"Alergia y contaminación ambiental"

1. Alergia y contaminación ambiental
Asesor: Dr. Carlos Macouzet Sánchez
Profesor alergia e inmunología clínica
Ponente: Dr. Germán De la Garza Fernández
Residente de segundo año de Alergia e Inmunología
Clínica

2. Definiciones
Gases de efecto invernadero: Gases que atrapan calor en la atmósfera,
principalmente CO2.
Olas de calor: Aumento de temperatura por 5 días consecutivos de al
menos 9°F sobre el promedio regular.
Urbanización: Áreas con más de 50,000 habitantes, si se tiene menos de
50,000 pero más de 2,500 se llama cúmulo urbano.
NO2: Gas altamente reactivo forma parte de la PM y el ozono. Proviene
de combustibles, automóviles, plantas de energía.
Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic
respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 141(3), 846-
857.
Dr. De la Garza
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3. Definiciones
Ozono: Gas compuesto de 3 átomos de oxigeno, el ozono al nivel del
suelo se forma al combinarse el NO2 con compuesto orgánicos volátiles y
luz solar.
PM: Suma de partículas líquidas y sólidas potencialmente dañinas
suspendidas en el aire, incluyen polen, hongos, humo, polvo, hollín, etc.
HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS (HAP): También conocidos
como hidrocarburos poliaromáticos; son sustancias volátiles producidas
por combustión. Los vehículos de tráfico son una fuente principal de
emisión de HAP en áreas urbanas.
Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic
respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 141(3), 846-
857.
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4. Introducción
Existe un aumento importante de la prevalencia de trastornos alérgicos
Factores ambientales
Rinitis alérgica
Asma
Dermatitis atópica
Alergia alimentaria
Takano, H., & Inoue, K. I. (2017). Environmental pollution and allergies. Journal of toxicologic pathology.
Aunque se reconoce la existencia de una interacción gen-ambiente, las
alergias se siguen considerando una enfermedad principalmente
ambiental.
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5. Aumento de prevalencia de enfermedades
alérgicas
Platts-Mills, T. A. E. (2015). The allergy epidemics: 1870-2010. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 136(1), 3–13. doi:10.1016/j.jaci.2015.03.048
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6. Introducción
• Se ha considerado que el cambio climático es la amenaza de
salud más relevante del siglo XXI
• Actualmente vivimos en el clima más caliente de la historia
de la civilización humana moderna
D'amato, G., Pawankar, R., Vitale, C., Lanza, M., Molino, A., Stanziola, A., ... & D'amato, M. (2016). Climate change and air pollution: effects on respiratory
allergy. Allergy, asthma & immunology research, 8(5), 391-395.
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7. Introducción
• Existe un gran incremento en la producción de emisiones
contaminantes en el aire debido a un incremento en la
industria y la economía.
• Especialmente de CO2 con una concentración atmosférica de
350-400 PPM (en monterrey alcanzó 403 en 2016)
• Comparando el nivel de 280 PPM en la era preindustrial
D'amato, G., Pawankar, R., Vitale, C., Lanza, M., Molino, A., Stanziola, A., ... & D'amato, M. (2016). Climate change and air pollution: effects on respiratory
allergy. Allergy, asthma & immunology research, 8(5), 391-395.
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8. Urbanización
https://ourworldindata.org/urbanization
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9. Disminución de biodiversidad
https://ourworldindata.org/urbanization
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10. Cambio climático
https://climate.nasa.gov/
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11. Cambio climático
https://climate.nasa.gov/
Últimos 50 años
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12. Cambios visibles en el planeta
El incremento de gases de efecto
invernadero y CO2 en la atmósfera
incrementan la temperatura, lo que
causa olas prolongadas de calor,
variabilidad en la temperatura,
incendios, sequías e inundaciones,
que causan mayor contaminación y
problemas respiratorios.
Estos efectos son cuantificables
D'amato, G., Pawankar, R., Vitale, C., Lanza, M., Molino, A., Stanziola, A., ... & D'amato, M. (2016). Climate change and air pollution: effects on respiratory allergy. Allergy,
asthma & immunology research, 8(5), 391-395.
