Schlechte Luft und Gesundheit Stand des Wissens und offene Fragen

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Viktor Baum
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1 Schlechte Luft und Gesundheit Stand des Wissens und offene Fragen Barbara Hoffmann IUF-Leibniz Institut für Umweltmedizinische Forschung Medizinische Fakultät der Heinrich Heine Universität Düsseldorf Luftreinhaltung heute und morgen, UBA, Dessau,

2 Claude Monet: Waterloo Bridge, London A London fog is brown, reddish-yellow, or greenish, has a smoky, or sulphurous smell, and produces a choking sensation. Nach: R Russell, London Fogs (London: 1880), p. 6.

3 London Smog, Dezember, 12 Uhr mittags

4 Jahresmittelwerte für Schwebstaub im Rhein-Ruhr-Gebiet Problem gelöst? Nach: P. Bruckmann, LANUV NRW

5 Problem gelöst? Weltgesundheitsorganisation (WHO): ca. 2 Millionen vorzeitige Todesfälle /Jahr weltweit. Mehr als die Hälfte der Krankheitslast wird von Entwicklungsländern getragen. Industrialisierung und Verkehr Qualität des Staubes Filterung der größeren Partikel Relative Zunahme der kleineren Partikel Weitere gesundheitliche Folgen Kardiopulmonale Erkrankungen Metabolische Erkrankungen Neurokognition Allergien Barbara Hoffmann Medizinische Fakultät

6 Inhalte Gesundheitliche Auswirkungen Was wissen wir? Was vermuten/befürchten wir? Offene Fragen Die Suche nach dem Bösewicht pathogene Eigenschaften Effektiver Schutz der Bevölkerung messen wir das Richtige?

7 Tägliche Mortalität London Ruhrgebiet London, 1962 Smoke Feinstaubkonzentration Tägliche Todesfälle Deaths Nach Joel Schwartz Dezember Nach: P. Bruckmann, LANUV NRW 7

8 Überblick tägliche Mortalität Insgesamt: ca. 0,4-1,0% Anstieg der täglichen Mortalität pro 10 µg/m 3 PM 10 Brook et al. Circulation

9 Langzeiteffekte auf die Mortalität Harvard 6 cities study Dockery et al. NEJM

10 Todesursachen Staubkohorte NRW Gehring et al. Epidemiology

11 Verbesserung der Luftqualität Pope et al., NEJM

12 Mortalität Krankenhausaufnahmen Herz-Kreislauferkrankungen Medikamentenverbrauch Asthmaanfälle Geburtsgewicht. 12

13 Gesundheitliche Auswirkungen Atemwege Lungenkrebs Asthma, Allergien Herz-Kreislaufsystem Nervensystem Metabolische Erkrankungen

14 Barbara Hoffmann, Universität Duisburg-Essen Düsseldorf, Dezember

15 Akute Gesundheitseffekte Verschlechterung bei Asthma Respiratorische Effekte nach 2-stündiger Exposition mit Dieselabgasen bei Personen mit Asthma Oxford Street versus Hyde Park Reduktion der Lungenfunktion: Abnahme FEV1 6.1% Abnahme FVC 5.4% McCreanor et al. NEJM 2007

16 SALIA (Study on the influence of air pollution on lung function, inflammation and aging) Schlechtere Lungenfunktion Mehr Symptome Häufiger chronisch obstruktive Lungenerkrankung Schikowski et al., Resp. Res. 2005

17 SAPALDIA (Swiss Cohort Study on Air Pollution and Lung Disease in Adults) Nähe zur Straße erhöht: Neuauftreten von Asthma bei Erwachsenen Reduktion der Luftverschmutzung verbessert Symptomatik 17

18 N Engl J Med 2005;352(12):1276. The Effect of Air Pollution on Lung Development from 10 to 18 Years of Age Lungenwachstum bei Kindern verlangsamt 18

19 European Study of Cohorts for Air Pollution Effects

20 ESCAPE: PM10 und Lungenkrebs Raaschou-Nielsen et al. Lancet Oncology 2013

21 ESCAPE: Asthma und Allergien Beteiligte Studien: MAAS, GINI, LISA, PIAMA, BAMSE Exposure Asthma im Alter von 4-5 Jahren NO 2 (10 µg/m 3 ) PM 2.5 absorbance (1 unit) PM 2.5 (5 µg/m 3 ) NO X (20 µg/m 3 ) PM 10 (10 µg/m 3 ) Coarse PM (5 µg/m 3 ) Auslösung von Asthma und Allergien bei Kindern nicht eindeutig Mölter et al. submitted

