INTRODUÇÃO

A família Amaranthaceae é composta por cerca de 180 géneros e 2500 espécies. Classificações baseadas na história evolutiva, baseadas em análises morfológicas e filogenéticas, incluem a família Chenopodiaceae dentro da família Amaranthaceae como uma subfamília, Chenopodioideae¹. A maioria das plantas da família Amaranthaceae são ervas e arbustos ou subarbustos, poucas são árvores. São plantas com ciclos anuais ou perenes, com crescimento perfeitamente adaptado a solos muito salinos, a solos poluídos, a ambientes áridos/hostis; são plantas que toleram substâncias tóxicas (ex.: arsénio) e que inclusivamente fixam e acumulam nos seus órgãos elevadas concentrações dessas substâncias, o que tem contribuído para o seu uso como fitorremediadores de solos contaminados².

A família Amaranthaceae inclui espécies de interesse agronómico, como Spinacia oleracea (espinafre), Beta vulgaris (beterraba) e a Chenopodium quinoa (quinoa), plantas ornamentais, como Amaranthus caudatus (jimboa), mas a grande maioria das espécies são consideradas espécies invasoras. As plantas desta família apresentam uma elevada capacidade de adaptação nas regiões onde a vegetação autóctone tem sofrido com a seca e com as condições climáticas adversas. A sua elevada estabilidade/adaptabilidade em situações desfavoráveis torna-as potenciais fontes principais de pólenes com capacidade de causar sintomatologia alérgica³.

De entre as espécies da família Amaranthaceae, as espécies dos géneros Chenopodium, Salsola e Amaranthus são as principais fontes de alergénios que desencadeiam alergia no verão nos países de clima temperado e seco, como a região oeste dos Estados Unidos, a Austrália, e áreas semidesertas da Arábia Saudita, Kuwait, Índia e Irão⁴. A desertificação de extensas áreas na bacia mediterrânea tem aumentado a incidência destas ervas daninhas, cujo pólen atmosférico tem vindo a causar sintomas de alergia em indivíduos sensíveis, mesmo presente no ar em baixas concentrações^4,5. A capacidade das plantas Amaranthaceae ou Amarantáceas resistirem à seca, o uso ornamental de várias espécies em sebes e plantações irrigadas, bem como a sua presença como planta invasora contaminante na cultura da oliveira, tem aumentado a sua relevância clínica na área mediterrânea. Uma vez que é nos países mediterrânicos que existem as maiores áreas de superfície de olivais do Mundo, onde o pólen de oliveira é uma das principais causas de alergia local, é esperado um aumento de polissensibilizações a estes dois tipos de pólenes⁴. Tem sido reportado um elevado grau de reatividade cruzada IgE entre os alergénios das diferentes espécies da família Amaranthaceae⁶. De igual modo, está documentada a existência de reatividade cruzada entre o pólen desta família com os pólenes de diversas espécies de categorias taxonomicamente diferentes, como de espécies das famílias Oleaceae (Olea europaea, Fraxinus, Ligustrum, Syringa vulgaris), Poaceae (Lolium perenne, Phleum pratense), Betulaceae (Betula verrucosa), Plantaginaceae (Plantago lanceolata), Fabaceae (Robinia pseudoacacia)^7-10 e Asteraceae (Artemisia e Ambrosia)¹¹. Doentes com alergia ao pólen de Chenopodium também podem apresentar síndrome de alergia oral após a ingestão de frutos frescos, como melão, banana e pêssego, assim como ao alho, e doentes com alergia Salsola à especiaria açafrão¹².

O elevado número de alergénios moleculares identificados nos grãos de pólen de várias espécies de Amaranthaceae, assim como os de outras espécies de ervas, são restritos a algumas das principais famílias de proteínas: as enzimas, especialmente as envolvidas no metabolismo da pectina (exemplo: pectato liases, pectina metilesterases e poligalacturonases), proteínas homólogas às defensinas, proteínas similares a Ole e 1, as proteínas de transferência lipídica não específicas e os panalergénios: profilina e polcalcina¹³. Nestas famílias de proteínas incluem-se os alergénios detetados nos grãos de pólen de Chenopodium album (Che a 1, Che a 2 e Che a 3), Salsola kali (Sal k 1, Sal k 3, Sal k 4 e Sal k 5) e de Amaranthus retroflexus (Ama r 2)⁴.

