ANTECEDENTES
Las plantas producen propágulos reproductivos denominados polen que se aerosolizan en masas locales de aire. Aunque el depósito de polen por lo general ocurre cerca de la fuente, hay ejemplos de transporte de polen a través de regiones, estados e incluso países enteros. La exposición personal al polen se produce tanto en entornos urbanos como rurales, y los niveles en el aire varían entre las especies, con reporte de concentraciones más altas durante la primavera (árboles), verano (malezas y pasto) y otoño (malezas). Las concentraciones más bajas se producen durante el invierno. La exposición personal a los granos de polen, sus fragmentos asociados y los alérgenos liberados en el aire puede provocar sensibilización alérgica, que puede causar rinoconjuntivitis alérgica y asma alérgica.
Muchos pacientes alérgicos a menudo solicitan orientación de los alergólogos para ayudar en la identificación de la planta o consultar estrategias de evitación para minimizar la exposición personal. En respuesta a preguntas e inquietudes que se expresaron ante el Comité de Aerobiología de la AAAAI, se formó el Grupo de Trabajo de Alérgenos del Paisaje, que consistió en clínicos e investigadores con experiencia en alergia, salud ocupacional, aerobiología y botánica. El objetivo del grupo de trabajo fue abordar los vacíos existentes de conocimiento y brindar orientación sobre las estrategias que podrían utilizar los pacientes y trabajadores para reducir la carga de la exposición al polen dentro de su paisaje personal o lugar de trabajo. Este enfoque se centró en estrategias de diseño que resultarían en la selección de plantas candidatas con un rendimiento bajo de polen. Estas características de diseño en última instancia ayudarán al paciente y al trabajador, pero también brindarán un nuevo recurso que los clínicos podrían usar para ayudar a los pacientes durante las fases de diseño de un paisaje con alergenicidad baja.
Aunque la eliminación de la exposición personal al polen no es factible por completo dadas las fuentes regionales y ambientales, las pautas y las estrategias de evitación desarrolladas por el grupo de trabajo que se describen en este artículo podrían ayudar en la reducción local de la exposición al polen y los riesgos asociados con las plantas. Es importante tener en cuenta que las fases de diseño y producción de un paisaje poco alergénico requieren una comprensión de los conceptos básicos de la biología de las plantas y botánica. La comprensión de estos conceptos mejorará aún más la capacidad del paciente para participar en la selección de especies de plantas que producen la menor cantidad de polen, pero que pueden crecer y persistir en el entorno de su paisaje. En este artículo también se incluyen un algoritmo y pautas de selección que están destinados a ayudar al paciente en la selección de un paisaje vegetal no alergénico. Los métodos para reducir la exposición a otros peligros relacionados con las plantas también se discuten.
BIOLOGÍA DEL POLEN
Muchas plantas terrestres dispersan propágulos reproductivos a través del aire. Los musgos y los helechos producen esporas que se propagan por las corrientes de aire, aunque en cantidades pequeñas y por lo general en áreas limitadas.. En contraste, las coníferas y algunas plantas con flores pueden producir grandes cantidades de polen que pueden alcanzar concentraciones locales altas y pueden viajar en masas de aire en distancias regionales y continentales. El polen de ambas, coníferas y plantas con flores puede ser de importancia clínica alergénica en la región a nivel de la comunidad.
Las coníferas son gimnospermas, o plantas que producen semillas desnudas que no están encerradas en una fruta. Los conos de pino, píceas y abeto son estróbilos que producen semillas (hembra o megasporangial). Estos conos son agregados de niveles, donde cada nivel, o bráctea, produce 2 semillas desnudas en la superficie axial. Los conos más pequeños, más efímeros masculinos (microsporangiales) de pino, enebro, píceas y abeto también son agregados de niveles, pero producen sacos de polen en la superficie axial de cada nivel. Los conos masculinos caen tan pronto como el polen se desprende, mientras que los conos femeninos se retienen durante la temporada para permitir la maduración de las semillas. La Figura 1 muestra los arreglos megasporangiales y microsporangiales del pino Loblolly (Figura 1, A) y los conos microsporangiales del cedro de montaña (Figura 1, B), de manera respectiva.
