Herz-Kreislauf: Risikofaktoren Lärm und Luftverschmutzung
Eine neue Studie zeigt, dass Lärm innerhalb kurzer Zeit negative Auswirkungen auf Gefäße und Gehirn haben kann. Weitere veröffentlichte Übersichtsartikel belegen zudem, dass Feinstaub und Lärm global eine ernsthafte Bedrohung für die Herz-Kreislauf-Gesundheit sind und Umweltfaktoren als Gesundheitsrisiko in Forschung, Politik und Gesellschaft immer noch stark unterschätzt werden. Auf die schädlichen Auswirkungen von Lärm auf Gesundheit und Lebensqualität macht auch der „Internationale Tag gegen Lärm“ am 26. April aufmerksam. Denn Lärm nervt nicht nur, er kann auch der Gesundheit schaden: Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehen in Europa jährlich 1,6 Millionen gesunde Lebensjahre verloren. Die Europäische Umweltagentur (EEA) berichtet, dass jährlich 113 Millionen Menschen krank machendem Straßenlärm von mehr als 55 Dezibel ausgesetzt sind. Weitere 22 Millionen müssen zu hohe Lärmwerte durch Schienenlärm und 4 Millionen durch Fluglärm ertragen; 6,5 Millionen leiden an schweren Schlafstörungen. Lärmbelastung ist damit laut DZHK nach der Feinstaubbelastung zur zweithäufigsten Todesursache unter den Umweltbelastungen aufgestiegen ist.
Betroffene können selbst aktiv werden
Eine gerade erst erschienene Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Münzel, Direktor des Zentrums für Kardiologie an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, zeigt nun auf, wie Lärmbetroffene selbst aktiv werden können (Personal Mitigation Measures). Zuvor war nicht bekannt, welche pharmakologischen oder nicht-pharmakologischen Maßnahmen wirksam sind, um die Auswirkungen von Lärm zu reduzieren. Münzel und sein Team untersuchten erstmals verschiedene Interventionen, mit denen Lärmschäden möglicherweise beeinflusst werden können. Die wirksamste Gegenmaßnahme wäre, den Lärm zu reduzieren. Neuere Berechnungen der EEA zeigen jedoch, dass der Verkehrslärm in den nächsten Jahren eher noch zunehmen wird.
Tierversuch: Veränderungen auch im Gehirn
Um die Auswirkungen von Fluglärm auf das Gefäßsystem zu untersuchen, wurden Mäuse ein, zwei oder vier Tage lang Fluglärm ausgesetzt. Der Lärm führte zu einem Anstieg des Stresshormonspiegels und des Blutdrucks. Es kam zu einer ausgeprägten endothelialen Dysfunktion mit Entzündungsreaktionen in den Gefäßen, was vor allem durch das Einwandern von radikalbildenden Makrophagen (Fresszellen) bedingt war. Diese Veränderungen waren nicht auf das Gefäßsystem beschränkt, sondern konnten auch im Gehirn nachgewiesen werden.
Schnelle Schädigung nachweisbar
„Für mich war es überraschend, wie schnell sich Lärm bereits nach wenigen Tagen negativ auf die Gesundheit auswirkt“, sagt Münzel. Der Nachweis einer Gefäßschädigung bei Mäusen innerhalb von 24 Stunden passe auch zu den Ergebnissen der Arbeitsgruppe, die bei jungen Medizinstudenten bereits nach einer Nacht Flug- oder Bahnlärm eine endotheliale Dysfunktion nachweisen konnte. In einem weiteren Schritt untersuchte das Team die Rolle der AMP-aktivierten Proteinkinase (AMPK). Dieses Enzym wird aktiviert, wenn die Zelle hungert und baut neue Energiereserven auf. Es wirkt auch stark entzündungshemmend und vermindert oxidativen Stress, sodass es theoretisch die Auswirkungen von Lärm mildern könnte. Es ist auch bekannt, dass AMPK durch Sport, Fasten und Medikamente stimuliert werden kann.
Wirkungen waren erkennbar
Um die AMPK bei den untersuchten Mäusen zu aktivieren, wurde ihnen ein siebenwöchiges „Sportprogramm“ verordnet, sie liefen freiwillig in einem Laufrad. Außerdem testeten die Forscherinnen und Forscher die Wirkung eines achtwöchigen Fastens mit schrittweiser Nahrungsreduktion sowie einer dreitägigen Medikamentengabe (AICAR, 5-Aminoimidazole-4-Carboxamide Ribonucleotide; AMP-Analogon; entspricht in der Wirkungsweise dem Antidiabetikum Metformin). Jede dieser Interventionen hob die negativen Auswirkungen des Lärms auf: Blutdruck und Radikalbildung normalisierten sich, Gefäßfunktionsstörungen gingen zurück und die Entzündungsreaktion wurde reduziert.
Knockout der endothelialen AMP-Kinase
Die endotheliale AMP-Kinase konnte in früheren Untersuchungen als wichtiger Mediator für antientzündliche und antioxidative Stresseffekte identifiziert werden. Dies nutzte das Team in einem weiteren Schritt, um die Bedeutung des Enzyms auch in diesem Zusammenhang nachzuweisen: Die positiven Effekte von Bewegung, Fasten und pharmakologischer Aktivierung gingen bei Mäusen durch einen Knockout der endothelialen AMP-Kinase verloren.
„Die Arbeit ist ein wichtiger experimenteller Hinweis und ein wunderbarer Ansatz für weiterführende klinische Studien“, sagt Münzel. Eine gute Nachricht habe die Studie für sportlich aktive Menschen: Wer sich regelmäßig bewege, mache seine Gefäße widerstandsfähiger gegen Lärmstress. Möglicherweise könnten auch Medikamente gegen Lärm helfen.
Schlussfolgerungen
- Das Wichtigste sei nach wie vor, den Lärm auf die von der WHO empfohlenen Grenzwerte für Straßen-, Schienen- und Fluglärm zu reduzieren.
- Die aktuell vorgestellten experimentellen Ergebnisse zur AMP-Kinase und Lärmschäden geben zudem erste Hinweise darauf, wie möglicherweise Lärm-induzierte Herz-Kreislauf-Schäden verhindert oder gemildert werden können.
Weitere Forschung zu Feinstaub und Lärm
In einer weiteren Arbeit gibt der Mainzer Kardiologe zusammen mit einem internationalen Forscherteam einen Überblick über die Auswirkungen von Feinstaub und Lärm auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen, deren Bedeutung dramatisch zugenommen hat. Insbesondere die Luftverschmutzung (Particulate Matter 2,5 µm) führe zu einer zusätzlichen Sterblichkeit von 8,8 Millionen pro Jahr, vor allem aufgrund der daraus resultierenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie ischämische Herzkrankheit, Schlaganfall, Diabetes und arterielle Hypertonie. In den Übersichtsartikeln von Omar Hahad et al. werden aktuelle Epidemiologie, mögliche Ursachen und Interventionen sowie aktuelle Forschungslücken und zukünftige Herausforderungen diskutiert.
Quelle: idw/Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung e.V.
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