Em termos de morfologia, os grãos de pólen produzidos pelas plantas da família das Amaranthaceae são estenopolínicos (ao microscópio ótico não revelam diferenças morfológicas ao nível da espécie ou género), são esféricos, de tamanho pequeno a médio (dimensão varia entre 20 a 29 μm de diâmetro), de contorno ondulado, polipantoporados com número de poros normalmente superior a 50.

A exina tem uma espessura de 2μm e apresenta grânulos finos. O grão assemelha-se a uma bola de golfe^4,14.

Este trabalho teve como objetivo analisar a prevalência e o comportamento aerobiólogico do pólen de Amaranthaceae na região do Alentejo entre os anos de 2001 e 2019, analisar a influência dos fatores meteorológicos sobre as concentrações de pólen atmosférico e avaliar os níveis de exposição.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para este estudo utilizaram-se os dados das monitorizações de pólen de Amaranthaceae da estação de monitorização de Évora (38º 34’ N; 7º 54’ E, altitude média de 300 m acima do nível do mar), da Rede Portuguesa de Aerobiologia da Sociedade Portuguesa de Alergologia e Imunologia Clínica RPA - SPAIC, de 2001 a 2019.

A metodologia utilizada pela RPA-SPAIC nas monitorizações segue as recomendações da European Aerobiology Society e a norma europeia EN 16868:2019¹⁵, baseou-se no uso do método volumétrico de Hirst, com recurso a um coletor Burkard 7-Days Volumetric Spore-Trap® e toda a metodologia a ele associada^16,17.

Neste trabalho para a determinação da Estação de Pólen Atmosférico Principal - EPAP utilizou-se o método de Nilsson & Persson¹⁸. Segundo esta metodologia, a EPAP corresponde ao período em que a soma das concentrações polínicas é superior a 5% e inferior a 95% do pólen total coletado. Determinaram-se as caraterísticas da EPAP (data de início, data do fim, duração em número de dias, o valor médio da concentração média diária desses períodos, os valores das concentrações máximas absolutas e data do seu registo) e a prevalência deste pólen no espetro polínico da atmosfera da região.

Neste estudo para a grande maioria das análises apenas foram incluídos anos completos, daí que nalguns cálculos os anos 2015 e 2016 não tenham sido considerados devido a falhas e/ou problemas técnicos.

Para a análise da influência dos parâmetros meteorológicos sobre as concentrações atmosféricas médias diárias do pólen de Amaranthaceae efetuaram-se análises de correlação de Spearman entre as concentrações médias diárias do pólen atmosférico de Amaranthaceae e os valores diários dos parâmetros meteorológicos (temperatura máxima, média e mínima do ar, humidade relativa, radiação global total, insolação, quantidade de precipitação, velocidade média e direção do vento) dos anos de 2002 a 2019. Os dados meteorológicos utilizados foram fornecidos pelo Instituto Português do Mar e da Atmosfera - IPMA.

Analisou-se o número de dias e as respetivas datas em que a concentração média diária foi superior a 10 grãos de pólen/m3, valor limiar referido pelos investigadores Feo Brito et al.¹⁹ a partir do qual se podem desencadear sintomas de alergia em indivíduos com alergia a este tipo de pólen.

Para averiguar da existência ou não de diferenças interanuais e a existência de tendências nos índices de pólen anuais, nas caraterísticas da estação polínica e no número de dias com concentrações superiores ao valor limiar de alergia, efetuaram-se testes de Kruskal-Wallis e análises de regressão linear, respetivamente. Todas as análises estatísticas foram efetuadas através do programa IBM SPSS Statistics 22.0.

RESULTADOS

A representatividade do pólen de Amaranthaceae no espetro polínico da atmosfera de Évora (Tabela 1), variou entre 0,2% (ano 2014) e 0,9% (ano 2005), com uma média de 0,5%. 2013 foi o ano em que se coletou menos pólen de Amaranthaceae da atmosfera, com o valor total anual de 251 grãos de pólen, e 2008 o que se coletou mais pólen, com o valor de 602 grãos de pólen.

Em média coletaram-se 400 ± 112 grãos de pólen por ano (Tabela 1).

