SALUD Y CAMBIO CLIMÁTICO Efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen atmosférico y otros aeroalergenos y sus impactos potenciales en la salud humana. DRA. MARÍA DEL CARMEN CALDERÓN EZQUERRO

PARTICIPANTES ACADÉMICOS Dra. Amparo Martínez Arroyo (Centro de Ciencias de la Atmósfera) Dra. María del Mar Trigo (Universidad de Málaga, España) Dra. Leonor Quiroz García (Laboratorio de Palinología, Escuela Nacional Ciencias Biológicas, IPN) Dr. Francisco Arenas Huertero (Hospital Rojo Gómez) Dra. Guillermina González Mancera (Facultad de Química, UNAM) Dra. María del Carmen Jiménez (Hospital Oftalmológico Conde de la Valenciana) Dr. Luis Terán (Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias) Dr. Guillermo Arturo Guidos Fogelbach (Servicio de Alergia, Centro Médico Nacional Siglo XXI) ALUMNOS: Candidato a Dr. en Biol. César Guerrero Guerra Pasante en M. en C. Amb. Fidel Fuentes Rojas Biol. Tania Robledo Retana Biol. Virginia Patricia Andrade Zavala Biol. Ivonn Santiago López Biol. Ana Vianey Rivera Santamaría QBP. Mario Solís Paredes

INTRODUCCIÓN En las ciudades industrializadas, la incidencia y exposición a aeroalergenos impactan significativamente la salud de más del 20% de la población, dicho porcentaje corresponde a individuos susceptibles de desarrollar cuadros alérgicos al interactuar con el ambiente (Emberlin, 1998; de Weed et al., 2002; Allakhverdi et al., 2005; Okuyama et al., 2007). Los granos de polen suspendidos en la atmósfera, constituyen el principal tipo de aeroalergeno, conociéndose el efecto de algunos tipos polínicos sobre la salud. Su presencia y concentración dependen del tipo de vegetación, factores meteorológicos (temperatura, humedad, precipitación, dirección y velocidad del viento), así como de las variaciones en el clima que repercuten en los tiempos de floración de las plantas, de aquí la importancia del efecto en la vegetación producido por el cambio climático. El polen atmosférico se utiliza como modelo experimental para evaluar la calidad del aire y es considerado como un bioindicador de contaminación ambiental, debido a que partículas suspendidas en el aire pueden adherirse a la exina de los granos.

OBJETIVO GENERAL Monitorear y detectar alérgenos polínicos (granos de polen) dispersos en la atmósfera de la Ciudad de México de manera permanente, mediante el funcionamiento de la Red Mexicana de Aerobiología (REMA-2008), con el fin de generar estimaciones a futuro de los efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen atmosférico y de sus impactos potenciales en la salud humana. Así como, determinar su potencial como bioindicadores de contaminación ambiental.

MEXICO Coordinates: 19º 29´52´´N; 99º 07´37´´W Extension: 1,479 km2 Elevation: 2,400 m above ground level Population: 21,2 millions of people Nº of municipalities (Delegaciones): 16

Estaciones de monitoreo en la Ciudad de México y Toluca Tlalpan Estaciones de monitoreo en la Ciudad de México y Toluca Station Long Lat z Available data from Coyoacán 99º 10’ 33" W 19º 19’ 32" N 2267 August 2008 Iztapalapa 99º 03’ 34" W 19º 23’ 00" N 2223 October 2008 Miguel Hidalgo 99º 12’ 07" W 19º 24’ 38" N 2292 February 2009 Cuajimalpa 99º 16’ 38" W 19º 22’ 52" N 2590 January 2010 Toluca 99°39'45.69" 19°16'36.58" 2688 July 2011

Coyoacán y Miguel Hidalgo Centro de Ciencias de la Atmósfera PARQUE DE CHAPULTEPEC

IZTAPALAPA CUAJIMALPA COLEGIO FRANCO INGLÉS CCH ORIENTE

MÉTODOS Trampa de esporas tipo Hirst (modelo 7-day recording por Burkard) Fluido de silicona como sustancia adhesiva. Glicerogelatina con fucsina básica se utiliza como medio de montaje. Se realizan 4 barridos horizontales por laminilla a 400X (Manual de la REA)

