COVID-19: Mehr Todesfälle wegen Luftverschmutzung

Coronavirus: Luftverschmutzung oft Ursache des tödlichen Verlaufs

Unter Fachleuten ist unbestritten, dass verschmutzte Luft gesundheitsschädlich ist und das Risiko für Herz-Kreislauf- und Atemwegs-Erkrankungen erhöht. Und Luftverschmutzung ist ein wichtiger Ko-Faktor bei COVID-19-Sterbefällen, wie Forschende nun berichten.

Bereits im Frühjahr wurde im Fachjournal „Science of the Total Environment” berichtet, dass es in Regionen mit hoher Luftverschmutzung deutlich mehr COVID-19-Todesfälle gibt. Eine neue Studie kommt nun ebenfalls zu dem Ergebnis, dass ein großer Teil der Corona-Sterbefälle auf verschmutzte Luft zurückzuführen sein könnte.

Vermeidbare Todesfälle

Ist das Risiko, an der durch das Coronavirus SARS-CoV-2 ausgelösten Krankheit COVID-19 zu sterben, erhöht, wenn man langfristig verschmutzte Luft einatmet? Ein solcher Zusammenhang liegt nahe, ist aber nicht direkt messbar, berichtet das Max-Planck-Institut für Chemie in einer aktuellen Mitteilung. In einer Studie wurde nun erstmals der Anteil der COVID-19-Todesfälle, der auf Luftverschmutzung durch Feinstaub zurückzuführen sein könnte, länderspezifisch ermittelt.

Die in dem wissenschaftlichen Fachmagazin „Cardiovascular Research“ veröffentlichte Studie schätzt, dass etwa 15 Prozent der weltweiten Todesfälle durch COVID-19 auf eine langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung zurückzuführen sein könnten.

Laut den Autorinnen und Autoren des Max-Planck-Instituts für Chemie, der Harvard T.H. Chan School of Public Health, des London Centre for Climate Change and Planetary Health, der Berliner Charité und der Universitätsmedizin Mainz liegt der Anteil der luftverschmutzungsbedingten COVID-19 Todesfälle in Europa bei 19 Prozent, in Nordamerika bei 17 Prozent und in Ostasien bei 27 Prozent.

Den Angaben zufolge sind die Zahlen eine Schätzung des Anteils der COVID-19-Todesfälle, der hätte vermieden werden können, wenn die Bevölkerung einer geringeren Luftverschmutzung ausgesetzt wäre, bei der es keine Emissionen aus der Nutzung fossiler Brennstoffe und anderen anthropogenen d.h., vom Menschen verursachten Quellen gäbe.

Anteil in Deutschland vergleichsweise hoch

Dr. Andrea Pozzer vom Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie hebt hervor, dass der zurechenbare Anteil keinen direkten Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und COVID-19-Mortalität beweist, sondern einen indirekten Effekt, weswegen er und seine Kolleginnen und Kollegen auch relative Zahlen angeben: „Unsere Schätzungen zeigen die Bedeutung der Luftverschmutzung auf Komorbiditäten, also Gesundheitsfaktoren, die sich gegenseitig verschlimmern und so tödliche gesundheitliche Folgen der Virusinfektion auslösen können,“ so der Atmosphärenforscher und Erstautor der Studie.

Die Schätzungen der mit Luftverschmutzung in Zusammenhang stehenden COVID-19-Todefälle ergeben für die einzelnen Länder ein sehr unterschiedliches Bild: Vergleichsweise hoch ist der Anteil in der Tschechischen Republik mit 29 Prozent, in China mit 27 Prozent sowie in Deutschland mit 26 Prozent.

Niedriger ist der Anteil zum Beispiel in Italien (15 Prozent) oder Brasilien (zwölf Prozent). Einstellig sind die Werte für Israel (sechs Prozent), Australien (drei Prozent) und Neuseeland (ein Prozent). In ihrer Publikation geben die Forschenden auch die statistische Konfidenzintervalle ihrer Berechnungen an, die weltweit bei fünf bis 33 Prozent liegen.

„Obwohl unsere Ergebnisse Unsicherheiten aufweisen, wird der Beitrag der Luftverschmutzung an der COVID-19-Mortalität klar ersichtlich. Allerdings wird die tatsächliche Sterblichkeit durch viele Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise das Gesundheitssystem des Landes“, erläutert Pozzer, der ebenfalls am Internationalen Zentrum für Theoretische Physik in Triest, Italien, forscht.

Negative Gesundheitseffekte addieren sich

„Da die Anzahl der Todesfälle durch COVID-19 ständig zunimmt, ist es zwar nicht möglich, endgültige Zahlen der Todesfälle pro Land anzugeben, die auf Luftverschmutzung zurückgeführt werden können“, sagt Jos Lelieveld, Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie und Professor am Cyprus Institute in Nikosia, Zypern.