Tabela 1 Dados totais anuais e principais características da Estação de Pólen Atmosférico Principal (EPAP) do pólen Amaranthaceae na atmosfera de Évora e sua representatividade no espetro polínico da localidade (2001 a 2019) 

A distribuição das concentrações do pólen atmosférico das Amarantáceas ao longo do ano na região de Évora é apresentada na Figura 1. A estação polínica decorreu durante de um longo período, de abril a outubro, com dois períodos no ano de níveis mais elevados, um a partir de finais de abril a junho (primavera) e um segundo de agosto a setembro (verão), como se pode também observar na Tabela 2.

Figura 1 Valores médios e valores máximos diários do pólen de Amaranthaceae dos anos de amostragem (2001-2019) da atmosfera de Évora. 

Tabela 2 Valores da máxima concentração média diária (pico polínico) do pólen atmosférico de Amaranthaceae e respetivas datas registados em Évora na primeira metade do ano (janeiro a junho) e na segunda metade do ano (julho a dezembro) durante o período de estudo de 2001 a 2019 

O início da EPAP ocorreu entre 30 de março (2018) e 12 de maio (2001 e 2013) e o fim foi entre 13 setembro (2012) e 25 de outubro (2014), em termos médios de 27 de abril a 3 de outubro. A duração da EPAP variou entre 137 dias (2001) a 195 dias (2019), com uma duração média de 161 ± 16 dias (Tabela 1). Os picos polínicos (concentração média diária máxima absoluta) durante a primeira metade do ano registaram-se maioritariamente no mês de maio, e os da segunda metade do ano verificaram-se sobretudo no mês de setembro.

O pico polínico mais precoce registou-se em 2008, a 26 de abril, e o mais tardio, a 14 de setembro de 2001, 2010 e 2018. Os seus valores de concentração durante o primeiro período variaram entre 8 grãos/m3 (2001,2011, 2013) e 24 grãos/ m3 (2002, 2012) e durante o segundo período entre 6 grãos/ m3 (2002, 2014) e 16 grãos/ m3 (2007) (Tabela 2).

Registaram-se diferenças estatisticamente significativas entre os anos de estudo no que diz respeito à duração da estação polínica (p = 0,019 < 0,05) e à data em que se registou o pico polínico na segunda metade do ano (p = 0,014 < 0,05). Para as outras caraterísticas da estação polínica as diferenças entre os anos não foram estatisticamente significativas (p>0,05).

A Tabela 3 mostra os resultados obtidos da análise de correlação de Spearman entre as concentrações médias diárias do pólen de Amaranthaceae e os valores médios diários dos diferentes parâmetros meteorológicos. Obtiveram-se correlações estatisticamente significativas com sinal positivo para os parâmetros da temperatura, radiação global e insolação, velocidade do vento e os ventos provenientes

de NW e W; e obtiveram-se correlações estatisticamente significativas negativas para a humidade relativa e precipitação e ventos de N, NE, E, SE e SW.

Tabela 3 Coeficientes de correlação de Spearman entre as concentrações médias diárias do pólen atmosférico de Amaranthaceae e os parâmetros meteorológicos (2002-2019). 

*0,01<p≤0,05; **0,001<p≤0,01; ***p≤0,001

Durante os anos de amostragem registaram-se vários dias com concentrações médias diárias do pólen de Amaranthaceae superiores a 10 grãos /m3, o número de dias máximo registado foram 7 dias (anos 2004 e 2009), mas também houve anos em que as concentrações médias diárias não atingiram esse nível (anos 2001, 2010 e 2014).

As concentrações médias diárias superiores a 10 grãos/m3 registaram-se em maio, início de junho, agosto e setembro (primavera e verão), maioritariamente em maio (primavera) (Tabela 4). Pela análise de regressão linear (Tabela 5) há a salientar que ao longo dos anos de estudo se verificou uma tendência estatisticamente significativa (p<0,05) para o aumento da duração da estação polínica, com datas de término mais tardias. Para as restantes características da estação polínica as tendências observadas não foram estatisticamente significativas (p>0,05).

Tabela 4 Número de dias e datas em que a concentração de pólen de Amaranthaceae foi superior a 10 grãos de pólen/m3 de ar (2001 a 2019) 

Tabela 5 Tendências na estação polínica das Amaranthaceae na região de Évora (2001 a 2019) 

DISCUSSÃO

O pólen de Amaranthaceae apresentou uma baixa representatividade no espetro polínico da atmosfera da localidade de Évora, sempre inferior a 1% do pólen total coletado, e um índice médio de pólen de cerca de 400 grãos, resultados semelhantes aos encontrados para esta mesma região num estudo anterior de Camacho et al.²⁰.