TRAMPA DE ESPORAS TIPO HIRST Volumen de aire aspirado: 10 l/min. Velocidad de giro: 2 mm/h Autonomía: 7 días Trabaja 24 horas al día, 365 días al año

www.atmosfera.unam.mx/rema RESULTADOS 2008 - 2011

Chenopodiaceae-Amaranthaceae (A) PRINCIPALES TIPOS POLÍNICOS Coyoacán (56 tipos polínicos) Miguel Hidalgo (51 tipos polínicos) Iztapalapa (37 tipos polínicos) Cuajimalpa (49 tipos polínicos) Fraxinus (A) Cupressaceae (A) Cupressaceae (A) Fraxinus (A) Alnus (A) Poaceae (A) Casuarina (B) Quercus (A) Poaceae (A) Pinus (B) Pinus (B) Pinus (B) Chenopodiaceae-Amaranthaceae (A) Urticaceae (A) Myrtaceae (B) Liquidambar (B) Quercus (A) Morus (A) Mytaceae (B) Schinus (A) Alergenicidad: Alta (A), Baja (B)

ATLAS POLÍNICO DE LA CIUDAD DE MÉXICO TIPOS POLÍNICOS AEROVAGANTES DE ÁRBOLES DE LA CIUDAD DE MÉXICO

MALEZAS Y PASTOS

IPA Total 67 988 Coyoacán 2008 - 2009 Taxa IPA % Fraxinus 30631 45.05 Cupressaceae 12740 18.74 Alnus 5914 8.70 Poaceae 3187 4.69 Casuarina 2735 4.02 Pinus 2390 3.52 Myrtaceae 2050 3.02 Liquidambar 1659 2.44 Urticaceae 1393 2.05 Quercus 1389 2.04 Schinus 780 1.15 Morus 686 1.01 Chenopodiaceae-Amaranthaceae 465 0.68 Ambrosia 200 0.29 Ligustrum 188 0.28 Buddleia 183 0.27 Asteraceae: Senecio 182 Acer 173 0.25 Salix 158 0.23 Asteraceae: Helianthus 138 0.20 Ricinus 97 0.14 Tilia 89 0.13 Rumex 79 0.12 Populus 70 0.10 Taxa IPA % Asteraceae: Anthemidae 54 0.08 Ulmus 43 0.06 Citrus 37 0.05 Rosaceae 32 Carya 31 Plantago 26 0.04 Palmae 25 Platanus 24 Asteraceae: Lactucaea 17 0.03 Thypaceae Celtis 15 0.02 Olea 10 0.01 Juglans 7 Apiaceae 5 Prosopis 3 0.00 IND Ech Grevillea 2 Acacia 1 IPA Total 67 988

IPA Total 114 451 Coyoacán 2009 - 2010 Taxa IPA % Fraxinus 58965 51.52 Cupressaceae 21718 18.98 Pinus 7301 6.38 Alnus 5671 4.95 Quercus Casuarina 3060 2.67 Poaceae 2776 2.43 Liquidambar 2313 2.02 Myrtaceae 1349 1.18 Schinus 937 0.82 Chenopodiaceae-Amaranthaceae 561 0.49 Urticaceae 535 0.47 Morus 476 0.42 Corylus 431 0.38 Citrus 274 0.24 Tilia 268 0.23 Asteraceae: Senecio 225 0.20 Salix 194 0.17 Ambrosia 192 Buddleia 181 0.16 Rumex 148 0.13 Rosaceae 122 0.11 Acer 116 0.10 Taxa IPA % Populus 93 0.08 Asteraceae: Helianthus 90 Asteraceae: Anthemidae 85 0.07 IND F 84 Ricinus 76 Ligustrum 70 0.06 Artemisia 64 Palmae 51 0.04 Casuarina 46 Mimosa 45 Ulmus 30 0.03 Wigandia 28 0.02 Celtis 27 Thypaceae Juglans 24 IND G 22 Olea 21 Carya 20 Plantago 12 0.01 Grevillea 8 Asteraceae: Lactucaea 6 IPA Total 114 451

IPA Total 86 191 Coyoacán 2010 - 2011 Taxa IPA % Fraxinus 56521 65.58 Cupressaceae 11344 13.16 Alnus 5536 6.42 Pinus 1688 1.96 Myrtaceae 1661 1.93 Casuarina 1640 1.90 Quercus 1382 1.60 Poaceae 864 1.00 Liquidambar 827 0.96 Urticaceae 788 0.91 Schinus 632 0.73 Corylus 562 0.65 Morus 386 0.45 Chenopodiaceae-Amaranthaceae 359 0.42 Buddleia 208 0.24 Ambrosia 182 0.21 Asteraceae: Senecio 159 0.18 Salix 154 Ricinus 150 0.17 Rosaceae 134 0.16 Asteraceae: Helianthus 126 0.15 Asteraceae: Anthemidae 110 0.13 Ligustrum 96 0.11 Rumex Taxa IPA % Acer 92 0.11 Populus 63 0.07 Palmae 56 0.06 Artemisia 53 IND F 39 0.05 Fagus 38 0.04 Juglans 25 0.03 IND G Mimosa 21 0.02 Thypaceae Carya 20 Citrus 18 Wigandia 17 Celtis 15 Tilia 14 Platanus 13 Plantago 11 0.01 Acacia 8 Brassicaceae IND H 7 Tamarix 5 IPA Total 86 191

