Ziarna pyłku roślin to męskie komórki rozrodcze roślin (roślinne „plemniki”). Po opuszczeniu pylnika życie komórki ziarna pyłku jest niezależne od organizmu rośliny macierzystej. Pyłek roślin charakteryzuje się wyjątkową aktywnością fizjologiczną, oddycha, kiełkuje na znamieniu słupka kwiatu żeńskiego, rośnie i umiera. Ziarno pyłku przenosi informację genetyczną, ale może spełnić swą rolę, gdy zostanie przetransportowane na znamię właściwej rośliny. Roślina ta często może rosnąć w odległości dziesiątek lub setek metrów od kwiatostanu, który wyprodukował ziarno pyłku. Ziarno pyłku pokonuje tę odległość przenoszone przez powiewy wiatru lub przyczepione do ciała owada (np. pszczoły, trzmiela) lub ptaka (np. kolibra). Pyłek rośliny wiatropylnej jest niesiony przez wiatr w przypadkowym kierunku i może być spłukany przez deszcz. Pojedyncze ziarno ma niewielkie szanse trafić na znamię kwiatu żeńskiego własnego gatunku. Aby zwiększyć szansę na dotarcie pyłku do kwiatostanu żeńskiego, rośliny wytworzyły szereg cech przystosowawczych.

Duża część roślin wiatropylnych kwitnie wiosną (większość drzew), zanim rozwiną się liście, które stanowiłyby przeszkodę w rozprzestrzenianiu się ziaren pyłku.

Kwiatostany części roślin są rozdzielnopłciowe. Z męskich kwiatów w kształcie zwisających kotków wiatr wywiewa miliony ziaren suchego, lekkiego pyłku. Pylniki traw wiszą luźno na długich, wiotkich nitkach pręcikowych, a pyłek wysypuje się z nich nawet przy słabym wietrze. W kwiatach pokrzywy i żyta (trawa uprawna) dojrzałe pylniki są wyrzucane przez długie, sprężyste nitki pręcikowe.

Pyłek i znamię kwiatu żeńskiego rozpoznają się zaraz po zapyleniu. Ziarna pyłku zawierają prócz materiału genetycznego także substancje, które sygnalizują wzajemne relacje pomiędzy pyłkiem i kwiatostanem żeńskim. Niestety część z tych substancji wywołuje u ludzi reakcję nadwrażliwości. Ziarno pyłku po rozpoznaniu powierzchni znamienia i szyjki jako należącej do własnego gatunku zaczyna kiełkować. Jeśli znamię sygnalizuje niezgodność – kiełkowanie nie następuje. Sygnały chemiczne „emitowane” przez ziarno pyłku są odbierane przez komórki znamienia i szyjki kwiatostanu żeńskiego. Jeśli pyłek zostanie odebrany jako zgodny gatunkowo, przygotowują się na przyjęcie łagiewki, jeśli nie, następuje blokada kiełkowania i wzrostu. Łagiewka – mająca zwykle wielkość przekraczającą kilkakrotnie wielkość ziarna pyłku – wydostaje się przez pory w ścianie ziarna pyłku i kieruje się w głąb szyjki słupka. Łagiewka nie kiełkuje lub jej wzrost ulega zahamowaniu w przypadku niezgodności. To właśnie mnogość substancji białkowych biorących udział w procesie zgodności gatunkowej odpowiada za tak silne właściwości alergizujące ziaren pyłku. Żadna bowiem inna część rośliny nie ma tak silnych właściwości uczulających jak ziarno pyłku.

Charakterystyczna cechą schorzeń alergicznych wywołanych przez alergeny pyłku roślin jest sezonowość występowania objawów. Nasilenie objawów chorobowych u osób z uczuleniem na pyłek roślin jest ściśle związane ze stężeniem aeroalergenów w atmosferze. Wraz ze wzrostem stężenia aeroalergenów wzrasta również nasilenie objawów chorobowych.

Powietrze atmosferyczne w naszym klimacie wysycone jest pyłkiem roślin od końca stycznia do pierwszych dni października. W tym okresie w powietrzu stwierdza się obecność kilkuset gatunków roślin. Aktualnie monitoruje się od 30 do 70 gatunków i rodzajów roślin należących do różnych rodzin. Na podstawie danych retrospektywnych przygotowywane są kalendarze pylenia roślin, a na podstawie bieżących danych opracowywane są prognozy stężenia pyłku roślin. W Polsce wieloośrodkowe pomiary stężenia pyłku roślin koordynowane są przez Ośrodek Badania Alergenów Środowiskowych od 1989 roku.

Czy pyłek każdej rośliny może być przyczyną reakcji alergicznej? Teoretycznie tak, jednak w praktyce tylko cześć roślin wywołuje uczulenia.

Aby dana roślina stanowiła zagrożenie dla alergików, muszą być spełnione poniższe warunki:

1. Ziarno pyłku musi zawierać komponentę antygenową zdolną do indukowania nadwrażliwości.
2. Pyłek musi należeć do rośliny wiatropylnej.
3. Pyłek musi być produkowany w dużych ilościach.
4. Pyłek musi być dostatecznie lekki, aby był przenoszony na duże odległości.
5. Pyłek musi należeć do rośliny występującej powszechnie na danym terenie.