Las plantas con flores, o angiospermas, producen semillas de óvulos encerrados en un ovario (fruta) en lugar de desnudas en un nivel. Las plantas con flores incluyen aquellas con las flores ancestrales “tipo magnolia”, las flores discretas como las que producen las hierbas, la ambrosía y el arce, así como las flores morfológicamente complejas de las orquídeas y los girasoles. Los ejemplos de estas estructuras de floración se representan en la Figura 1, C, D, E, F y G. Todas las plantas con floración producen polen y ovarios, aunque existe una gran variabilidad en la forma en que esto se logra. Por ejemplo, las flores de tulipán, amapola, orquídea y magnolia incluyen todas las partes reproductivas y accesorias en una flor llamada flor “perfecta”. Estas piezas están dispuestas en verticilos concéntricos. Los más externos son los sépalos, dentro de estos están los pétalos, a continuación, hay una espiral de estambres, y en el centro hay uno o más carpelos que contienen los ovarios y los estigmas. Los estambres producen polen y los estigmas reciben polen por medio de un proceso de depósito.
En contraste, otras angiospermas tienen flores masculinas y femeninas separadas que contienen sólo estambres o carpelos, de manera respectiva. Éstas se conocen como flores “imperfectas” (e incompletas). Las flores estaminadas y de carpelo pueden aparecer en la misma planta, que se denomina monoica, o en plantas separadas, que se conocen como dioicas. Entre las plantas polinizadas por el viento, los pétalos y los sépalos suelen ser vestigiales o ausentes, y muchas especies son monoicas. Las flores perfectas y llamativas son casi siempre entomófilas (Figura 1), mientras que las flores imperfectas e imperceptibles, como los pastos (Figura 1) y la ambrosía, son de forma típica anemófilas. En muchas plantas anemófilas, las flores aparecen en inflorescencias (grupos de flores pequeñas) en lugar de flores solitarias. Hay muchos tipos diferentes de inflorescencias, basados en la disposición de las flores en el grupo. Muchos árboles polinizados por el viento que incluyen robles, abedules y moras producen amentos masculinos, cada amento es una inflorescencia larga y delgada de flores estaminadas (Figura 1, C). Una lista de plantas anemófilas y aeroalérgenos comunes se presentan en la Tabla I. La mayoría de las plantas anemófilas producen grandes cantidades de granos de polen; por ejemplo, un olmo puede producir aproximadamente mil millones de granos de polen y un roble 500 mil millones. La mayor parte del polen liberado de estas plantas se ubica cerca de la fuente, con estimaciones de 90% depositado desde menos de 100 m hasta 2.7 km. El resto del porcentaje puede ser arrastrado por la capa turbulenta de la atmósfera y viajar cientos a miles de kilómetros bajo ciertas condiciones meteorológicas. Algunos ejemplos conocidos del transporte de larga distancia de aeroalérgenos relevantes incluyen polen de cedro de montaña en América del Norte, polen de abedul en el norte de Europa, y polen de ambrosía en varias partes del este y centro de Europa. De hecho, un estudio reciente de detección molecular rastreó polen de cedro de montaña (Juniperus ashei) de Texas en Londres, Ontario, en Canadá.
Aunque hay algunas excepciones, las plantas alergénicas tienden a ser anemófilas (Tabla I), mientras que la mayoría de las plantas entomófilas no son un riesgo a nivel comunitario. Por lo tanto, una regla general para el paisajismo es utilizar plantas con flores llamativas y polinizadas por insectos. Sin embargo, la sensibilización alérgica y los síntomas dependen de si se produce o no la exposición. La inducción de los síntomas del alérgeno del polen tiene la consideración adicional de la exposición a los alérgenos reactivos cruzados. Los sujetos alérgicos al polen pueden sufrir síntomas alérgicos específicos para una planta a la que se sensibilizaron. En otros casos, la IgE específica puede reaccionar de forma cruzada con proteínas homólogas producidas por otras especies relacionadas de forma taxonómica e incluso distante. Ferreira, colaboradores; y Weber revisaron ejemplos de alérgenos de reacción cruzada producidos por plantas. Las polcalcinas ilustran la amplitud potencial de esto. En diferentes partes del reino vegetal, hay alérgenos homólogos de aliso y ambrosía (familias en diferentes órdenes) y de reacción cruzada de enebro y oliva (clases en diferentes filos/divisiones). Mucha información apareció de manera reciente y continúa apareciendo sobre este tema. Además de usar plantas con flores vistosas, polinizadas por insectos, se debe considerar el perfil de reactividad a alérgenos de un paciente y las posibles fuentes de reactividad cruzada.
