Welttag des Gehirns

„Saubere Luft für ein gesundes Gehirn“

Auf die möglichen schädlichen Folgen der Luftverschmutzung auf das Gehirn macht die „World Federation of Neurology“ (WFN) aufmerksam. Reine Luft zum Atmen bedeute „auch die Verhinderung schwerer und häufiger neurologischer Erkrankungen“, so die WFN. Anlass ist der Welttag des Gehirns 2018 (World Brain Day) am kommenden Sonntag.

Endlich mal durchatmen – Beobachtungsstudien zeigen, dass Menschen, die hohen Konzentrationen an Schadstoffen aus der Luft ausgesetzt sind, ein erhöhtes Risiko für kognitive Einschränkungen haben.
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Jährlich sterben angeblich neun Millionen Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung, heißt es in einer Mitteilung der WFN. „Die von einem internationalen Wissenschafterteam mit den Daten aus 188 Staaten der Welt durchgeführte ‚Global Burden of Disease‘-Studie hat ergeben, dass der Schlaganfall zu einem Anteil von bis zu 30 Prozent auf den Risikofaktor Schadstoffbelastung der Luft zurückzuführen ist“, sagt Prof. Mohammad Wasay (Karachi), Vorsitzender des Welttages des Gehirns. Wasay: „Das hat uns dazu veranlasst, erstmals einen Aspekt der Umweltverschmutzung zum Thema des Welttages des Gehirns zu machen.“

Beobachtungsstudien zeigen zum Beispiel, dass Menschen, die in der Nähe von vielbefahrenen Straßen leben, ein erhöhtes Risiko für kognitive Einschränkungen haben. So berichtete ein Forscherteam bereits 2004 über ausgeprägte entzündliche und der Alzheimer-Krankheit ähnliche Veränderungen im Gehirn von Menschen, die in Mexiko-Stadt sehr hohen Konzentrationen an Luftschadstoffen ausgesetzt waren („Toxicologic Pathology“).

2014 meldeten Wissenschaftler der Keele-Universität in Staffordshire, einen weiteren Hinweis darauf gefunden zu haben, dass möglicherweise Aluminium an der Alzheimer-genese beteiligt sei. Denn bei einem Mann, der beruflich regelmäßig mit Aluminiumsulphat-Staub Kontakt hatte und 2003, zehn Jahre nach der Exposition, im Alter von 58 an Morbus Alzheimer erkrankt war, haben sie nach seinem Tod (2011) außer den charakteristischen neuropathologischen Befunden der Alzheimer-Krankheit ungewöhnlich hohe Aluminium-Konzentrationen im Frontallappen festgestellt („Journal of Medical Case Reports“).

Das Besondere an dieser Kasuistik ist nicht allein der hohe Aluminium-Gehalt, sondern die Tatsache, dass das Leichtmetall inhaliert wurde, also auch den Weg über die olfaktorischen Neuronen nahm: Dies ist deswegen relevant, weil die ersten morphologischen Befunde beim Morbus Alzheimer im Rhinencephalon auftreten (Braak-Stadien).

Im selben Jahr berichtete ein anderes Forscherteam über hohe Konzentrationen von Dichlorodiphenyldichloroethylen (DDE) im Gehirn von Alzheimer-Patienten („JAMA Neurology“). DDE ist ein Metabolit des Insektizids Dichlorodiphenyltrichloroethan (DDT).

Beim Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung durch Gase und Partikel und zerebralen Schäden handelt es sich um ein weltweites und gleichzeitig um ein komplexes Problem. Prof. Jacques Reis, Leiter der Forschungsgruppe für angewandte Wissenschaft für Umweltaspekte der Neurologie: „Luftverschmutzung ist eine diffuse, oft nicht sichtbar auftretende Kontamination durch schädliche Bio-Aerosole mit Pollen, Sporen, Partikeln und toxischen Substanzen. Die Belastungen können aus natürlichen Quellen stammen oder durch den Menschen verursacht sein.“

Hinzu kommt, dass es sich je nach der Situation, in der Menschen leben und arbeiten, quantitativ und qualitativ um ein sehr unterschiedliches Phänomen handelt. Teile davon sind:

• Schadstoffbelastungen der Luft in Innenräumen (Indoor Pollution: Heizung, Kochen am offenen Feuer mit Holz, Kerosin, Rauch durch Tabakkonsum etc.)

• Schadstoffbelastungen der Außenluft (Outdoor Pollution: Industrie- und Autoabgase, Abfallverbrennung, Staubbelastung etc.).

Unterschieden werden darüber hinaus primäre und sekundäre Luftschadstoffe: Erstere sind Gase und Partikel, die selbst schädliche Wirkung haben. Sekundäre Schadstoffe enstehen aus chemischen Reaktionen von Substanzen natürlicher und/oder künstlicher Herkunft (z.B. Ozon).

In den vergangenen Jahren hat die Wissenschaft wesentliche Hinweise dafür geliefert, wie Luftschadstoffe dem Gehirn schaden können. Reis: „Die Schadstoffe kommen über die Atemwege und den Verdauungstrakt in den Körper. Sie verursachen unterschwellig verlaufende Entzündungsreaktionen, gelangen über den Blutstrom oder über die oberen Atemwege ins Gehirn. Auch durch sie hervorgerufene Schädigungen der Darmflora können sich auf das Gehirn auswirken.“

Potenzielle Effekte: Atherosklerose, oxidativer Stress und systemische Entzündungsreaktionen, Schädigung der Blutgefäße, Blutdrucksteigerung, Beeinträchtigung der Blut-Hirn-Schranke als Schutzmechanismus und Herzprobleme. Direkt nachweisbar sind auch die Beeinträchtigung von Zellen im Gehirn wie Microglia-Zellen und Astrozyten. Auf zellulärer Ebene beeinträchtigen Luftschadstoffe die Mitochondrien und die DNA. Sie führen zu epigenetischen Veränderungen und zu einer Verkürzung der „Schutzkappen“ an den Chromosomen (Telomere). Letzteres gilt als Zeichen von Zellalterung.

Gerade bei Umweltfaktoren, welche die Gesundheit des Gehirns beeinträchtigen, könnte entschiedenes Handeln die Risiken deutlich verringern. „Die Prävention von Krankheiten, welche das Gehirn betreffen, ist nicht nur eine Angelegenheit des Individuums. Das muss man auch auf gesellschaftlicher Ebene vorantreiben. Dies gilt besonders für Umwelteinflüsse, die der Mensch verursacht und damit letztendlich auch beeinflussen kann. Sie sind bedeutsame Risikofaktoren für Krankheiten, welche die Blutgefäße des Gehirns betreffen und für neurodegenerative Erkrankungen“, sagt Prof. Dr. Wolfgang Grisold, WNF-Generalsekretär.

Weitere Informationen

Steven T. DeKosky, Sam Gandy: Environmental Exposures and the Risk for Alzheimer Disease. Can We Identify the Smoking Guns? JAMA Neurol. 2014;71(3):273-275.DOI:10.1001/jamaneurol.2013.6031

Abstract

19.07.2018 10:24:02, Autor: Dr. med. Thomas Kron