Luftqualität beeinflusst die Pandemie, kann die Folgen von COVID-19 verschlimmern.

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Temperaturinversionen oder das Eindringen von Saharastaub können das Vorhandensein von Feinpartikeln in der Luft begünstigen. Ihre hohe Konzentration kann die Folgen von COVID-19 verschlimmern.

Der Zusammenhang zwischen der hohen Konzentration von Feinpartikeln und der Schwere der Grippewellen ist Epidemiologen gut bekannt. Ein interdisziplinäres Team der Universität Genf (UNIGE) und des ETH-Spin-offs Meteodat untersuchte mögliche Wechselwirkungen zwischen akut erhöhten Feinstaubkonzentrationen und der Virulenz der Coronavirus-Krankheit. Ihre Ergebnisse, die in der Zeitschrift Earth Systems and Environment veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass hohe Konzentrationen von Partikeln mit einer Grösse von weniger als 2,5 Mikrometern die Wellen der SARS-CoV-2-Kontamination modulieren oder sogar verstärken und teilweise das besondere Profil der COVID-19-Pandemie erklären können. Die Zunahme von Feinpartikeln wird im Allgemeinen durch Lufttemperaturinversionen, die durch Nebelsituationen gekennzeichnet sind, oder durch das Eindringen von Saharastaub begünstigt. Die Studie sieht vorbeugende Maßnahmen im Zusammenhang mit der Luftverschmutzung vor, um künftige Ausbrüche von Morbidität und Mortalität durch das Coronavirus zu begrenzen.

Epidemiologen sind sich weitgehend einig, dass es einen Zusammenhang zwischen akuten und lokal erhöhten Feinstaubkonzentrationen und der Schwere der Influenzawellen gibt. “Wir haben untersucht, ob ein solcher Zusammenhang auch mit der Virulenz der COVID-19-Krankheit besteht”, sagt Mario Rohrer, Forscher am Institut für Umweltwissenschaften der Naturwissenschaftlichen Fakultät der UNIGE und Direktor von Meteodat.

Eine überraschende Zeitverzögerung

Die in Italien und Frankreich durchgeführten COVID-19-Studien deuten darauf hin, dass SARS-CoV-2 in Europa bereits Ende 2019 aufgetreten ist, während der starke Anstieg der Morbidität und Mortalität erst im Frühjahr 2020 in Paris und London registriert wurde. “Diese zeitliche Verzögerung ist überraschend, deutet aber auch darauf hin, dass etwas anderes als die bloße Interaktion der Menschen die Übertragung des Virus und insbesondere die Schwere der Infektion begünstigen kann”, sagt Mario Rohrer. Sein Forschungsteam konnte zeigen, dass diese Zunahmen in Fällen nach Phasen folgten, in denen die Feinstaubbelastung in der Luft höher war.

Ähnliche Beobachtungen machte das Team auch im Schweizer Kanton Tessin, wo die Feinstaubbelastung während einer Ende Februar 2020 beobachteten flachen Nebelperiode in der Magadinoebene und im Sotto Ceneri stark zunahm. “Kurz darauf wurde im Tessin ein explosionsartiger Anstieg der Krankenhauseinweisungen aufgrund von COVID-19 verzeichnet. Die Tatsache, dass zur gleichen Zeit eine grosse Karnevalsveranstaltung mit rund 150’000 Besuchern stattfand, hatte wahrscheinlich einen zusätzlichen Einfluss auf die Verbreitung des Virus”, sagt Mario Rohrer.

Die Informationen sind für die Schweiz wichtig, weil der Anstieg der Feinstaubkonzentration besonders häufig bei thermischen Inversionen, d.h. bei Nebelbildung im Mittelland, auftritt und damit den Austausch von Luftmassen einschränkt. In diesen Situationen sammeln sich die Emissionen in der Luftschicht unter dem Nebel an. Die Schweiz wird zudem häufig von Staub aus Sandstürmen der Sahara überzogen, worauf in dieser Studie ebenfalls hingewiesen wird.

Erschwerender Faktor

Das Schweizer Forscherteam zeigt, dass akute Konzentrationen von Feinpartikeln, insbesondere solche mit einer Größe von weniger als 2,5 Mikrometern, Entzündungen der Atemwege, der Lungen und des Herz-Kreislauf-Systems verursachen und das Blut verdicken. “In Kombination mit einer Virusinfektion können diese Entzündungsfaktoren zu einem schwerwiegenden Fortschreiten der Krankheit führen. Die Entzündung fördert auch die Anheftung des Virus an Zellen”, sagt er. Darüber hinaus kann das Coronavirus auch durch die feinen Partikel transportiert werden. “Dies wurde bereits für Influenza nachgewiesen, und in einer italienischen Studie wurde Coronavirus-RNA auf Feinpartikeln gefunden. All dies muss natürlich noch nachgewiesen werden, aber es ist eine wahrscheinliche Möglichkeit”, fügt Rohrer hinzu.

Eine multifaktorielle Pandemie

Dennoch betonen die Forscher auch, dass die Feinstaubbelastung zwar die Virulenz des Virus und einen möglichen schweren Krankheitsverlauf beeinflussen kann, dass aber physiologische, soziale oder wirtschaftliche Faktoren eindeutig auch den weiteren Verlauf der Pandemie beeinflussen werden. Mario Rohrer kommt zum Schluss, dass die Ergebnisse dieser Studie die Möglichkeit bieten, bei einem künftigen Anstieg der Feinstaubkonzentration vorbeugende Massnahmen zu ergreifen und damit ein erneutes Aufflammen der Covid-19-Morbidität und -Mortalität zu begrenzen.

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