Neues aus der Forschung

Menschen, die über einen längeren Zeitraum einer höheren Feinstaubkonzentration ausgesetzt sind, haben ein größeres Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken. Diesen Zusammenhang hat eine internationale Forschergruppe mit wesentlichem Beitrag der Ulmer Wissenschaftlerinnen Dr. Gudrun Weinmayr und Professorin Gabriele Nagel vom Ulmer Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie in einer der größten Studien zum Thema nachgewiesen. Dazu wurden Daten aus 17 europäischen Kohortenstudien mit insgesamt über 300 000 Probanden ausgewertet. Dank  Krebsregistern konnten die Wissenschaftler entsprechende Erkrankungen in den Kohorten über viele Jahre nachvollziehen. Ergebnisse der von der Universität Utrecht (Niederlande) koordinierten Studie „European Study of Cohorts for Air Pollution Effects“ (ESCAPE) sind jetzt in der Fachzeitschrift “The Lancet Oncology” erschienen.

Luftverschmutzung durch Feinstaub entsteht  durch Autoabgase, Verbrennungsprozesse in der Industrie und Hausbrand. Je kleiner die Feinstaubpartikel sind, desto eher werden sie über die Atemwege aufgenommen und können bis in die Lunge und Blutbahn gelangen. In Europa dürfen Feinstaubteilchen mit einem Durchmesser von bis zu zehn Mikrometern (PM10)  einen Jahresmittelwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft nicht überschreiten.

Feinstaubkonzentration mit Krebsregister abgeglichen
Ziel der Forscher war es, die durchschnittliche Konzentration von Feinstaub und Stickoxiden möglichst genau zu bestimmen. Deshalb sind an den Studienzentren (Schweden, Dänemark, Norwegen, in den Niederlanden, Österreich, im Vereinigten Königreich, Italien, Spanien und Griechenland) spezielle Messstationen aufgebaut worden. Die Ulmer Wissenschaftlerinnen waren für die Auswertung der Daten aus Vorarlberg, dem westlichsten Bundesland Österreichs, zuständig: „Wir haben ausgehend von den Messdaten ein so genanntes Landnutzungsmodell berechnet und konnten so die durchschnittliche Luftverschmutzung über mehrere Jahre für die Adressen im untersuchten Gebiet quantifizieren“, erklärt Gudrun Weinmayr. Für die Vorarlberger VHM&PP Kohorte (Vorarlberg Health Monitoring and Promotion Program) konnten zuverlässige Angaben aus verschiedenen Quellen zusammenführt werden: Diese Daten wurden zum Beispiel mit dem örtlichen Krebs- und Mortalitätsregister abgeglichen. Eventuelle Störfaktoren wie das Rauchen, die Ernährung und der soziale Status waren für ESCAPE Kohorten bekannt und wurden bei der statistischen Auswertung berücksichtigt.

Das Ergebnis der Studie, die  2006 mit der konkreten Planung begann und seit 2011 an der Universität Ulm ausgewertet wird, ist eindeutig: Bereits eine Feinstaubkonzentration unterhalb des europäischen Grenzwerts erhöht die  Wahrscheinlichkeit, an Lungenkrebs zu erkranken.  Ein Zusammenhang zwischen der Stickoxidkonzentration und Krankheitsfällen ließ sich nicht nachweisen. Von den Studienteilnehmern entwickelten in 13 Jahren 2095 Personen einen Lungenkrebs. Besonders oft wurde ein so genanntes Adenokarzinom diagnostiziert – ein Krebs, der auch bei Nichtrauchern auftritt. Gemäß der Studiengruppe führt bereits eine um zehn Mikrogramm erhöhte Konzentration von PM10-Teilchen zu einem um 22 Prozent erhöhten Lungenkrebsrisiko. „Wir können allerdings keinen Schwellenwert für eine Gesundheitsgefährdung durch Feinstaub festlegen. Generell gilt, auch unter 40 Mikrogramm pro Kubikmeter: Je weniger, desto besser“, sagen Gudrun Weinmayr und Gabriele Nagel. 

Bei der ESCAPE-Studie haben hochrangige Experten aus ganz Europa zusammengearbeitet. „Aus den Kohorten und Umweltmessungen ist eine einzigartige Datensammlung entstanden. Ungenauigkeiten vorheriger Studien konnten entscheidend verbessert werden“, so Gabriele Nagel.  Die Studie ist von der Europäischen Union (FP7/2007-2001) gefördert worden.

