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01.04.2015

Diabetes: Ultrafeine Feinstaubpartikel beeinflussen Herzfunktion

Gesundheitsschädigende Effekte durch Feinstaub sind schon länger bekannt. Für die Herzfunktion scheinen zusätzlich ultrafeine Partikel eine bedeutende Rolle zu spielen – auch wenn man ihnen nur wenige Minuten ausgesetzt ist, wie Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München nun nachweisen konnten. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift ‚ Particle & Fibre Toxicology’ publiziert.

Portraits von A. Peters links und A. Schneider rechts

A. Peters (li.), A. Schneider (re.), Quelle: Helmholtz Zentrum München

Unter Feinstaub fasst man alle Staubpartikel mit einem Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer (PM10) zusammen. Darin unterscheidet man nochmals feine Partikel, die kleiner als 2.5 Mikrometer (PM2.5) im Durchmesser und damit lungengängig sind und ultrafeine Partikel mit weniger als 0,1 Mikrometern (100 Nanometer) Durchmesser, die auch in die Blutbahn gelangen können.

Am Helmholtz Zentrum München untersuchte das Wissenschaftlerteam um Prof. Dr. Annette Peters, Leiterin des Forschungsbereichs Epidemiologie des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD), und Dr. Alexandra Schneider gemeinsam mit Kollegen der Universität Rochester (USA) nun die speziellen Auswirkungen von ultrafeinen Partikeln auf das Herz. Dazu statteten sie 64 Studienteilnehmer mit Messgeräten aus, die während der alltäglichen Aktivität sowohl die Partikelanzahlkonzentrationen, als auch die Herzaktivität (EKG, Elektrokardiogramm) aufzeichneten. Zusätzlich wurden Daten von Feinstaub-Messstationen im städtischen Hintergrund herangezogen. Die ausgewählten Probanden litten alle unter erhöhten Blutzuckerwerten bzw. Typ-2-Diabetes.

Ultrafeine Partikel führen nach wenigen Minuten zu veränderter Herzratenvariabilität
„Erhöhte Konzentrationen von ultrafeinen Partikeln, z.B. in dichtem Straßenverkehr, führten bereits nach fünf Minuten bei den Probanden zu einer veränderten Herzratenvariabilität*“, berichtet Studienleiterin Peters. „Zudem konnten wir bereits bekannte Effekte bestätigen, etwa dass feine Partikel auf Stundenebene sowie Lärm mit einer eingeschränkten Herzfunktion assoziiert sind.“

Für Feinstaub bzw. feine Partikel konnten gesundheitsschädigende Wirkungen bereits in anderen Studien nachgewiesen werden. In der vorliegenden Studie treten sie unterhalb der bereits seit etwa zehn Jahren in der EU geltenden Grenzwerte auf. Die Rolle der ultrafeinen Partikel ist allerdings unklar: Wissenschaftler gehen von zusätzlichen gesundheitsgefährdenden Auswirkungen aus – Grenzwerte gibt es bislang aber nicht.

Gesundheitliche Risiken – Forderung nach Grenzwerten
„Die Ergebnisse sind alarmierend, da ultrafeine Partikel in unser aller Umwelt vorkommen und gesundheitliche Risiken bergen – insbesondere für Menschen, die bereits ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauferkrankungen tragen, wie die in der Studie gewählten Diabetiker“, so Peters. „Wir hoffen, mit unseren Daten die Forderungen nach Grenzwerten und künftigen Umweltstandards untermauern zu können.“

Weitere Informationen
* Die Herzratenvariabilität beschreibt die Anpassungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems an aktuelle Erfordernisse und wird durch das autonome Nervensystem gesteuert.

Original-Publikation:
Peters, A. et al. (2015), Elevated particle number concentrations induce immediate changes in heart rate variability: a panel study in individuals with impaired glucose metabolism or diabetes, Particle & Fibre Toxicology, doi: 10.1186/s12989-015-0083-7

Link zur Fachpublikation