Interfakultäre Koordinationsstelle für Allgemeine Ökologie (IKAÖ) |
Veranstaltungen
Sind Nanopartikel ein Risiko für unsere Gesundheit?
Prof. Peter Gehr
Universität Bern
Institut für Anatomie
Zusammenfassung:
Epidemiologische Studien zeigten, dass sich Feinstaub auf die Gesundheit negativ auswirken kann. Es ist sogar möglich, dass es durch eingeatmeten Feinstaub zu erhöhter Mortalität aufgrund von Krankheiten der Lunge und des Herz-Kreislaufsystems kommt. Nanopartikel (Durchmesser <100nm resp. <0.1µm resp. <1/10’000mm) sind dabei als besonders gefährlich einzustufen. Nachdem eingeatmete Nanopartikel auf der inneren Lungenoberfläche abgelagert worden sind, werden sie durch Oberflächenkräfte des Surfactants (surface active agent oder oberflächenaktive Substanz = Fettfilm) an der Luft-Flüssigkeitsgrenze in den Flüssigkeitsfilm hinein gezogen. Diese Partikel können in Zellen und Gewebe der Lunge und sogar in die kleinsten Blutgefässe eindringen und dadurch mittels des Blutstromes in andere Organe transportiert werden. Tierversuche zeigten, dass dies zu Lungenentzündung, Veränderungen im Blut sowie im Herzen und allenfalls in anderen Organen führen kann.
Luftverschmutzung durch Partikel, im besonderen Nanopartikel, Ozon und NO2 (Stickstoffdioxid), vor allem aber auch Zigarettenrauch können unsere Gesundheit negativ beeinflussen, indem sie durch oxidativen Stress (Bildung von sog. reaktiven Sauerstoffmolekülen) Entzündungsreaktionen verursachen. Diese können die Epithelzellen, die die innere Lungenoberfläche auskleiden schädigen. Verschiedene Mechanismen wurden dafür vorgeschlagen, wie direkte Effekte der Partikel auf die intrazelluläre Bildung reaktiver Sauerstoffmoleküle und indirekte Effekte durch Stoffe, die von Makrophagen (Riesenfresszellen) produziert und ausgeschieden werden und die Entzündung fördern. Verschiedene Lungenzellen, im speziellen die kubischen Epithelzellen Typ II (die den Surfactant bilden) sind besonders empfindlich auf reaktive Sauerstoffmoleküle. Sie reagieren mit der Produktion und Sekretion von Entzündungsstoffen. Das führt zu einer Verstärkung der Entzündungsreaktion und kann eine Gewebeschädigung verursachen. Partikel, die auf dem Blutweg in andere Organe gelangen, können dort ebenfalls Zell- und Gewebeschädigungen verursachen.