Nicht alle Menschen reagieren gleich stark auf Dieselruß, haben US-Forscher herausgefunden: Bei einigen löst er starke Reizungen der Lunge aus, während andere kaum einen Effekt spüren. Entscheidend dafür ist ein winziger Unterschied im Erbmaterial, konnten die Forscher zeigen. Er bestimmt, wie stark die Partikel aus dem Dieselabgabe die Atemwege schädigen. Dies erkläre, warum einige Menschen in Gebieten mit hoher Luftverschmutzung relativ gesund bleiben und andere nicht, meint der Mediziner Wolfgang Liedtke von der Duke-Universität in Durham, der die Untersuchungen geleitet hat. Die neuen Erkenntnisse könnten die Basis für die Entwicklung eines Sprays legen, das gezielt vor Schäden durch die Rußpartikel schützt, hoffen die Forscher.
Wenn Diesel oder Heizöl unvollständig verbrennen, entstehen Rußpartikel. Während aus Heizungsanlagen eher gröbere Teilchen freigesetzt werden, sind die Partikel aus Autoabgasen extrem klein und können beim Atmen tief in die Lunge gelangen. Sie sind mit 0,1 bis 0,5 Mikrometer – das entspricht in etwa einem Tausendstel der Dicke eines Haares – sogar so winzig, dass man sie nicht sehen kann. Zusammengesetzt sind sie aus einem Kohlenstoffkern und daran anhaftenden organischen Verbindungen und Metallen.
Wie die US-Forscher jetzt zeigen konnten, sind es vor allem die organischen Anteile auf dem Rußkern, die im Lungengewebe ihre schädliche Wirkung entfalten. Die Partikel gelangen mit dem Luftstrom zum sogenannten Flimmerepithel. Diese Zellschicht kleidet die Atemwege aus und ist mit vielen feinen Härchen, den Zilien, besetzt. Diese können sich koordiniert bewegen und reinigen so die Atemwege von Schleim und Fremdkörpern. Wenn nun die Chemikalien des Dieselrußes auf das Flimmerepithel treffen, aktivieren sie auf der Zelloberfläche ein bestimmtes Schlüsselmolekül, das wiederum in der Zelle eine Kettenreaktion in Gang setzt.
Diese Reaktionskaskade springt jedoch nicht bei allen Menschen gleich schnell an. Zurück geht dieser Unterschied auf eine einzige Veränderung in einem Steuergen, entdeckten die Forscher. Diese Veränderung liegt bei etwa 75 Prozent der Menschen vor und sorgt dafür, dass es zu einer Überproduktion eines Moleküls namens MMP-1 kommt, das das Lungengewebe angreift. Aus anderen Studien ist bekannt, dass eine erhöhte MMP-1-Aktivierung sowohl zu Lungenkrankheiten wie COPD oder einem Lungenemphysem führen als auch zur Verbreitung von Lungenkrebszellen beitragen kann.
Die Untersuchungsergebnisse könnten nun ganz neue Behandlungsmöglichkeiten für Menschen eröffnen, die die hochempfindliche Form des Steuergens besitzen und so besonders durch den Dieselruß gefährdet sind, hoffen die Forscher. “Wenn wir einen Weg finden, wie wir die Überreaktion von MMP-1 auf Dieselruß stoppen können, wird das einer großen Zahl von Menschen weltweit helfen”, ist Studienleiter Wolfgang Liedtke überzeugt. Ein Hemmstoff, der die Reaktionskette stoppt und ähnlich wie ein Asthmaspray verwendet werden kann, wäre eine attraktive Möglichkeit, so Liedtke.
Wolfgang Liedtke (Duke-Universität, Durham) et al: Environmental Health Perspectives, doi: 10.1289/ehp.1002807 dapd/wissenschaft.de – Marianne Diehl
