652-Städte-Studie: Feinstaub erhöht Sterberisiko auch in niedrigen Konzentrationen

Shanghai – Eine globale Studie bestätigt, dass die Exposition mit Feinstaub (PM10 oder PM2,5) die Sterblichkeit kurzfristig erhöht. Nach der Publikation im New England Journal of Medicine (2019; 381: 705-715) ist kein Schwellenwert erkennbar, so dass vermutlich auch Feinstaubkonzentrationen unterhalb der geltenden Grenzwerte gesundheitsschädlich sind. Das Risiko steigt hier sogar überproportional stark an.

Der vor allem bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern entstehende Feinstaub dringt bei einer Größe von unter 10µm (PM10) in die größeren Atemwege und bei einer Größe von unter 2,5µm (PM2,5) auch in die Alveolen ein. Zahlreiche frühere Zeitreihenanalysen haben gezeigt, dass ein Anstieg von PM10 und PM2,5 mit einer erhöhten täglichen Mortalität verbunden ist. Die Studien waren jedoch meist auf einzelne Städte, Regionen oder Länder beschränkt.

Das „Multi-City MultiCountry (MCC) Collaborative Research Network“ hat jetzt erstmals die Daten aus 652 urbanen Regionen in 24 Ländern zusammengefasst, und die zweitäglichen Expositionsdaten mit der Sterblichkeit verglichen. Die meisten Daten wurden in China erhoben, wo die Feinstaubbelastung heute deutlich höher ist als in westlichen Ländern. Das Team um Haidong Kan von der Fudan-Universität in Shanghai hat aber auch zahlreiche Daten aus Nordamerika und Europa (nicht aber aus Deutschland) verwendet.

Die Ergebnisse bestätigen zunächst einmal die bekannten Tatsachen: Eine Zunahme des 2-Tages-Durchschnittswertes der PM10-Konzentration um 10 µg/m3 war mit einem Anstieg der Gesamtsterblichkeit am gleichen Tag um 0,44 % (95-%-Konfidenzintervall 0,39 bis 0,50 %) verbunden. Die kardiovaskuläre Tagesmortalität stieg um 0,36 % (0,30 bis 0,43 %) und die Tagesmortalität an Atemwegserkrankungen um 0,47 % (0,35 bis 0,58 %).

Jeder Anstieg von PM2,5 um 10 µg/m3 war mit einer Zunahme der Gesamtmortalität um 0,68 % (0,59 bis 0,77 %) verbunden. Die kardiovaskuläre Mortalität nahm um 0,55 % (0,45 bis 0,66 %) und die Tagesmortalität an Atemwegserkrankungen um 0,74 % (0,53 bis 0,95 %) zu.

Kein Grenzwert für Schädlichkeit von Feinstaub erkennbar

Interessant sind die Dosis-Wirkungs-Kurven. Ein Anstieg der Mortalität war zum einen auch unterhalb der derzeitigen Grenzwerte der Weltgesundheitsorganisation von 50 µg/m3 für PM10 und 25 µg/m3 für PM2,5 vorhanden. In der Studie war kein Grenzwert für die Schädlichkeit von Feinstaub erkennbar.

Zum anderen waren die Dosis-Wirkungs-Kurven non-linear. Der Anstieg des Sterberisikos war unterhalb der Grenzwerte mit jeder 10µg/m3-Erhöhung größer als bei einer höheren Exposition. Dies bedeutet, dass Länder mit vergleichsweise niedrigen Feinstaubwerten wie die USA und Teile Europas bei einer weiteren Senkung mehr für die Gesundheit der Bevölkerung erreichen können, als etwa China, wo die höchsten Feinstaubbelastungen gefunden wurden.

Die Non-Linearität erklärt teilweise, warum das Sterberisiko bei PM2,5 mit jedem Anstieg um 10 µg/m3 in China nur um 41 % stieg, in Australien dagegen um 142 %. Andere Gründe könnten laut Kan die hohen Lufttemperaturen sein. Dies mag erklären, warum in Schweden die Auswirkungen geringer ausfielen als in Griechenland. Da die Schädlichkeit des Feinstaubs mit den an den Partikeln gebundenen Toxinen (etwa Schwermetallen) erklärt wird, könnten auch andere Unterschiede in der Luftqualität von Bedeutung sein, ganz zu schweigen von möglichen genetischen Unterschieden in der Empfindlichkeit.

Die flachere Dosis-Wirkungs-Kurve bei höheren Expositionen könnte auch mit der Bevölkerungsstruktur zusammenhängen. In weniger entwickelten Ländern wie China leben wegen der höheren Geburtenrate in den Städten mehr jüngere Menschen als beispielsweise in Japan, wo die Dosis-Wirkungs-Kurve deutlich steiler verläuft. Dies sind allerdings nur Spekulationen. Die Studie kann nur die Assoziation aufzeigen, nicht aber die Ursachen klären.

rme