چرا ملبورن باعث می شود در بهار عطسه کنید؟

توسط جان گلز، جو داگلاس، دانشگاه ملبورن

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

وقتی اکثر استرالیایی ها می گویند "بهار در هوا است"، آنها به صورت استعاری صحبت می کنند، زیرا روزها طولانی تر و گرم تر می شوند.

اما در ملبورن، معنی لمس تحت اللفظی تر است.

بهار زمانی از سال است که هوای ملبورن از گرده گیاهانی که شروع به گل دادن می‌کنند مملو از گرده می‌شود.

و در حالی که آن شکوفه های جوانه زده برای بسیاری از مردم شادی می آورد، برای حدود یک نفر از هر پنج ملبورن، فصل بهار به معنای افزایش شرایط تنفسی مانند تب یونجه و آسم فصلی است.

مقصر اصلی آلرژن های موجود در گرده چمن هستند.

هر روز از اکتبر تا دسامبر، تعداد گرده های ملبورن اندازه گیری و منتشر می شود، بنابراین مبتلایان به تب یونجه دقیقا می دانند که چه چیزی تنفس می کنند.

در حالی که پایش هوای فعلی می تواند گرده چمن را از انواع دیگر متمایز کند، نمی تواند تشخیص دهد که چه علفی آن را تولید می کند. این به این دلیل است که همه گرده های چمن می توانند در زیر میکروسکوپ تقریبا مشابه به نظر برسند.

بنابراین در ملبورن، نمی‌دانیم که آیا گرده‌های علف از یک نوع علف منشا می‌گیرد یا تعداد زیادی از آن. ما همچنین نمی دانیم که چگونه این ترکیب در طول فصل یا از یک سال به سال دیگر تغییر می کند.

اما چرا اینقدر مهم است که بدانیم دقیقا کدام علف چه گرده تولید می کند؟

از آنجایی که برخی از علف‌ها حساسیت‌زاتر از دیگران هستند، و دانستن قرار گرفتن در معرض گرده‌های دیگران می‌تواند به متخصصان آلرژی کمک کند تا بهترین درمان را انتخاب کنند.

علاوه بر این، طوفان‌های شدید بهاری می‌توانند باعث بروز حوادث آسم طوفانی شوند که به طور متوسط ​​هر هفت سال یک بار ملبورن را درگیر می‌کنند. از آنجایی که این رویدادها با گرده چچم مرتبط است، ردیابی زمانی که چچم در هوا است به نشان دادن دوره های پرخطر کمک می کند.

در سال 2016، ملبورن بزرگترین رویداد اپیدمی آسم طوفان رعد و برق در جهان را تجربه کرد که منجر به ارائه بیش از 3500 مراجعه به بخش اورژانس، افزایش 672 درصدی در پذیرش در بیمارستان های تنفسی و 10 مورد مرگ شد.

برای به دست آوردن تصویر واضح‌تری از گرده‌های موجود در هوای ملبورن، تیم ما از metabarcoding DNA برای شناسایی آنچه در نمونه‌های هوای هفتگی جمع‌آوری‌شده طی دو سال متوالی وجود داشت، استفاده کرد.

بارکدگذاری DNA روشی برای شناسایی همه گونه هایی است که ردی از مواد ژنتیکی به نام DNA محیطی در نمونه بر جای گذاشته اند، چه آب دریا، چه خاک یا در مورد ما، هوا.

این تکنیک به دنباله‌های کوتاه و منحصربه‌فردی متکی است که بارکد نامیده می‌شود، که در مواد ژنتیکی هر گیاه و جانوری یافت می‌شود - بسیار شبیه اسکن بارکد در سوپرمارکت برای یافتن اینکه محصول چیست.

این بارکدها را از یک نمونه محیطی بیرون بکشید، آنها را با یک کتابخانه عظیم از توالی های DNA شناخته شده مطابقت دهید و می توانید گونه های موجود را شناسایی کنید.

تحقیقات ما نشان داد که بیشتر بارکدها از چچم چند ساله می آیند، با کمک کوچکتر از علف های با نام های عجیب و غریب، مانند چمن مخملی (همچنین به عنوان مه یورکشایر)، علف شیرین بهاری و چمن خم شده.

