По оценкам врачей, примерно 20% населения Земли страдают поллинозом, то есть аллергией на пыльцу. В экономически развитых странах забота об этой весьма многочисленной группе больных стала частью социальной политики государства. Важная часть помощи аллергикам — пыльцевой мониторинг и прогнозирование концентрации пыльцы в атмосфере. На Западе в решении этих задач участвуют государственные ведомства, некоммерческие организации и благотворительные фонды, а данные мониторинга передают в новостях вместе с прогнозом погоды. В России пыльцевым мониторингом занимается лишь одна небольшая компания.
Фото: Getty Images
Фото: Getty Images
Светофор для аллергиков
Аллергикам важно знать, когда расцветают аллергенные растения и насколько интенсивно они выбрасывают в атмосферу пыльцу, то есть какова концентрация этой самой пыльцы. Если концентрация высокая, нужно срочно принимать меры: сидеть дома, плотно закрыв окна и включив очиститель воздуха, уехать в другой регион на время цветения или принимать антигистаминные препараты, если рабочий график исключает отсутствие на работе.
Единственный способ узнать, сколько и каких аллергенов находится в воздухе,— это пыльцевой мониторинг. Концентрация пыльцы, спор грибов и других частиц в атмосфере определяется при помощи особой ловушки, прототип которой в 1952 году изобрел британец Джим Хирст. Она называется волюметрической (от англ. volume — «объем»), поскольку позволяет подсчитать количество частиц в единице объема воздуха.
Принятым способом донести полученные данные до пользователей во всем мире считается пыльцевой «светофор». Это своеобразный график, где зеленый указывает на невысокую концентрацию пыльцы и спор, а красный означает сигнал опасности для аллергиков.
Людям, страдающим поллинозом, пригодятся точные данные пыльцевого мониторинга. Дело в том, что лечение нужно начинать тогда, когда аэроаллергенов в воздухе еще немного. «Светофор» тоже, конечно, может помочь: как только на нем «зажегся» зеленый, пора принимать лекарства. Но ведь у каждого свой порог восприимчивости к аэроаллергенам. Зная точные цифры, человек лучше понимает, в какой момент включится его индивидуальная чувствительность. Кому-то нужно приступать к лечению, когда в атмосфере появились два-три пыльцевых зерна, а кто-то может потерпеть до двадцати.
О востребованности такой информации говорит статистика: специалисты Американской академии аллергии, астмы и иммунологии подсчитали, что за 45 дней в марте—апреле 2010 года, в разгар сезона пыления, с информацией о концентрациях пыльцы ознакомились больше 36 млн человек онлайн и еще больше 6 млн — через печатные СМИ.
Сборщик пыльцы из Иллинойса
Созданием первой сети пыльцевого мониторинга мир обязан американцу Орену К. Дюраму (1889–1967). У него даже не было академического образования — он всего-то прошел курсы медицинской реабилитации в одном из санаториев Иллинойса. Работал плотником, жестянщиком и фотографом, а стал выдающимся палинологом (специалист по пыльце и спорам растений), которого знают и ценят во всем мире.
Так получилось, что в 1913-м его дядя по материнской линии Клод Лоудермилк начал применять аллерген-специфическую иммунотерапию (АСИТ). Этот метод лечения аллергии заключается в том, что пациента постепенно «приучают» к аллергену, вводя в организм возрастающие дозы пыльцевых экстрактов. От пациентов не было отбоя, и Лоудермилк просто не успевал собирать необходимое количество пыльцы для препаратов. Пришлось привлечь племянника. Сначала тот воспринимал дядюшкины задания как подработку, но в 1923 году цены на пыльцу некоторых растений в 14 раз превысили цены на золото, достигнув $300 за унцию. Дюрам уволился из фотостудии и все свое время посвятил изучению пыльцы. В том же году он по заказу президента Американской ассоциации изучения аллергии Уильяма Дьюка за $3 тыс. провел исследование 50 ветроопыляемых таксонов в Канзас-Сити и окрестностях. Итоги исследования в 1924 году опубликовал престижный медицинский журнал The Journal of the American Medical Association (JAMA). Так Дюрам стал аэробиологом.
В 1925 году его пригласила на работу фармацевтическая компания Swan-Myers Co в качестве «сборщика пыльцы», чтобы наладить выпуск линии препаратов для аллергиков. Работая там, Дюрам в 1928 году получил данные по пыльце от 28 терапевтов в 22 точках США. Сопоставить полученные данные оказалось нелегко, ведь тогда пробы воздуха собирали на обычное предметное стекло, а потом анализировали под микроскопом, причем каждый делал это по-своему. Чтобы упорядочить и объединить собранные на местах данные, Дюрам при поддержке Метеорологического бюро США (сейчас это Национальная метеорологическая служба — правительственное агентство США, входящее в состав Национального управления океанских и атмосферных исследований) организовал первое национальное исследование содержания пыльцы в атмосфере, результаты которого опубликовал в 1929 году в первом номере медицинского издания The Journal of Allergy. Он считал необходимым внести единообразие в сбор данных и заложить научные основы сравнительного изучения пыльцы. Необходимо иметь «национальную панораму», считал он, иначе индивидуальные наблюдения за пыльцой будут лишены смысла.
