El Orden Pleosporales incluye hongos dematiáceos con distribución cosmopolita y que suelen
comportarse como saprofitos o parásitos de la madera y las hojas. Tienen notable repercusión
agrícola debido a que causan cuantiosas pérdidas económicas por infección de cultivos,
principalmente de cereales, verduras, frutales y pastos, y de plantas en general. En patología
humana y veterinaria se han relacionado con afecciones que van desde colonizaciones cutáneas
leves hasta infecciones diseminadas fatales, pasando por el hecho de que dentro de este orden se
encuentran algunos de los hongos alergénicos más reconocidos como Alternaria y Epicoccum. La
aerobiología de las conidias de Alternaria ha sido ampliamente estudiada por su gran importancia
como fitopatógeno y alérgeno, no obstante, a pesar de que se ha demostrado alta homología entre
algunas de sus moléculas alergénicas y factores de virulencia con las de otros géneros dentro de
los Pleosporales, poco se conoce acerca de la diversidad y distribución en la atmósfera y del efecto
de los factores ambientales sobre estos otros Pleosporales.
Barcelona y su área metropolitana es una zona densamente poblada con un clima templado
influenciado por el mediterráneo y caracterizado por veranos cálidos y secos e inviernos no muy
fríos y otoños y primaveras lluviosos, condiciones consideradas óptimas para el desarrollo de la
mayoría de los hongos. La prevalencia de enfermedades alérgicas en la zona es alta, y la
sensibilización a alérgenos fúngicos afecta a más del 23% de la población atópica, asociándose
principalmente a la frecuencia de las esporas de Alternaria en el aire. No obstante, el aporte de
otros taxones filogenéticamente relacionados con Alternaria a la aerospora de Barcelona se
desconoce. Con el propósito de dilucidar el comportamiento aerobiológico de los Pleosporales en
Barcelona, se procedió a: 1) establecer el comportamiento estacional de las esporas de
Pleosporales más frecuentemente identificadas en el aire de tres regiones en Cataluña con
diferentes características ambientales (Barcelona, Bellaterra y Lleida), su dinámica a través de un
periodo de 15 años y la correlación con los parámetros meteorológicos por medio del análisis
retrospectivo de las bases de datos de la Xarxa Aerobiològica de Catalunya desde 1995 al 2009; 2)
identificar las esporas de Pleosporales (diversidad) en el aire de la ciudad de Barcelona durante el
año 2010, determinando el comportamiento horario y diario de cada taxón y el efecto de las
variables meteorológicas sobre su presencia y variabilidad en la atmósfera; y 3) analizar la
presencia de Pleosporales en el aire y el polvo sedimentado en ambientes intra y extradomiciliarios
de las viviendas de individuos sensibilizados a Alternaria y un grupo control (no sensibilizados al
hongo) en Barcelona durante las cuatro estaciones climáticas y empleando métodos para hongos
viables y no viables, además de determinar los niveles del alérgeno Alt a 1 en las muestras de
polvo del interior de las viviendas.
El estudio retrospectivo de 15 años de monitoreo, permitió establecer que los Pleosporales
mitospóricos predominaron en la aerospora de todas las zonas estudiadas, siendo Alternaria el
taxón más frecuentemente observado. Las mayores concentraciones se presentaron en zonas
rurales (Lleida) o semiurbanas (Bellaterra) comparadas con los ambientes urbanos (Barcelona).
Los Pleosporales mitospóricos presentaron un comportamiento estacional con un incremento del
nivel de las esporas asociado al aumento de la temperatura y la disminución de la humedad
relativa. En contraste, los Pleosporales meiospóricos no mostraron un patrón claro, aunque si
evidenciaron un comportamiento contrario a los mitospóricos, correlacionándose principalmente a
periodos de humedades relativas altas. Durante el año 2010 se identificaron 32 taxones de Pleosporales, nuevamente con el predominio de los estadios mitospóricos a expensas de las
conidias de Alternaria, Epicoccum y Stemphylium. Dentro de los Pleosporales meiospóricos las
ascosporas de Leptosphaeria y Pleospora fueron las más representativas. Aunque el
comportamiento horario no fue común entre todos los Pleosporales, se describió una tendencia a la
liberación diurna (hacia el mediodía) de las esporas entre los mitospóricos y nocturna (hacia la
madrugada) en los meiospóricos. Con respecto al estudio de los ambientes intra y
extradomiciliarios, los hallazgos corroboran la infravaloración de los niveles de hongos cuando se
emplean solamente los métodos para organismos viables ya que no permiten el crecimiento de
Pleosporales meiospóricos y la cuantificación de los mitospóricos en forma de unidades
formadoras de colonias (UFC) da resultados significativamente inferiores a los métodos para no
viables. Adicionalmente se observó que las concentraciones fueron evidentemente mayores en el
exterior que en el interior, y que eran aún superiores cuando la vivienda se ubicaba en zonas
rurales que en semiurbanas. Alternaria fue también el taxón más comúnmente observado en el
método viable, tanto en las muestras de aire en el interior como en las del exterior. En cuanto a las
superficies, aquellas obtenidas de exteriores presentaron un mayor número de esporas o UFC por
cm² y una mayor diversidad de Pleosporales que las de interiores, y estuvieron dominadas por los
Pleosporales productores de macroconidias. Las esporas y UFC fueron significativamente mayores
durante el verano, tanto en el aire interior como en el exterior, no obstante sobre las superficies de
exterior los mayores recuentos se presentaron en invierno o en otoño. Algunas características de
las viviendas, como la presencia de moquetas, la ventilación natural por ventanas abiertas y la
presencia de mascotas, se correlacionaron con los niveles de algunos taxones de Pleosporales.