PLANTAS POCO ALERGÉNICAS
Selección de plantas poco alergénicas para jardinería
La selección de plantas para la jardinería puede ser una tarea desafiante. Las listas de plantas recomendadas se incluyen en las revistas de jardinería y para cada categoría o plantación. Existen listas recomendadas para las cubiertas de tierra, las flores anuales y perennes, los árboles, los arbustos y las especies de pasto, que a veces consideran propósitos particulares, por ejemplo, plantaciones de piscinas y paisajismo. Estas listas son impulsadas por la popularidad y están influenciadas por lo que es nuevo y está disponible en los centros de jardinería. Sin embargo, las consideraciones sobre la resistencia y las zonas florísticas son parámetros importantes en la selección de las plantas de paisaje más apropiadas para un lugar en particular. Los gradientes climáticos y los microclimas existen en zonas particulares, y con frecuencia las mismas especies botánicas crecen en diferentes ubicaciones geográficas en condiciones naturales. El Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos publicó una selección de mapas de zonas de resistencia de plantas que se remonta a 1960 y está disponibles de forma gratuita en línea para el público. Además, las alteraciones antropogénicas asociadas con el paisajismo son elementos importantes que se deben tener en cuenta al diseñar un paisaje con alergia baja. De manera independiente de si las plantas son o no alergénicas o pueden crecer dentro de una zona florística o de resistencia particular, las plantas consideradas invasoras o tóxicas no deben plantarse. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos preparó una lista de plantas nocivas, que debe usarse como referencia para evitar las plantas.
Además del valor estético de las especies de plantas candidatas y el diseño general del paisaje, el paciente alérgico debe evaluar las plantas para reducir la alergenicidad. Debido a la diversidad climática y biológica dentro de los Estados Unidos continentales, las recomendaciones específicas están más allá del alcance de este artículo. En su lugar, en la Tabla II se proporciona una lista breve de plantas con alergenicidad baja. Si la planta deseada no se está en la Tabla II, aún podría investigarse de la misma manera para determinar su idoneidad para la ubicación prevista. Para ayudar al clínico y al paciente a hacer tal selección, el grupo de trabajo propone el algoritmo que se muestra en la Figura 2 para facilitar el proceso de selección de la planta. Como parte del proceso de selección, no se deben plantar plantas alergénicas conocidas, en especial si el individuo está sensibilizado a ellas, según lo determinan las pruebas in vivo y/o in vitro.
Una combinación de especies nativas y ornamentales anemófilas conforman los perfiles de vegetación de los entornos urbanos. En muchas ciudades, la selección de especies uniformes y árboles machos dioicos eliminó la producción de fruta y basura. Este enfoque dio como resultado perfiles polínicos homogéneos con una prevalencia alta de alergia en la comunidad. En los Estados Unidos, los ejemplos de árboles anemófilos comunes plantados en entornos urbanos incluyen arces (Acer rubrum y A saccharum), liquidámbar americano (Liquidambar styraciflua), pino (Pinus taeda y P. ponderosa), haya (Fagus grandifolia), álamos (especies de Populus), abeto de Douglas y abeto (Pseudotsuga menziesii y Abies balsamea), roble blanco (Quercus alba) y sicómoro (especies de Platanus).