In Folgeprojekten soll zum Beispiel der Zusammenhang der Feinstaubkonzentration mit kardiovaskulären Erkrankungen – und von der Ulmer Gruppe Magenkrebs – untersucht werden.

Verantwortlich: Annika Bingmann

Literaturhinweis:
Air pollution and lung cancer incidence in 17 European cohorts: prospective analyses from the European Study of Cohorts for Air Pollution Effects (ESCAPE) Dr Ole Raaschou-Nielsen PhD,Zorana J Andersen PhD,Rob Beelen PhD,Evangelia Samoli PhD,Massimo Stafoggia MSc,Gudrun Weinmayr PhD,Prof Barbara Hoffmann MD,Paul Fischer MSc,Mark J Nieuwenhuijsen PhD,Prof Bert Brunekreef PhD,Wei W Xun MPH,Prof Klea Katsouyanni PhD,Konstantina Dimakopoulou MSc,Johan Sommar MSc,Prof Bertil Forsberg PhD,Lars Modig PhD,Anna Oudin PhD,Bente Oftedal PhD,Per E Schwarze PhD,Prof Per Nafstad MD,Prof Ulf De Faire PhD,Prof Nancy L Pedersen PhD,Prof Claes-Göran Östenson PhD,Laura Fratiglioni PhD,Johanna Penell PhD,Michal Korek MSc,Prof Göran Pershagen PhD,Kirsten T Eriksen PhD,Mette Sørensen PhD,Anne Tjønneland DMSc,Thomas Ellermann PhD,Marloes Eeftens MSc,Prof Petra H Peeters PhD,Kees Meliefste BSc,Meng Wang MSc,Bas Bueno-de-Mesquita PhD,Prof Timothy J Key DPhil,Kees de Hoogh PhD,Hans Concin MD,Gabriele Nagel PhD,Alice Vilier MSc,Sara Grioni BSc,Vittorio Krogh MD,Ming-Yi Tsai PhD,Fulvio Ricceri PhD,Carlotta Sacerdote PhD,Claudia Galassi MD,Enrica Migliore MSc,Andrea Ranzi PhD,Giulia Cesaroni MSc,Chiara Badaloni MSc,Francesco Forastiere PhD,Ibon Tamayo MSc,Pilar Amiano MSc,Miren Dorronsoro MD,Prof Antonia Trichopoulou MD,Christina Bamia PhD,Prof Paolo Vineis MPH,Gerard Hoek PhD. The Lancet Oncology - 1 August 2013 ( Vol. 14, Issue 9, Pages 813-822 ) DOI: 10.1016/S1470-2045(13)70279-1

"Studie der Uni Ulm belegt: Feinstaub auch unterhalb des Grenzwerts gefährlich", Südwest Presse Ulm 06.08.2013

"Stresstest für die Haare", Uni-Ulm intern Nr 331 (45. Jg.) I Februar 2015

Kinder, die unter feuchten Wohnbedingungen aufwachsen, haben ein vielfach erhöhtes Risiko, an Asthma, allergischem und nichtallergischem Schnupfen (Rhinitis) und atopischem Ekzem (Neurodermitis) zu erkranken. Das gilt sogar für Mädchen und Jungen, die – nach Angabe der Eltern – nur ihr erstes Lebensjahr in einer nassen Wohnung verbracht haben sowie für nichtallergische Kinder. Diesen starken Zusammenhang haben Wissenschaftler um Dr. Gudrun Weinmayr vom Ulmer Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie  im Zuge der weltweiten Erhebung „International Study of Asthma and Allergies in Childhood“ (ISAAC) nachgewiesen. Ihre Ergebnisse sind kürzlich in der Fachzeitschrift „Clinical and Experimental Allergy“ erschienen.

