Дурное семя

Тысячи людей из года в год страдают от аллергии на пыльцу. И улучшения ситуации не предвидится. Аллергия — серьезная проблема, стоящая перед современной медициной.

Американка, с которой не соскучишься

Вашему вниманию — очередная вредина, занимающая почетное место в рейтинге самых пакостных растений. Амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia L.) может позволить себе быть одновременно и инвазивным видом, и аллергеном. Двойной удар! Растение родом из Северной Америки случайно было завезено в XIX–XX веках в Европу. Его появление во Франции впервые было зафиксировано в 1863 году в департаменте Алье. В наши дни амброзия широко представлена в регионе Рона — Альпы, где благодаря ей большим спросом пользуются носовые платки.

Но не только лионцы стали жертвой американской амброзии, ведь она распространилась по всей Европе. В 1860-х годах она попала в Германию и Англию. Больше всего от нее пострадала Италия, а в Восточной Европе — Балканский регион, Венгрия, Украина и юг России. Амброзия разрастается и в Великобритании. В 1930 году амброзию завезли в Китай, и с тех пор она расселилась по четырнадцати провинциям. В том же году она была впервые замечена в Австралии. Хорошенькая кругосветка!

Изначально распространение амброзии было связано с импортом бобовых культур, в частности клевера лугового (Trifolium pratense), вывозимого из Пенсильвании. Этот американский штат тогда населяли немецкие колонисты, которые завезли в Европу клевер вместе с сеном для скота. Вот уж спасибо! Они и не подозревали, что в их снопах клевера затесалась хулиганка, которая станет одним из самых жутких инвазивных видов всех времен.

Впрочем, похоже, что и в США подъем сельского хозяйства привел к распространению амброзии. В 1946 году в Нью-Йорке свирепствовал аллергический ринит, так что муниципальному совету пришлось начать кампанию по истреблению амброзии.

Во время Первой мировой войны амброзия снова попадает во Францию вместе с лошадьми для французской армии и с сеном для них. Так возник второй после Алье очаг распространения этого растения во Франции. Когда растения попадают в новое место во время военных конфликтов или оккупации, их называют осадными. Затем амброзия распространялась по стране и другими путями — например, при транспортировке земли для прокладывания дорог или через сельскохозяйственные комбайны, через корм для птиц и водные потоки. Она прекрасно устраивается на целине, по берегам водоемов или на обочинах дорог, стремительно разрастается даже на пустырях в районе стройки.

Как и многие инвазивные виды, амброзия легко распространяется с помощью семян (точнее — плодов, называющихся семянками), которые переносятся водой и ветром, но главным распространителем остается человек. Всего одно растение производит внушительное количество семянок — до трех тысяч. И чтобы окончательно поразить вас: одно растение дает… миллиард единиц пыльцы! Никто, конечно, их не пересчитывал, но в любом случае амброзия производит колоссальное количество пыльцы, — хватит на все носы. Так что это растение вызывает головную боль во многих странах. В 2008 году в Будапеште даже состоялся международный конгресс, посвященный амброзии. Поразительно быстро плодящаяся амброзия может разрушить среду обитания некоторых аборигенных видов, например галечные отмели горных рек. Но в первую очередь ее не любят из-за пагубного воздействия на здоровье.

Амброзия — однолетнее травянистое растение крупного семейства астровых (или сложноцветных, как маргаритка и арника). Полыннолистной амброзию называют за сходство листьев с полынью. Лучше не путать эти два растения, так как у полыни (Artemisia vulgaris) есть целебные свойства, а вот ее сводная сестра амброзия — не что иное, как сильнейший аллерген. Мужские цветки амброзии испускают крайне аллергенную пыльцу, которая не даст вам заскучать: вы будете чихать, у вас будет зудеть в носу, глаза покраснеют, опухнут и станут слезиться, возникнут трудности с дыханием, возможен даже приступ астмы.

