Von der Nase direkt ins Gehirn
Schaden Feinstaub und Abgase unserer Intelligenz? Eine gross angelegte Studie aus China will genau das gezeigt haben. Der negative Effekt auf geistige Fähigkeiten sei deutlich, und «die indirekten Folgen für das Gemeinwohl könnten viel grösser sein als bisher gedacht». «Der enge Fokus ausschliesslich auf die negativen Auswirkungen auf die körperliche Gesundheit dürfte dazu führen, dass die Gesamtbelastung durch die Luftverschmutzung unterschätzt wird.»
Quelle: Tages-Anzeiger, 05.09.2018
Veröffentlicht haben die Forscher ihre Studie vergangene Woche in den angesehenen «Proceedings of the National Academy of Sciences». Sie nutzten die Resultate aus Intelligenztests, die im Rahmen der chinesischen Langzeitbefragung «China Family Panel Studies» bei 20'000 Personen zwischen 2010 und 2014 erhoben wurden. Bei 162 zufällig gewählten Verwaltungskreisen verglichen die Forscher die Resultate der Teilnehmer mit einem Luftverschmutzungsindex, der aus Messwerten von Feinstaub (PM10), Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid berechnet wurde.
In China sind die schlechte Luftqualität und deren möglichen Folgen Dauerthema: Pendler warten in Peking auf die U-Bahn. Foto: Bloomberg, Getty Images
In den Tests verschlechterten sich die Resultate, je höher die über drei Jahre aufsummierte Schadstoffexposition war. Die sprachliche Leistung war dabei stärker beeinträchtigt als die mathematische. Für die britische Zeitung «The Guardian» berechnete Chen, dass der Rückgang bei starker Luftbelastung rund einem Jahr Ausbildung entspreche. Bei über 64-jährigen Männern sowie schlechter Ausgebildeten sei der Effekt noch deutlicher. «Wenn wir die Einbusse bei diesen Personen berechnen, kommen wir sogar auf einige Jahre Ausbildung.»
Das klingt dramatisch. Immerhin: Weil die Luftqualität in chinesischen Städten erheblich schlechter ist als in westlichen Industrieländern, lassen sich die Resultate nur beschränkt übertragen. «Bei uns hat die Luftbelastung stark abgenommen», sagt Nino Künzli, Umweltepidemiologe und Vizedirektor des Schweizerischen Tropen- und Public-Health-Instituts in Basel. Trotzdem erwartet er auch bei uns einen relevanten Effekt der Luftqualität auf die kognitive Leistungsfähigkeit.
Störung der Feinmotorik und mehr ADHS?
Umweltwissenschaftler vermuten bereits seit einiger Zeit, dass Luftschadstoffe nicht nur Herz und Lunge schaden, sondern auch unsere geistigen Fähigkeiten beeinträchtigen. In den letzten Jahren veröffentlichten Forscher immer mehr Studien, die das stützen. «Der Zusammenhang ist biologisch und toxikologisch plausibel», sagt Künzli. Doch es fehlen widerspruchsfreie Daten, die den Effekt und dessen Ausmass belegen würden. So zeigten verschiedene Studien einen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und geistiger Leistungsfähigkeit. Doch handelt es sich dabei in der Regel um Momentaufnahmen, sogenannte Querschnittstudien, deren Resultate anfällig für Verfälschungen sind. Das ist besser bei Kohortenstudien, die die gleichen Personen über eine längere Zeit verfolgen. Dadurch lassen sich in der Regel auch Einflüsse wie der soziale und ökonomische Status oder Wohnortwechsel ausschliessen.
«Die Folgen für das Gemeinwohl könnten viel grösser sein als bisher gedacht.» Xi Chen, Forscher, Yale University (USA)
Eine der wenigen Kohortenstudien zum Thema stammt aus den USA und erfasste die Daten von 20'000 Erwachsenen. Sie konnte einen Zusammenhang zwischen geistiger Leistungsfähigkeit und Luftverschmutzung aufzeigen. Eine sorgfältig gemachte schwedische Studie mit 1500 Personen fand hingegen in 22 Jahren Beobachtungszeit keine Verbindung.
