Lungenentwicklung unter Umweltbelastung: Kinder in der Nähe des Saltonsees in Südkalifornien untersucht

Nicht immer entstehen für die Lunge ungünstige Belastungen in der Umwelt und der Luft durch Faktoren wie Industrieabgase oder den Straßenverkehr. Das zeigt eine neue Untersuchung am US-amerikanischen Saltonsee, in der es um die Entwicklung der Lunge bei Kindern und Heranwachsenden geht.

Forschende von der Keck School of Medicine an der University of California (USC) haben für ihre neue Studie über einen Zeitraum von durchschnittlich zwei Jahren 369 Kinder beobachtet. Nach Angaben der Wissenschaftler handelt es sich um eine der ersten Langzeitstudien zu Luftverschmutzung im ländlichen Südkalifornien. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Kinder, die in einem Umkreis von elf Kilometern um den Saltonsee herum leben, im Alter zwischen zehn und zwölf Jahren eine langsamere beziehungsweise geringere Entwicklung der Lungenfunktionaufweisen als Altersgenossen, die weiter von dem Gewässer entfernt wohnen. Der austrocknende Saltonsee im Imperial Valley hat eine hohe Salz- und Schadstoffkonzentration.

Die von den Wissenschaftlern beobachteten Auswirkungen der Umwelt sind vergleichbar mit denen an einem Wohnort, der sich in einem Abstand von 500 Metern von einer Autobahn befindet. Sie könnten die Atemwegsgesundheit bis ins Erwachsenenalter beeinträchtigen, sind sich die Studienautoren sicher. Die Ergebnisse der Untersuchung, die teilweise durch die US-amerikanischen National Institutes of Health finanziert wurde, stellten die Wissenschaftler kürzlich in „JAMA Network Open“ vor.

Trockenfallender Saltonsee: Beispiel für ungünstige Umweltbedingungen

Der Saltonsee, nahe der Grenze zwischen den USA und Mexiko gelegen, entstand im Jahr 1905, als der Colorado River einen Bewässerungskanal durchbrach. Heute schrumpft der See aufgrund von Dürre, Hitze und Wasserumleitungen. Dadurch werden große Flächen trockenen Seebodes freigelegt, die Feinstaub in die Luft abgeben. Diese Art der Verschmutzung erhöht bekanntermaßen das Risiko für Lungen-, Herz-, Imun- und neurologische Erkrankungen. Lokale Studien haben Atemwegserkrankungen, darunter auch Asthma-Exazerbationen, erfasst.

Die von der Keck School of Medicine der USC geleitete Forschungsgruppe hat jedoch nun nach eigenen Angaben als erste direkt Veränderungen der Lungenkapazität bei Anwohnern untersucht. Ihre Erkenntnisse zu den Lungenfunktionsmustern im Zeitverlauf könnten weit über das Imperial Valley hinaus Auswirkungen haben. Schließlich bringen Düren und steigende Temperaturen auch andere Seen auf der Welt zum Schrumpfen, wobei Staub freigesetzt wird. Als Beispiele genannt seien hier der Große Salzsee im US-amerikanischen Bundesstaat Utah und der Aralsee in Zentralasien.

„Unsere Ergebnisse sind besorgniserregend, da sie langfristige Folgen haben könnten“, sagt Dr. Fangqi Guo vom Bereich Bevölkerungs- und öffentliche Gesundheitswissenschaften an der Keck School of Medicine. Sie ist Erstautorin der Studie und fährt fort: „Studien deuten darauf hin, dass ein reduziertes Lungenwachstum während einer kritischen Entwicklungsphase wie der Adoleszenz das Risiko für Atemwegs-, Herz-Kreislauf- und Stoffwechselerkrankungen im späteren Leben erhöhen kann.“

Die Lungenfunktion erfährt normalerweise in der Adoleszenz einen Wachstumsschub und erreicht ihren Höhepunkt im jungen Erwachsenenalter. Weitere Forschung ist nötig, um zu verstehen, was geschieht, wenn die Entwicklung unterbrochen wird. Klar ist aber, dass anhaltende Probleme mit der Lungenkapazität dauerhafte negative Folgen für die Gesundheit haben.

