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So schadet Luftverschmutzung dem Gehirn

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Schadet Luftverschmutzung dem Gehirn?

Es scheint einen Zusammenhang zwischen verkehrsbedingter Luftverschmutzung und einem erhöhten Risiko für Entwicklungsstörungen des Gehirns zu geben, wie eine aktuelle Studie zeigt.

Bei der aktuellen Untersuchung der University of California wurde festgestellt, dass Luftverschmutzung die Entwicklung des Gehirns beeinträchtigt. Die Ergebnisse wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Translational Psychiatry“ veröffentlicht.

Bekannte Auswirkungen von Luftverschmutzung

Während Luftverschmutzung seit langem ein Problem für die Lungen- und Herz-Kreislauf-Gesundheit darstellt, haben sich Forschungsgruppen erst in den letzten zehn Jahren mit den Auswirkungen auf das Gehirn befasst, berichtet die Toxikologin und Studienautorin Pamela Lein von der University of California.

Auswirkungen von stark befahrenen Straßen

Bereits zuvor wurden Verbindungen zwischen der Nähe zu stark befahrenen Straßen und Störungen der neurologischen Entwicklung wie Autismus dokumentiert, aber präklinische Daten, die auf Echtzeit-Belastungen durch verkehrsbedingte Luftverschmutzung basierten, waren kaum bis gar nicht vorhanden.

Auswirkungen von Luftverschmutzung in Echtzeit

Die Forschungsgruppe versuchte bei der aktuellen Studie einen neuartigen Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen der verkehrsbedingten Luftverschmutzung in Echtzeit zu entwickeln. Sie richteten dafür in der Nähe eines Verkehrstunnels in Nordkalifornien ein Gehege für Ratten ein, um die Auswirkungen der Luftverschmutzung in einem Nagetiermodell so genau wie möglich nachzuahmen.

Gefahr durch stark befahrene Straßen

Dieser Ansatz war ein kreativer Weg, um die Frage zu beantworten, welche Auswirkungen die Luftverschmutzung auf das Gehirn hat, wenn Störfaktoren wie sozioökonomische Einflüsse, Ernährung etc. fehlen. Es ist wichtig zu erfahren, ob das Leben in der Nähe solcher Straßen ein erhebliches Risiko für das das menschliche Gehirn in der Entwicklung darstellt, erläutern die Forschenden in einer Pressemitteilung der University of California, Davis.

Gruppen von Ratten atmeten unterschiedliche Luft

Die Forschenden verglichen die Gehirne von Rattenwelpen, die der verkehrsbedingten Luftverschmutzung ausgesetzt waren, mit denen, die gefilterte Luft atmeten. Beide Luftquellen wurden dabei in Echtzeit aus dem Tunnel abgesaugt.

Welche Auswirkungen hatte die Luftverschmutzung?

Sie fanden ein abnormales Wachstum und eine erhöhte Neuroinflammation im Gehirn von Tieren, die der Luftverschmutzung ausgesetzt waren. Dies deutet darauf hin, dass die Belastung durch Luftverschmutzung während kritischer Entwicklungsphasen das Risiko für Veränderungen im Gehirn erhöhen kann, die mit Störungen der neurologischen Entwicklung einhergehen, erklärt die Forschungsgruppe.

Luftverschmutzung lag innerhalb der Grenzwerte

Diese Auswirkungen basierten auf Belastungen aufgrund von Luftverschmutzung, die allerdings innerhalb der gesetzlichen Grenzwerte in den USA liegen. Vor dem Hintergrund anderer umweltbedingter und genetischer Risikofaktoren beim Menschen könnte dies eine stärkere Wirkung haben. Die Luftschadstoffe enthalten zudem sehr feine Feinstaubpartikel, für die bisher keine Regelung vorliegt, berichten die Forschenden.

Welche Komponente der Luftverschmutzung beeinflusste neurologische Entwicklungen?

In einer separaten Studie wurde die Exposition auf 14 Monate verlängert, um die Langzeitwirkungen der verkehrsbedingten Luftverschmutzung zu untersuchen. Die Ergebnisse werden zur Zeit noch analysiert. Das Team interessiert sich auch dafür, welche Komponente der verkehrsbedingten Luftverschmutzung die Ergebnisse der neurologischen Entwicklung am stärksten beeinflusst. Sollte eine solche Komponente identifiziert werden, könnten die Forschenden an gesetzgebende Organe herantreten, um wissenschaftlich fundierte Regelungen zum Schutz des menschlichen Gehirns umzusetzen.

Weitere zukünftige Herausforderungen

Die größte Herausforderung bei der Untersuchung der gesundheitlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung könnte darin bestehen, zu reproduzieren, wie, wann und was für einer Form von Verschmutzung Menschen im Laufe ihres Lebens ausgesetzt sind. Die Bewältigung dieses Problems erfordert kreatives Denken und ein multidisziplinäres Team von Forschenden. (as)

Autoren- und Quelleninformationen

Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern und Medizinerinnen geprüft.

Quellen:

  • Kelley T. Patten, Eduardo A. González, Anthony Valenzuela, Elizabeth Berg, Christopher Wallis et al.: Effects of early life exposure to traffic-related air pollution on brain development in juvenile Sprague-Dawley rats, in Translational Psychiatry (Veröffentlicht 27.05.2020), Translational Psychiatry
  • Air Quality Impacts Early Brain Development, University of California, Davis, UCDavis


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