Impacto das mudanças climáticas na saúde respiratória pediátrica

A crescente prevalência das doenças alérgicas globais, que atualmente afeta até 30% da população, coincide com as mudanças climáticas em escalada. Essa é marcada por um aumento acentuado nos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, com a ampliação dos níveis de CO2, SO2 e NO2.

Variáveis climáticas, como flutuações de temperatura, mudanças sazonais e aumento da poluição antropogênica, estão amplificando a biodisponibilidade e a alergenicidade de aeroalérgenos como pólen, fungos e ácaros. As mudanças climáticas devem aumentar a intensidade de tempestades severas e inundações, expandindo a umidade para longe do equador e promovendo o crescimento de ácaros e fungos, o que pode agravar doenças respiratórias. Interações sinérgicas entre fungos, bolores e ácaros domésticos em zonas de alta umidade podem intensificar as respostas alérgicas e a hiperreatividade das vias aéreas.

Secas e picos de calor induzidos pelo clima aumentam os incêndios florestais, liberando material particulado (PM), fumaça e poluentes que podem provocar ataques de asma e agravar condições respiratórias alérgicas. Temperaturas elevadas também contribuem para a formação de ozônio ao nível do solo, representando riscos à saúde, especialmente para crianças com alguam enfermidade respiratórias.

A relação bidirecional entre poluição e mudanças climáticas agrava seus efeitos mútuos, sugerindo que o seu impacto na saúde respiratória se intensificará juntamente com eventos climáticos mais severos. Por isso, Domingo e colaboradores (2024) realizaram uma investigação sobre os impactos atuais e futuros da mudança climática na saúde respiratória das crianças.

As crianças são particularmente suscetíveis aos impactos respiratórios das mudanças climáticas. Seus sistemas imunológicos em desenvolvimento aumentam a potencialidade para o desenvolvimento de doenças alérgicas e infecções. Além disso, apresentam taxas respiratórias mais altas. Essa suscetibilidade é ainda mais agravada por atividades ao ar livre frequentes, que as expõem a uma variedade de perigos ambientais, incluindo temperaturas extremas, poluentes do ar e alérgenos.

A natureza em desenvolvimento do sistema imunológico de uma criança pode identificar erroneamente os aeroalérgenos como ameaças, acionando uma reação de hipersensibilidade do tipo 1. Os mais comuns, como pólen, fungos e ácaros, induzem essa reação levando à produção de anticorpos IgE. Esses anticorpos ativam mastócitos, basófilos e eosinófilos, liberando mediadores como histamina, prostaglandinas e leucotrienos, que desencadeiam sintomas alérgicos afetando a saúde respiratória pediátrica.

A diversidade ambiental desempenha um papel crítico na determinação da exposição a alérgenos e seu impacto no desenvolvimento imunológico pediátrico. Ambientes urbanos são conhecidos por mudar a resposta imunológica para um perfil dominado por T-helper (Th) 2 (alérgico). Em contraste, os rurais podem oferecer um efeito protetor contra alergias por meio da modulação imunológica.

Além disso, há a distribuição desigual da asma, com prevalência mais alta em populações de menor status socioeconômico (SES) e em grupos raciais/étnicos específicos. Crianças afro-americanas e porto-riquenhas apresentam uma prevalência e taxas de hospitalização por asma maiores em comparação aos brancos não hispânicos. Apesar das melhorias gerais na mortalidade pela doença, essas crianças continuam desproporcionalmente afetadas. As com renda familiar abaixo de 100% da linha de pobreza federal apresentam maior prevalência e exacerbações da asma.

De acordo com o Relatório da United States Environmental Protection Agency de 2023 sobre Clima e Saúde Infantil, dados projetaram um aumento significativo nos casos de asma entre crianças nos EUA com o aumento das temperaturas globais. Com um aquecimento global de 2°C, espera-se um aumento estimado de 34.500 casos por ano, entretanto, esse número que pode subir para 89.600 com 4°C de aumento. Os casos de rinite alérgica (AR) também devem aumentar, com um incremento previsto de 228.000 casos a 2°C e 554.000 a 4°C. Por fim, as internações respiratórias devem crescer, com 332 internações adicionais anualmente a 2°C e 785 a 4°C.

