Die Partikel im Feinstaub wirken auf Lunge und Atemwege ähnlich wie Zigarettenrauch, haben US-Forscher gezeigt: Wie bei den Teilchen, die beim Verbrennen von Tabak entstehen, bilden sich auch auf ihrer Oberfläche aggressive Teilchen, sogenannte Freie Radikale. Einmal eingeatmet, können sie dann die Erbsubstanz und andere Biomoleküle schädigen. Besonders problematisch: Während sich gasförmige Freie Radikale, wie sie etwa bei vielen Verbrennungsvorgängen entstehen, in der Luft in weniger als einer Sekunde zersetzen, können die Teilchen auf der Oberfläche der Feinstaubpartikel mehrere Tage oder sogar länger überleben. Diese bisher unbekannten chemischen Zusammenhänge könnten nach Ansicht von Barry Dellinger von der Louisiana State University in Baton Rouge erklären, warum Lungenkrebs und andere typische Raucherkrankheiten immer wieder auch bei Nichtrauchern auftreten.
Dellinger nennt die neuentdeckten Teilchen Persistente Freie Radikale (PFR). Sie bilden sich auf der Oberfläche von kupfer- oder eisenhaltigen Nanopartikeln, die unter anderem beim Abkühlen von Abgasen in Schornsteinen oder Auspuffen entstehen. Voraussetzung für die PFR-Produktion ist das Anheften spezieller ringförmiger Moleküle auf der Oberfläche: Sie erhalten bei Anwesenheit von Wasser, Sauerstoff und anderen, zum Teil auch im Körper vorkommenden Substanzen einen Reaktionszyklus aufrecht, in dessen Verlauf immer wieder Nachschub an reaktiven Freien Radikalen gebildet wird. Die Verbindung mit den Metallteilchen in der Oberfläche sorgt zudem dafür, dass die Ringmoleküle vor Zersetzung oder anderen chemischen Reaktionen geschützt sind.
Da die Feinstaubpartikel so klein sind, sind sie in der Luft fast allgegenwärtig und ermöglichen es den PFR so, mit Hilfe von Luftströmungen weite Strecken zurückzulegen. Werden sie eingeatmet, setzen sie sich ebenso wie die Bestandteile des Tabakrauchs in Lunge und Atemwegen fest. Bereits frühere Studien hatten Hinweise darauf ergeben, dass die winzigen Partikel zu einer Beeinträchtigung des Herz-Kreislauf-Systems, Schäden am Gefäßsystem und natürlich einer erhöhten Krebsgefahr in Lunge und Mundraum führen können. Eine definitive Antwort auf die Frage, ob die radikalbeladenen Teilchen tatsächlich das Auftreten von Raucherkrankheiten wie Lungenkrebs oder COPD bei Nichtrauchern erklären können, wollte Dellinger allerdings noch nicht geben. Erst müsse in weiteren Studien zweifelsfrei nachgewiesen werden, dass es eine solche Verbindung gibt, betonte er.
Mitteilung der Amerikanischen Gesellschaft für Chemie in Philadelphia vor. ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
