Schiffsmotore schaden der Lunge

NEUHERBERG. Schiffsabgase belasten die Gesundheit der Küstenanwohner. Welchen Einfluss sie auf Makrophagen in der Lunge haben, konnten Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Universität Rostock in Kooperation mit weiteren Kollegen der Universität Luxemburg, des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin, des Karlsruher Instituts für Technologie und der Universität Eastern Finland jetzt nachweisen (PLOS ONE 2016, online 27. Juni).

Da Makrophagen auch bei Lungenerkrankungen wie COPD eine entscheidende Rolle spielen, ist die Studie wichtig, um die gesundheitlichen Risiken von Schiffsabgasen zu verstehen, heißt es in einer Mitteilung des Helmholtz Zentrums.

In 2015 haben die Wissenschaftler bereits nachgewiesen, dass Partikelemissionen aus Schweröl- und Destillatkraftstoff (Diesel) menschliche Lungenzellen beeinflussen und für starke biologische Reaktionen der Zellen verantwortlich sind. Es werden zum Beispiel Entzündungsprozesse ausgelöst, die auch Einfluss auf die Entstehung interstitieller Lungenerkrankungen haben können.

Hochempfindliche Makrophagen reagieren bei Kontakt mit Feinstaub

Nun hat das Team um Professor Ralf Zimmermann, Sprecher des internationalen Konsortiums Helmholtz Virtual Institute of Complex Molecular Systems in Environmental Health (HICE), Leiter der Kooperationsgruppe Comprehensive Molecular Analytics (CMA) am Helmholtz Zentrum München sowie Leiter des Lehrstuhls für Analytische Chemie an der Universität Rostock herausgefunden, dass außer Lungenepithelzellen auch Makrophagen durch die Abgase beeinflusst werden.

"Makrophagen sind als Fresszellen des Immunsystems bekannt und reagieren empfindlicher auf in der Lunge abgeschiedene Partikel als Lungenepithelzellen, da sie sozusagen die ‚first line of response‘ zur Bekämpfung von in die Lunge eingedrungenen Fremdkörpern wie Keimen oder eben auch Feinstaubpartikeln darstellen", wird Sean Sapcariu, Erstautor der Studie und Doktorand an der Universität Luxemburg, einem der Kooperationspartner im HICE in der Mitteilung zitiert.

Weiter: "Wir konnten für die Schiffsemissionen bei den unterschiedlichen Kraftstoffen Schweröl und Diesel unterschiedliche Effekte auf die Auslösung von Entzündungsreaktionen finden", so Sapcariu.

Überraschend: Toxischer Effekt von Diesel höher als von Schweröl

Feinstäube aus Schwerölemissionen haben zwar einen stärkeren Einfluss auf das Entstehen von Entzündungsreaktionen als Partikel, die beim Betreiben von Schiffsmotoren mit Diesel emittiert werden, letztere aktivieren allerdings andere biologische Effekte stark. So werden unter anderem die DNA-, RNA- und Proteinsynthese stärker beeinflusst.

"Wir haben dann festgestellt, dass die emittierten Partikel sowohl aus den Schweröl- als auch aus den Dieselemissionen ähnlich hohe toxische Wirkungen auf die Makrophagen hatten. Die toxischen Effekte, die zum Absterben von Zellen führen, sind bei den Schwerölemissionen überraschenderweise sogar etwas geringer, obwohl die Konzentrationen bekannter Schadstoffe in den Schwerölemissionen viel höher sind", so Zimmermann in der Mitteilung weiter.

"Der zurzeit propagierte und teilweise schon umgesetzte Verzicht auf Schweröl in der küstennahen Schifffahrt bringt für den Gesundheitsschutz der Menschen in den Küstengebieten daher wahrscheinlich weniger als erwartet", sagt der Forscher.

Die Lösung: Effiziente Partikelfilter

Prof. Zimmermann stellt klar: "Die einfachste und sicherste Maßnahme gegen diesen Missstand wäre die Einführung von effizienten Abgaspartikelabscheidern auch in der Schifffahrt. Denn diese würden die schädliche feinen Partikel aus dem Abgas "herausfiltern" und somit die Gesundheitsauswirkungen der Emissionen sicher reduzieren, und das unabhängig vom verwendeten Kraftstoff."

Da derartige Maßnahmen in der Regel nicht auf freiwilliger Basis erfolgen, bestehe dringender Handlungsbedarf für die Politik und bei nationalen und europäischen Fachbehörden, so das Team. (eb)