Речь идет об амброзии полыннолистной, однако во Франции встречаются еще два аллергенных вида: амброзия трехраздельная (Ambrosia trifida) и амброзия голометельчатая (Ambrosia psilostachya). Контакт с этими растениями чреват аллергией для 6–12 % людей. От аллергии страдают шестьсот тысяч жителей региона Овернь — Рона — Альпы. В Квебеке аллергиков восемьсот тысяч. В Швейцарии та же проблема затронула миллион двести тысяч человек, а это 20 % населения. Для американцев тут нет ничего нового: еще в 1930-е годы стало ясно, что амброзия — одна из основных причин астмы. Рекорд установлен в Венгрии, где аллергиком стал каждый второй житель после того, как растение распространилось на 90 % территории страны.

Говоря о цифрах, нельзя умолчать о том, что амброзия — причина колоссальных затрат. По данным центра наблюдения за проблемами здоровья региона Рона — Альпы, затраты на медицинские услуги, связанные с амброзией, в 2017 году достигли… сорока одного миллиона! Из них 40 % потрачено на консультации врачей, 16 % — на лечение и 14 % — на выплату пособий [1]. Считается, что шесть миллионов семьсот тысяч человек (или 86 % населения) в течение двадцати дней подверглись воздействию пыльцы в количестве, достаточном, чтобы у людей, чувствительных к амброзии, проявились симптомы. В целом по всей Европе затраты составили пять миллиардов евро: сюда входят и расходы на здравоохранение, и потери в сельском хозяйстве. Дороговато обходится амброзия!

В исследовании, опубликованном в 2015 году в журнале Nature climate change, приведен прогноз: растение продолжит шествие по планете из-за климатических изменений и распространится на север. Концентрация его пыльцы в воздухе может увеличиться в четыре раза к 2050 году. В случае с инвазивными видами профилактика лучше лечения, так что надо начинать действовать как можно скорее.

Комитеты по озеленению периодически собирают команды работников, чтобы косить или выпалывать амброзию до начала цветения, но ее еще нужно научиться распознавать. Выполоть амброзию, если она завелась в саду, — настоящий гражданский поступок.

Нередкими стали акции с участием населения: экипированные яркими жилетами и перчатками, люди дружно выдергивают сорняки вдоль дорог. Еще один экологичный способ борьбы с растением — выпас баранов на месте его массового произрастания.

В Венгрии, где амброзия на первом месте среди распространенных опасных видов, к проблеме подходят крайне серьезно. В стране принят всеобщий обязательный план. Задействованы все возможные средства: пропаганда, покос травы, прополка… Во Франции 26 апреля 2017 года также вышло постановление, регламентирующее борьбу с амброзией на национальном уровне [2].

В регионе Рона — Альпы также были приняты локальные нормативные акты. В частности, «в целях предотвращения распространения амброзии и сокращения воздействия ее пыльцы на здоровье населения собственники земель, съемщики и иные лица, эксплуатирующие данные земли, обязаны не допускать произрастания амброзии, уничтожать ее ростки в случае их появления. Несоблюдение данных положений влечет уголовную ответственность. Кроме того, в случае невыполнения данных требований собственниками и пользователями земель мэрия вправе принять меры по уничтожению растений за счет указанных лиц».

Для борьбы с амброзией был создан специальный наблюдательный орган, координирующий действия на национальном уровне. Так, если собственник забудет выполоть амброзию на своей земле, его ждет штраф до четырехсот пятидесяти евро (даже больше, чем при превышении скорости на дороге). Амброзия повреждает насаждения подсолнечника, и у нее нет естественных врагов, по крайней мере таких, которые не вредили бы при этом и самому подсолнечнику, так как оба вида относятся к семейству астровых. Значит, фермеры тоже могут быть причастны к распространению амброзии, ведь ее семена иногда попадают в пакеты с семечками.