Bisher größte Erhebung zum Zusammenhang Feuchtigkeit-Asthma
Für die zweite ISAAC-Studienphase haben die Forscher über 46 000 Eltern von acht- bis zwölfjährigen Kindern in 20 Ländern befragt. Damit handelt es sich um die bisher größte Studie zum Zusammenhang von feuchten Wohnbedingen und Asthma beziehungsweise Allergien. Deutsche Zentren lagen in Dresden und München. Mit einem standardisierten Fragebogen überprüfte die Studiengruppe zum Beispiel den Gesundheitszustand des Kindes beziehungsweise ob an Wänden und Decken der elterlichen Wohnung Feuchtigkeitsflecken oder Schimmel sichtbar waren. Und zwar aktuell oder während des ersten Lebensjahres des Kindes. Außerdem wurden die sonstigen Wohnumstände, der Lebensstil sowie etwa allergische Erkrankungen der Eltern abgefragt. In einem zweiten Schritt haben die Wissenschaftler bei über 26 000 Kindern Allergietests durchgeführt und Staubproben aus den Wohnzimmern von mehr als 1100 Familien auf Hausstaubmilben untersucht.

Das Ergebnis war eindeutig:  „Unsere Studie zeigt einen klaren Zusammenhang zwischen feuchten Wohnbedingungen und Asthma, Rhinitis sowie atopischem Ekzem unabhängig von der allergischen Disposition des Kindes. Es handelt sich sogar um den stärksten und konsistentesten Zusammenhang mit einem Umgebungsfaktor, den wir im Laufe der ISAAC-Studie festgestellt haben“, sagt Gudrun Weinmayr.

Damit sind Feuchtigkeit und Schimmel eher noch als Hausstaubmilben Hauptauslöser von asthmatischen Erkrankungen. Der Gesundheitszustand von Mädchen und Jungen, die bereits unter Asthma litten, verschlechterte sich unter feuchten Wohnbedingungen weiter. Überraschenderweise galt die nachgewiesene Relation einheitlich für fast alle untersuchten Länder – von westeuropäischen Staaten und Neuseeland über Albanien und China. In weniger entwickelten Weltregionen war der Zusammenhang zwischen Feuchtigkeit und Asthma allerdings besonders stark: Gemäß der ISAAC-Studie kamen  nasse Wohnbedingungen in Brasilien auffällig häufig vor. Tatsächlich gab es in dem südamerikanischen Land auch die meisten asthmakranken Kinder.

In Deutschland sind die Untersuchungen für die zweite Studienphase bereits 1995 und 1996 durchgeführt worden. In diesem Zeitraum waren feuchte Wohnungen in Dresden wesentlich häufiger als in München. Bis zu elf Prozent der Asthmafälle in der sächsischen Landeshauptstadt hingen wohl mit der Feuchtigkeit zusammen.

Studie von Ulm aus koordiniert
Die zweite Phase der ISAAC-Studie wurde von Ulm aus koordiniert. Außerdem übernahm  das hiesige Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie  die Datenauswertung. Seit 2007 gehört die Erstautorin Gudrun Weinmayr dem Hauptausschuss der weltweiten ISAAC-Studie an. Die internationale Erhebung zu Asthma und Allergien ist bereits vor mehr als 20 Jahren gestartet. Insgesamt haben an den drei Phasen mehr als eine Million Kinder und Jugendliche teilgenommen.

In den europäischen Zentren hat die Europäische Union die Rahmenfinanzierung übernommen. Dazu kamen jeweils lokale Geldgeber. Um die Erhebung in Brasilien beenden zu können, ist zudem die Rudolf und Clothilde Eberhardt Stiftung (Ulm) eingesprungen.

Weinmayr G, Gehring U, Genuneit J, Büchele G, Kleiner A, Siebers R, Wickens K, Crane J, Brunekreef B, Strachan DP; ISAAC Phase Two Study Group. Dampness and moulds in relation to respiratory and allergic symptoms in children: results from Phase Two of the International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC Phase Two). Clinical Experimental Allergy. 2013 Jul;43(7):762-74. doi: 10.1111/cea.12107.

Pommes Frites und Hamburger machen Kinder und Jugendliche nicht nur dick, sondern womöglich auch krank. Eine internationale Forschergruppe, darunter die Ulmer Epidemiologinnen Professorin Gabriele Nagel und Dr. Gudrun Weinmayr, beide vom Institut für Epidemiologie und Medizinische Biometrie, hat herausgefunden, dass bestimmte Lebensmittel die Entwicklung von Asthma, Heuschnupfen oder allergischen Hautausschlägen fördern könnten. Obst- wie auch Gemüsekonsum hilft hingegen, diese Krankheiten zu verhindern. Die zugrundeliegenden Daten wurden  im Zuge der weltweit größten epidemiologischen Untersuchung für diese Altersgruppen „International Study of Asthma and Allergies in childhood“ (ISAAC) erhoben. Jetzt  sind die Ergebnisse auf der Homepage des  Fachjournals Thorax erschienen.