Índice Polínico Anual Total (IPA) IPA Total Estación 2008-2009 2009-2010 2010-2011 Coyoacán 67 988 114 451 86 191 Miguel Hidalgo 41 733 104 992 84 951 Cuajimalpa ----- 50 898 Iztapalala 15 875 15 598

3500 3200 400 1200 350

Fraxinus 2008 - 2009 VARIACIÓN ESTACIONAL Pg/m3 VARIACIÓN INTRADIARIA Hours

SALUD - Conjuntivitis (picor ocular y lagrimeo intenso) Establecer la relación entre los aeroalergenos polínicos y las respuestas alérgicas de sujetos sensibilizados que son tratados en diversos hospitales de Salud. ALERGIAS - Conjuntivitis (picor ocular y lagrimeo intenso) - Rinitis y/o rino-conjuntivitis - Espasmos bronquiales - Urticaria

ALERGIAS La Organización Mundial de Alergia ha dictaminado que las enfermedades de tipo alérgico, representan la epidemia del siglo XXI. En México las enfermedades alérgicas han aumentado de forma considerable en los últimos años, cifras dadas a conocer por la Secretaría de Salud, reportan que existe un número elevado de casos que oscilan entre un 25 a 30% de la población (Blanquet, 2007). La alergia al polen o polinosis es una enfermedad común causada por la reacción de hipersensibilidad del tracto respiratorio y conjuntiva del ojo a los granos de polen. Esto se refiere a manifestaciones de ALERGIA ESTACIONAL POR LA RECURRENCIA DE LOS SINTOMAS en individuos sensibilizados. Los pólenes de malezas, pastos y árboles son considerados como uno de los agentes causales más importantes de las enfermedades alérgicas: asma y rinitis alérgica, principalmente (Blanquet 2007).

INER IOCV Se realizó una búsqueda de información clínica vertida en los expedientes de pacientes que son tratados como alérgicos o asmáticos en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (INER) de la Ciudad de México y del Centro Médico, así como de pacientes con conjuntivitis alérgica tratados en el Instituto Oftalmológico Conde de Valenciana (IOCV). Lo anterior tuvo como base conocer los antecedentes de los pacientes, qué tipo de alérgenos a los que están expuestos les provocan respuestas alérgicas, en que épocas del año, etc. A la fecha y partiendo del 2008 se han revisado 224 expedientes de pacientes atendidos en el IOCV, en donde se tienen los resultados de las pruebas cutáneas que determinan respuestas positivas o negativas a los diversos tipos polínicos probados. Asimismo, se revisaron 371 expedientes clínicos del INER, los cuales pertenecen a la clínica 11 de Inmunología y alergia, y 945 expedientes del Centro Médico. CM

El análisis exploratorio de datos realizado hasta el momento, muestra lo siguiente: Porcentaje de respuestas positivas obtenidas en las pruebas cutáneas realizadas en pacientes con diversos tipos de alérgenos. CENTRO MÉDICO INER Frecuencia de sensibilidad a alergenos de cada paciente vs. edad

Porcentaje de pacientes que responden positivamente a polinosis en el INER y en el IOCV.

CENTRO MÉDICO Frecuencia de pacientes que presentaron alergias con respecto a su edad INER La mayor frecuencia la alcanzan los grupos de niños entre los 5 y 15 años de edad. Siendo ésta, la población más vulnerable a la exposición a aeroalérgenos polínicos

Respuestas de pacientes del INER a árboles, malezas y pastos Porcentaje de individuos tratados en el INER que responden a diferentes alérgenos polínicos a los que están sensibilizados. El número mayor de pacientes del INER respondieron a pólenes de árboles, seguidos por pastos y malezas. Asimismo, el 6% de sujetos presentaron reacción, principalmente a 1, 2, 5 y 9 tipos polínicos diferentes de árboles y pastos. Y aproximadamente el 1% respondieron hasta 13 tipos polínicos de árboles, 9 de pastos y 6 de malezas.

ALERGENICIDAD DE PACIENTES POR EXPOSICIÓN A PÓLENES Porcentaje de alergenicidad de pacientes atendidos en el IOCV 50% 52% Se observa que el 52.5% de sujetos con conjuntivitis alérgica respondieron a pólenes de Betula, Mezquite (Prosopis), Encino (Fagaceae) y Olivo (Olea), principalmente. Se observa que el 50% de las respuestas alérgicas corresponden a pólenes del las familias Oleaceae (Fraxinus, Ligustrum), Fagaceae (Quercus) y Betulaceae (Alnus, Betula).

