Fibrotische interstitielle Lungenerkrankungen: Schlechtere Outcomes bei Schadstoffbelastung aus bestimmten Quellen

Laut einer neuen Studie ist die Mortalität unter Patienten mit fibrotischer interstitieller Lungenerkrankung (fILD) höher, wenn sie in Regionen mit höherer Luftverschmutzung durch Industrie- und Autoabgas-Emissionen leben.

In der kürzlich in „JAMA Internal Medicine“ veröffentlichten Studie haben die Autoren die chemische Zusammensetzung von Feinstaubbelastungen mit schlechteren fILD-Outcomes in Verbindung gebracht – und waren damit nach eigenen Angaben die ersten. Es handele sich außerdem um die bisher größte Studie, in der die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf solche Patienten zu beurteilt wurde, wie die Wissenschaftler erklären.

„Manche Menschen mit diesen Lungenerkrankungen haben eine voraussichtliche Lebenserwartung von der Diagnose bis zum Tod von nur wenigen Jahren“, erklärt Hauptautorin Dr. Gillian Goobie von der Abteilung für Humangenetik der University of Pittsburgh School of Public Health (USA). „Dennoch ist es ein Rätsel, warum sie die Krankheit entwickelt haben, und warum ihre Lungen so vernarbt sind.“ Die Forscherin ergänzt: „Unsere Studie weist darauf hin, dass die Luftverschmutzung – insbesondere Schadstoffe aus Fabriken und Fahrzeugen – bei diesen Patienten möglicherweise zu einem rascheren Fortschreiten der Krankheit und einem vorzeitigen Tod führt.“

Goobie und ihr Team sammelten Daten von 6683 Patienten mit fILDs in den USA und Kanada und verknüpften die Wohnanschriften der Betroffenen mit Satelliten- und Bodenüberwachungsdaten zur Luftverschmutzung, um die Zusammensetzung der Luftschadstoffe mit einer Genauigkeit von weniger als einer halben Meile (rund 800 Meter) um den Wohnort der Studienteilnehmer herum zu bestimmen. Das Team nahm speziell Feinstaub mit einer Partikelgröße von weniger als 2,5 Mikrometer im Durchmesser (PM_2,5) ins Visier.

„In der Vergangenheit konzentrierten sich die meisten Forschungen zur umweltbezogenen Gesundheit auf die einfache Definition von PM_2,5 als irgendwelche Partikel dieser Größe“, erklärt Co-Autor Prof. James Fabisiak vom Department of Environmental and Occupational Health von der University of Pittsburgh School of Public Health. „PM_2,5 ist jedoch in chemischer Hinsicht vielfältig und kann sich unterschiedlich zusammensetzen – je nachdem, ob die Partikel von einem Waldbrand oder aus einem Auspuffrohr stammen. Es fehlte an Studien, anhand derer sich feststellen lässt, ob die Art von PM_2,5 eine Rolle spielt, wenn es um gesundheitliche Auswirkungen geht. Unsere neue Arbeit ist ein großer Schritt dahin, diese Wissenslücke zu schließen.“

Das Team fand heraus, dass steigende PM_2,5-Spiegel mit einer schwereren Erkrankung zum Zeitpunkt der Diagnose, einem rascheren Voranschreiten der Erkrankung (gemessen am Rückgang der Lungenfunktion) und einer höheren Wahrscheinlichkeit für einen frühen Tod verbunden waren. Eine Luftverschmutzung mit hohem Sulfatanteil (typischerweise von der Kohle- und Stahlindustrie herrührend), Nitrat (hauptsächlich aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe) und Ammonium (ofmals aus der Industrie oder der Landwirtschaft stammend) wurde mit schlechteren Outcomes in Verbindung gebracht. Chemische Signaturen in der belasteten Luft durch eher natürlich vorkommenden Feinstaub – wie durch Meersalz oder von Erdreich stammender Staub – zeigten keinen so starken Zusammenhang.

Goobie zufolge können aus den beschriebenen, die Luft belasteten Partikeln zusammen mit anderen gasförmigen Schadstoffen sulfat- und nitrathaltige Aerosole in der Atmosphäre bilden, die sauer sind – und für die Alveolen in der Lunge sehr schädlich sein können.

Die Arbeitsgruppe führt jetzt Laborstudien durch, in denen die Auswirkungen dieser Schadstoffe auf Lungenzellen auf molekularer Ebene untersucht werden. So wollen die Wissenschaftler besser verstehen, warum sie die Lunge bestimmter Menschen besonders schädigen und ob die Exposition gegenüber den Schadstoffen Veränderungen der Funktionsweise bestimmter Gene auslöst und eine unkontrollierte Narbenbildung verursacht.

Nach den Berechnungen des Teams hätten die meisten vorzeitigen Todesfälle unter den Teilnehmern, die in Gebieten Nordamerikas mit einer stärkeren Industriebelastung leben – einschließlich Pittsburgh – vermieden werden können, wenn die Exposition gegenüber industriellen Schadstoffen nicht aufgetreten wäre. Teilnehmer dunkler Hautfarbe waren überproportional höheren Konzentrationen von künstlichen Luftschadstoffen ausgesetzt: 13 Prozent der Gruppe mit hoher Exposition waren nicht weiß, im Gegensatz zu nur acht Prozent der Gruppe mit geringer Exposition.