Motorenabgase schädigen die Lunge

Forscher der Universität Bern, des Paul Scherrer Instituts (PSI) in Villigen (AG) und internationale Kollegen haben die Auswirkungen von Feinstaub auf menschliche Zellen in der Smog-Kammer am PSI simuliert.

Gemäss der Weltgesundheitsorganisation (WHO) starben 2012 weltweit 7 Millionen Menschen frühzeitig an den Folgen von Luftverschmutzung. Seit mehr als zehn Jahren würden Studien zeigen, dass Partikel als Feinstaub in der Luft zu Gesundheitsschäden führen, schreibt die Universität Bern in einer Mitteilung vom Montag.

Sekundäre Partikel sind riskant

Neben den direkt von der Quelle ausgestossenen Partikeln seien die sogenannten sekundären, durch Einwirkung von Sonnenlicht in der Atmosphäre veränderten Partikel von zentraler Bedeutung. Sie können bis zu 90 Prozent des gesamten Feinstaubs ausmachen. Erst seit kurzem sei bekannt, dass Benzinmotoren signifikante Mengen an sekundärem Feinstaub produzieren.

Diese Partikel sind kleiner als ein Tausendstel Millimeter und werden beim Einatmen zu einem grossen Teil in den Atemwegen abgelagert. Bei gesunden Personen sorgt das Abwehrsystem in der Lunge normalerweise dafür, dass sie möglichst rasch unwirksam gemacht und aus der Lunge entfernt werden.

Lungengewebe irreparabel geschädigt

Können aber eingeatmete Partikel dieses Abwehrsystem überwinden, besteht die Gefahr, dass das Lungengewebe irreparabel geschädigt wird. Gefährdet sind laut den Forschenden insbesondere Asthmatiker sowie Personen mit der chronischen Lungenerkrankung COPD oder Cystischer Fibrose.

In der Smog-Kammer simulierten die Wissenschaftler, wie sich Abgase eines Euro-5-Benzinmotors in der Atmosphäre verändern. Dann prüften sie, wie sich verschiedene Konzentrationen auf Zellkulturen von Atemwegszellen von Gesunden und Lungenpatienten auswirken.

"So konnten wir die Gefährdung von besonders empfindlichen Personengruppen abklären, die aus ethischen Gründen nie an einer Studie hätten teilnehmen können", liess sich Josef Dommen vom PSI in der Mitteilung zitieren.

Bei allen Zellkulturen kam es in Abhängigkeit zur Partikeldosis zu einem erhöhten Zelltod. Es wurden auch - ebenfalls dosisabhängig - weniger Entzündungsmoleküle ausgeschüttet, die für die Körperabwehr von zentraler Bedeutung sind.

Kein unbedenklicher Schwellenwert

"Beide Reaktionen reduzieren die Fähigkeit der Atemwegszellen, auf einen viralen oder bakteriellen Angriff entsprechend zu reagieren", erklärte Mitautorin Marianne Geiser von der Universität Bern. Diese Zellschädigungen seien auch bei der kleinsten verwendeten Partikeldosis beobachtet worden, was darauf hinweise, dass es keinen Schwellenwert gibt, unter dem die Partikel unbedenklich sind.

Damit belegen die Resultate nach Ansicht der Forscher, dass technische Weiterentwicklungen bei Benzinmotoren nicht zwingend zu weniger gesundheitsschädigenden Resultaten führen. Die vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstützte Studie ist in der Fachzeitschrift "Nature Scientific Reports" erschienen.