O pólen, uma das principais causas de alérgenos aeroais externos, interage com outros componentes ambientais, sensibilizando e desencadeando respostas alérgicas em indivíduos. O impacto das reações alérgicas à esse elemento varia conforme a duração da exposição, o tipo de pólen e outros fatores.

Prevê-se que as mudanças climáticas causem períodos de polinização mais longos e intensos para algumas plantas, com o aumento dos níveis de CO₂ e a substituição do tipo de pólen levando a um aumento na produção de um elemento altamente alergênico. Essas modificações, juntamente com os efeitos pró-inflamatórios dos mediadores lipídicos associados ao pólen (PALMs), estão alterando o curso das doenças alérgicas. Por exemplo, a erva-dânica deve ver um aumento de 60 a 100% na produção de pólen até 2085. A Europa está vivenciando tendências semelhantes, com aumento da alergenicidade em gramíneas e alterações na erva-dânica, bétulas e ciprestes.

A asma epidêmica associada a tempestades induzidas pelas mudanças climáticas apresenta outro cenário de liberação aumentada de mediadores alergênicos. Nesses eventos, o pólen é levantado até as bases das nuvens por correntes ascendentes quentes e fragmentado em partículas menores, seja por forças elétricas da tempestade ou por choque osmótico da absorção de umidade. A alta umidade em tempestades cria pressão osmótica, fragmentando o pólen e concentrando os aeroalérgenos. Esse processo resulta em fluxos de pólen concentrados que podem induzir sintomas asmáticos em indivíduos sem asma e exacerbar os sintomas em quem já tem a doença.

As populações urbanas são mais sensíveis ao pólen, exacerbadas pelos efeitos diretos e indiretos da poluição do ar sobre a sua alergenicidade. Estudos mostram que plantas alergênicas próximas a rodovias poluentes liberam mais PALMs e que poluentes como NO₂ podem aumentar quimicamente a alergenicidade do pólen. Quando exposto à poluição, o composto apresenta aumento das proteínas antigênicas e induz maiores lesões alérgicas. Além disso, a poluição pode aumentar a regulação das proteínas alergênicas no pólen e ativar genes pró-inflamatórios em crianças.

Os ácaros domiciliares (ADs) são pragas microscópicas que vivem em ambientes quentes e úmidos. A sensibilização a proteínas presentes em seus excrementos ou corpos em decomposição está associada a alergias respiratórias.

Os ADs têm atividade proteolítica que pode comprometer a integridade da barreira epitelial, levando a um aumento do reconhecimento de alérgenos e à inflamação das vias respiratórias. Para crianças que estão sensibilizadas ao alérgeno dos ácaros da poeira, a exposição a esses está correlacionada com exacerbações de asma.

As mudanças climáticas podem levar ao aumento do crescimento e sobrevivência dos ADs devido ao aumento da incidência e intensidade de desastres naturais hidrológicos. Esses processos resultam em maior umidade e um ambiente propício para a proliferação dos ácaros. Crianças com sensibilização precoce aos ADs apresentam maior risco de desenvolver asma, AR e função pulmonar anormal.

Um fator importante que impacta as disparidades na exposição aos ADs é a habitação, pois elas são encontradas principalmente em casas construídas antes de 1951, especialmente as com carpetes. Um status socioeconômico mais baixo se correlaciona com a vida em casas mais antigas, que frequentemente apresentam pobre qualidade do ar e umidade, aumentando a exposição a ADs e mofo.

A exposição ao mofo está associada a um aumento do risco de desenvolvimento de asma e AR.

O crescimento de mofo e a liberação de esporos em casa são facilitados tanto por temperaturas mais quentes quanto por mais frias, além de maior umidade. Danos por água em ambientes internos também podem influenciar a liberação de micotoxinas. Além desses fatores, a concentração de dióxido de carbono tem sido associada ao aumento do número de esporos e à modificação da alergenicidade de vários mofos.

Semelhante ao pólen, as concentrações de esporos de mofo na atmosfera podem desempenhar um papel na asma induzida por tempestades. Um estudo demonstrou que os esporos fúngicos dobraram e as internações pediátricas por asma aumentaram em mais de 15% em dias de tempestade, enquanto não houve aumento nas concentrações de pólen.