Los hallazgos sugieren que la abundancia de los Pleosporales en la atmósfera podría representar
riesgo de sensibilización para los individuos expuestos o de exacerbación de los síntomas en los
ya sensibilizados a los alérgenos de Alternaria u otros Pleosporales, debido principalmente a la
reactividad cruzada. Para establecer el riesgo real que supone la exposición a estos agentes, es
necesario demostrar la presencia del gen que codifica para Alt a 1 y la producción de esta proteína
en los géneros de Pleosporales comunes en el aire. También hay que continuar con la búsqueda
de otras moléculas alergénicas determinando la prevalencia de sensibilización a estos nuevos
alérgenos en la población. / Order Pleosporales includes dematiaceous fungi with cosmopolitan distribution and usually
behaving as saprophytes or parasites of wood and leaves. Pleosporales have an important impact
on agriculture because they cause economic losses by infecting crops (mainly cereal, vegetables,
fruits and pastures), and plants in general. In human and veterinarian pathology they have been
linked to a wide range of illnesses from mild skin colonization to fatal disseminated infections, and
through allergy, as the most recognized allergenic fungi (Alternaria and Epicoccum) are comprised
amongst of them. Aerobiology of Alternaria conidia has been intensively studied because of its
huge importance as phytopathogen and allergen; however, despite high homology between some
allergenic molecules and virulence factors with other Pleosporales genera has been demonstrated ,
little is known about the diversity and distribution in the atmosphere of these other Pleosporales and
the effects that environmental factors have on them.
Barcelona and its metropolitan area is a densely populated area with a mild climate influenced by
the Mediterranean Sea. It is characterized by warm and dry summers and mild winters, as well as
by rainy springs and falls. These conditions are considered optimal for the development of most
fungi. The prevalence of allergic diseases in the area is high, and sensitization to fungal allergens
affects more than 23% of the atopic population, mainly associated with the frequency of Alternaria
spores in the air. However, the contribution to the aerospora of Barcelona of other taxa
phylogenetically related to Alternaria is unknown. In order to elucidate the aerobiological behavior of
the Pleosporales in Barcelona, this study aimed to: 1) establish the seasonal behavior of the most
common Pleosporales spores identified in the air of three regions with different environmental
characteristics in Catalonia (Barcelona, Bellaterra and Lleida); their dynamics in the atmosphere
and correlation with meteorological parameters in a 15 years period using data from 1995 to 2009
provided by the Xarxa Aerobiològica de Catalunya , 2) identify Pleosporales spores (diversity) in the
air of Barcelona year 2010, determining for each taxon the hourly and daily distribution and the
effect of meteorological parameters, and 3) analyze the presence of Pleosporales spores in the air
and settled dust in indoors and outdoors housing environments of people sensitized to Alternaria
and a control group (not sensitized to the fungus) in Barcelona, at four moments in the year
corresponding to climatic seasons, using methods for viable and non-viable fungi and also
measuring the alt a 1 allergen in the indoor dust samples.
The study of the 15 years dataset showed that Alternaria was the most frequent mitosporic
Pleosporales taxon in the aerospora of the three studied areas. The highest concentrations
occurred in the rural (Lleida) and suburban (Bellaterra) areas, while the urban environment
(Barcelona) showed lower levels. Mitosporic Pleosporales presented seasonal behavior, increasing
their levels with increasing temperature and decreasing relative humidity. In contrast, meiosporic
Pleosporales did not show a clear pattern, and correlated mainly with periods with high relative
humidity. In 2010, 32 Pleosporales taxa were identified, again with the predominance of mitosporic
stages due to the abundance of Alternaria, Epicoccum and Stemphylium conidia. Within meiosporic
Pleosporales, Leptosphaeria and Pleospora ascospores were the most representative. Regarding
the hourly behavior, mitosporic Pleosporales showed a tendency to be released during daylight
(about noon) while meiosporic Pleosporales showed a nocturnal release tendency (toward dawn).
With regard to the study of indoors and outdoors environments, our results corroborated that fungi
levels were underestimed not only when using measuring methods for viable organisms, which do not allow meiosporic Pleosporales growth, but also when making the quantification of colony
forming units (CFU) of mitosporic taxa and comparing them with total spore counts. Additionally, it
was found that the concentrations were obviously higher outdoor than indoor, and were even higher
in rural than in suburban areas. Alternaria was also the most commonly observed taxon in the
viable method, both in indoor and outdoor air samples. Regarding outdoor surfaces, they showed
higher number of spores or CFU/cm² and higher Pleosporales diversity than indoor surfaces and
were dominated by taxa producing macroconidia. Counts of Spores and CFU were significantly
higher during summer, both in indoors and outdoors air, however, counts of the outdoor surfaces
samples were higher in winter and autumn. Some characteristics of homes, such as presence of
carpets, natural ventilation through open windows and having pets, showed correlations with the
levels of some taxa Pleosporales.
These findings suggest that the abundance of Pleosporales spores in the atmosphere could be a
risk of sensitization to the exposed people and of exacerbation of symptoms in those already
sensitized to allergens of Alternaria or other Pleosporales, mainly due to cross-reactivity. To
establish the actual risk of the exposure to these particles, it is necessary to demonstrate the
presence of the gene coding for Alt a 1 and the production of this protein in common Pleosporales
taxa in the air. It is also important to pursue the search for other allergenic molecules and to
determine the prevalence of sensitization of the population to these new allergens.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/120550 |
| Date | 15 July 2013 |
| Creators | Rúa Giraldo, Alvaro León |
| Contributors | Belmonte, Jordina, Martínez Quesada, Jorge, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Animal, de Biologia Vegetal i d'Ecologia |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 201 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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