Las fases de selección y diseño de un paisaje de plantas poco alergénicas deben evitar las especies anemófilas, como se muestra en el algoritmo presentado en la Figura 2. Minimizar la exposición personal al polen a las especies de plantas alergénicas también debe ser un objetivo importante para seleccionar las plantas apropiadas en un entorno paisajístico. Sin embargo, eliminar la exposición estacional al polen no es por completo factible y puede presentar algunos retos de diseño del paisaje. Aunque la eliminación de especies anemófilas de un paisaje existente en última instancia debería reducir, pero no eliminar la exposición al polen, esta opción no siempre es posible debido a consideraciones de costo-beneficio. Aunque la eliminación de especies anemófilas existentes debería reducir la carga inmediata de polen, las fuentes de polen de las áreas circundantes no pueden eliminarse. Reducir la concentración de polen en la vecindad inmediata al nivel del fondo regional puede reducir los síntomas alérgicos en sujetos sensibilizados. Pueden surgir otros retos de acuerdo con el perfil de sensibilización del paciente. Las personas sensibilizadas a las especies de pastos pueden necesitar evaluar otras especies de plantas poco alergénicas o alternativas como estructuras sólidas (construcciones). La selección de especies alternativas también depende de variables geográficas, meteorológicas y relacionadas con el suelo que determinan la capacidad de una especie para crecer en un sitio específico, como se describe en la sección anterior.
Un paisaje poco alergénico debe consistir, en última instancia, en especies de plantas entomófilas. Ejemplos de plantas entomófilas comunes en los Estados Unidos se presentan en la Tabla II e incluyen el cornejo floreciente (Cornus florida), varias magnolias (especies de Magnolia) y el álamo tulipán (Liriodendron tulipifera). Las especies entomófilas pueden identificarse de forma errónea como causas de rinoconjuntivitis alérgica debido a la aparición de sus flores al mismo tiempo y ubicación como especies alergénicas anemófilas como la vara de oro entremezclada con la ambrosía. La selección de plantas hembras de especies dioicas puede reducir aún más la carga de polen en un entorno paisajístico, pero puede dar lugar a la producción de frutas y/o semillas no deseadas. La selección de una amplia diversidad de especies de plantas que se sabe que no reaccionan de forma cruzada también puede ser una estrategia para reducir la carga de polen en un paisaje poco alergénico. El uso de este enfoque de selección de plantas podría tener implicaciones para la salud ocupacional y reducir las exposiciones al polen relacionadas con el trabajo para los trabajadores de jardinería y arbolistas.
La fase preliminar del diseño del paisaje debe consistir en la selección de especies entomófilas sin historial de alergia documentado, si es posible. Sin embargo, esta aproximación puede ser desafiante porque no se estudió la alergenicidad de muchas especies de polen y no se prepararon ni probaron extractos de alérgenos en pacientes. Por ejemplo, la sensibilización alérgica al frijol indio (Catalpa speciose) y al castaño de indias (Aesculus hippocastanum) demuestra que la alergia reactiva puede ocurrir entre las especies entomófilas. La sugerencia de que la reactividad cruzada de los alérgenos es un factor de selección relevante requiere una evaluación adicional según lo propuesto para el castaño de indias. Comprender las relaciones taxonómicas y filogenéticas de varias especies de plantas es fundamental para la selección de un paisaje alergénico bajo.
Para evitar la selección de especies de plantas que puedan exacerbar las alergias estacionales en individuos sensibilizados a ellas, se deben considerar los siguientes criterios/guías de selección durante las etapas de diseño de un paisaje con alergia baja:
• Eliminar las especies anemófilas existentes de su paisaje si es posible.
• Reducir la exposición al polen del pasto y considerar la colocación de arbustos. Los alérgenos del pasto también pueden convertirse en aerosol en ausencia de polen con la siega, en combinación o no con episodios de lluvia.
• Seleccionar una amplia diversidad de especies entomófilas de producción baja de alérgenos con poca producción de polen estacional.
• Considerar la posibilidad de plantar plantas femeninas derivadas de especies dioicas.
• Asegurarse de que las especies seleccionadas no reaccionen de forma cruzada con otras especies de plantas alergénicas caracterizadas en la mejor medida posible.
• Seleccionar especies de plantas no invasivas capaces de crecer en el área geográfica específica.