Atualmente, algumas evidências apoiam que a exposição a alguns tipos de mofo seja protetora, especificamente para crianças que vivem em fazendas, entretanto, o mecanismo, a dosagem e o contexto não são bem compreendidos.

A maior parte das evidências aponta para uma associação entre a exposição ao mofo e desfechos respiratórios negativos. Por exemplo, crianças que experimentam a falta de moradia enfrentam um risco elevado de problemas respiratórios como asma e tosse crônica, muitas vezes devido à maior exposição a ambientes úmidos com alérgenos de mofo.

Exacerbações agudas da asma estão associadas a infecções virais e alérgenos ambientais, variando sazonalmente. Vírus respiratórios, em particular o HRV, são conhecidos por agravar a doença durante o outono e a primavera. Infecções respiratórias precoces, particularmente por HRV e RSV, são precursoras da asma na infância. A bronquiolite causada pelo RSV é um fator de risco significativo para a mortalidade infantil e para o desenvolvimento subsequente de asma em países em desenvolvimento.

Crianças enfrentam um risco maior de hospitalização por exacerbações agudas de asma quando a infecção viral e a alta exposição a alérgenos coincidem. Um estudo indicou que infecções respiratórias superiores podem aumentar a sensibilização a alérgenos em crianças com alergias alimentares mediadas por IgE.

O aumento da variabilidade no intervalo de temperatura diurna (DTR) altera a gama e a distribuição de patógenos respiratórios, aumentando o risco de infecções respiratórias pediátricas. Essa mudança de temperatura deve afetar os agentes infecciosos, modificando seus reservatórios ambientais, padrões de transmissão, áreas geográficas e sazonalidade, criando novas oportunidades para a emergência de doenças infecciosas e zoonóticas. A prevalência de infecções respiratórias agudas e do RSV é maior em períodos úmidos, como a estação chuvosa, destacando preocupações com o aumento de infecções respiratórias devido às condições úmidas previstas com as mudanças climáticas.

A poluição também desempenha um papel nas doenças infecciosas respiratórias. Um estudo, avaliando o impacto a curto prazo dos poluentes atmosféricos nas infecções por RSV, associou poluentes do ar, como PM2 e NO₂, às internações por RSV.  Além disso, um estudo no Reino Unido com mais de 400.000 pacientes encontrou que áreas com poluição mais intensa estão correlacionadas a maiores riscos de infecções respiratórias, especialmente em comunidades de baixo status socioeconômico. A exposição prolongada a poluentes do ar, como NO₂ e carbono negro (CN), pode aumentar a mortalidade por infecções respiratórias inferiores.

Por fim, pesquisas indicaram que certas comunidades enfrentam taxas mais altas de infecções respiratórias. Por exemplo, crianças que frequentam creches são mais propensas a infecções do trato respiratório e asma. Na África Subsaariana, as que vivem em áreas rurais enfrentam um risco maior de infecções respiratórias agudas, particularmente ligado a fatores como baixo ou alto peso ao nascer, não receber suplementos de vitamina A, estar severamente abaixo do peso e ter entre 36 e 59 meses de idade.

Abordar os impactos na saúde do pólen, ADs, mofo e doenças infecciosas no contexto das mudanças climáticas requer estratégias abrangentes que englobem tanto a mitigação quanto a adaptação. É importante que os médicos tratem das causas raízes e se concentram na redução da exposição. É importante a mitigação da poluição em relação ao pólen, reconhecendo seu papel como sensibilizador imunológico. Além disso, aumento de espaços verdes biodiversos devem ser incentivados.

Para ácaros da poeira e mofo, as estratégias incluem a redução de alérgenos e o acesso mais amplo à imunoterapia. Com relação às doenças infecciosas, é importante enfatizar a importância de desenvolver novos modelos de doenças e sistemas de vigilância.

Além disso, é necessária uma ação urgente em políticas de redução das mudanças climáticas e da poluição do ar para mitigar os impactos diretos e indiretos na saúde respiratória no futuro.

O artigo elucidou a complexa interação entre mudanças climáticas, poluição, aeroalérgenos e doenças infecciosas respiratórias, bem como os impactos e disparidades na saúde das populações pediátricas que se espera que aumentem no futuro. Pesquisas adicionais são necessárias para compreender melhor os caminhos envolvidos nas interações complexas relacionadas aos mediadores, receptores e proteínas afetados.