جالب اینجاست که علف های نیمه گرمسیری به سختی ثبت شده اند، از جمله برمودا/کاناپه، بوفالو و باهیا، نوعی از علف ها که در چمن ها و زمین های ورزشی پیدا می کنید.

تیموتی گراس، بلایی برای مبتلایان به تب یونجه در سراسر اروپا، اصلا ظاهر نشد.

کدگذاری متابرکد در شناسایی گونه های موجود در نمونه DNA عالی است، اما برای اندازه گیری دقیق مقدار DNA تلاش می کند.

بنابراین، برای تعیین دقیق سطوح DNA گرده، به روش دوم، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز کمی یا به اختصار qPCR، برای اندازه‌گیری DNA از چهار فراوان‌ترین علف‌هایی که metabarcoding شناسایی کرده بود، روی آوردیم.

تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که DNA چچم بسیار فراوان ترین در هوای ملبورن است.

ما همچنین دریافتیم که گرده چمن موجود در هوا و DNA چچم با هم بالا و پایین می‌شوند، که نشان می‌دهد در بیشتر فصل بهار، چچم گرده اصلی چمن در هوایی است که تنفس می‌کنیم.

از سال 2016، ملبورن هشدارهای اضطراری آسم طوفان رعد و برق را بر اساس شمارش گرده های پیش بینی شده چمن و آب و هوا صادر کرده است.

دانستن اینکه چه کسی بیشتر در معرض خطر است مهم است زیرا درمان را راهنمایی می کند، به ویژه اینکه آیا داروهای پیشگیرانه برای آسم تجویز شود یا خیر.

اکثر افراد مبتلا به آسم رعد و برق به گرده چچم حساسیت دارند، اما بسیاری از آنها به علف های دیگر مانند تیموتی، برمودا و باهیا نیز واکنش نشان می دهند.

همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد هرچه یک فرد شدیدتر حساسیت داشته باشد، خطر ابتلا به آسم در او بیشتر است.

اما اگر ما ارتباط بین علائم آسم بهاری و قرار گرفتن در معرض گرده چمن را بهتر درک کنیم، پزشکان می‌توانند بهترین درمان را با اطمینان بیشتری به مبتلایان به تب یونجه ارائه دهند.

این سوالی است که پشت سر CARISTA وجود دارد، مطالعه ما اکنون 600 مبتلا به تب یونجه را در سراسر ویکتوریا استخدام کرده است.

ما از شرکت‌کنندگان می‌خواهیم آزمایش‌های آلرژی و عملکرد ریه را انجام دهند و علائم خود را در طول فصل گرده، از اکتبر تا دسامبر، ثبت کنند تا بتوانیم ارتباط نشانگرهای آلرژی را با خطر آسم بهاری ردیابی کنیم.

ما همچنین به دنبال ترسیم چگونگی حساسیت افراد به آلرژن های مختلف گرده چمن هستیم.

امید ما این است که درمان دقیق‌تری داشته باشیم، مشخص کنیم کدام علف‌ها و حتی کدام اجزای گرده چمن در پیش‌بینی اینکه چه کسی هر بهار بیمار می‌شود، بیشترین اهمیت را دارد.

با گردآوری شمارش گرده چمن، metabarcoding و qPCR در یک رویکرد نظارتی واحد، تیم ما اکنون می تواند گرده علف را تا سطح گونه شناسایی کند و میزان موجود در هوا را اندازه گیری کند.

با تغییر آب و هوای ما، آیا فراوانی و تنوع گرده های چمن در هوای استرالیا با آن تغییر می کند؟

چگونه رویدادهای شدید آب و هوایی مانند سوپر ال نینو پیش بینی شده می تواند آنچه را در هوا است تغییر دهد؟ و این برای میلیون ها نفری که خود را برای هر بهار ملبورن آماده می کنند چه معنایی خواهد داشت؟

برای پاسخ به این سؤالات، باید به نظارت دقیق بر آنچه در هوایی که تنفس می کنیم، ادامه دهیم.

جاش بویت و همکاران، یک رویکرد یکپارچه شناسایی تنوع فصلی در گرده چمن آلرژی زا در جنوب استرالیا، تحقیقات محیطی (2026). DOI: 10.1016/j.envres.2026.124518

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله برای اولین بار در Pursuit منتشر شد. اصل مقاله را اینجا بخوانید.