Studie zeigt: Luftverschmutzungspartikel können die Plazenta erreichen

Jedes Mal, wenn eine schwangere Frau verschmutzte Luft einatmet, können winzige Partikel durch ihren Körper wandern und sich in der Lunge, dem Herzen oder dem Gehirn festsetzen. Wissenschaftler wissen nun, dass diese Schadstoffpartikel in ihrer Plazenta und möglicherweise im Fötus landen können.

In einer im September in Science of the Total Environment veröffentlichten Studie fanden Forscher in der Plazenta von 15 gesunden, Frauen in London Hinweise auf Feinstaub aus verkehrsbedingter Luftverschmutzung.1 

Die von einem Team der Queen Mary University of London geleitete Forschung weist darauf hin, dass aus der Luft eingeatmete Partikel über die Lunge zu entfernten Organen und schließlich zur Plazenta gelangen können. 

„Wir vermuteten, dass wir einige externe Partikel in den Plazentazellen finden würden, aber wir erwarteten nicht, sie in allen Proben zu sehen, also schätze ich, dass das am unerwartetsten war“, erzählt Norrice Liu MD, ein Kinderarzt und klinischer Forschungsstipendiat an der Queen Mary University , der Mitautor der Studie ist, Health Life Guide per E-Mail. 

An der Studie nahmen Frauen teil, deren Belastung über dem Grenzwert der Weltgesundheitsorganisation für Feinstaub von 14,5 Uhr lag. Bei einer Analyse ihrer Plazentas fanden die Forscher in durchschnittlich 1 % der Zellen schwarze Partikel. 

Negative Auswirkungen auf die Gesundheit

Die meisten dieser Partikel sind kohlenstoffbasiert, es wurden jedoch auch Spuren von Metallen wie Silizium, Phosphor, Kalzium, Eisen, Chrom und sogar Titan und Zink gefunden. Viele dieser Materialien können aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und aus Kraftstoff- und Ölzusätzen stammen. Die Belastung mit diesen Partikeln kann negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben, darunter Hirn-, Herz- und Lungenschäden. Bei werdenden Müttern kann die Belastung mit selbst geringen Luftverschmutzungswerten während der Schwangerschaft zu Frühgeburten oder Gesundheitsschäden beim Kind führen. 

Diese Studie konnte nicht bestätigen, ob die Partikel auf den Fötus übergehen können. Liu sagt jedoch, dass es wahrscheinlich ist, dass der Fötus indirekt ebenfalls betroffen ist, wenn die Plazenta beschädigt ist.

„Es gibt einen nachgewiesenen Zusammenhang zwischen der Belastung der Mutter durch Luftverschmutzung und negativen Folgen für Fötus und Geburt wie Frühgeburten und niedrigem Geburtsgewicht zum Geburtstermin“, sagt Liu. „Diese Studie legt einen möglichen zugrunde liegenden Mechanismus nahe, der diesen Zusammenhang erklärt.“

In den Lungen und Atemwegen gibt es Zellen, die Phagozyten genannt werden und ihre Umgebung nach unerwünschten Substanzen absuchen und diese entweder zerstören oder mit ihnen sterben. Das Forschungsteam fand die Schadstoffpartikel, die in den Phagozyten in der Plazenta eingebettet waren.  Liu sagt, es sei möglich, dass einige dieser Partikel den Phagozyten in der Plazenta entwichen seien, wodurch sie durch die Plazenta wandern und dem Fötus schaden könnten. 

„Eine beeinträchtigte Plazenta kann zu einem schlechteren Transport von Nährstoffen und Sauerstoff sowie zu einer schlechteren Entfernung von Abfallprodukten des Kindes führen und das Wachstum einschränken sowie Frühgeburten und Präeklampsie verursachen“, teilt Marie Pedersen, außerordentliche Professorin für öffentliche Gesundheit an der Universität Kopenhagen, Health Life Guide per E-Mail mit. 

„Sowohl die pränatale Entwicklung als auch die Schwangerschaft sind Lebensabschnitte, in denen die Anfälligkeit gegenüber toxischen Einflüssen erhöht ist“, sagt Pedersen, der nicht an der Studie beteiligt war. „Faktoren wie die Belastung durch Luftverschmutzung können langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit von Kind und Mutter haben. Wenn ein Kind zu leicht oder zu früh geboren wird, kann dies seine Funktion und Gesundheit während des gesamten Lebens beeinträchtigen und sich auf das Kind, seine Familie und unsere Gesellschaft auswirken. Die Vorbeugung ungünstiger Schwangerschafts- und Geburtsausgänge ist daher sehr wichtig.“

Verschmutzungsquelle

Während die Verbrennung fossiler Brennstoffe den größten Teil der Luftverschmutzung in den USA verursacht, spielen auch die Landwirtschaft, Wohngebäude und Waldbrände eine wichtige

„Die Studie ist durch ihren geringen Umfang begrenzt und erschwert es, Zusammenhänge genau zu untersuchen“, sagt Pedersen. „Obwohl die Belastung durch Luftverschmutzung in Wohngebieten einen wichtigen Teil der externen Belastung widerspiegelt, trägt die Belastung während des Transports, im Haus und an anderen Orten wahrscheinlich auch zur gemessenen internen Dosis bei.“

Dr. Rebecca Schmidt leitet eine Studie namens Bio-Specimen Assessment of Fire Effects ( B-SAFE ) – eine mehrjährige Untersuchung darüber, wie sich Waldbrände in Nordkalifornien auf die Gesundheit der Überlebenden auswirken. Im Rahmen des Projekts hofft Schmidt, Assistenzprofessorin und Molekularepidemiologin an der University of California in Davis, mehr darüber zu erfahren, wie sich Rauchbelastung auf eine Schwangerschaft auswirken kann. 

