Miceti ed allergia

Giuseppe Carretta Dipartimento di Ecologia del territorio e degli Ambiti Territoriali Università di Pavia

Giornalmente noi inaliamo circa 50 microgrammi di cellule viventi costituite principalmente da spore, pollini, ma anche batteri, virus, alghe, acari, uova di nemato e di insetti, ecc.

I più numerosi sono le spore fungine, salvo i pollini molto abbondanti in periodi di fioritura delle piante.
Un poliporo come Fomes fomentarius può liberare oltre 3 miliardi di spore all'ora per 2 mesi; un Lycoperdon di media dimensione contiene 3000 miliardi di spore.
Per fortuna la maggior parte delle specie fungine sono prive di aggressività e patogenicità per l'uomo e gli animali.

Esistono tuttavia casi di gravi infezioni causate dall'inalazione di spore di funghi patogeni come quelli di Histoplasma, Coccidioides, Filobasidiella e di altri generi respnsabili di micosi sistemiche.

Tuttavia le spore fungine sono oggetto di attenzione in quanto possono rappresentare principalmente l'allergene responsabile di allergie respiratorie nell'uomo (riniti, asma)
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Nell'atmosfera sono presenti tutte le classi dei funghi noti, Zigomyceti, Ascomiceti, Olobasidiomiceti e Fragmobasidiomiceti.
I Deuteromiceti o Funghi Imperfetti sono tuttavia di gran lunga i più abbondanti con più di 100 generi e 175 specie le cui spore costituiscono gli allergeni più comuni e responsabili di manifestazioni allergiche nell'uomo.
Le spore presenti nell'aria sono regolarmente e continuamente inalate dall'uomo.

L'aria confinata come quella delle abitazioni è meno ricca di spore rispetto all'aria esterna.
Quest'ultima è strettamente correlata alla vegetazione in quanto la maggior parte delle spore aerodisperse è di origine fitoparassitaria, con un apporto non trascurabile anche di basidiospore di macromiceti. La loro distribuzione presenta pertanto fluttuazioni periodiche con predominanza dei ritmi circadiani e stagionali e variazioni correlate alle condizioni meteorologiche. Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Penicillium, Mucor, Rhizopus sono i principali allergeni fungini comuni nell'atmosfera.

La determinazione della concentrazione di aerospore e la loro identificazione può essere fatta mediante metodi di cattura quantitativa con un captaspore o mediante esposizione di piastre contenenti terreni colturali.
Una volta inalate attraverso il tratto respiratorio, la maggior parte delle spore vengono trattenute e distrutte dall'apparato muco-ciliare o dall'apparato digestivo: a livello di mucosa nasale o del tratto bronchiale le spore allergizzanti vengono fagocitate e lisate ad opera di macrofagi e di cellule polimorfonucleate e i componenti fungini così liberati inducono la sintesi di immuniglobuline specifiche (IgG, IgM, Ige, IgA) ad opera dei linfociti B.
Questi differenti anticorpi sono in grado di riconoscere gli antigeni specifici.
Nell'allergia da funghi le IgE sono quelle ritenute come le immunoglobuline responsabili della immunireattività umorale (da anticorpi) di tipo immediato (Tipo I della classificazione di Gells e Combs). Benché molte specie fungine siano associate a differenti forme di allergie, il ruolo svolto dalle aerospore nel processo allergico è poco noto, a causa delle metodiche specifiche che vedono essere utilizzate per la preparazione di allergeni fungini (da micelio, da spore) e per la caratterizzazione biochimica e immunologica degli allergeni fungini.

Nell'allergia da funghi l'allergene può essere

1) la spora fungina
2) l'antigene fungino presente in un alimento
3) il fungo stesso in una fase parassitaria in una sede del corpo.

AspergillusMolti taxa fungini presentano nel corso del loro ciclo vitale differenti forme vegetative o riproduttive con differenti potenzialità allergeniche.

I generi dominanti come Alternaria, Penicillium, Aspergillus, e Cladosporium sono quelli che forse inducono il maggior numero di specie, presentando pertanto la possibilità di causare in un individuo una sensibilizzazione multipla a più allergeni; questi funghi inoltre sono presenti sia nell'aria esterna che ell'aria di ambienti confinati.


