گرده علف چاودار؛ عامل اصلی آلرژی‌های بهاری در ملبورن

هوای «بهار» در ملبورن چطور واقعی‌تر می‌شود؟

وقتی بیشتر استرالیایی‌ها¹ می‌گویند «بهار در هواست»، معمولاً منظورشان بلندتر و گرم‌تر شدن روزهاست. اما در ملبورن² این جمله گاهی معنای کاملاً واقعی پیدا می‌کند: هوای بهار پر از گردهٔ گیاهانی می‌شود که تازه شروع به گل دادن کرده‌اند. برای حدود یک‌پنجمِ ساکنان ملبورن²، این فصل یعنی افزایش مشکلات تنفسی مثل تب یونجه و آسم فصلی.

متهم اصلی: گردهٔ علف‌ها

عامل اصلی علائم، آلرژن‌های موجود در گردهٔ علف‌ها است. از اکتبر تا دسامبر، شمارش گرده در ملبورن² هر روز اندازه‌گیری و منتشر می‌شود تا افرادی که تب یونجه دارند بدانند دقیقاً چه چیزی تنفس می‌کنند. با این حال، اگرچه پایش فعلی می‌تواند گردهٔ علف را از انواع دیگر جدا کند، معمولاً نمی‌تواند نشان بدهد گرده دقیقاً از کدام گونهٔ علف آمده است؛ چون زیر میکروسکوپ، گردهٔ بیشتر علف‌ها شبیه هم دیده می‌شود.

به همین دلیل، در ملبورن² معمولاً معلوم نیست گردهٔ علفِ موجود در هوا از یک نوع علف می‌آید یا از چند نوع؛ و این ترکیب در طول فصل یا بین سال‌ها چطور تغییر می‌کند.

چرا دانستن گونهٔ علف مهم است؟

چون بعضی علف‌ها خیلی آلرژی‌زاتر از بقیه‌اند و دانستن «مواجههٔ دقیق فرد با گرده» می‌تواند به آلرژی‌شناسان کمک کند درمان مناسب‌تری انتخاب کنند. علاوه بر این، طوفان‌های شدید بهاری می‌توانند «آسمِ طوفان تندری» را تحریک کنند؛ رخدادهایی که به‌طور میانگین هر هفت سال یک‌بار ملبورن² را درگیر می‌کند. از آنجا که این رخدادها با گردهٔ علف چاودار ارتباط دارد، ردیابی زمان‌هایی که گردهٔ این علف در هواست، برای مشخص کردن دوره‌های پرخطر استفاده می‌شود.

در سال ۲۰۱۶، ملبورن² بزرگ‌ترین اپیدمی آسمِ طوفان تندری در جهان را تجربه کرد که بنا بر گزارش‌ها به بیش از ۳۵۰۰ مراجعه به اورژانس، افزایش ۶۷۲ درصدی بستری‌های تنفسی و ۱۰ مرگ انجامید.

پژوهش چه کار کرد: شناسایی گرده با DNA

برای تصویر دقیق‌تر از آنچه در هوای ملبورن² هست، تیم پژوهشی دانشگاه ملبورن³ از متابارکُدینگ DNA استفاده کرد تا ترکیب گونه‌ها را در نمونه‌های هفتگی هوا طی دو سالِ پیاپی شناسایی کند. متابارکدینگ DNA روشی است برای شناسایی گونه‌هایی که ردِ مواد ژنتیکی خود (DNA محیطی) را در یک نمونه گذاشته‌اند؛ چه نمونه آب دریا باشد، چه خاک، یا مثل این پژوهش، هوا. این روش به «بارکُد»های کوتاه و منحصربه‌فردی تکیه دارد که در مادهٔ ژنتیکی هر گیاه و جانور وجود دارد؛ شبیه اسکن بارکُد یک کالا در فروشگاه برای فهمیدن اینکه دقیقاً چه محصولی است.

پژوهش نشان داد بیشتر بارکُدها مربوط به علف چاودار چندساله است و سهم‌های کوچک‌تری از علف‌هایی با نام‌های کمتر آشنا دیده می‌شود؛ مثل Velvet grass (که با نام Yorkshire Fog هم شناخته می‌شود)، Sweet vernal grass و Bent grass. جالب اینکه علف‌های نیمه‌گرمسیری، از جمله Bermuda/Couch، Buffalo و Bahia—که معمولاً در چمنِ حیاط‌ها و زمین‌های ورزشی دیده می‌شوند—تقریباً در نتایج دیده نشدند. همچنین Timothy grass که در اروپا برای مبتلایان به تب یونجه مشکل‌ساز است، اصلاً در نمونه‌ها ظاهر نشد.

