La pollinosi vista dal botanico Del Duca S. e Aloisi I. Dipartimento BiGeA, Università di Bologna, Italy

Il granulo di polline Gametofito maschile di piante da fiore Piccola e semplice unità morfologica, con una serie di caratteri Caratteri che permettono il riconoscimento e l'identificazione della pianta di origine Il granulo di polline è direttamente coinvolto nel processo riproduttivo delle Gimnosperme e delle Angiosperme

Germinating pollen grain Ungerminated pollen grain (UGP)

Pereskia grandifolia Ipomea Bellis perennis Urtica Papaver Platanus Ambrosia Althea Chenopodium

Parete pollinica Differenze chimiche, morfologiche e ontogeniche SCULTURA TECTUM ECTESINA INFRATECTUM ESINA STRATO BASALE ENDESINA INTINA El esquema final de la pared polínica, con sus diferentes estratos o capas que hemos descrito hasta ahora, quedaria configurado como se observa en este esquema.... Pero (aquí no termina la cosa), además los granos de polen pueden presentar una morfología externa u ornamentación que es enormemente variada, y suele estar formada por los elementos esculturales que se disponen sobre la superficie del mismo. En general, son una respuesta adaptativa a los procesos de dispersión y polinización, adoptan diversas formas, y no suelen sobrepasar las 5 µm de altura. Teniendo en cuenta esto nos podemos encontrar con diferentes tipos que algunos de ellos paso a describir: Differenze chimiche, morfologiche e ontogeniche 5

Parete pollinica TECTUM INFRATECTUM ECTESINA ESINA STRATO BASALE ENDESINA INTINA citoplasma

Esina Sporopollenine polimeri ossidativi dei carotenoidi e/o esteri dei carotenoidi, fenoli e derivati del fenilpropanoide; acidi grassi; polisaccaridi; glicoproteine EXINA La exina es la capa más externa y más resistente de la pared del grano de polen. Su resistencia a la destrucción es una de las mayores del Reino vegetal, ya que soporta la acción de los ácidos y bases concentradas, así como el calentamiento hasta 300 ºC, siendo únicamente alterada por algunos oxidantes y por ciertos microorganismos. Debido a ello se han encontrado granos de polen con una exina prácticamente intacta, en predecesores de los actuales como, esporas o prepólenes, encontrados en depósitos del Paleozoico. Su componente químico fundamental es la esporopolenina, que se forma por la polimerización oxidativa de carotenos y ésteres de carotenos en proporciones variables. Tiene una fórmula compleja con 90 átomos de carbono, entre 140-160 de hidrógeno y entre 25-45 de oxígeno. Los precursores de este compuesto, parece que se forman en las células del tapete y se ha visto que unas estructuras llamadas “cuerpos de Ubisch” tienen un papel relevante en el transporte de la esporopolenina. Los cuerpos de Ubisch” son unas estructuras de tipo secretor que están presentes en nuéroso espermatófitos, aunque también aparecen e Pteridófitos. La proporción de esporopolenina no es constante en todos los tipos polínicos, de ahí, la importancia de los tratamientos para su correcta observación. Algunos ejemplos pueden ser: pteridófitos (Equisetum) 1,8 %; gimnospermas (Pinus) 24 %; angiospermas, en general, (80-90%), a excepción de algunas monocotiledóneas como Phleum (3,5 %). Sin embargo, la exina es una capa que presenta una cierta elasticidad y plasticidad, permitiendo al grano de polen adaptarse a las condiciones ambientales. En la exina también hay un componente polisacárido y lipídico; y proteínas, fundamentalmente glucoproteínas. Con la utilización de tinciones específicas Faegri (1956) considera la exina dividida a su vez en dos capas: ectexina (externa) y endexina (interna). Éstas se diferencian por su morfología, por su desarrollo y por su composición química Esta diferencia se puede observar a M.O. Utilizando tinciones diferenciales y a M.E.T., ya que ambas capas dan distinto contraste. 7

Intina Strato piu interno. Cellulosa, pectine e glicoproteine ESINA Intina Strato piu interno. Cellulosa, pectine e glicoproteine Non è resistente agli acidi e può essere facilmente distrutto . Spessore uniforme/ispessimento sotto le aperture : oncus. UNA VEZ DESCRITAS LAS DISTINTAS CAPAS DE LA EXINA, NOS FALTA POR ESTUDIAR LA OTRA CAPA FUNDAMENTAL DE LA PARED DEL GRANO DE POLEN QUE ES LA: INTINA La intina es la capa más interna de la pared del grano de polen. Sus componentes principales son: celulosa, pectinas y glucoproteínas. No es resistente a los ácidos y se destruye fácilmente. 8