La complessità e la variabilità della componente allergica è stata evidenziata ad esempio in differenti ceppi di Alternaria in cui sono stati caratterizzati ben 32 antigeni e 19 differenti allergeni (Bush et al., 1983; Sterigner et al. 1987).
L'esposizione all'inalzione continuativa di spore fungine può causare una serie di manifestazioni che vanno da forme di ipersensibilità dell'organismo, con la produzione di anticorpi specifici, a forme tossiche correlate e prodotti metabolici elaborati dal fungo.
Benché la maggior parte degli allergeni fungini siano glicoproteine, la componente carboidratica di queste potrebbe svolgere un ruolo importante nell'attività allergenica.

L'inalazione continuativa di spore o componenti volatili di funghi filamentosi presenti nell'aria confinata può causare:

* allergie di tipo I come asma e riniti (allergia di tipo immediato alle spore fungine inalate).

* allergie di tipo I e III, legate a una ipersensibilità di tipo misto, immediata e semiritardata, come l'aspergillosi broncopolmonare allergica (ABPA).

* allergie di tipo III come l'alveolite allergica estrinseca (EAA) o Pneumopatia d'ipersensibilità (HI') comparabile alla malattia del polmone dell'agricoltore.

Nell'ambito delle malattie respiratorie il genere Aspergillus, malgrado la sua debole patogenicità per l'organismo sano, va assumendo una grande importanza nella patologia broncopolmonare, in particolare la specie A. fumigatus. Oltre alle forme cliniche con meccanismo immuno-allergico descritte, Aspergillus, è responsabile di forme di aspergillosi disseminate, dell'aspergilloma e di aspergillosi bronchiale semplici od ostruttive.
Recentemente le spore fungine sono state incluse tra i microrganismi responsabili di non specifici disturbi respiratori di incerta eziologia, meglio note come "Sick building syndrome" (SBS).
In ambienti confinati con scarso ricambio di aria si possono manifestare in alcuni soggetti sintomi di tipo influenzale con bruciori oculari, difficoltà respiratorie, cefalee, stanchezza, nausea. Fattori chimici come concentrazione di fumo da tabacco, monossido di carbonio, composti volatili organici come formaldeide e tetracloroetile sono probabilmente le cause più comuni e responsabili della SBS; tuttavia la sindrome è correlata a ipersensibilità a funghi.
Spore di funghi di campo dei generi Alternaria, Cladosporium, Fusarium, Helmintosporium, Diplodia, Rhizopus e Mucor associati prevalentemente a colture di cereali sono attualmente ritenute i probabili responsabili della sindrome da poveri organiche tossiche (ODTS) molto comune in agricoltori e in individui esposti all'inalazione di polveri di cereali, fieno, funghi, batteri e loro metaboliti, insetti, acari, ecc..
La sindrome è molto affine all'alveolite allergica estrinseca ed è caratterizzata da febbre, malessere, mialgie e infiammazione bronchiale.

Il termine "micotossicosi polmonare" è stato utilizzato per evidenziare dal punto di vista eziologico non tanto la componente micotossinica, quanto gli altri componenti aerodispersi come componenti della parete fungina e di altri microorganismi, endotossine abbondanti nelle polveri organiche. Le spore fungine e molti altri loro componenti come ß 1,3-glucani e mannoproteine hanno rilevato di avere elevata attività infiammatoria.
La componente fungina riscontrata nella OTDS è rappresentata tuttavia da generi come Aspergillus, Fusarium e Penicillium che includono specie tossinogene nelle quali la presenza di micotossine nelle spore è stata accertata.

Correlazione tra allergie, asma, riniti e inalazioni di basidiospore di funghi a cappello o fragmobasidiomiceti (Uredinales e Ustilaginales) è pure già accertata (Sprenger et al. 1996; Lehrer el al. 1986).
Estratti miceliali o da basidiospore presentano nei tests epicutanei reazioni molto significative (Lopes et al. 1985).
Anche in questi casi come gli altri gruppi fungini il problema principale è rappresentato dalla necessità di standardizzare le tecniche di preparazione degli estratti fungini, essenziali nella pratica clinica per la diagnosi specifica e eventualmente per la immunoterapia.

La presenza, dominanza e variabilità di alcuni generi o specie fungine nel contenuto biotico dell'aria, offrono la possibilità di correlare:

1) aspetti epidemiologici di malattie nei vegetali;
2) micosi e allergie nell'uomo e nell'animale;
3) alterazioni biochimiche di prodotti agricoli e morfologiche di cereali da parte di muffe contaminanti;
4) presenza in prodotti agricoli e alimentari di principi tossici elaborati da muffe, le cosiddette micotossine, la cui ingestione provoca negli esseri viventi manifestazioni cliniche (micotossicosi) sia acute che croniche, con interessamento di numerosi organi vitali e modificazioni cellulari fino alla comparsa di un tumore.