Die Forscher haben über 319 000 Jugendliche (13 bis 14 Jahre) in 51 Ländern zu ihrem Essverhalten und möglichen Erkrankungen befragt. Bei rund 181 000 Sechs- bis Siebenjährigen in 31 Nationen füllten die Eltern den Fragebogen aus. Im Mittelpunkt der Erhebung standen Nahrungsmittel, die in vorherigen Studienphasen als asthmafördernd oder –hemmend eingeschätzt worden waren, also etwa Fleisch, Gemüse und Obst, Kartoffeln, Pasta, Margarine sowie Hamburger und weiteres Fast Food. Neben Einblicke in die Ernährungsgewohnheiten erhielten die Wissenschaftler Informationen über die sportlichen Aktivitäten der jungen Menschen und ihren Fernsehkonsum.  Bei den teilnehmenden Grundschülern wurde zudem nach dem Bildungsniveau und möglichem Nikotingenuss der Mutter gefragt. „Seit einigen Jahrzehnten beobachten wir in Industrienationen eine Zunahme von Krankheiten wie Asthma, Heuschnupfen oder Hautausschlägen. Jetzt häufen sich diese gesundheitlichen Probleme auch in weniger entwickelten Ländern und wir fragen nach Ursachen. Unter anderem hat im gleichen Zeitraum der Verzehr von Fast Food zugenommen“, sagt Gabriele Nagel zur Studienmotivation.

Nach der Datenauswertung stellen die Wissenschaftler fest: Wer mindestens drei Mal pro Woche Fast Food isst, hat offenbar ein höheres Risiko, schweres Asthma, Heuschnupfen oder allergische Hautausschläge zu entwickeln. Dieser für Jugendliche besonders starke Zusammenhang ließ sich für beide Altersgruppen und Geschlechter sowie für viele untersuchte Weltregionen nachweisen. Gleichzeitig scheinen wenigstens drei Obstmahlzeiten pro Woche vor den Erkrankungen zu schützen. Für die womöglich negativen Folgen der schnellen Gerichte bieten die Wissenschaftler eine biologische Erklärung an: „Neben einem hohen Anteil an gesättigten Fettsäuren, Zucker, Kohlenhydraten, Natrium sowie möglicherweise Konservierungsstoffen finden sich in Fast Food oft Trans-Fettsäuren. Gerade für Trans-Fette, die zum Beispiel auch in Margarine vorkommen, wird eine Verbindung mit Asthmaerkrankungen und Allergien angenommen“, erklärt Nagel. Für den positiven Effekt von Obst seien womöglich Antioxidantien verantwortlich.

Die Fragebögen sind in über 50 Sprachen  übersetzt und in Teilnehmerländern wie den europäischen Staaten, Neuseeland, verschiedenen Nationen Mittel- und Südamerikas sowie  Asiens verteilt worden. Sollte sich der Zusammenhang zwischen Schnellgerichten und den genannten Erkrankungen in Folgestudien bestätigen, wäre diese Erkenntnis für das öffentliche Gesundheitswesen von großer Bedeutung.

Die ISAAC Studie ist vor mehr als 20 Jahren gestartet. Bis zur aktuellen Studienphase sind über eine Million Kinder und Jugendliche weltweit befragt und untersucht worden. Die internationale Forschergruppe hat vor allem die Häufigkeit von Asthma, Heuschnupfen sowie allergischen Hautausschlägen erhoben und nach Ursachen gesucht. Im Fokus der laufenden vierten Studienphase steht das Vorkommen der Erkrankungen in Ländern mit niedrigem oder mittlerem Durchschnittseinkommen.

Philippa Ellwood, M Innes Asher, Luis García-Marcos, Hywel Williams, Ulrich Keil,
Colin Robertson, Gabriele Nagel, the ISAAC Phase III Study Group. Do fast foods cause asthma, rhinoconjunctivitis and eczema? Global findings from the International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) Phase Three. Thorax. doi: 10.1136/thoraxjnl-2012-202285