В некоторых странах были предприняты попытки биологической борьбы с амброзией. С этой целью в Китае, Австралии и на севере Италии используют жучка-листоеда (Ophraella соттипа). Жук был случайно завезен в Японию в 1996 году; в 2001 году он очутился в Китае, а к 2013 году — в Европе. Данный метод показал довольно убедительные результаты как в Китае, так и в Ломбардии, в районе Милана. Как и сама амброзия, жук-листоед родом из Северной Америки. Он способен откладывать порядка двух тысяч семисот яиц на листьях растения.

Биологические средства борьбы сопряжены с рисками и потому вызывают споры. Нет уверенности в том, что насекомое не станет вредить другим растениям и само не превратится в… инвазивный вид. Впрочем, есть и обнадеживающие сведения: по данным ряда исследований, пагубное воздействие насекомого на другие растения остается минимальным. Сейчас ученые продолжают работать над тем, чтобы успешно использовать малыша-листоеда в укрощении строптивой амброзии.

Японское дерево пощекочет ваш нос

В Японии и за ее пределами криптомерия японская (Cryptomeria japonica) славится массивными выбросами пыльцы. Приготовьте ваши носовые платки, если собираетесь читать главу до конца!

Возможно, и вы подвержены аллергии на пыльцу. А если это не про вас, то наверняка в вашем окружении есть люди, страдающие сенной лихорадкой. По-научному ее называют поллинозом, или сезонным аллергическим риноконъюнктивитом. Аллергия бывает не у всех. Она может быть следствием нарушений в иммунной системе. Это проявляется в непереносимости веществ, обычно не представляющих для человека угрозу. Симптомы у всех бывают разные, в зависимости от чувствительности, генетической предрасположенности и условий жизни.

Аллергией на пыльцу страдает 25 % населения Франции. В Европе таких аллергиков — тридцать пять миллионов. И их становится только больше! Есть мнение, что к 2050 году половина населения на Западе столкнется с различными аллергиями [3].

На что только не бывает аллергии, но у нас с вами разговор про растения. Впрочем, мне не хватит времени описать каждое дерево в отдельности, будь то береза, лещина или ясень… Тем более что за ними уже выстроились в очередь многочисленные злаки, которые тоже хотят посмотреть, как мы будем чихать и обливаться слезами. Симптомы поллиноза у всех схожи: раздражение слизистой носа и глаз, аносмия (потеря обоняния), чихание, заложенность носа, ринорея (да, это как при диарее: обильно течет, но только из носа). В некоторых случаях у людей наблюдается конъюнктивит, экзема или астма.

Кому-то это кажется несерьезным. Небольшой насморк — не беда, скажете вы. Возможно, вам вспомнится забавный гном из сказки про Белоснежку, который без конца чихает. Но для аллергиков тут мало поводов для веселья, ведь аллергия действительно снижает качество жизни, мешает, вызывает проблемы со сном.

Вдобавок к основным симптомам присоединяются утомляемость и раздражительность. Расходы на социальное страхование аллергиков достигают впечатляющих цифр, и речь не только о затратах на лечение, но еще и о выплате больничных пособий. Ежегодно в США аллергии обходятся бюджету в восемнадцать миллиардов долларов, а в Европе — от пятидесяти пяти до ста пятидесяти одного миллиарда евро [4]. Подумать только! Больше, чем любой джекпот!

А виновата во всем пыльца. Пыльца — это скопление крошечных пыльцевых зерен. В каждом пыльцевом зерне находятся мужские гаметы (это половые клетки, и от них никто не чихает). Ветер или насекомые (например, пчелы) переносят пыльцу на женские гаметы, и происходит опыление. Через какое-то время оплодотворенные цветки дают плод. Итак, пыльца — неотъемлемая часть жизненного цикла, без нее нет ни плода, ни растения. Аллергеном является молекула, производимая зерном пыльцы. К примеру, для березы таковым является белок Bet v1 и Bet v2.