22 Barbara Hoffmann, Universität Duisburg-Essen Düsseldorf, Dezember

23 Auslösung von akuten Herzinfarkten New York City Rich et al. EHP

24 Women s Health Initiative Miller et al. NEJM 2008

25 Heinz Nixdorf Recall Studie Risk Factors, Evaluation of Coronary Calcium and Lifestyle Laufende prospektive bevölkerungsbasierte Kohortenstudie, Start in 2000 Zufallsstichprobe von 4814 Probanden, Alter Jahre Mülheim, Essen, Bochum Baseline Untersuchung ( ) CV Risikofaktoren Subklinische Arteriosklerose (Koronarkalk, ABI, CIMT) Nachuntersuchungen Luftqualität an Wohnadresse 25

26 Subklinische Arteriosklerose Thoracic aortic calcification (TAC) Takasu et al. Am Heart J 2008 Kälsch et al. Int J Cardiovasc Imaging 2013 Kälsch et al. EHJ 2013

27 Progression der Intima Media Dicke der Halsschlagader Heinz Nixdorf Recall Studie Internal Common Artery (CA) External CA Common CA Bulb Ultrasound Scanner μm-change (95%-CI) in CIMT Model PM2.5 (2.38 µg/m 3 ) Left Right Main model 4.2 (2.3; 6.2) 1.8 (0.0; 3.6) 4 μm 20 % der jährlichen Progression Hennig et al. In preparation 27

28 Alzheimer? Schlafapnoe? Ranft et al., Environ Res 2009 Insulinresistenz? Diabetes mellitus? Barbara Hoffmann Medizinische Fakultät

29 SALIA Diabetes, age of onset 60 years [adj.%] Stoffwechsel - Diabetes DoH OR für Diabetes mellitus DuS DoN Ge 1,21 (95% KI 1,07 1,36) per IQR Bo/Due DuN Ge Gelsenkirchen long-term PM 10 [µg/m3] EZ Bo/Due Borken/Dülmen DoH Dortmund Hörde DuN Duisburg Nord DuS Duisburg Süd EZ Essen Zentrum Krämer U, Herder C, Sugiri D, Strassburger K, Schikowski T, Ranft U, Rathmann W: Traffic-related air pollution and incident type 2 diabetes: Results from the SALIA cohort study. Environ Health Perspect 118 (9): , 2010.

30 Inhalte Gesundheitliche Auswirkungen Was wissen wir? Was vermuten/befürchten wir? Offene Fragen Die Suche nach dem Bösewicht pathogene Eigenschaften Effektiver Schutz der Bevölkerung messen wir das Richtige?

31 Wer könnte ein weiterer Übeltäter sein? Kandidaten sind: Größenspezifische Masse Größe: UFP, Anzahl, Oberfläche? Inhaltsstoffe, Quelle? Oxidatives Potential?

32 Mortalität ist assoziiert mit größenspezifischer Masse (PM 2.5 ) in Kanada 40% 20% 0% Crouse EHP 2012

33 UFP bzw. Anzahlkonzentration sind assoziiert mit Krankenhausaufnahme nach Herzinfarkt Schlaganfall Von Klot et al. Circulation 2005 Andersen et al. EHJ 2010

34 Review, EHP 2011 Langzeiteffekte Ruß pro 1 µg/m 3

35 Inhaltsstoffe Wenig Studien Kein einzelner Bösewicht Kein sicherer Unschuldiger Keine einzelne Stoffgruppe oder Quelle ist konsistent enger mit Effekten assoziiert als Partikelmasse Ostro et al. EHP 2010 Bell et al. AJRCCM 2009

36 Newcomer: Oxidatives Potential Nanopartikel Organische Fraktion Oberflächen Metalle 4 Mace Head Research station, Connemara, Ireland west coast 60 DNA damage Queensway underpass (A38), Birmingham, UK Radikale (ROS) Oxidativer stress Log ESR (a.u.) Oxidative DNA damage (a.u.) * *** *** ** *** r = 0.70 p < *** n = 44 * ** * RB UB BR QR Entzündung µm µm µm µm < 0.5 µm Log ESR (a.u.) Wessels et al. (2010) Environ Sci Technol, Dank an Roel Schins für die Überlassung der Folien!

37 Gesundheitseffekte Zusammenfassung Mortalität kurzfristig und langfristig erhöht Herz-Kreislauferkrankungen, Förderung der Arteriosklerose Verstärkung von Lungenerkrankungen Lungenkrebs Offene Fragen Weitere gesundheitliche Auswirkungen (Diabetes, Neurokognition, Allergien)? Wer ist der Übeltäter ungelöst, intensive Forschungsaktivität notwendig Anpassung des Monitoring an kleinräumige Gesundheitseffekte und an Forschungsfragen

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit phone:

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