Melbourne Pollen, un service de la School of BioSciences de l’Université de Melbourne qui prévoit le niveau de pollen de graminées et de plusieurs autres types de pollen dans l’air, étudie ce qu’il y a dans l’air de Melbourne depuis plus de 40 ans. Nous recherchons principalement du pollen mais, récemment, nous avons plongé profondément pour voir ce qu’il y a d’autre.
Pourquoi fait-on ça?
L’une des raisons est la curiosité, et l’autre est d’améliorer notre compréhension du lien entre le pollen et les allergies.
Bien que nous comptions le pollen, en particulier le pollen de graminées, les personnes souffrant de rhume des foins et d’asthme ne sont pas réellement sensibles au pollen lui-même, mais à des molécules extrêmement petites appelées allergènes qui font partie du grain de pollen. Chez une personne allergique, ces allergènes stimulent certains types de cellules immunitaires dans son corps, et ce sont les molécules libérées par ces cellules activées qui déclenchent les symptômes du rhume des foins et de l’asthme.
Pour la saison pollinique 2022 à 2023, Melbourne Pollen a travaillé avec le Département de biochimie et de pharmacologie de l’Université de Melbourne, pour voir quelle quantité d’un allergène de pollen de graminées particulier appelé allergène du groupe V (allergène du groupe cinq prononcé) se trouve dans le l’air, et si la quantité de cet allergène, par grain de pollen de graminées, reste la même ou change au cours de la saison.
Notre partenariat comprend la plate-forme de caractérisation et de fabrication des matériaux (MCFP), qui utilise son équipement de pointe pour identifier ce qu’il y a d’autre dans notre air.
Actuellement, nous considérons chaque grain de pollen de graminée comme hautement allergène. Mais peut-être que ce n’est pas vrai et que la puissance du pollen de graminées en tant que source d’allergènes comme l’allergène du groupe V change au cours de la saison.
L’équipe de Biochimie et Pharmacologie utilise un test d’anticorps appelé ELISA « sandwich » pour mesurer l’allergène du groupe V dans notre air. Cette technique nous permet de traiter et de mesurer simultanément de nombreux échantillons, ce qui signifie que nous pourrons bientôt examiner la quantité d’allergènes présents dans l’air chaque jour pendant la saison.
Connaître la quantité d’allergènes dans l’air pendant les mois d’allergies maximales nous aidera à fournir de meilleures informations sur le moment où vos symptômes de rhume des foins pourraient être graves et vous permettra d’agir. Pour voir ce qu’il y a d’autre sur les filtres, nous avons utilisé un microscope haute performance au MCFP qui utilise une combinaison d’éclairage intense avec des lentilles en verre de très haute qualité pour capturer et focaliser la lumière sur un appareil photo numérique.
Un filtre propre est presque sans particularité à cette échelle, mais dans un filtre usagé, nous voyons beaucoup de particules incrustées de différentes formes, couleurs et tailles.
S’il est assez facile d’identifier les grains de pollen sur le filtre car ils sont relativement gros, avec un diamètre d’environ 30 à 50 micromètres (0,03 à 0,05 millimètres), pour voir clairement des particules plus petites, il faut utiliser une approche différente car les techniques optiques , ceux qui utilisent la lumière visible, sont limités à une résolution d’environ un micron (c’est-à-dire un millième de millimètre).
A titre de comparaison, un cheveu humain a une épaisseur comprise entre 10 et 50 micromètres.
Pour voir les choses à des grossissements plus élevés, nous devons passer à un microscope qui utilise des faisceaux de particules chargées pour éclairer les matériaux. Il s’agit généralement de faisceaux d’électrons ou de faisceaux d’ions, et les instruments sont appelés microscopes électroniques à balayage (SEM) ou microscopes à ions hélium (HIM).
A ce grossissement plus élevé, nous pouvons voir que le filtre est une maille de fibre de verre tissée. À la surface se trouve un tapis de brins de polymère très fins qui aident à filtrer les minuscules particules.
Bien que vous ne puissiez pas voir à travers le filtre, à ce grossissement, le filtre semble assez poreux, car il doit l’être pour que l’air puisse passer à travers.
Lorsque nous regardons un filtre qui recueille des matières dans l’air de Melbourne depuis une semaine, nous voyons sans surprise une grande quantité de corps étrangers. Il y a quelques grosses particules rondes qui sont immédiatement apparentes.
Ce sont ces fameux grains de pollen que Melbourne Pollen compte quotidiennement pendant la saison du rhume des foins pour fournir nos prévisions.
Lorsque nous zoomons encore plus loin, nous pouvons voir d’autres particules beaucoup plus petites d’environ 300 nanomètres de diamètre (0,0003 millimètre). Il est difficile de savoir ce que sont ces particules sphériques et très sculptées aux formes étranges, mais il pourrait s’agir de brochosomes, qui sont des granules microscopiques sécrétés par les cicadelles pour aider à garder leur corps propre.
Nous pouvons également voir de nombreuses structures aux arêtes vives et angulaires, ainsi que des tiges, des fibres et des éclats. Il s’agit probablement de matériaux inorganiques qui ont été emportés par le vent, comme la terre ou le sable du sol ou les sels des embruns océaniques qui ont été transportés vers l’intérieur depuis la côte.
Et il y a aussi des particules extrêmement petites. Certains d’entre eux ne mesurent que 10 nanomètres de diamètre (un millionième de millimètre), mille fois plus petits que vos cheveux.
Ce seront certaines des particules les plus difficiles à identifier car elles sont si petites. Mais ils pourraient être des polluants comme la fumée des gaz d’échappement des voitures ou peut-être même des microplastiques.
Mais pour identifier la composition de ces très petites particules et comprendre d’où elles peuvent provenir, nous avons besoin d’instruments encore plus scientifiques qui nous aideront à identifier exactement quels types de composés inorganiques pourraient être capturés sur le filtre.
Pour ce faire, nous utiliserons une combinaison de microanalyse aux rayons X et de spectroscopie vibrationnelle, qui identifiera les matériaux par leur « empreinte » chimique.
Cette approche interdisciplinaire combine des techniques inédites pour étudier les allergènes et les mystérieuses particules de l’air que nous respirons. Ce sont des étapes importantes pour mieux comprendre comment notre environnement affecte notre santé.