Для создания «национальной панорамы» Дюрам вновь прибег к помощи Метеобюро, располагавшего сетью из 28 метеостанций, которые идеально подходили для организации пыльцевого мониторинга. Он выдал метеорологам одинаковое оборудование для сбора пыльцы и расходные материалы, снабдив подробными инструкциями, как производить подсчеты,— и сеть станций пыльцевого мониторинга заработала. В 1936 году она располагала уже сотней точек, простираясь от Виннипега в Канаде до Тампико в Мексике. К 1950 году благодаря поддержке компании Abbott Laboratories Дюрам довел число станций мониторинга до 260, охватив Канаду, США, Мексику, Кубу и в Эквадор. Национальная сеть пыльцевого мониторинга в США, организованная Дюрамом, действует и поныне.
Добровольцы против пыльцы
Станция пыльцевого мониторинга
Фото: РГУ им. С.А. Есенина
Станция пыльцевого мониторинга
Фото: РГУ им. С.А. Есенина
Сегодня крупнейшая в США сеть станций пыльцевого мониторинга принадлежит Американской академии аллергии, астмы и иммунологии (AAAAI) — общественной организации в сфере здравоохранения: у нее 84 станции в США, одна в Канаде и шесть в Аргентине, а еще в Китае и Объединенных Арабских Эмиратах. Подсчет пыльцы и спор плесени ведет Национальное бюро аллергии (NAB), входящее в состав AAAAI; данные публикуются три раза в неделю, хотя мониторинг ведется каждый день. Их можно посмотреть на сайте AAAAI — там есть интерактивная карта. Точные данные не приводятся, лишь информация об уровнях пыления и список растений, цветущих в данный момент. Всю информацию Национальное бюро аллергии предоставляет бесплатно. На основе этих данных различные сервисы составляют прогнозы пыления.
Подсчетами занимаются в основном добровольцы — члены AAAAI. Счетчик должен пройти курс обучения и выдержать письменный экзамен, в ходе которого необходимо ответить на 70 вопросов, а зачем продемонстрировать умение работать с препаратами пыльцы, то есть определять ее видовую принадлежность и точно считать все пыльцевые зерна или споры грибов. Национальное бюро аллергии сертифицирует счетчиков спор и пыльцы не только для своих станций. Сертифицированные счетчики имеют право выкладывать данные непосредственно на сайт NAB.
Пыльцевые ловушки есть также у региональных департаментов здравоохранения, университетов, клиник и даже у частных лиц. Данные публикуются на множестве региональных, национальных и международных интернет-ресурсов, в том числе Pollen.com, Weather.com и др.
Австралия — мировой лидер по аллергии
У Австралии был свой повод организовать пыльцевой мониторинг в масштабах страны. Дело в том, что страна считается мировым лидером по аллергии. По некоторым оценкам, сейчас в Австралии 4,1 млн аллергиков, в том числе страдающих поллинозом (население страны составляет более 25 млн человек), а к 2050 году их число достигнет 7,7 млн. Еще в начале 2000-х медицинское сообщество забило тревогу, и в стране было решено организовать сеть пыльцевого мониторинга, укомплектованную стандартными ловушками и грамотными специалистами, однако рабочая группа по аэробиологии была создана лишь в 2013 году. В процесс вмешалась природа: в 2016 году в Мельбурне произошла самая сильная за всю историю наблюдений «эпидемия», или вспышка грозовой астмы. Это уникальное австралийское явление, возникающее во время грозы при очень высокой концентрации в атмосфере пыльцы злаков.
Считается, что в начале грозы порывы ветра поднимают пыльцевые зерна в зону облачности, там они из-за высокой влажности распадаются на мелкие частицы, которые затем с нисходящими потоками холодного воздуха опускаются ближе к земле и проникают в дыхательные пути людей, причем гораздо легче, чем целые пыльцевые зерна.
Но если раньше число обращений за медпомощью из-за таких вспышек не превышало 277 человек (1989), то в 2016-м их оказалось 4640 человек. 888 были госпитализированы, 35 подключены к аппарату искусственной вентиляции легких, десять человек умерли.