„Allerdings starben beispielsweise in Großbritannien seit Beginn der Pandemie bis Mitte Juni etwa 44.000 Menschen an COVID-19. Wir schätzen, dass der luftverschmutzungsbedingte Anteil bei 14% lag, was knapp 6.000 Todesfällen entspricht. In den USA führten 220.000 COVID-Todesfälle mit einem Anteil von 18% zu fast 40.000 Todesfällen, die auf Luftverschmutzung zurückgeführt werden können“, so der Wissenschaftler.

„Wenn Menschen verschmutzte Luft einatmen, wandern die sehr kleinen gesundheitsschädlichen Feinstaubpartikel von der Lunge ins Blut und in die Blutgefäße,“ erklärt Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel vom Universitätsklinikum Mainz die Wirkung von Luftverschmutzung auf unseren Körper. „Dort verursachen sie Entzündungen und starken oxidativen Stress, der das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und den Oxidationsmitteln stört, die normalerweise Zellschäden reparieren“, erläutert der Direktor am Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz und Mitautor der Studie.

Dies wiederum schädigt die innere Arterienschicht, das Endothel, und führt zu einer Verengung und Versteifung der Arterien. Auch das Coronavirus gelangt über die Lunge in den Körper und verursacht ähnliche Schäden an den Blutgefäßen. Es wird deshalb auch als Endothelerkrankung angesehen.

„Kommen eine langfristige Exposition gegenüber Luftverschmutzung und die Infektion mit dem COVID-19-Virus zusammen, dann addieren sich die negativen Gesundheitseffekte, insbesondere in Bezug auf das Herz und die Blutgefäße. Das wiederum führt zu einer größeren Anfälligkeit und einer geringeren Widerstandsfähigkeit gegenüber COVID-19. Wenn Sie bereits an einer Herzerkrankung leiden, verursachen Luftverschmutzung und Coronavirus-Infektionen Probleme, die zu Herzinfarkt, Herzinsuffizienz und Schlaganfall führen können“, sagt der Mediziner Münzel.

Prof. Münzel fügt hinzu: „Feinstaub scheint die Aktivität des ACE-2 Rezeptors auf Zelloberflächen zu erhöhen. Von diesem Rezeptor ist bekannt, dass er an der Art und Weise beteiligt ist, wie COVID-19 Zellen infiziert. Wir haben also einen „Doppeltreffer“: Luftverschmutzung schädigt die Lunge und erhöht die Aktivität von ACE-2, was wiederum zu einer verstärkten Aufnahme des Virus durch die Lunge führt.“

Abschließende Bewertung nach der Pandemie

Für ihre Auswertung verwendeten die Forschenden Ergebnisse einer US-amerikanischen Epidemiologie-Studie, die einen Zusammenhang zwischen der COVID-19-Mortalität und der Belastung mit Feinstaub der Größe PM2,5 abgeschätzt hat. So werden Partikel mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern oder kleiner bezeichnet.

Dieser Zusammenhang wurde wiederum mit chinesischen Studien verglichen, die die Feinstaubbelastung und den Folgen der SARS-CoV-1-Epidemie in 2003 analysiert hatten und bestätigten, dass in Gebieten mit mäßiger Luftverschmutzung das Risiko, an der Erkrankung zu sterben, im Vergleich zu Gebieten mit relativ sauberer Luft um mehr als 80 Prozent höher war, während in stark verschmutzten Regionen das Risiko doppelt so hoch war.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schlussfolgern daraus, dass ein Zusammenhang zwischen COVID-19-Todesfällen und der langfristigen Exposition gegenüber PM2.5 sehr wahrscheinlich ist. Den regionalen Anteil der zuzuordnenden COVID-19-Todesfälle ermittelten die Forschenden mit Hilfe von Daten der globalen Feinstaubverteilung, die sie aus Satellitendaten, bodengestützten Luftverschmutzung-Netzwerken und numerischen Modellen gewannen.

Da die Ergebnisse auf epidemiologischen Daten der dritten Juniwoche 2020 basieren, ist eine abschließende Bewertung der gesamten Daten nach dem Abklingen der COVID-19 Pandemie geplant.

Luftverschmutzung muss reduziert werden

Die Autorinnen und Autoren richten in ihrer Publikation ein deutliches Plädoyer an die Politik: „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Reduzierung der Luftverschmutzung selbst bei relativ niedrigen PM2,5-Werten erhebliche Vorteile bringen kann. Der hier gezeigte Umweltaspekt der COVID-19-Pandemie ist, dass wir verstärkt nach wirksamen Maßnahmen zur Reduzierung anthropogener Emissionen, die sowohl Luftverschmutzung als auch den Klimawandel verursachen, streben müssen.“

Und weiter: „Die COVID-19-Pandemie wird mit der Impfung der Bevölkerung oder mit der Herdenimmunität durch weitreichende Infektion der Bevölkerung enden. Es gibt jedoch keinen Impfstoff gegen schlechte Luftqualität und den Klimawandel. Der Weg ist die Minderung von Emissionen. Der Übergang zu einer grünen Wirtschaft mit sauberen, erneuerbaren Energiequellen wird sowohl der Umwelt dienen als auch die öffentliche Gesundheit befördern – lokal durch eine besser Luftqualität und global durch die Begrenzung des Klimawandels.“ (ad)