CENTRO MÉDICO INSTITUTO OFTALMOLÓGICO CONDE DE VALENCIANA Distribución por edades y género de pacientes con conjuntivitis alérgica los cuales respondieron positivamente a pruebas cutáneas con extractos de alérgenos polínicos de 2008 a 2010. Frecuencia de pacientes que responden a Fraxinus, por género y edad.

Porcentaje de ingresos al INER por enfermedades alérgicas. Observándose el incremento en los meses de enero, febrero y marzo y posteriormente en junio y julio. Lo que coincide con las concentraciones de pólenes más altas registradas en el aire de la Ciudad de México según la ReMA.

EL POLEN ATMOSFÉRICO COMO INDICADOR DE CAMBIO CLIMÁTICO Generar estimaciones a futuro de los efectos de cambio climático en la distribución y concentración de polen atmosférico (y otros alergenos) y de sus impactos potenciales en la salud humana. Crear mapas a futuro que muestren la distribución potencial de polen atmosférico bajo condiciones de cambio climático. Identificar zonas con mayor propensión a mostrar impactos negativos por cambio climático en la salud humana. Cuando se tenga el registro polínico de al menos 5 años continuos de monitoreo del aire, será posible hacer los calendarios polínicos de cada zona e iniciar la estimación de la distribución de los tipos polínicos de interés, con base en los escenarios de temperatura y precipitación disponibles para la Ciudad de México. Cuando se tenga el registró polínico de al menos 10 años continuos de monitoreo del aire, será posible establecer el efecto del Cambio Climático sobre la floración de las plantas, cuyos pólenes se han determinado en la atmósfera de la Ciudad de México y en otros estados de la República Mexicana donde se establezca la REMA.

THE INFLUENCE OF TEMPERATURE AND CLIMATE CHANGE ON THE TIMING OF POLLEN RELEASE IN THE NETHERLANDS. Arnold J. H. Van Vliet., et al. 2002 Fechas de inicio del periodo de floración y liberación de polen de Betula de 1970 a 2000. Fecha de inicio del periodo de floración para Rumex, Urtica y Sambucus de 1960 a 2099 bajo el escenario HadCM2Sa1.

CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMOSFERA

RED MEXICANA DE AEROBIOLOGÍA 13 629 VISITAS AL 17/10/2011

http://www.atmosfera.unam.mx/rema/ VISITAS 13 629

SEMAFORO DE POLEN DEL AIRE

AGRADECIMIENTOS PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN EN CAMBIO CLIMÁTICO CENTRO VIRTUAL DE CAMBIO CLIMÁTICO INSTITUTO DE CIENCIA Y TECNOLÓGIA DEL D.F.-ICyTDF CENTRO DE CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA, UNAM- CCA PROGRAMA DE APOYO A PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA-PAPIIT AGENCIA ESPAÑOLA DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL- AECI INSTITUO NACIONAL DE ENFERMEDADES RESPIRATORAS-INER PROGRAMA DE ESTACIONES METEOROLÓGICAS DE BACHLLERATO UNIVERSITARIO – PEMBU CENTRO MÉDICO PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN EN CAMBIO CLIMÁTICO INSTITUO OFTALMOLÓGICO CONDE DE VALENCIANA

LABORATORIO DE BIOINDICADORES DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL, DEPARTAMENTO DE CIENCIAS AMBIENTALES César Guerrero (Doctorado) Fidel Fuentes (Maestría) Dra. Ma. Carmen Calderón Licenciatura Marisol Olivé Virginia M Ana Vianey Adriana Guerrero Tania Robledo

Fraxinus: (Fresno) Cupressaceae 19 géneros autóctonos en Europa Tetraclinis y Juniperus ( Cupressus y Thuja)Cipreses, tuyas y enebros). Asi como representa otras familias difíciles de distinguir: Taxaceae, Taxidiaceae. Alnus: Aliso Poaceae:Gramíneas. Con más de 10 000 especies, ej Zea mays (maiz) CHENOPODIACEAE-Amaranthaceae: Hierbas o arbustos Cenizos, pazotes , amaranto, etc. (elotita de golf). Canabis marhiuana, hachís, cáñamo. Fam Cannabáceaes Cannabis sativa Originario de Asia Casuarina: casuarina , pino australiano viene de Australia y Asia Compuestas girasoles Helianthus annuus, hierbas anuales.(entomofilos pero al ser cultivaas sus pólenses llegan al aire. Taraxacum tiene reaccion cruzada con especies de Helianthus annuus. Otras compuestas Lactuceae (diente de leon y Senecio (margarita del monte). Ligustrum fam oleaceas aligustre Quercus: Encinos Urticaceae: Urtica membranaceae, ORTIGA HIERBA ANUAL, capacidad Alergenica alta despues de las gramineas.