Национальный совет по исследованиям в области здравоохранения и медицины Австралии (официальный орган, подведомственный Министерству здравоохранения и по делам престарелых Австралии и ответственный за финансирование научных исследований) немедленно выделил грант на четыре года в размере 639 997 австралийских долларов проекту, получившему название «Австралийская пыльца: реализация стандартизированной национальной системы оповещения об уровнях пыления в целях борьбы с аллергическими респираторными заболеваниями» (коротко: AusPollen Allergen Partnership — «Партнерство по мониторингу аллергенной пыльцы в Австралии»). Он реализуется под эгидой совета; управление и научное руководство осуществляет Квинслендский технологический университет. Благодаря этому проекту и госфинансированию в Австралии появилась Объединенная аэробиологическая сеть AusPollen (AusPollen Aerobiology Collaboration Network), которая включает все станции пыльцевого мониторинга в стране. Сейчас их уже 25.
В сентябре 2018 года консультационная экспертная группа, состоящая из ведущих ученых Австралии, при поддержке AusPollen Allergen Partnership выпустила методическое руководство по пыльцевому мониторингу «Внутренние стандарты и протоколы австралийской сети мониторинга пыльцы и спор». В нем содержатся требования и рекомендации по всем важнейшим процессам мониторинга пыльцы и спор, в том числе объясняется, в каких местах и на какой высоте устанавливать ловушку, какие расходные материалы использовать, как работать с препаратами пыльцы, как записывать данные, какие правила техники безопасности соблюдать. Документ рассчитан на три года, затем он вновь будет пересмотрен и уточнен в соответствии с новыми условиями и возможными новыми технологиями.
Данные с ловушек удобнее всего смотреть на сайте Pollenforecast.com.au, который ведут ученые Мельбурнского университета и Австралийского национального университета в Канберре в партнерстве с Бюро метеорологии и Государственным объединением научных и прикладных исследований. Есть еще сайт Weatherzone.com.au. Интерактивная карта с данными пыльцевого мониторинга представлена на сайте Neii.gov.au. Кроме того, практически для каждого региона Австралии выпущено свое мобильное приложение, например, AirRater для Тасмании и Австралийской столичной территории (АСТ).
По данным Австралийского института здравоохранения и социального обеспечения, больше всего случаев аллергического ринита отмечается на Австралийской столичной территории и в штате Западная Австралия, самая низкая — в штатах Квинсленд и Новый Южный Уэльс.
Россия: качество с трудом не переходит в количество
Российская аэробиология до 2017 года не имела практического применения. Исследования в этой области начались в 1970-х годах и до 1990-х велись при помощи гравиметрических приборов, которые позволяют определить только качественный состав пыльцы, не давая представления о ее количественном содержании в атмосфере. В 2016-м группа энтузиастов решила организовать российскую сеть мониторинга и зарегистрировала компанию «Аллерготоп» (резидент «Сколково»). Сначала у нее была лишь одна пыльцевая ловушка в Москве, потом присоединились другие города. Сейчас сайт Allergotop.com публикует данные станций в Москве и Московской области, Екатеринбурге, Краснодаре, Рязани, Санкт-Петербурге и Тюмени. Это единственный в России сайт, который дает реальные данные по уровню аэроаллергенов в атмосфере и является частью всемирной сети пыльцевого мониторинга.
Научное подразделение компании возглавила кандидат биологических наук Елена Северова, ведущий российский палинолог, которая в 1992 году первой в России научилась считать пыльцевые зерна и споры, собранные при помощи волюметрической ловушки, а затем обучила этому других специалистов, которые осуществляют пыльцевой мониторинг в компании «Аллерготоп». Данные в виде «светофора» находятся в открытом доступе. Точные данные тоже есть — по подписке. Все это можно найти в разделе «Аллергофон». В разделе «Комфортность среды» метеоусловия описаны с точки зрения воздействия на состояние аллергиков: «Высокая влажность воздуха способствует усилению отека и секреции слизи в дыхательных путях у ряда аллергиков, что может сказаться на самочувствии людей с бронхиальной астмой, аллергическим и вазомоторным ринитом».
Ресурс дает прогноз по цветению. Сейчас для этого используется модель Финского метеорологического института (Silam.fmi.fi), в создании которой принимали участие и российские ученые, но «Аллерготоп» ставит перед собой цель разработать собственную. Тогда «Аллерготоп» в полной мере станет персонализированным медицинским сервисом для аллергиков, сочетающим точные данные и оперативный прогноз по концентрации аэроаллергенов с профессиональными рекомендациями врачей. «Мы всего лишь стартап — нам трудно донести эту информацию до значительного числа тех, кто в ней нуждается,— говорит Елена Шуватова, врач—аллерголог-иммунолог, медицинский директор проекта "Аллерготоп".— Пыльцевой мониторинг должен стать частью общенациональной программы».