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13. Efectos
• Las emisiones de efecto invernadero antropogénicas han
tenido gran impacto en los siguientes aspectos
Int. J. Environ. Res. Public Health 2018, 15, 427; doi:10.3390/ijerph15030427
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14. Patz, J. A., Frumkin, H., Holloway, T., Vimont, D. J., & Haines, A. (2014). Climate Change. JAMA, 312(15), 1565. doi:10.1001/jama.2014.13186
Blanco-Jiménez, S.,
Altúzar, F., Jiménez,
B., Aguilar, G., Pablo,
M., & Benítez, M. A.
(2015). Evaluación de
Partículas
Suspendidas PM2. 5
en el Área
Metropolitana de
Monterrey. Instituto
Nacional de Ecología
y Cambio Climático
(INECC). México.
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Materiaparticulada
(monterrey)

15. Guarnieri, M., & Balmes, J. R. (2014). Outdoor air pollution and asthma. The Lancet, 383(9928), 1581–1592. doi:10.1016/s0140-6736(14)60617-6
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16. Materia particulada
Patz, J. A., Frumkin, H., Holloway, T., Vimont, D. J., & Haines, A. (2014). Climate Change. JAMA, 312(15), 1565. doi:10.1001/jama.2014.13186
Forma parte de las emisiones causadas
por quema de diesel, humo de incendios
forestales, polvo de ventarrones,
productos químicos, plantas de energía,
vehículos e industria
• 92% de la población mundial vive en
áreas con PM mayor a 10 μg/m3
• 32% vive en areas que exceden 35
μg/m.3
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17. Yang, S. I. (2019). Particulate matter and childhood allergic diseases. Korean journal of pediatrics, 62(1), 22.
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18. Existen evidencia que este cambio se ha asociado a eventos adversos
de salud:
• Estrés asociado al calor
• Pérdida de cultivos y hambruna
• Enfermedades transmitidas por vectores
• Infecciones relacionadas con suministro de agua
Las enfermedades respiratorias alérgicas están estrechamente relacionadas
con el medio ambiente, algunas variables influyen directamente en los
síntomas:
• Patrones cambiantes de polinización
• Edificios húmedos con moho
• Contaminación
• Inflamación (disminuye el umbral de hiperreactividad)
D’Amato et al. World Allergy Organization Journal (2015) 8:25 DOI 10.1186/s40413-015-0073-0
Tasa de
mortalidad
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19. El aumento en la prevalencia de las alergias no se explica
completamente por el cambio ambiental.
Exposoma: totalidad de factores externos a los cuales se está
expuesto desde la preconcepción en adelante y las
consecuencias que esto conlleva a nivel celular y orgánico,
complementando así el genoma del sujeto expuesto.
Efecto de la contaminación y el
calentamiento global sobre el exposoma
Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical
Immunology, 141(3), 846-857.
Exposoma
externo
específico
Exposoma
externo
inespecífico
Exposoma
interno
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20. Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic
respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 141(3), 846-
857.
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21. Exposoma externo específico (EEE)
Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical
Immunology, 141(3), 846-857.
Comprende alérgenos y contaminantes ambientales, los cuales cambian
muchas veces en un mismo día secundario ya sea a intra o extramuros así
como cambios meteorológicos.
Existe una interacción directa entre estos 2 factores, lo cual es causal de un
aumento de alergenicidad y cambios en temporalidad de alérgenos.
• La exposición a PM <2.5 (finas) y 10 nm está directamente asociada con
exacerbaciones de asma y uso de medicamentos.
• Se cree que los mecanismo involucrados sean un daño oxidativo del
parénquima respiratorio que lleva a un aumento de inflamación,
remodelación y sensibilización a alérgenos.
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22. Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical
Immunology, 141(3), 846-857.
Dióxido nítrico (NO2)
Ozono (O3)
Material particulado (PM)
EEE NO2
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23. Bowatte, G., Lodge, C., Lowe, A. J., Erbas, B., Perret, J., Abramson, M. J., … Dharmage, S. C. (2014). The influence of childhood traffic-related air pollution exposure on
asthma, allergy and sensitization: a systematic review and a meta-analysis of birth cohort studies. Allergy, 70(3), 245–256. doi:10.1111/all.12561
Conclusiones del estudio:
• La exposición a NO2 y BC está asociada a
mayor incidencia de asma y PM 2.5 a alergia
alimentaria
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24. EEE en DA
Ahn, K. (2014). The role of air pollutants in atopic dermatitis. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 134(5), 993–999. doi:10.1016/j.jaci.2014.09.023
Los contaminantes
ambientales actúan como
factores de riego para
desarrollo de DA por medio
de estrés oxidativo, falla de
barrera epitelial y una
desregulación inmune.