Ähnlich unklar wie bei den Erwachsenen ist der Erkenntnisstand bei Kindern. Es existieren allerdings beunruhigende Hinweise dafür, dass kognitive Entwicklung, Gedächtnis, Feinmotorik und ADHS-Häufigkeit ungünstig beeinflusst sein könnten. Noch sei es zu früh für eine abschliessende Bewertung, sagt Künzli. «Die chinesische Studie kann aber sicher einen wichtigen Beitrag leisten.» Der Vorteil der Chinesen ist dabei die grosse Zahl an Probanden und die einheitliche Methodik. «Es wäre gut, wenn auch die Schweiz in eine grosse Kohorte investieren würde, die wir über Jahre verfolgen könnten», sagt Künzli. Länder wie zum Beispiel Dänemark, Deutschland oder Grossbritannien seien der Schweiz da um viele Jahre voraus.
Kleinstpartikel überwinden die Blut-Hirn-Schranke
Was mögliche Folgen für das Gehirn betrifft, stehen in Westeuropa vor allem die ultrafeinen Stäube im Vordergrund, insbesondere diejenigen mit einem Durchmesser von unter 2,5 Tausendstel Millimetern (PM2,5). Die Feinstaubpartikel können dabei über die Lunge ins Blut gelangen und dann die Blut-Hirn-Schranke überwinden oder direkt über den Riechnerv von der Nase ins Gehirn übertreten. Dort führen Entzündungen und aktivierte Abwehrzellen dann möglicherweise zu Beeinträchtigungen.
Andere Emissionen, die in China grosse Auswirkungen haben, sind bei uns kein Thema mehr, etwa das Reizgas Schwefeldioxid oder das Atemgift Kohlenmonoxid. «Dieses Gas beeinträchtigt die Sauerstoffaufnahme in der Lunge, was direkte kognitive Auswirkungen haben kann», sagt Künzli. Der Basler Wissenschaftler ist bei der chinesischen Studie vor allem vom Vergleich mit der Schulbildung beeindruckt. Mit effektiven Luftreinhaltemassnahmen könnte China demnach die Kosten für ein ganzes Ausbildungsjahr kompensieren. «Ein gewaltiger Nutzen», so der Epidemiologe.
Wirkung von Feinstaub auf Herz und Lunge
Jedes Jahr sterben in der Schweiz rund 3000 Personen vorzeitig wegen der Luftverschmutzung, wodurch jeweils 30'000 Lebensjahre verloren gehen. Das sind gemäss Bundesamt für Umwelt (Bafu) die Resultate von Berechnungen aus dem Jahr 2010. Immerhin erfreulich dabei: Luftreinhaltemassnahmen haben dazu geführt, dass die Zahlen gut ein Viertel tiefer liegen als noch zehn Jahre zuvor. Die grösste Gefahr geht in der Schweiz von Feinstaub, Ozon und Stickoxiden aus – Schadstoffe, bei denen wir die Grenzwerte noch heute regelmässig überschreiten. Eingeatmet, reizen sie die Atemwege und können die Menschen so krank machen.
Kleinste Feinstaubpartikel und Gase gelangen bis in die Lungenbläschen und rufen dort Entzündungen hervor. Je nach Belastung und Anfälligkeit der Betroffenen entstehen Beschwerden wie chronische Bronchitis, Asthma, erhöhte Infektionsanfälligkeit oder gar Lungenkrebs.
Auch Herz und Kreislauf werden durch Luftschadstoffe in Mitleidenschaft gezogen. So gelangen die kleinen Partikel über die Lunge in den Blutkreislauf und können dort zu Veränderungen bei der Blutgerinnung, den Gefässwänden und am Herzen führen. Rund 80 Prozent der Todesfälle durch Luftverschmutzung weltweit sind gemäss Bafu Herzinfarkte und Hirnschläge.
