COVID-19: Exposition gegenüber Luftverschmutzung kann zu schlechteren Outcomes führen

Eine Studie von Wissenschaftlern der Keck School of Medicine der University of Southern California und Mitarbeitern von Kaiser Permanente Southern California deckt einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber feinsten Partikeln in der Luft und einem erhöhten Risiko für COVID-19-Komplikationen auf.

Die Daten der Studie belegen einen signifikanten Anstieg des Risikos für schwerwiegende Folgen für COVID-19-Patienten, die Feinstaub (PM_2,5) und Stickstoffdioxid (NO₂) ausgesetzt sind. Diese Luftschadstoffe können den Autoren zufolge die Auswirkungen einer SARS-CoV-2-Infektion sowohl kurz- als auch langfristig verschlimmern.

„Unsere Studie hat gezeigt, dass eine durchschnittliche Exposition gegenüber PM_2,5 im Verlauf eines Jahres zu einem Anstieg des Risikos für Krankenhausaufenthalte, intensiver Atemunterstützung und Einweisungen auf die Intensivstation aufgrund von COVID-19 um 20 bis 30 Prozent führte. Die Exposition gegenüber NO₂ für einen Monat war mit einem um zwölf bis 18 Prozent erhöhten Risiko verbunden“, berichtet Dr. Zhanghua Chen von der Keck School of Medicine. Sie gehört zu den Erstautoren der Studie. „Wir haben auch gesehen, dass eine langfristige PM_2,5-Exposition mit einem höheren Sterblichkeitsrisiko bei COVID-19 verbunden war.“

Die Forschenden arbeiteten mit Kaiser Permanente Southern California (KPSC) zusammen, um eine Kohorte von mehr als 74.000 COVID-19-Patienten zu untersuchen, bei denen zwischen März und August 2020 COVID-19 diagnostiziert wurde. Durch die Analyse von Wohnadressen, die mit den elektronischen Krankenakten (EMR) der Mitglieder von Kaiser Permanente verknüpft waren, konnten die Wissenschaftler die Expositionshistorie für bestimmte Schadstoffe genau vorhersagen.

Ergebnisse auf individueller Ebene

Zu Beginn der Pandemie wurde in einer Reihe von Studien, die nationale Daten in ökologischen Analysen verwendeten, ein Zusammenhang zwischen einer langfristigen Exposition gegenüber Luftverschmutzung und einer erhöhten COVID-19-Inzidenz und -Mortalität beobachtet. Dieser Ansatz warf jedoch wichtige Fragen und Bedenken auf.

„Ökologische Analysen unterliegen vielen Verzerrungen, und es war nicht klar, ob die Ergebnisse über die Bevölkerungsebene hinaus angewendet werden könnten“, sagte Chen. „In unserer Bevölkerungskohortenstudie konnten wir die Verbesserungen von EMR nutzen, um eine klar definierte Klassifizierung des Schweregrades von COVID-19-Outcomes im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Luftverschmutzung auf individueller Ebene zu erstellen.“

Die Ergebnisse waren eindeutig, wie und Co-Autor Dr. Frank Gilliland berichtet. „Unsere Studie zeigt, dass das Einatmen sauberer Luft das Ausmaß der Infektion verringern kann. Wenn jemand infiziert ist, kann es von Vorteil sein, die Exposition gegenüber Luftschadstoffen zu verringern, da so das Risiko für schlechte Outcomes potenziell verringert werden kann. Außerdem gibt es auch viele andere gesundheitliche Vorteile.“

Eine überzeugende Kohorte

Neben der Bereitstellung von Ergebnissen auf individueller Ebene brachte die Verwendung der Kaiser-Permanente-Kohorte für die Studie auch andere Vorteile. „Kaiser Permanente hat die Hintergrundinformationen zu Patienten, also Kovariaten, so verstärkt, dass sie auch Faktoren wie ethnische Zugehörigkeit, Geschlecht und den sozioökonomischen Status umfassen. So war es uns möglich, die Befunde in Bezug auf soziale demografische Daten und Komorbiditäten wie Diabetes, Adipositas und Asthma zu adjustieren“, erklärt die korrespondierende Autorin Anny Xiang. „Während man sich in anderen Studien mehr auf ältere Bevölkerungsgruppen konzentrierte, die anfälliger für COVID-19 sind, ist bei unserer Darstellung die Altersspanne viel breiter, weil Kaiser Permanente einen so hohen Prozentsatz der Einwohner Südkaliforniens abdeckt.“

Basierend auf ihren Erkenntnissen planen Chen und ihre Kollegen nun, Interventionsansätze – wie den Einsatz von Luftreinigern – zu untersuchen, um die individuelle PM_2,5-Exposition zu reduzieren. „Wir starten einige klinische Crossover-Studien, um diese Art von Strategien auf persönlicher Ebene zu untersuchen und um zu sehen, ob sie dazu beitragen können, das Risiko für kardiometabolische Erkrankungen zu verringern“, sagt die Wissenschaftlerin.

Eine im Januar dieses Jahres im „British Medical Journal“ veröffentlichte Studie hatte bereits ergeben, dass eine langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung das Risiko für eine COVID-19-Infektion erhöhen kann. Für die Untersuchung hatten die Autoren Daten aus einer Gemeindes in der italienischen Region Lombardei von Beginn der Pandemie an bis zum März 2021 ausgewertet.