Staubbelastung und Lungenfunktion

Das Team von der Keck School of Medicine arbeitete mit dem Comité Civico del Valle, einer alteingesessenen lokalen Bürgerinitiative, zusammen, um Kinder für die erste Langzeit-Gesundheitsstudie in der Region zu rekrutieren. Die Forscher begleiteten 369 Kinder, die zu Studienbeginn im Mittel zehn Jahre alt waren, über einen Zeitraum von etwa zwei Jahren.

Die Forschenden ermittelten die forcierte Vitalkapazität (FVC) und die Einsekundenkapazität (FEV1) als Maße der Lungenfunktion. Außerdem berechnete man die Entfernung zwischen dem jeweiligen Wohnort der Kinder und dem Saltonsee. Daten zur Feinstaubbelastung und zu Spitzen der Staub-Exposition stammten von lokalen Luftqualitätsmessstationen. In ihrer Analyse berücksichtigten die Autoren die Einflüsse von Alter, Geschlecht, ethnischer Zugehörigkeit, sozioökonomischem Status, Körpergröße, Body-Mass-Index und die Atemwegsgesundheit zu Studienbeginn.

Kinder, die in einem Umkreis von elf Kilometern rund um den Saltonsee lebten, wiesen laut den Wissenschaftlern eine um 52,18 Milliliter pro Jahr geringere Zunahme der FVC sowie einen um 38,7 Milliliter pro Jahr geringeren Anstieg der FEV1 auf als Kinder, die weiter entfernt wohnten. Längere Expositionszeiten gegenüber hohen Staubkonzentrationen korrelierten ebenfalls mit einer geringeren Zunahme von FVC und FEV1. Dies betraf vor allem Kinder, die näher am See lebten.

Schutz der langfristigen Gesundheit

Diese Ergebnisse ergänzen frühere Forschungsergebnisse der Gruppe, die zeigen, dass mehr als jedes fünfte Kind in der Region an Asthma leidet – fast dreimal so viele wie im US-Durchschnitt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Bevölkerungsgruppe später im Leben mit Lungen-, Herz- und Stoffwechselproblemen zu kämpfen haben könnte, wenn diese Trends nicht rückgängig gemacht werden.

„Wir wissen noch nicht, ob diese Veränderungen dauerhaft sind“, sagt Dr. Shohreh F. Farzan, außerordentliche Professorin für Bevölkerungs- und öffentliche Gesundheitswissenschaften an der Keck School of Medicine und Co-Seniorautorin der Studie. „Ein Teil des Schadens könnte möglicherweise abgemildert werden, wenn die Umweltbelastung reduziert wird, da sich die Lunge von Kindern noch entwickelt.“

In Kalifornien arbeiten die Behörden inzwischen an der Bewältigung der Umwelt- und Gesundheitsfolgen, die mit dem austrocknenden Saltonsee assoziiert sind: Es gibt einen Zehnjahresplan, das Salton Sea Program. Die Wissenschaftler betonen, dass umfassendere Maßnahmen zum Schutz der Gesundheit von Kindern sowohl in Kalifornien als auch weltweit erforderlich sind, da sich die heißen und trockenen Umweltbedingungen verschärfen.

Das Forschungsteam wird die in seine Studie eingeschlossenen Kinder weiterhin beobachten, um festzustellen, ob die Auswirkungen auf die Lungenfunktion bis ins Jugend- und Erwachsenenalter anhalten. Im Rahmen einer umfassenderen Untersuchung der Luftverschmutzung im Imperial Valley, die auch Staub aus dem Saltonsee, vom Wind verwehten Wüstenstaub, Dieselabgase und andere Quellen umfasst, wird zudem untersucht, welche Staubbestandteile am schädlichsten sind.

(ac)

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