Segundo os estudos de Camacho et al.^20,21, este tipo polínico apresenta os seus maiores índices de pólen anual e, consequentemente, uma maior representatividade, superior a 1%, na localidade de Portimão, seguindo-se as localidades de Lisboa e Funchal. A sua baixa representatividade no espetro polínico da atmosfera de Évora seria critério para desvalorizar a sua importância e a não inclusão no calendário polínico. Este estudo vem mostrar a importância da sua inclusão.

No presente estudo verificou-se que ao longo dos anos ocorreu a tendência para uma redução dos índices de pólen anual que em termos estatísticos não foi significativa (p>0,05, R2 = 0,11). Esta tendência foi também observada para este tipo polínico por Camacho et al.²¹ em Ponta Delgada, Portimão e Porto e, em Espanha, por Ziello et al.²² no estudo Changes to Airborne Pollen Counts across Europe. Neste último estudo o resultado encontrado para Espanha não era o esperado, uma vez que noutros países se registava um aumento. As possíveis explicações referidas foram a intensificação do controlo de ervas daninhas e a redução da área de terras dedicada à agricultura para produção de bioenergia. Através da análise dos resultados verificou-se que a estação de pólen atmosférico principal - EPAP de Amaranthaceae em Évora teve início em finais de abril/ inícios de maio e terminou a finais de setembro/ finais de outubro, com uma duração média de 161 dias. Sabe-se que as plantas desta família se adaptam muito facilmente e, consequentemente, conseguem colonizar zonas com condições adversas, tolerando temperaturas muito elevadas e stress hídrico, fatores limitantes ao desenvolvimento biológico da maioria das plantas, particularmente das herbáceas. Por se tratar de um tipo polínico apenas identificável ao nível taxonómico Família, implica que o pólen monitorizado tem origem em muitas espécies que vão tendo floração de forma sucessiva e sobrepondo-se umas a seguir às outras, o que explica o longo período de polinização, por vezes de aproximadamente 200 dias, como foi o caso dos anos 2019 e 2014, com 195 e 194 dias, respetivamente.

Embora as diferentes espécies da família Amaranthaceae polinizem durante a maior parte do ano²³, existem dois períodos em que os níveis são mais elevados, um na primavera e outro no final do verão. Em termos quantitativos, o primeiro período foi mais importante que o segundo. Em Évora, o primeiro período ocorreu entre 26 de abril e 4 de junho, maioritariamente em maio. O mês de maio coincide com elevadas concentrações de outros taxa alergenicamente importantes, como gramíneas e oliveira²⁰ e, segundo Weber⁷, este tipo de pólen tem reatividade cruzada com os grãos de pólen desses taxa. O segundo período ocorreu, fundamentalmente, entre 20 de agosto a meados de setembro. Villalba et al.⁴ referem que as Amarantáceas também florescem de junho a outubro na tentativa de ultrapassar a baixa produção e libertação de pólen por estas plantas comparativamente às de outras plantas anemófilas, altura em que a maioria das espécies de climas de latitudes temperadas já terminaram o seu principal período de polinização.

Também em Évora, durante o período do ano em que se regista o segundo pico (final de verão), o pólen de Amaranthaceae é um dos pólenes predominantes na atmosfera^20,21, em agosto e setembro está entre o segundo e quarto tipo predominante na atmosfera, com percentagens entre 5 e 10%. Por conseguinte, poderá ter impacto na saúde dos doentes sensibilizados, podendo ser causa de sintomatologia alérgica nesta altura do ano, como os investigadores Elvira-Rendueles et al.²⁴ referem no seu estudo.