INTINA oncus

La famiglia delle graminacee è molto numerosa; vi appartengono più di 9000 specie, alcune coltivate altre a crescita spontanea. logliarello (Lolium perenne), erba mazzolina (Dactylis glomerata), erba codolina (Phleum pratense), paleo o festuca dei prati (Festuca pratensis), fienarola dei prati (Poa pratensis), bambagiona (Holcus lanatus), erba canina (Cynodon dactylon).

da aprile a settembre.  monoporati, eteropolari, sferoidali-ovoidali. Dimensioni medio-grandi (25-40 µm). Alcune forme coltivate, come il mais, presentano pollini molto grandi, superiori anche ai 50 µm. annulus

Dattile o Erba mazzolina (Dactylis glomerata) -, è una pianta erbacea perenne della famiglia delle Poaceae.

Festuca dei prati (Festuca pratensis)

Lolium perenne

Fienarola dei prati (Poa pratensis)

CYNODON DACTYLON L. - ERBA CANINA (gramigna) Evidenti infiorescenze formate da spighe (quattro o più), lineari, divaricate (oppure no, erette) all’apice dello stelo (culmo). Singole spighette, molto piccole, non  più lunghe di 2-3 mm, riunite sull’asse della infiorescenza a gruppetti di 3 o 5  ed inserite senza la presenza di picciolo. Le infiorescenze sono dapprima verdastre e poi più scure fino a brune o anche violacee.

(vedi allergeni molecolari) POLLINE Presenza del polline :  GIUGNO - OTTOBRE Allergenicità del polline: ELEVATA PRINCIPALI  ALLERGENI  IDENTIFICATI (da www.allergome.org)      Nome  Attivita’ (vedi allergeni molecolari) Via di sensibilizzazione Cyn d 1 Gruppo 1 delle Graminacee (Espansine) Inalazione Cyn d 4 Gruppo 4 delle Graminacee (Berberine bridge enzyme) Cyn d 5 Gruppo 5 delle Graminacee (Ribonucleasi) Cyn d 7 Calcium-binding proteins (Polcalcine) Cyn d 12 Actin-binding proteins (Profiline) Cyn d 13 Gruppo 13 delle Graminacee (Poligatturonasi)

Non tutte le piante allergeniche appartengono alle graminaceae Polline: in quanto pianta anemofila, non ha fiori colorati ma produce una gran quantità di polline giallo.

La quantità di polline dipende fortemente dalle dimensioni della pianta. Un esemplare adulto può liberare fino a 1.7 miliardi di granuli di polline l’anno Ogni fiore libera il polline prima di mezzogiorno.

possono scatenare l’allergia da polline Particelle non polliniche …la presenza nell’atmosfera di particelle secondarie portatrici di allergeni possono scatenare l’allergia da polline Frammenti Pollinici Il granulo pollinico a causa dei temporali può rompersi per shock osmotico, rilasciando il suo contenuto allergenico Granuli di Amido A causa della rottura, il granulo riversa nell’atmosfera granuli di amido che portano allergeni polline-specifici Paucimicronici (2-10 mm) e Submicronici (meno di 1 mm) Particelle non polliniche Particelle originate da altre zone della pianta possono disperdersi nell’ambiente (frammenti di fiori, foglie etc…) Sostanze particolate non vegetali Gli allergeni dalla superficie del granulo pollinico potrebbero essere trasferiti ad altre piccole particelle mediante contatto fisico (es inquinanti, Particolato atmosferico- PM)

La NADPH-ossidasi di Ambrosia a genera ROS e gioca un ruolo chiave nella patogenesi delle allergie in modelli animali

Sintesi di ROS in polline di Ambrosia a. Ambiente rurale Ambiente urbano

Trattamento del polline con RAME (il rame è rappresentativo di inquinanti derivanti da processi di combustione)

Sintesi di ROS in polline di Ambrosia a. trattato con rame *** Area rurale Area urbana

Attività NADPH-ossidasica in polline di Ambrosia a. Cntr CuCl2 Idratazione Cntr CuCl2 NADP(H)-Ox in-gel activity Idratazione

CuCl2 favorisce il rilascio di proteine dal granulo pollinico durante l’ idratazione Idratazione

CuCl2 favorisce il rilascio di allergeni, come Amb a 8 (profilina) Idratazione Prot rilasciate Prot nel granulo Controllo Idratato in presenza di CuCl2

Conclusioni ROS sono più elevati nel polline di piante cresciute in ambiente urbano Inquinanti come il rame favoriscono sintesi di ROS ed il rilascio di allergeni Grazie