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25. Exposición de materia particulada con DA
Yang, S. I. (2019). Particulate matter and childhood allergic diseases. Korean journal of pediatrics, 62(1), 22.
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26. Demain, J. G. (2018). Climate change and the impact on respiratory and allergic disease: 2018. Current allergy and asthma reports, 18(4), 22.
Se refiere a los efectos del cambio climático englobando tanto temperatura
como concentraciones de CO2 en el aire y las consecuencias que estos
tienen en las enfermedades y como factor de riesgo directo.
Exposoma no específico
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27. La mayoría de la investigación relacionan el cambio climático-
contaminación
contaminación
con los niveles de ozono y materia particulada (varían con el
clima)
Patz, J. A., Frumkin, H., Holloway, T., Vimont, D. J., & Haines, A. (2014). Climate Change. JAMA, 312(15), 1565. doi:10.1001/jama.2014.13186
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28. Exposoma no específico
Demain, J. G. (2018). Climate change and the impact on respiratory and allergic disease: 2018. Current allergy and asthma reports, 18(4), 22.
Concentración de CO2 atmosférico = Calor = producción de polen
Especialmente en la zona urbana
La evidencia es convincente de que cuando los niveles de CO2 se duplican, la
producción individual de polen de ambrosía aumenta de 30 a 90%
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29. Sierra-Heredia, C., North, M., Brook, J., Daly, C., Ellis, A. K., Henderson, D., ... & Takaro, T. K. (2018). Aeroallergens in Canada: Distribution, public health impacts, and
opportunities for prevention. International journal of environmental research and public health, 15(8), 1577.
Actividades
antropogénicas
CO2
Cambio
climático
Temperatura min
Polen
Distribución de plantas
Duración de temporadas
Cuentas
Alergenicidad
Patrones de dispersión
Efecto del ENE en aeroalérgenos
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30. ENE en los aeroalérgenos
Concentración de CO2 atmosférico =
Bet v 1
Amb a 1
Aumento en el contenido de proteínas
mayormente alergénicas
Singer BD, Ziska LH, Frenz DA, Gebhard DE, Straka JG. Increasing Amb a 1 content in ragweed pollen as a function of rising CO2 concentration. Func Plant Biol. 2005;32(US):667–70
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31. Ariano R, Canonica GW, Passalacqua G. Possible role of climate changes in variations in pollen seasons and allergic sensitizations during 27 years. Ann Allergy Asthma
Immunol. 2010;104(3):215–22.
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32. Ariano R, Canonica GW, Passalacqua G. Possible role of climate changes in variations in pollen seasons and allergic sensitizations during 27 years. Ann Allergy Asthma
Immunol. 2010;104(3):215–22.
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33. Ariano R, Canonica GW, Passalacqua G. Possible role of climate changes in variations in pollen seasons and allergic sensitizations during 27 years. Ann Allergy Asthma
Immunol. 2010;104(3):215–22.
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34. Efectos del cambio climático en los aeroalérgenos
Singer BD, Ziska LH, Frenz DA, Gebhard DE, Straka JG. Increasing Amb a 1 content in ragweed pollen as a function of rising CO2 concentration. Func Plant Biol. 2005;32(US):667–70
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35. Demain, J. G. (2018). Climate change and the impact on respiratory and allergic disease: 2018. Current allergy and asthma reports, 18(4), 22.
Polinización temprana
aumento de producción
Aumento de producción
Aumento de producción de esporas
Disminución de alérgenos por espora
Alergenicidad disminuida Asp f1, aumento de esporas
Aumento de producción de esporas
Aumento de producción de esporas
Efecto del incremento de la temperatura y concentración de CO2Especies alergénicas
Aumento de polen y producción de alérgenos, migración y
extensión de plantas
Cambios en el transcriptoma, potencial alergénico y
metabolismo de flavonoides
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36. Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical
Immunology, 141(3), 846-857.
