Luftverschmutzung: Ruß kann von der Lunge bis in die Plazenta gelangen

Schon in der Vergangenheit hat die Forschung Zusammenhänge zwischen der Exposition schwangerer Frauen gegenüber Luftverschmutzung einerseits und Frühgeburten, einem geringen Geburtsgewicht, Säuglingssterblichkeit und Atemwegserkrankungen bei Kindern hergestellt. Eine neue Untersuchung ergänzt nun die bestehenden Hinweise auf die Gefahren, die durch Umweltverschmutzung für ungeborene Kinder entstehen. Sie lässt darauf schließen, dass, wenn Schwangere Luftverschmutzung ausgesetzt sind, Rußpartikel über das Blut die Plazenta erreichen können.

Die Studie wurde kürzlich von der Kinderärztin Dr. Norrice Liu und Dr. Lisa Miyashita, beide von der Queen Mary University of London auf der diesjährigen Tagung der European Respiratory Society (ERS) vorgestellt. “Wir wissen seit einiger Zeit, dass die Luftverschmutzung Auswirkungen auf die Fetusentwicklung hat und die Kinder auch nach der Geburt und während ihres gesamten Lebens beeinflussen kann”, erklärt Miyashita.

“Wir interessierten uns dafür, ob diese Effekte auf Verunreinigungspartikel zurückzuführen sein könnten, die sich von der Lunge der Mutter zur Plazenta hin bewegen. Bis jetzt gab es nur sehr wenig Evidenz dafür, dass inhalierte Partikel aus der Lunge in das Blut gelangen”, erläutert Liu.

Die Forscher untersuchten fünf Schwangere, die alle in London lebten und für die eine Geburt per Kaiserschnitt im Royal London Hospital geplant war. Keine der Frauen rauchte, bei allen war die Schwangerschaft ohne Komplikationen verlaufen und jede brachte ein gesundes Baby zur Welt. Die Wissenschaftler holten sich von den jungen Müttern die Erlaubnis ein, ihre Plazenta nach der Geburt untersuchen zu dürfen.

Die Forscher interessierten sich dabei insbesondere für plazentare Makrophagen, von denen sie insgesamt 3500 mit einem Hochleistungsmikroskop untersuchten. Sie fanden 60 Zellen mit insgesamt 72 kleinen schwarzen Bereichen, von denen die Forscher vermuteten, dass es sich um Kohlenstoffpartikel handelte. Im Durchschnitt enthielt jede Plazenta etwa fünf Quadratmikrometer dieser schwarzen Substanz.

Die Wissenschaftler untersuchten die plazentaren Makrophagen aus zwei Plazenten mit Hilfe eines Elektronenmikroskops und fanden auch dieses Mal wieder Material, das, wie sie annahmen, aus winzigen Kohlenstoffpartikeln bestand.

In früheren Untersuchungen hatte die Arbeitsgruppe dieselben Verfahren eingesetzt, um Rußpartikel in Makrophagen aus Atemwegen zu identifizieren und zu messen. Liu: “Wir dachten, dass die Betrachtung von Makrophagen in anderen Organen einen direkten Beweis dafür liefern könnte, dass inhalierte Partikel aus der Lunge in andere Teile des Körpers gelangen.”

“Wir waren nicht sicher, ob wir irgendwelche Partikel finden würden, und erwarteten für den Fall, dass wir welche finden, nur eine kleine Anzahl plazentarer Makrophagen mit Rußpartikeln. Die meisten von diesen sollten nämlich schon innerhalb der Atemwege von Makrophagen umgeben sein – insbesondere die größeren – und nur die wenigsten kleineren Partikel sollten in den Blutkreislauf gelangen”, so Liu weiter.

“Unsere Ergebnisse liefern den ersten Beweis dafür, dass inhalierte Schadstoffpartikel von der Lunge in den Kreislauf und dann in die Plazenta gelangen können”, stellt die Forscherin fest.

“Wir wissen nicht, ob die Partikel, die wir gefunden haben, auch in den Fetus übergehen könnten. Unsere Ergebnisse deuten aber darauf hin, dass dies tatsächlich möglich ist. Wir wissen auch, dass die Partikel nicht in den Körper des Kindes gelangen müssen, um eine nachteilige Wirkung zu haben. Wenn sie Auswirkungen auf die Plazenta haben, wird sich dies direkt auf den Fetus auswirken.”

Prof. Mina Gaga ist Präsidentin der European Respiratory Society und medizinische Direktorin und Leiterin der Atmungsabteilung des Athens Chest Hospital. Sie war an der vorgestellten Studie nicht beteiligt und kommentiert diese so: “Ältere Untersuchungen haben gezeigt, dass Frauen, die in Städten mit hoher Umweltbelastung leben, anfälliger für Schwangerschaftsprobleme sind, wie ein beeinträchtigtes Wachstum des Fetus, Frühgeburten und Kinder mit niedrigem Geburtsgewicht. Die Evidenz deuten darauf hin, dass ein erhöhtes Risiko für ein niedriges Geburtsgewicht sogar dann besteht, wenn die Umweltbelastung geringer ist als die von der Europäischen Union empfohlene jährliche Grenze.”

“Diese neue Studie zeigt einen möglichen Mechanismus auf, der bewirkt, dass Kinder von Umweltbelastungen betroffen sind, obwohl sie theoretisch im Mutterleib geschützt sein sollten. Dies sollte sowohl Mediziner als auch die Öffentlichkeit auf die schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung bei Schwangeren aufmerksam machen”, ergänzt Gaga. “Wir brauchen strengere Richtlinien für sauberere Luft, um die Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die Gesundheit weltweit zu verringern, denn wir sehen jetzt schon eine neue Population junger Erwachsener mit Gesundheitsproblemen.”