OTROS RIESGOS BIOLÓGICOS
Además de las exposiciones al polen, el jardinero o el trabajador de jardinería puede encontrar otros peligros biológicos. Algunos ejemplos incluyen picaduras de insectos, exposición a bioaerosoles microbianos y otros productos derivados de plantas (por ejemplo, tricomas, savia, corteza y hojas). La exposición a estos otros peligros puede resultar en coexacerbaciones de los síntomas de alergia y otros efectos adversos para la salud. El conocimiento de estos peligros puede ayudar en el desarrollo de programas de evitación cuando se trabaja en un entorno poco alérgico.
Muchas de las plantas enumeradas en la Tabla II son polinizadas por insectos. Las flores producidas por estas especies atraen a varios insectos que se alimentan de polen y néctar. Los insectos picadores voladores del orden de los himenópteros (abejas, avispas, chaquetas amarillas y avispones) pueden aumentar su frecuencia durante los intervalos de floración y presentar oportunidades para que el jardinero o trabajador de jardinería sea picado. Las picaduras de insectos pueden causar efectos adversos para la salud que van desde una reacción alérgica local grande hasta la anafilaxia. Los pasos preventivos que se pueden tomar para minimizar la exposición a los insectos que pican incluyen el uso de ropa protectora, como mangas largas, sombrero, gafas de seguridad y guantes. Si existe el riesgo de una reacción alérgica sistémica, se debe llevar epinefrina autoinyectable en todo momento. También se debe considerar la evaluación por alergia e inmunología y la prescripción de inmunoterapia con veneno para pacientes con potencial (anafiláctico) mediado por IgE para el veneno de himenópteros.
La manipulación de plantas que contienen espinas, glóquidos, tricomas y hojas afiladas puede causar lesiones en la piel (arañazos, laceraciones). Esto puede ocurrir al manejar plantas sin equipo de protección. En la mayoría de los casos, el individuo resuelve estas lesiones, sin embargo, puede resultar en una infección por microorganismos patógenos tales como el patógeno fúngico dimórfico, Sporothrix schenckii, que puede crecer en el musgo o plantas espinosas. Las hojas y estructuras florales de árboles como el árbol plano de Londres (Platanus acerifolia) también producen pelos microscópicos llamados tricomas que pueden desprenderse y aerosolizar. La inhalación de tricomas puede resultar en irritación del tracto respiratorio superior.
Las plantas pueden elaborar productos que conducen a diversas formas de dermatitis tras la exposición cutánea. Por ejemplo, ortiga picadora (Urtica), hiedra venenosa (Toxicodendron radicans) y otras especies productoras de urushiol, como el roble venenoso (T diversilobum o T pubescens) y zumaque venenoso (T vernix) son ejemplos representativos. Además de las especies de Toxicodendron, más de 180 especies incluidas en la familia Asteraceae se reportaron como causa de dermatitis alérgica de contacto tras la exposición cutánea. Ejemplos incluyen crisantemo (especies de Chryranthemum), dalia (especies de Dahlia), y varias especies de malezas, como la ambrosía. Las plantas en la familia Apiaceae también son fuentes frecuentes de furocumarinas y agentes causales de la fitofotodermatitis. Los jardineros y paisajistas en contacto directo con plantas que producen estos productos están en mayor riesgo de desarrollar dermatitis alérgica. Dermatitis de contacto de Fisher (6ª edición) es un recurso útil que revisa y enumera especies de plantas que se sabe causan dermatitis.
También puede presentarse exposición personal a microorganismos que colonizan las hojas secas, mantillo, astillas de madera y composta, a menudo en concentraciones altas durante eventos que producen disturbio como palear o rastrillar el mantillo o astillas de madera. De manera similar, los trabajadores pueden estar expuestos a artrópodos como la araña roja (Tetranychus urticae) y otros parásitos de plantas cultivadas en entornos ocupacionales (invernaderos y granjas). Estas exposiciones pueden exacerbar las condiciones de salud adversas preexistentes, como la sensibilización alérgica, el asma y la neumonitis por hipersensibilidad, los síntomas de la tos relacionados con el trabajo, así como la disminución de la función pulmonar en el turno de trabajo. Los alérgenos adicionales derivados de la botánica, como el polen del pasto y las partículas respirables que contienen alérgenos del pasto, también pueden dispersarse en el medio ambiente después de la manipulación de plantas. Por ejemplo, Rowe y colaboradores demostraron que el corte del pasto resultó en un aumento de los síntomas nasales y oculares en pacientes con concentraciones séricas altas de IgE total e IgE específica para el polen del pasto, pero no los hongos o el extracto de la hoja del pasto. Se planteó la hipótesis de que el polen del pasto se asienta dentro del pasto y se vuelve a transportar por el aire durante las actividades de corte. En un estudio posterior, las concentraciones de alérgenos del pasto aumentaron 8 veces durante las actividades de corte y disminuyeron de forma rápida después de completar esta actividad.