قدم بعدی: اندازه‌گیری دقیق‌تر با qPCR

متابارکدینگ برای فهمیدن «چه گونه‌هایی حاضرند» عالی است، اما در اندازه‌گیری دقیق مقدار DNA محدودیت دارد. بنابراین پژوهشگران برای تعیین دقیق‌تر سطح DNA گرده، از روش qPCR (واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمّی) استفاده کردند تا DNA چهار علفِ پرتکرار را که متابارکدینگ شناسایی کرده بود، اندازه بگیرند.

تحلیل‌ها نشان داد DNA علف چاودار در هوای ملبورن² به‌مراتب از بقیه بیشتر است. همچنین گردهٔ علفِ معلق در هوا و DNA علف چاودار با هم بالا و پایین می‌شوند؛ یعنی در بیشترِ بهار، علف چاودار احتمالاً گردهٔ اصلیِ هوایی است که مردم نفس می‌کشند.

هشدارهای بهداشتی و پروژهٔ CARISTA

از سال ۲۰۱۶، ملبورن² هشدارهای اضطراری آسمِ طوفان تندری را بر اساس پیش‌بینی شمارش گردهٔ علف و وضعیت هوا صادر می‌کند. در این میان، اینکه چه کسانی در معرض خطر بیشتری هستند اهمیت دارد؛ چون روی تصمیم‌های درمانی اثر می‌گذارد، از جمله اینکه آیا برای پیشگیری، داروی آسم تجویز شود یا نه.

گزارش می‌گوید بیشترِ افرادِ دچار آسمِ طوفان تندری به گردهٔ علف چاودار حساسیت دارند، اما بسیاری هم به علف‌های دیگری مثل Timothy، Bermuda و Bahia واکنش نشان می‌دهند. شواهدی هم مطرح شده که هرچه شدت آلرژی فرد بیشتر باشد، خطر آسم بالاتر می‌رود.

پژوهشگران می‌گویند اگر ارتباط دقیق‌تری بین علائم آسم بهاری و میزان مواجهه با گردهٔ علف‌ها بهتر فهمیده شود، درمان تب یونجه می‌تواند قابل‌اعتمادتر انتخاب شود. همین موضوع پشت مطالعهٔ CARISTA است که اکنون در ویکتوریا⁴ تا ۶۰۰ فرد مبتلا به تب یونجه را جذب می‌کند. از شرکت‌کنندگان خواسته می‌شود آزمایش آلرژی و عملکرد ریه انجام دهند و در فصل گرده—از اکتبر تا دسامبر—علائم خود را ثبت کنند تا مشخص شود نشانگرهای آلرژی چطور به خطر آسم بهاری مربوط می‌شوند. این پروژه همچنین بررسی می‌کند افراد نسبت به آلرژن‌های گونه‌های مختلف علف چگونه «حساس‌شده» هستند.

پایش گونه‌به‌گونه و سؤال‌های بعدی

به گفتهٔ تیم پژوهشی، کنار هم گذاشتن «شمارش گرده»، «متابارکدینگ» و «qPCR» امکان می‌دهد گردهٔ علف تا سطح گونه شناسایی شود و مقدار آن در هوا اندازه‌گیری شود. این رویکرد در عین حال سؤال‌های بیشتری را هم مطرح می‌کند: با تغییر اقلیم، فراوانی و تنوع گردهٔ علف‌ها در هوای استرالیا¹ چه تغییری می‌کند؟ رخدادهای شدید جوی مثل «ابر ال نینیو» چه اثری روی ترکیبِ آنچه در هواست می‌گذارد؟ و این تغییرات برای حدود یک میلیون نفر که هر بهار در ملبورن² منتظر علائم آلرژی هستند چه معنایی دارد؟

پاورقی منابع نام‌ها

¹ Australia

² Melbourne

³ University of Melbourne

⁴ Victoria

⁵ CARISTA

⁶ Environmental Research

⁷ Phys.org