Interacción alergeno-ambiente-S. inmunológico.
El asma relacionado con tormentas es un
modelo in vivo de los efectos de la humedad y
lluvia sobre el polen.
Incluso en pacientes sin manifestaciones
previas de asma.
Una de las hipótesis que explican el efecto
clínico mejorado del aeroalérgeno durante
tales eventos climáticos extremos es el efecto
mecánico (gotas de lluvia) y/o ruptura
osmótica de polen, que produce fragmentos
submicrónicos capaces de ingresar a las vías
respiratorias más profundas.
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37. • Mayor incidencia de tormentas
• Los síntomas se exacerban dentro de la
primera hora
• Puede ser el momento de presentación
de asma en pacientes con rinitis
alérgica.
How Do Storms Affect Asthma? Current Allergy and Asthma Reports (2018) 18:24 Gennaro D’Amato et al.
Tormentas y exacerbación de alergia
• No se han descrito estos síntomas en pacientes que se encuentran dentro de casa
con las ventanas cerradas.
• Por lo que es importante recomendar a pacientes que se queden dentro de casa
es que tienen antecedentes de importancia
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38. Cecchi, L., D'Amato, G., & Annesi-Maesano, I. (2018). External exposome and allergic respiratory and skin diseases. Journal of Allergy and Clinical
Immunology, 141(3), 846-857.
Teoríadelarespirabilidaddealérgenosconla
humedad
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39. Interacciones entre contaminantes, químicos del aire,
aeroalérgenos y el huésped
Reinmuth-Selzle, K., Kampf, C. J., Lucas, K., Lang-Yona, N., Fröhlich-Nowoisky, J., Shiraiwa, M., ... & Ziegler, K. (2017). Air pollution and climate change effects on allergies in the
anthropocene: abundance, interaction, and modification of allergens and adjuvants. Environmental science & technology, 51(8), 4119-4141.
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40. Reinmuth-Selzle, K., Kampf, C. J., Lucas, K., Lang-Yona, N., Fröhlich-Nowoisky, J., Shiraiwa, M., ... & Ziegler, K. (2017). Air pollution and climate change effects on allergies in the
anthropocene: abundance, interaction, and modification of allergens and adjuvants. Environmental science & technology, 51(8), 4119-4141.
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41. Reinmuth-Selzle, K., Kampf, C. J., Lucas, K., Lang-Yona, N., Fröhlich-Nowoisky, J., Shiraiwa, M., ... & Ziegler, K. (2017). Air pollution and climate change effects on allergies in the
anthropocene: abundance, interaction, and modification of allergens and adjuvants. Environmental science & technology, 51(8), 4119-4141.
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42. Reinmuth-Selzle, K., Kampf, C. J., Lucas, K., Lang-Yona, N., Fröhlich-Nowoisky, J., Shiraiwa, M., ... & Ziegler, K. (2017). Air pollution and climate change effects on allergies in the
anthropocene: abundance, interaction, and modification of allergens and adjuvants. Environmental science & technology, 51(8), 4119-4141.
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43. • Incremento de diversidad en microbioma en personas expuestas
a áreas mas verdes y menos atopia
• Hipótesis de la higiene = biodiversidad
Ruokolainen, L., von Hertzen, L., Fyhrquist, N., Laatikainen, T., Lehtomäki, J., Auvinen, P., … Hanski, I. (2015). Green areas around homes reduce atopic
sensitization in children. Allergy, 70(2), 195–202. doi:10.1111/all.12545
Rol de la biodiversidad en alergia
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44. Dr. De la Garza
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45. • El cambio climático es una realidad que requiere de medidas enérgicas
para disminuir su evolución.
• Tiene efectos en la salud que aun no comprendemos en su totalidad sin
embargo se irán dilucidando conforme avance su investigación
• El cambio en el patrón de sensibilización e incidencia de padecimientos
alérgicos ha llevado a la creación de nuevas hipótesis que expliquen lo
que no es justificable por las viejas teorías.
• Los mecanismos fisiopatológicos mediante los cuales el ambiente, los
alérgenos y el sistema inmunológico interactúan siguen si ser
completamente esclarecidos y por el momento sólo existen hipótesis
que justifican sus efectos.
Conclusiones
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