Internationales Leibniz-Projekt

Hintergrund

Die Belastung mit Feinstaub in der Atemluft, insbesondere mit Nanopartikeln (<100 nm), ist mit verschiedenen Erkrankungen der Atemwege und des Herz-Kreislauf-System assoziiert. In den letzten Jahren wuchs zudem die Besorgnis über potenziell schädigende Wirkungen von Feinstaub und Nanopartikeln auf das zentrale Nervensystem des Menschen. Erste Hinweise auf mögliche neuropathologische Effekte von Feinstaub ergaben sich aus post mortem-Untersuchungen an Gehirnen aus Gebieten mit starker Luftverunreinigung. Diese wiesen deutliche Anzeichen für oxidativen Stress und Entzündung sowie Kennzeichen von Morbus Alzheimer und Morbus Parkinson auf. Toxikologische Studien in Nagern haben gezeigt, dass durch Verbrennungsprozesse verursachte Luftverschmutzung, z. B. Dieselrußpartikel, neurotoxische und neurodegenerative Effekte hervorrufen kann, z. B. Entzündung, oxidativen Stress, neurale Schäden und den Verlust von Nervenzellen. Frühere und laufende Untersuchungen am IUF haben zu dieser Erkenntnis beigetragen und erlauben uns heute, die zellulären und molekularen Mechanismen, die zu diesen Erkrankungen führen, besser zu verstehen. Eine in dieser Hinsicht wichtige Beobachtung kam aus einer am IUF durchgeführten epidemiologischen Studie, in der eine Assoziation zwischen der Exposition gegenüber partikelreichen Verkehrsabgasen und leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI, von engl. mild cognitive impairment) gezeigt wurde (Ranft et al. Env Res 2009). MCI wird häufig als Vorstufe neurodegenerativer Erkrankungen, insbesondere von Morbus Alzheimer, betrachtet. Etwa zur gleichen Zeit zeigte das IUF in Kooperation mit dem RIVM, dass eine kurzzeitige Belastung von Ratten mit Dieselrußpartikeln oxidativen Stress und Entzündung in bestimmten Hirnregionen der Tiere auslöst (van Berlo et al. Arch Toxicol 2010; Gerlofs-Nijland et al. Part Fibre Toxicol 2010). Daraus resultierte 2012 die Initiative zu dem gemeinsamen Projekt AIRBAG zwischen dem IUF und dem Niederländischen Institut für Volksgesundheit und Umwelt (RIVM). Am IUF wird das Projekt von Dr. Roel Schins geleitet, während die Koordination am RIVM bei Prof. Dr. Flemming Cassee liegt. Dadurch werden die Expertisen beider Institute in den Bereichen Nanotoxikologie sowie Neuro- und Inhalationstoxikologie gebündelt.