Staub in der Lunge: Bei Soldaten auch nach Einsatz in der Wüste nachweisbar

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US-Wissenschaftler haben sich mit den Eigenschaften von Staub befasst, der in den Lungen von zuvor in Regionen und Ländern wie Afghanistan oder dem Irak eingesetztem Militärpersonal zurückbleibt.

Die Wissenschaftler beobachteten, dass Soldaten nach Einsätzen in Krisengebieten mit entsprechenden klimatischen Bedingungen möglicherweise erheblichen Mengen an Staub und anderen Gefahren für die Atemwege ausgesetzt sind, was zu anhaltenden Atemwegssymptomen und Erkrankungen wie Asthma und Bronchiolitis führt. Für die Untersuchungen hatten sich Forschende des U.S. Geological Survey (USGS) und Mediziner von National Jewish Health zusammengetan. Heather Lowers, forschende Geologin beim USGS, stellte kürzlich bei der Jahrestagung der Geological Society of America in Denver (USA) die Ergebnisse der Studie vor.

„Ich hätte niemals in meiner Karriere gedacht, dass ich einmal menschliches Lungengewebe untersuchen würde“, erklärte Lowers. „Durch einige frühere Arbeiten, die wir bei der Untersuchung von Ersthelfern im World Trade Center durchgeführt hatten, waren wir mit einem Team von Pneumologen und Lungenpathologen verbunden, die versuchten, besser zu verstehen, wie eingeatmete Partikel Lungenschäden verursachen können. Mehrere meiner Co-Autoren bei National Jewish Health haben ein Stipendium des Verteidigungsministeriums erhalten, um zu untersuchen, was einige der unerwarteten Lungenschäden bei Menschen verursacht, die in den Irak und nach Afghanistan entsandt wurden.“

Mit finanzieller Unterstützung des US-amerikanischen Verteidigungsministeriums hat National Jewish Health eine Klinik aufgebaut, in der Veteranen untersucht werden, bei denen Symptome von Lungenschäden aufgetreten sind. Lowers´ Aufgabe als Geologin im Rahmen des Projekts bestand darin, eine Methode zu entwickeln, um in der Lunge gefundene Partikel zu extrahieren und zu analysieren. Unter Verwendung von Techniken zur Erzeugung hochauflösender Bilder mikroskopischer Partikel und zur Charakterisierung ihrer elementaren Zusammensetzung bewertete Lowers die Zusammensetzung und Größe der in Lungen gefundenen anorganischen Partikel.

Bei 65 der 250 Einsatzkräfte, die in die National Jewish Health Clinic kamen, wurde als Teil der klinischen Behandlung eine chirurgische Lungenbiopsie durchgeführt, und 24 gaben die Erlaubnis dafür, dass ihre Probe im Rahmen der Studie untersucht wird. Ihre Lungenbiopsien wurden mit denen von elf Proben ziviler Kontrollpersonen verglichen, die den ehemaligen Soldaten in Bezug auf Alter und Raucheranamnese entsprachen.

„Wir haben festgestellt, dass die Soldaten im Allgemeinen mehr Staub pro Kubikzentimeter im untersuchten Lungengewebe hatten als die Kontrollen. Und die Partikel schienen im Allgemeinen auch kleiner zu sein, verglichen mit dem Staub, der in der Kontrollgruppe im Lungengewebe verblieb“, sagte Lowers. Zwei Militärangehörige gaben an, dass sie im Einsatzgebiet nur in eingem geringen Maß bzw. überhaupt keinen Sandstürmen ausgesetzt gewesen waren. Diese beiden, so beobachteten die Forschenden hatte trotzdem Staub in größeren in ihren Lungen als die Kontrollpersonen.

Weniger als ein Mikrometer kleines Silikastaubkorn auf einem sekundären Bild im Elektronenmikroskop. (Foto: © Heather Lowers)

„Selbst wenn es keine Staubstürme gibt, arbeiten Soldaten im Allgemeinen in einer ziemlich staubigen Umgebung. Wir haben uns also eine Kulmination von allem angesehen, was sie während ihres Einsatzes eingeatmet hätten“, erklärte Lowers. „Selbst wenn man mit einem Lastwagen über den Wüstenboden fährt, wirbelt man Staub auf und atmet ihn ein.“

Während diese Analysen bereits hilfreiche Einblicke in die Lungenschäden liefern, die bei von einem Einsatz zurückgekehrten Militärangehörigen beobachtet wurden, hofft Lowers, dass mehr Proben untersucht werden können, um die Eigenschaften des in der Lunge zurückbleibenden Staubes umfassender zu bewerten.

„Eine der Herausforderungen, die ich bei der Arbeit mit menschlichen Probanden gelernt habe, ist, dass es sehr schwierig ist, genügend Leute für diese Studien zu rekrutieren. Obwohl wir im Allgemeinen Unterschiede zwischen den Kontrollen und den ehemaligen Einsatzkräften beobachten können, ist die Anzahl der Proben begrenzt“, betont die Forscherin.