Pierwsze kryterium jest szczególnie ważne. Pyłek musi zawierać komponent wywołujący uczulenie (antygen), mający swoistą możliwość indukowania mediowanej IgE odpowiedzi ustroju. Przykładem mogą być sosna, świerk i pokrzywa. Chociaż na przeważającym obszarze kraju rośliny te są szeroko rozpowszechnione, a w atmosferze obecna jest olbrzymia liczba ziarn pyłku tych roślin, nie wywołują one uczulenia, co może być wynikać właśnie z niskiego poziomu alergogenności ich ziaren pyłku.

Komponenty alergenowe (alergeny) dzielimy na:

• specyficzne dla danego źródła (niejako „prywatne” komponenty alergenowe jabłka czy pyłku brzozy)
• lub w znacznym stopniu „wspólne”, występujące w wielu źródłach i odpowiedzialne za reakcje krzyżowe „pyłkowo-pokarmowe” (np. profilina) zwane panalergenami, czyli komponentami występującymi powszechnie.

Ziarna pyłku różnych gatunków traw, w tym i traw uprawnych, np. żyta, posiadają homologiczne alergeny. Bliskość gatunkową wykazują w większości rośliny w obrębie tej samej rodziny. Przykładem jest rodzina oliwkowatych, której pospolitym przedstawicielem w Polsce jest jesion oraz sadzony w formie żywopłotów ligustr. Reprezentantem tej samej rodziny jest oliwka. Jej ziarna pyłku są przyczyną bardzo częstych uczuleń w krajach basenu Morza Śródziemnego. Pyłek jesionu występujący w atmosferze Polski w bardzo wysokich stężeniach stosunkowo rzadko uczula mieszkańców Polski, może jednak wywoływać silne objawy u uczulonego na alergeny pyłku oliwki Greka lub Włocha przebywającego w Polsce w okresie pylenia jesionu.

Najczęstszą przyczyną pyłkowicy w naszym klimacie są alergeny pyłku traw. Uczulenie na pyłek traw jest obserwowane w populacji europejskiej częściej niż na pyłek innych roślin. W Polsce występuje około 160 gatunków traw. Główny okres pylenia traw przypada w Europie centralnej na drugą połowę maja, czerwiec i pierwszą połowę lipca, w Europie północnej na drugą połowę czerwca, lipiec i pierwszą połowę sierpnia, w Europie południowej i rejonie Śródziemnomorskim na maj.

Bardzo ważnym alergenem pyłkowym w Polsce jest pyłek brzozy. Brzoza jest pospolitym drzewem w północno-zachodniej i centralnej Europie. W północnej Europie może stanowić do 75% składu lasów, ale i w centralnej i zachodniej Europie jest bardzo często spotykana. Kwiaty męskie to żółto-zielone kotki widoczne już jesienią, zwisające, cylindryczne, zebrane po kilka obok siebie na końcach pędów. Brzoza kwitnie równocześnie z pojawieniem się pierwszych liści w kwietniu, a w krajach skandynawskich w maju i czerwcu.

Trzecim w kolejności najważniejszym alergenem pyłkowym w naszym klimacie są ziarna pyłku bylicy – odpowiedzialne za większość objawów alergicznego zapalenia błony śluzowej nosa i spojówek w okresie od połowy lipca do połowy września. Bylica jest bardzo popularnym w całej Europie chwastem wiatropylnym. Jest rośliną pionierską, zasiedla nowe tereny, place budowy i nasypy.

W tabeli zestawione zostały rodziny, rodzaje i gatunki roślin mających znaczenie w wywoływaniu reakcji alergicznych w Europie ze szczególnym uwzględnieniem Polski.