Cladosporium

In natura la funzione dei funghi è essenzialmente quella di degradare grandi quantità di materia organica vegetale o animale (viva o morta) e di composti solubili presenti nel suolo.
Sono saprofiti per definizione e ubiquitari e la loro distribuzione in natura è prevalentemente correlata all'ecosistema suolo-vegetazione in cui essi vivono.
A partire dal suolo o da supporti organici vari, essi si disseminano e invadono ogni tipo di derrate deperibili. La loro specificità è molto ampia, tuttavia la distribuzione e i tipi di associazione sono regolati dal gioco dei parametri ecologici. L'atmosfera non costituisce per i funghi un biotopo, ma un mezzo di dispersione degli elementi di fruttificazione sia dello stato anamorfo che teleomorfo.

La concentrazione delle spore nell'atmosfera decresce con l'altitudine (10); ad un'altitudine di 45 m dal suolo le aerospore fungine sono presenti in maniera continua a concentrazione variabile da 10.000 a 20.000 spore/m³ con una concentrazione media nell'aria di campagna di 104 spore/m³ (11).

Alternaria, Cladosporium, Epicoccum, ma soprattutto Aspergillus sono i generi più comunemente responsabili delle differenti forme di allergie respiratorie. Queste muffe ubiquitarie, ampiamente diffuse in natura costituiscono da sole circa il 50% di tutte le spore fungine isolabili o identificabili dal campionamento dell'aria di un ambiente.
Inoltre sono i generi fungini più ricchi di specie fatta eccezione per il genere monotipo Epicoccum che include la sola specie E. purpurascens.

Di tutti i generi Aspergillus è sicuramente il più importante in quanto include ora specie saprofite, ora parassite di vegetali o contaminanti di derrate alimentari, ora specie patogene per l'uomo o responsabili di allergie respiratorie nonché specie tossigene. Ben 132 specie e 18 varietà all'interno del genere sono descritte nel manuale di Raper e Fennel (17). Aspergillus fumigatus, A.flavus e A.niger sono da considerarsi le specie dominanti e forse le più importanti, e ognuna di esse può comportarsi ora come allergene, ora come tossinogeno o come specie fitopatogena.

Nell'ambiente agricolo il genere Aspergillus è responsabile non tanto di vere micosi nell'uomo e nell'animale, quanto più frequentemente di allergie respiratorie.

Un'indagine delle aerospore fungine a Pavia, condotta nell'arco di un anno con il metodo di esposizione delle piastre a giorni alterni, ha portato all'isolamento di oltre 12.000 colonie rappresentative di 46 generi con 88 specie (5). Oltre la metà delle colonie isolate appartengono ai seguenti 7 generi, elencati in ordine di frequenza: Cladosporium (13,4%), Epicoccum (11,7%), Aureobasidium (9,3%), Alternaria (7,9%), Penicillium (6,4%), Botrytis (5,9%), e Aspergillus (5,1%).

Nell'ambito di questi generi, le specie dominanti sono: Alternaria longipes, Aspergillus niger e A.flavus, Aureobasidium pullulans var.melanigenum, Cladosporium cladosporioides e C.herbarum, Epicoccum purpurascens, Botrytis cinerea, Penicillium janthinellum, P.spinulosum e P.funiculosum.

Un'ulteriore ricerca condotta nell'arco di un anno (1981) sull'incidenza della flora fungina termofila (12) e cheratinofila (9) presente nell'aria di Pavia ha rilevato la presenza delle seguenti specie:

1) funghi termofili: Aspergillus fumigatus (30,2%), Thermomyces lanuginosus (28%), Mucor pusillus (16%), Humicola grisea (15,7%), Torula termofila (4,7%), Absidia ramosa (3,1%);

2) funghi cheratinofili: Chrysosporium indicum, Geomyces pannorum, Microsporum gypseum complex, Myceliophtora vellerea e Trichophyton terrestre complex.

Da un'analisi comparativa dei risultati dei 3 campionamenti dell'aria di Pavia si può rilevare come il tipo di flora fungina vari in relazione al metodo e alla finalità della ricerca.

L'indagine floristica con il metodo di raccolta delle spore per caduta ha permesso di isolare una flora fungina ubiquitaria e cosmopolita tra cui sono presenti alcune specie dotate di un forte potere antigenico e responsabile de allergie respiratorie (18). Molte specie sono anche saprofite e parassite di piante (soprattutto di graminacee) e rientrano tra quelle definite come flora fungina di campo e pertanto la loro incidenza nell'aria è da correlare all'ecosistema suolo-vegetazione.

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