„Ist chronische Luftverschmutzung – wie die ganzjährige Luftverschmutzung durch den Verkehr, weil man in der Nähe einer Autobahn lebt – anders, als wenn man ein paar Wochen oder heutzutage vielleicht ein paar Monate lang einem Busch- oder Waldbrand ausgesetzt ist?“, fragt Schmidt Health Life Guide. 

In den letzten Jahren kam es in Kalifornien zu Waldbränden, bei denen sowohl städtische Flächen als auch Gestrüpp und Bäume verbrannten. Der von diesen Bränden erzeugte Rauch kann unterschiedliche Mengen und Arten von Partikeln enthalten, je nachdem, was brennt und bei welcher Temperatur. Selbst wenn Wissenschaftler nur die verkehrsbedingte Luftverschmutzung berücksichtigen, kann es in Städten auf der ganzen Welt erhebliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Schadstoffe geben. 

„Es ist schwierig, die einzelnen Faktoren herauszuarbeiten, denn Menschen, die starker Luftverschmutzung ausgesetzt sind, sind auch anderen Umweltproblemen, Ungerechtigkeiten oder Stress ausgesetzt“, sagt Schmidt. 

Unabhängig von der Quelle leiden viele Menschen, die hoher Luftverschmutzung ausgesetzt sind, unter Entzündungen – insbesondere in der Lunge – und haben ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Unterm Strich, so Schmidt, kann Luftverschmutzung eindeutig negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben, selbst wenn die genaue Partikelmenge unbekannt ist. 

In den USA werden die Menschen an der Westküste wahrscheinlich auch weiterhin einer hohen Rauchbelastung ausgesetzt sein, da die Waldbrandsaison in diesem Monat weitergeht. In Städten auf der ganzen Welt werden die Partikel der Luftverschmutzung durch Verkehr und unzählige andere Quellen weiterhin ihren Weg in unseren Blutkreislauf und unsere Organe finden.

Schützen Sie sich vor Umweltverschmutzung

Neben der Suche nach Methoden zur Reduzierung der Schadstoffmenge in der Luft, die wir atmen, ist es laut Wissenschaftlern wichtig, auch andere Lösungen zum Schutz unserer Gesundheit in Betracht zu ziehen. 

„Da es unwahrscheinlich ist, dass wir alle Quellen der Luftverschmutzung reduzieren können, sind weitere Studien erforderlich, die die schützende Wirkung einer nährstoffreichen Ernährung und anderer vorbeugender Maßnahmen wie der Verwendung von Luftreinigern in den Wohnungen belegen“, sagt Pedersen. 

Schmidt befürchtet, dass jährliche, großflächige Waldbrände in Kalifornien zur neuen Normalität werden könnten. Sie ist zuversichtlich, dass die Forscher Wege finden werden, wie sich der Körper anpasst, um den Schäden durch die Umweltverschmutzung zu widerstehen. 

Obwohl einige Studien darauf schließen lassen, dass die Belastung mit hoher Feinstaubbelastung mit einer schlechten Gehirnentwicklung in Zusammenhang stehen könnte, wissen Wissenschaftler noch immer nicht viel darüber, wie Umweltfaktoren die Gesundheit von Kindern beeinflussen. In den frühen Stadien der Schwangerschaft wird das Epigenom – die Ansammlung von Chemikalien und Proteinen, die mitbestimmen, wie Gene exprimiert werden – gelöscht. Während dieser Zeit hat der Fötus die Möglichkeit, sich an die Umgebung anzupassen, in die er hineingeboren wird.

Wenn der Fötus in dieser Entwicklungsphase viel Feinstaub ausgesetzt ist, ist es laut Schmidt möglich, dass seine Genexpression besser an eine Umgebung mit hoher Luftverschmutzung angepasst ist. Zwar sind noch weitere Untersuchungen nötig, um festzustellen, ob dieser Prozess funktioniert, aber sie sagt, dieser und andere Prozesse könnten Beispiele dafür sein, wie sich der Körper schon in jungen Jahren schützen kann.

„Es gibt Beweise, und es werden immer mehr, die belegen, warum wir besorgt sein und uns das genauer ansehen sollten“, sagt Schmidt. „Aber ich drehe es auch gerne um und sage: ‚Es gibt so viel, was wir noch nicht wissen, und wir könnten Wege finden, wie Menschen widerstandsfähiger werden können, und es hat Vorteile, das zu lernen.‘“