Не все растения опасны, и не всякая пыльца раздражает слизистую. Только ветроопыляемые виды, то есть те, у которых пыльцу переносит ветер, могут вызывать аллергии. Но этого еще недостаточно: чтобы вызвать острую реакцию, растение должно производить пыльцу в большом количестве или она должна быть очень мелкой и обладать сильным аллергическим потенциалом.

Аллергическая реакция происходит в два этапа. При первом контакте с аллергеном происходит сенсибилизация: иммунная система вырабатывает специфические антитела — иммуноглобулины типа Е. Антитела, вступая в контакт с тканевыми клетками, называемыми мастоцитами, превращают последние в настоящие бомбы, готовые взорваться при следующем контакте с аллергеном. Вторая фаза — это собственно аллергическая реакция. Аллерген прикрепляется к антителам, покрывающим мастоциты, и происходит выброс молекул гистамина, а он вызывает воспалительный процесс, лежащий в основе аллергических реакций.

Амброзия — один из самых агрессивных аллергенов, однако с ней может потягаться так называемый кипарис, или японский кедр. Правильнее назвать его криптомерией японской (Cryptomeria japonica), так как в действительности он не является ни кипарисом, ни кедром. Для ботаника знание латинских наименований очень важно, так как обыденные названия могут ввести в заблуждение. Название нашего дерева происходит от греческого kryptos — «тайный» и meros — «часть»; оно относится к семейству кипарисовых, и семена этого чудесного хвойного растения действительно прячутся в шишках. Из названия понятно, что родина растения — Япония, откуда оно перебралось в Корею, Китай, на Тайвань и даже в Реюньон и на Азорские острова. В Японии его называют суги. Один из самых старых экземпляров известен под названием Дземонсуги; считается, что его возраст — более двух тысяч лет. Данный вид был открыт путешествующим ботаником Карлом Петером Тунбергом примерно в 1784 году. Растение было завезено в Англию, а затем и во Францию в 1842 году.

Каждый четвертый японец (то есть более тринадцати миллионов человек) страдает kafun-sho — ужасной аллергией на пыльцу. И в 70 % случаев виновником является пресловутый суги — японский кедр. После Второй мировой войны в Японии в большом количестве сажали криптомерию, чтобы пополнить запасы древесины для восстановления страны. В период с 1950 по 1970 год было высажено четыре миллиона деревьев. Это был «звездный час» криптомерии, но теперь, когда деревья достигли зрелости, они производят невообразимое количество пыльцы. Ее весело подхватывает ветер и… К тому же появление пыльцы криптомерии совпадает с цветением сакуры в феврале. Так что японцы — ценители сакуры — неизбежно сталкиваются с проблемой пыльцы и не расстаются с носовыми платками и масками. Казалось бы, странно, что большинство аллергиков проживают не в сельской местности, как можно было бы предположить, а в городах. Но в городе пыльца оседает на асфальте, на крышах, а не на других растениях, как это было бы в лесу. В итоге медицинские расходы и больничные пособия влетают в копеечку японскому бюджету.

Аллергия на пыльцу японского кедра была выявлена в 1960-х годах, а до того была известна лишь аллергия на амброзию. Но с криптомерией еще не все ясно. С тех пор аллергиков только прибавилось. Сегодня в Японии аллергия считается национальной трагедией. Основной белок — аллерген криптомерии японской называется Cry j11. Наверное, неслучайно, ведь cry значит «плакать». Хлюп.

Сложно представить, чтобы эти прекрасные деревья начисто истребили. Но ведь вместо них можно было бы посадить что-то менее вредоносное! Сейчас существуют сорта растений, не дающие пыльцы, — почему бы их не использовать для новых зеленых насаждений? То же можно сказать и про Европу: вовсе необязательно везде сажать березы и платаны [5]. Конечно, важно уделять внимание озеленению по ряду причин: растительность делает жизнь в городе лучше, приятнее, привносит разнообразие, дарит свежесть… Надо лишь подобрать подходящие сорта.