Las precauciones de salud y seguridad utilizadas en la industria del paisajismo pueden utilizarse por jardineros, paisajistas y arbolistas para reducir o eliminar la exposición a estos otros peligros biológicos. Hay varios recursos útiles disponibles de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional de los Estados Unidos y del Centro Canadiense de Salud y Seguridad Ocupacional. Los pasos de precaución para minimizar la exposición a estos agentes incluyen los siguientes:
• Usar ropa y equipo de protección que incluya camisas de manga larga, pantalones largos, guantes y protección para la cabeza y los ojos.
• Aplicar repelente de insectos para prevenir la exposición y picaduras de insectos.
• Usar protección respiratoria durante las actividades de manipulación, como cavar el suelo, distribuir mantillo o composta y cortar el pasto.
• Llevar epinefrina autoinyectable para aquellos susceptibles a anafilaxia tras una picadura de insecto.
• Estar al tanto de la temporada y la exposición potencial al polen de las áreas vecinas.
• Retirar la hiedra venenosa (Toxicodendron radicans) u otras plantas identificadas que causan lesiones en la piel y reacciones tóxicas.
• Los empleadores de paisajismo deberán educar a los trabajadores sobre la exposición al polen y otros peligros biológicos.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES PARA EL CLÍNICO
Este artículo describe la biología básica de las plantas y los principios fundamentales que deben considerarse al diseñar un paisaje con alergenicidad baja, incluida la selección de plantas entomófilas en lugar de plantas anemófilas. Estos conceptos básicos de biología vegetal pueden guiar a selecciones más seguras de plantas.
Muchas plantas alergénicas ya se caracterizan con numerosas referencias que aparecen en la literatura científica. Estas plantas deben evitarse al diseñar paisajes. Sin embargo, es difícil evitar el polen por completo ya que, en circunstancias ideales, el polen se puede dispersar a cientos o miles de kilómetros de sus fuentes. Por lo tanto, la evitación total en el entorno paisajístico del paciente no es posible. Más bien, siempre que sea posible, se recomienda el uso de plantas entomófilas poco alergénicas (Tabla II). El algoritmo de la Figura 2 guía la selección de plantas de forma general con la información básica contenida en este artículo, apoyada con el conocimiento de plantas que son adecuadas para la ubicación específica. Este artículo también proporciona criterios de selección y guías al diseñar un paisaje alergénico bajo. Una vez que se determina qué plantas son por lo general seguras de cultivar, se pueden tomar decisiones razonables, en cuanto a qué plantas utilizar en el paisaje del paciente para minimizar la posibilidad de provocar reacciones alérgicas. A pesar de que un espacio de jardín libre por completo de alergias al aire libre no es realista, un diseño de alérgenos reducidos o poco alergénico es factible con la información y los principios descritos en este artículo. Los pacientes alérgicos deben trabajar en estrecha colaboración con su alergólogo local que determinará la sensibilización clínica específica a alérgenos al aire libre, mediante pruebas in vivo y/o in vitro, al conocer el exterior y los alérgenos que sensibilizan a los individuos, junto con la información proporcionada en este artículo de referencia ayudará al clínico para proporcionar a los pacientes recomendaciones útiles para diseñar sus paisajes.
Centro Regional de Alergia e Inmunología Clínica CRAIC, Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González” UANL, Monterrey, México
Dra. Sandra Nora González Díaz Jefe y Profesor
Dr. Alfredo Arias Cruz Profesor
Dra. Gisela Herrera Escalante Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann Profesor
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