Zwei Studien des Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie (BIPS) haben kausale Zusammenhänge zwischen Luftschadstoffen und gesundheitlichen Risiken bei Kindern untersucht. Dabei konzentrierte sich eine Studie auf die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf den Blutdruck, während die zweite Studie den Zuckerstoffwechsel im Fokus hatte.

Studie

Das BIPS-Team um Dr. Rajini Nagrani, Leiterin der Fachgruppe Molekulare Epidemiologie, und Dr. Maike Wolters, Wissenschaftlerin in der Fachgruppe Verhalten und Gesundheit konzipierte eine ideale randomisierte Studie. Diese wurde dann anhand von Beobachtungsdaten nachgebildet. „Dadurch lässt sich der mögliche kausale Effekt abschätzen, ohne Kinder tatsächlich einem Risiko auszusetzen“, erklärt Dr. Claudia Börnhorst, Statistikerin am BIPS.

Als Datengrundlage diente die IDEFICS/I.Family-Kohorte – einer der größten europäischen Studien zu Gesundheit und Lebensstil von Kindern.

Analysiert wurden:

• Blutdruckwerte
• Marker des Zuckerstoffwechsels 
• Exposition gegenüber Luftschadstoffen (Feinstaub, Ruß)
• Lebensstilfaktoren wie Ernährung und Bewegung

Die Daten wurden längsschnittlich analysiert, um Veränderungen über die Zeit zu erfassen und kausale Effekte zu simulieren.

Ergebnis

Die Ergebnisse sind eindeutig: Reduzierte Werte der Luftschadstoffe Ruß und Feinstaub (PM2,5) gehen mit messbaren Verbesserungen des Blutdrucks und des Zuckerstoffwechsels von Kindern und Jugendlichen einher. Damit belegt die Studie einen direkten, kausalen Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Störungen des Blutdrucks und Zuckerstoffwechsels im Kindesalter. Sie liefert außerdem neue Argumente für Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität, nämlich die Prävention von Diabetes und Bluthochdruck.

Fazit der Forschenden 

In den meisten europäischen Regionen werden die von der WHO empfohlenen Luftverschmutzungsgrenzwerte überschritten. Die Studien zeigen, dass die Erreichung der WHO-Ziele für PM2,5 das Risiko für Bluthochdruck und erhöhte Diabetes-Marker bei Kindern erheblich senken würde.

"Unsere Studie liefert wichtige wissenschaftliche Belege dafür, dass Luftreinhaltung sowohl den Stoffwechsel als auch das kardiovaskuläre System schützt. Eine saubere Umwelt ist damit ein zentraler Faktor für die langfristige Prävention chronischer Erkrankungen wie Diabetes und Bluthochdruck – und das bereits im Kindesalter", so Rajini Nagrani. "Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse Verantwortliche in der Politik motivieren, die Einhaltung der empfohlenen Grenzwerte für Luftschadstoffe sicherzustellen", ergänzt Maike Wolters.

Vor dem Hintergrund, dass die globalen Luftqualitätsrichtlinien der WHO für 2021 aufgrund fehlender Daten keine Grenzwerte für Ruß enthalten, erweitern die Ergebnisse durch die Bewertung hypothetischer Rußwerte und die Abschätzung ihrer potenziellen gesundheitlichen Vorteile für Kinder die Datenbasis für die zukünftige Abschätzung eines Ruß-Grenzwertes.

Hintergrund: Die IDEFICS/I.Family-Kohorte als wissenschaftliche Grundlage

Die IDEFICS-Studie und ihre Erweiterung, die I.Family-Studie, zählen zu den umfassendsten europäischen Untersuchungen zur kindlichen Gesundheit. Zwischen 2007 und 2014 wurden 16.230 Kinder im Alter von zwei bis zehn Jahren in acht europäischen Ländern wiederholt untersucht. Erfasst wurden dabei Ernährung, Bewegung, Körpermaße sowie Blut- und Urinproben unter standardisierten Bedingungen. Für die aktuelle Analyse nutzte das BIPS-Team Längsschnittsdaten aus drei Erhebungswellen, um Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und biologischen Markern im Kindesalter besser zu verstehen.

Hintergrund zum Studiendesign

Schon länger weisen Beobachtungsstudien darauf hin, dass verschmutzte Luft Entzündungsprozesse im Körper fördert und den Zuckerstoffwechsel sowie das kardiovaskuläre System beeinflusst, was das Risiko für Typ-2-Diabetes und Bluthochdruck erhöht. Doch in Beobachtungsstudien gezeigte Zusammenhänge belegen nicht unbedingt Kausalität. Kausalität bedeutet den Zusammenhang von Ursache und Wirkung – also dass ein Ereignis ein anderes hervorruft oder beeinflusst.

Randomisierte, kontrollierte Studien wären der richtige Ansatz, um starke Hinweise für Kasualität zu liefern. Hierbei werden Individuen nach dem Zufallsprinzip 2 Gruppen zugeordnet und würden unter definierten Bedingungen unterschiedlich hoher Luftverschmutzung ausgesetzt werden. In der Umweltmedizin sind solche Studien aber kaum umsetzbar: Sie wären nicht nur extrem teuer und logistisch aufwendig, sondern vor allem auch ethisch nicht vertretbar.

Quelle: Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie - BIPS