В наши дни ведутся разработки вакцины от аллергии на злополучную криптомерию на основе генно-модифицированного риса. Такой рис может способствовать формированию иммунитета. В рисе содержится аминокислота, подобная пыльце японского кедра, именно она и необходима для иммунитета. Эксперименты на мышах и макаках уже дали положительные результаты. Осталось понять, насколько генно-модифицированный рис безопасен для здоровья человека [6].

Знаете ли вы, что существует также перекрестная аллергия на пыльцу и продукты питания? Если у вас аллергия на березу, вполне может быть, что у вас еще есть аллергия на яблоки или грецкие орехи. А если у вас аллергия на амброзию, то, возможно, вы не сможете есть бананы и дыни. Аллергию на продукты вызывает вещество, схожее по строению с основным белком-аллергеном. Но еще удивительнее перекрестная аллергия на клещей и морепродукты или на кошачью шерсть и свинину. Не так давно был описан и такой пример: у людей, чувствительных к пыльце кипариса вечнозеленого (Cupressus sempervirens), с возрастом может проявиться аллергия на цитрусовые или на персики. Ученые недавно обнаружили (в 2017 году), что аллергены данных растений относятся к новому семейству белков, запускающих механизм аллергии на пыльцу и пищевые продукты [7]. Но, возвращаясь к нашей криптомерии, теперь известно, что перекрестная аллергия на ее пыльцу и на томаты встречается у… собак.

Аллергии развиваются из-за изменений в окружающей среде, вызванных нашим трансформировавшимся образом жизни. Кроме того, наблюдается прямая связь между аллергиями и загрязнением, когда происходит синергия загрязняющих частиц и пыльцы. Данному явлению даже дали название — поллюэн (от фр. polluant — «загрязнитель» и pollen — «пыльца»). Эти новые частицы могут порождать аллергены, вызывающие астму, респираторные заболевания.

Если вас не беспокоит таяние льдов, вымирание белых медведей, сокращение запасов пресной воды, исчезновение островов Тихого океана и прочие грядущие проблемы человечества, не забывайте о том, что климатические изменения влекут за собой еще и аллергии. Увеличение периодов цветения и количества пыльцы в воздухе, распространение аллергенных растений и т. д. Разве подобные перспективы не вызывают у вас аллергии на климатические изменения?

В Японии были проведены фенологические исследования (то есть исследования сезонных биологических явлений, как, например, цветение растений и распускание листьев), которые показали, что появление пыльцы японского кедра за период с 1983 по 2003 год сдвинулось с семьдесят третьего дня в году на сорок седьмой [8]. Метеорологические наблюдения показали, что за тот же период средняя температура февраля поднялась на 2,1 °C.

Согласно недавнему исследованию, проведенному на острове Чеджудо в Южной Корее, в период с 1970 по 2011 год средняя температура на острове возросла на 1,7 °C. Если раньше, в 2011 году, период выделения пыльцы в северной части острова составлял сорок четыре дня, то к 2017 году этот период увеличился до семидесяти одного дня, а в южной части острова этот период составлял сорок восемь дней в 2011 году и восемьдесят пять дней в 2017 году [9].

Мы все чаще подвергаемся аллергиям, но не из-за того, что коварные растения только и думают, как заставить нас чихать с помощью своей ужасной пыльцы. Мы уже говорили о том, что пыльца необходима растениям для размножения. Что не так с нашим образом жизни — вот о чем стоит задуматься. Ну а для тех, кто столкнулся с аллергией, существуют всевозможные программы помощи [10]. Например, Pollin’air в Лотарингии — это группа профессиональных ботаников и любителей природы, которые отслеживают периоды цветения растений и заблаговременно предупреждают аллергиков, чтобы те могли вовремя принять меры. Чем раньше человек узнает о грядущем цветении, тем проще ему будет поменять свои планы: не стричь газон перед домом в ветреную погоду, не открывать окна днем, не резвиться в поле пшеницы, не сушить белье на улице и всегда мыть волосы перед сном, чтобы зернышки пыльцы не попадали на подушку…