patient risk factors. ​The Lancet, ​VOLUME 2, ISSUE 6, PE255-E263, JUNE 01, 2018 Traidl-Hoffmann, C., Mariani, V., Hochrein, H., Karg, K., Wagner, H., Ring, J., Mueller, M., Jakob, T. and Behrendt, H. (2005). Pollen-associated phytoprostanes inhibit dendritic cell interleukin-12 production and augment T helper type 2 cell polarization. ​The Journal of Experimental Medicine,​ 201(4), pp.627-636.

Yoda, S., Enomoto, T., Shibano, A., Ikeda, H., Yajin, S., Dake, Y. and Harada, T. (2005). A Comparative Study between Real Time Monitor KH-3000 and Conventional Durham Sampler Measuring Airborne Pollen. ​Nippon Jibiinkoka Gakkai Kaiho​, 108(8), pp.801-805.

Pagina 56 di 56