rodzina	rodzaj	gatunek – przedstawiciel	znaczenie kliniczne
Brzozowate Betulaceae	leszczyna Corylus (ang. hazel)	leszczyna Corylus avellana	+++
	grab Carpinus (hornbeam)	grab zwyczajny                                Carpinus betulus	++
	brzoza Betula (birch)	brzoza brodawkowata Betula verrucosa	+++++
	olsza Alnus (alder)	olsza czarna Alnus glutinosa	++++
Bukowate Fagaceae	buk Fagus (beech)	buk zwyczajny Fagus sylvatica	+
	kaszatanCastanea (chestnut)	kasztan jadalny Castanea sativa	++
	dąb Quercus (oak)	dąb szypułkowy Quercus robur dąb bezszypułowy Quercus sessiliflora	++
Wiązowate Ulmaceae	wiąz Ulmus (elm)	wiąz szypułkowy Ulmus laevis	+
Wierzbowce Salicaceae	topola Populus (poplar)	topola biała Populus alba	+
	wierzba Salix  (willow)	wierzba białaSalix alba	+
Platanowate Platanaceae	platan Platanus (platan)	platan klonolistny Platanus acerifolia	+++
Oliwkowate Oleaceae	jesion Fraxinus (ash)	jesion wyniosły Fraxinus excelsior	+
	ligustr Ligustrum (privet)	ligustr pospolity Ligustrum vulgare	?
Klonowate Aceraceae	klon Acer (maple)	klon jesionolistny Acer negundo	+
Morwowate Moraceae	morwa Morus (mulberry)	morwa biała Morus alba	–
Orzechowate Jugladanceae	orzech Juglans (walnut)	orzech włoski Juglans regia	+
Lipowate Tiliaceae	lipaTilia (linden)	lipa drobnolistna Tilia cordata	– /+
Cyprysowate Cupressaceae	jałowiec Juniperus (juniper)	jałowiec pospolity Juniperus communis	+
Cisowate Taxaceae	cis Taxus (taxus)	cis pospolity Taxus baccata	+
Sosnowate Pinaceae	sosna Pinus (pine)	sosna zwyczajna Pinus sylvestris	–
TRAWY Poaceae	trawy dzikie
	Perz Agropyron	perz właściwy Agropyron repens	+++++
	Mietlnica Agrostis	mietlnica rozłogowa Agrostis stolonifera	+++++
	Wyczyniec Alopecurus	wyczyniec łąkowy Alopecurus pratensis	+++++
	Tomka Anthoxanthum	tomka wonna Anthoxathum odoratum	+++++
	Rajgras Arrhenatherum	Rajgras wysniosły Arrhenatherum elator	+++++
	Stokłosa Bromus	stokłosa płonna Bromus sterilis	+++++
	Kupkkówka Dactylis	kupkówka pospolita Dactylis glomerata	+++++
	Kostrzewa Festuca	kosztrzewa łąkowa Festuca pratensis	+++++
	Kłosówka Holcus	kłosówka wełnista Holcus lanatus	+++++
	Życica Lolium	życica trwała Lolium perenne	+++++
	Tymotka Phleum	tymotka łąkowa Phleum pratense	+++++
	Wiechlina Poa	wiechlina roczna Poa annua	+++++
Trawy uprawne Poaceae	zboża
	żyto Secale	żyto zwyczajne Secale cereale	+++++
	kukurydza Zea	kukurydza zwyczajna Zea mays	–
	owies Avena	owies zwyczajny Avena sativa	–
	jęczmień Hordeum	jęczmień dwurzędowy Hordeum distichon	–
	pszenica Triticum	Pszenica zwyczajna Triticum vulgare	–
Turzycowate Cyperaceae	Turzyca ponad 20 gatunków Carex	turzyca sztywna Carex Hudsoni	–
	Cibora Cyperus	Cibora brunatna Cyperus fuscus	–
Sitowate Juncaceae	Sit Juncus	Sit Gerarda Juncus Gerardi	–
	kosmatka Luzula	Kosmatka licznokwiatowa Luzula multiflora	–
Pałkowate Typhaceae	pałka Typha	pałka szerokolistna Typha latifolia	–
Astrowate Asteraceae (d. nazwa: złożone Compositae)	a) wiatropylne
	Ambrozja Ambrosia (ragweed)	Ambrozja bylicolistna Ambrosia artemisiifolia	+++++
	bylica 11 gatunków Artemisia (mugwort)	Bylica pospolita Artemisia vulgaris	+++++
	Rzepień 3 gatunki Xanthium (cockle bur)	rzepień pospolityXanthium strumarium	?
	iwa Iva (marsh elder)	Iva xanthiifolia	?
	b) owadopylne
	nawłoć 3 gatunki Solidago (golden rod)	nawłoć pospolita Solidago virga-aurea	+
	Mniszek 6 gatunków Taraxacum (dandelion)	Mniszek pospolity Taraxacum officinale	?
Szarłatowate Amaranthaceae	szarat 10 gatunków Amaranthus (pigweed)	szarłat szorstki Amaranthus retroflexus	+
Komosowate Chenopodiaceae	komosa 20 gatunków Chenopodium (lamb’s quarter)	komosa biała Chenopodium album	+
	łoboda 8 gatunków Atriplex (orache)	łoboda rozłorzysta Atriplex patula	+
	solanka 2 gatunki Salsola (Russian thistle)	solanka kolczysta Salsola kali	?
Pokrzywowate Urticaceae	pokrzywa Urtica (nettle)	pokrzywa zwyczajna Urtica dioica	?
	parietaria Parietaria (pellitory)	parietaria lekarska Parietaria officinalis	+++
Konopiowate Cannabaceae	konopie Cannabis (hemp)	Konopie siewne Cannabis sativa	?
	Chmiel Humulus	Chmiel zwyczajny Humulus lupulus	+
Babkowate Plantaginaceae	babkaPlantago (plantain)	babka lancetowata Plantago lanceolata	+
Rdestowate Polygonaceae	szczaw Rumex (sorrel)	szczaw zwyczajny Rumex acetosa	++

 Znaczenie kliniczne pyłku roślin jako nośnika alergenu:

• +++++ | bardzo duże
• ++++ | duże
• +++ | średnie
• ++ | małe
• + | małe? – nieznane
• – | bez znaczenia klinicznego

 

Opracowanie: dr med. Piotr Rapiejko, Dyrektor Ośrodka Badania Alergenów Środowiskowych