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Wirkung niedrig-toxischer und urbaner Stäube auf das Zell- und Zytokinmuster der humanen Nasenschleimhaut

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Beschreibung

Kurzfristige Erhöhung der Konzentration partikelförmiger Verunreinigungen der Außenluft geht mit einer Zunahme von Erkrankungen der oberen und unteren Atemwege einher. Im Rahmen der zwei Forschungsprojekte wurde untersucht, ob Stäube bei Kurzzeitexposition in umweltrelevanten Konzentrationen eine Entzündungsreaktion der humanen Nasenschleimhaut auslösen.

Zwei Probandenkollektive wurden untersucht. Das erste Kollektiv umfasste 32 freiwillige gesunde Probanden, die in vier Sitzungen einer jeweils dreistündigen nasalen Exposition mit niedrig-toxischem Kalziumkarbonat-Staub in Konzentrationen von 0 µg/m3 (Kontrollmessung), 150 µg/m3, 500 µg/m3 und 1000 µg/m3 unterzogen wurden. Das zweite Kollektiv umfasste 30 freiwillige gesunde Probanden, die in drei Sitzungen einer jeweils dreistündigen nasalen Exposition mit dem Urbanstaub SRM 1649a in Konzentrationen von 0 µg/m3 (Kontrolle), 150 µg/m3 und 500 µg/m3 unterzogen wurden. Dreißig Minuten, 8 und 24 Stunden nach Expositionsende wurde den Probanden Nasensekret entnommen und die Konzentration von IL-1タ, IL-6, IL-8, TNFソ, ENA-78, MIP-1ソ, MCP-1 und Substanz P bestimmt. Gleichzeitig gewonnene nasale Zytologien wurden immunzytochemisch gegen CD45, CD68 und Myeloperoxidase gefärbt. Zusätzlich wurden nasale Symptomscores mit visuellen Analogskalen erfasst. Ausgewertet wurde die relative Veränderung der gemessenen Parameter nach Staubexposition im Vergleich zur Kontrollexposition.

Die Expositionen mit niedrig-toxischen Kalziumkarbonatstaub in Konzentrationen von bis zu 1000 µg/m3 führten zu keiner relevanten Entzündungsreaktion der Nasenschleimhaut während die Exposition mit Urbanstaub in einer Konzentration von 500 µg/m3 einen Anstieg der untersuchten Zytokine induzierte. 24 h nach Exposition lagen die Nasensekretkonzentrationen von IL-1ß um 72.3 % über den Werten der Kontrollexposition (0 - 150.2 %, p = 0.004), von IL-6 um 42.2 % (-28 - 161.9 %, p = 0,01) und für IL-8 um 19.7 % (-20.3 - 60.5 %, p = 0.03, Median, in Klammern 95 % Vertrauensintervall). Diese Zytokine gelten hinsichtlich einer nasalen Entzündungsreaktion als besonders relevant. Die untersuchten Entzündungszellen zeigten keine signifikante Veränderung in Abhängigkeit von der Urbanstaubexposition.

Die Ergebnisse sprechen dafür, dass Urbanstäube auch nach kurzfristiger Exposition bei gesunden Probanden eine subklinische Entzündungsreaktion der oberen Atemwege auslösen können. Entscheidend hierfür ist nicht nur die Massekonzentration des Staubes und dessen Partikelgrößen, sondern auch dessen toxikologisches Profil.

Metadaten

TitelWirkung niedrig-toxischer und urbaner Stäube auf das Zell- und Zytokinmuster der humanen Nasenschleimhaut 
Stand 2003 
Seitenzahl13 
Förderkennzeichen BWB20004

 

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