Metallhaltige Stäube in der Lunge

Luftverschmutzung und Staub führen zu Atembeschwerden. Dass dabei nicht nur die Menge der Staubpartikel ausschlaggebend ist, sondern deren Belastung mit Metallen, haben in Deutschland Wissenschaftler erstmals in der menschlichen Lunge nachgewiesen.

Internationale Organisationen wie die WHO stufen die Belastung der Atemluft mit Umweltstäuben als das wichtigste lufthygienische Problem ein. Vor allem Feinstäube werden von Filtersystemen in Industrieanlagen und Automotoren kaum zurückgehalten. Ihre winzigen Partikel mit Durchmessern von weniger als 2,5 Mikrometern beinhalten oft problematische Metalle. Grenzwerte für die Staubbelastung in der Umwelt berücksichtigen bisher nur die Partikelmenge, also Gesamtmasse pro Volumen Luft.

Dass dieser Wert jedoch für fundierte toxikologische Aussagen und daraus resultierende Empfehlungen unzureichend ist, zeigt eine Studie, die die Staubbelastung der Luft im südlich von Magdeburg gelegenen Hettstedt betrifft. Die Stadt hat eine Jahrhunderte alte Tradition im Bergbau und Hüttenwesen, vor allem für Kupfer. War sie bis in die 90er Jahre stark verschmutzt, ist die Industrie in den vergangenen zehn Jahren stark saniert worden: Die Staubkonzentration konnte auf das Niveau der umliegenden Regionen gesenkt werden. Dennoch leiden in Hettstedt bis heute signifikant mehr Kinder an Asthma als im gut fünfzig Kilometer entfernten, eher ländlichen Zerbst.

Um der Ursache auf den Grund zu gehen, untersuchten Forscher vom Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM mit Kollegen vom GSF Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit bei München die Wirkung von metallhaltigen Umweltstäuben (Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004, Bd. 170, S. 898). Dafür applizierten die Mediziner bei zwölf gesunden Probanden Staubproben aus den beiden Orten in zwei Lungenabschnitten. Die eingebrachte Dosis von jeweils 100 Mikrogramm entspricht der Menge, die ein Mensch sonst in 24 Stunden einatmet. An der ITEM-Abteilung Klinische Allergie-, Asthma- und Inhalationsforschung konnten die Mediziner nachweisen, dass die metallhaltigen Stäube aus Hettstedt deutlich stärkere Entzündungen hervorriefen als solche aus Zerbst. „Entscheidend ist nicht nur die Quantität des Staubs, sondern auch seine Qualität, also etwa der Metallgehalt“, fasst Abteilungsleiter Professor Norbert Krug die Ergebnisse zusammen. „Wichtig dafür war, dass wir als erste Einrichtung in Deutschland klinische Tests direkt in der menschlichen Lunge durchgeführt haben. Außerdem konnten wir erstmals Entzündungsreaktionen bei einer so niedrigen und für die Umwelt realistischen Partikelmenge nachweisen.“ Die Erkenntnisse dürften der gegenwärtigen Diskussion um Staubgrenzwerte in der EU eine neue Dimension geben.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. med. Norbert Krug, Telefon: 0511/5350-602, Fax: -620, krug@item.fraunhofer.de
Prof. Dr. med. Jens Hohlfeld, Telefon: 0511/5350-604, hohlfeld@item.fraunhofer.de