O pólen da família Amaranthaceae, apesar da sua baixa representatividade no espetro polínico, não deixa de ser importante, pois durante a primavera e no final do verão atinge por vezes concentrações na atmosfera que podem desencadear sintomatologia de alergia. O pólen de Amaranthaceae é a primeira causa de polinose em algumas regiões do Sul da Europa, do Oeste dos Estados Unidos da América, da Arábia Saudita, do Kuwait e do Irão⁴. Em Espanha, a sensibilização ao pólen de Amaranthaceae está entre os seis principais tipos de sensibilização polínica², variando entre 5% (Santander, Norte de Espanha) e 58% (Toledo, Centro de Espanha), em média 31%^24,25. Num estudo multicêntrico efetuado em Espanha, a sensibilização ao pólen de Amaranthaceae chega a ocupar o terceiro lugar, vindo após as sensibilizações aos pólenes de gramíneas e oliveira, o que contrasta com a representação média deste pólen no espetro polínico da atmosfera que é cerca de 1,6% do pólen total coletado²⁵. Em Portugal, são poucos os estudos publicados que referem a sensibilização a este tipo polínico. Num estudo efetuado em Évora, em 2013, numa amostra de 590 doentes que frequentavam a Consulta Externa de Imunoalergologia do Hospital Distrital de Évora, 142 doentes apresentaram sensibilização a pólenes (24%), destes 56% apresentaram ao pólen de Chenopodium album, a segunda maior taxa de sensibilização encontrada, depois da encontrada para o pólen de gramíneas (99%)¹⁷. Noutros estudos, verificou-se que em Lisboa foi o quarto tipo polínico mais sensibilizante (8%)²⁶, o quinto na região Centro²⁷ e o terceiro em Portimão (Algarve)¹⁷. Em termos futuros, seria vantajoso a realização de estudos multicêntricos para conhecer a real sensibilização a este tipo de pólen em Portugal.

Sabe-se que as condições meteorológicas durante o período de polinização influenciam as concentrações polínicas presentes na atmosfera, o que é bem visível nos resultados obtidos, onde a temperatura, insolação e radiação global influenciaram de forma positiva a quantidade de grãos de pólen de Amaranthaceae na atmosfera de Évora e a precipitação e humidade relativa afetaram negativamente a mesma. Estes resultados vão de encontro aos referidos noutros estudos^28,29.

Segundo estudos, em toda a Europa o aumento da temperatura contribui para um avanço fenológico e conduz a um aumento das concentrações de pólen das plantas arbóreas que florescem no inverno e no início da primavera^22,30,31,32. Porém, poucos são os estudos que focaram a sua análise nas tendências de outras caraterísticas fenológicas também importantes, como a data de término e a duração da estação polínica. Desta forma, o aumento da duração da estação polínica e a data do término da EPAP das Amarantáceas, tendências estatisticamente significativas aqui observadas, podem estar relacionados, como referem os investigadores Rodriguez de la Cruz et al.²⁸ e Ruiz-Valenzuela e Aguilera³³, ao conhecido efeito das alterações climáticas que conduz ao prolongamento dos períodos de polinização^34,35 deste tipo de plantas que ganham vantagem ao tolerarem condições habitualmente adversas para a grande maioria das plantas.

Contudo, são necessários mais estudos, com o uso de mais estações de monitorização com longos períodos de observação, no sentido de se averiguar se esta tendência se verifica também noutros locais/regiões e de modo a reforçar os resultados obtidos no presente estudo.

CONCLUSÃO

Na região do Alentejo, o pólen das Amarantáceas encontra-se presente na atmosfera durante a primavera e verão, destacando-se dois períodos no ano em que os seus níveis na atmosfera são mais elevados. O primeiro período, em maio, que coincide com o período de polinização de taxa de elevada alergenicidade, como as gramíneas e a oliveira, com os quais apresenta reatividade cruzada. O outro período, no final do verão, apesar das concentrações serem inferiores às do primeiro período, certamente não é menos importante, dado que é o pólen que predomina na atmosfera, dadas as condições meteorológicas serem mais adversas nessa altura do ano.

Apesar da sua baixa representatividade no espetro polínico da atmosfera e das baixas concentrações registadas, importa monitorizar os grãos de pólen destes taxa, incluí-lo no calendário polínico da região, uma vez que se registam dias cujos níveis atmosféricos ultrapassaram os níveis de exposição com risco de desencadearem sintomatologia alérgica.

As condições meteorológicas influenciam claramente os níveis polínicos presentes na atmosfera. A temperatura e os parâmetros relacionados com a luz influenciam positivamente, enquanto a quantidade de precipitação e a humidade relativa apresentam uma relação negativa.

Prevê-se que o risco de sensibilização a este tipo de pólen tenda a aumentar, quer porque as alterações climáticas e ambientais têm conduzido à desertificação de extensas áreas que são rapidamente colonizadas por membros da família Amaranthaceae, quer pelo uso destas plantas como ornamentais, do seu uso na cultura irrigada, bem como a sua presença como erva daninha nos olivais que tem vindo a ganhar uma crescente importância na bacia do Mediterrâneo e, em particular, na região do Alentejo.