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Luftverschmutzung und COVID-19: Neue Erkenntnisse

Studie untersucht den Zusammenhang zwischen PM2.5-Exposition und der Schwere von COVID-19.

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Feine Partikel in der Luft, bekannt als PM2.5, sind winzige Schadstoffteile, die in unsere Lungen gelangen und unsere Gesundheit beeinträchtigen können. Neueste Studien legen nahe, dass diese Partikel eine Rolle dabei spielen könnten, Menschen anfälliger für COVID-19 zu machen. Wenn wir PM2.5 einatmen, könnte das zu einer Erhöhung von ACE2 führen, einem Rezeptor, den das COVID-19-Virus nutzt, um in unsere Zellen einzudringen. Das bedeutet, dass die Exposition gegenüber PM2.5 die Auswirkungen von COVID-19 auf unser Herz und unsere Lungen verschlimmern könnte.

Während viele Erkenntnisse zu diesem Thema sich mit ständigem Luftschmutz befassen, gibt es nicht viele direkte Beweise dafür, wie plötzliche Verschmutzungsereignisse, wie ein Brand in einer Kohlenmine, über die Zeit das Risiko von COVID-19 erhöhen könnten. Einige Belege deuten darauf hin, dass Raucher möglicherweise mehr ACE2 haben, was mit der Anfälligkeit für das Virus zusammenhängt. In Städten wie Mexiko-Stadt wurden Luftverschmutzungswerte mit COVID-19-Todesfällen in Verbindung gebracht, selbst wenn die Verschmutzungswerte des Vorjahres berücksichtigt wurden.

Interessanterweise scheint PM2.5 von Waldbränden gefährlicher zu sein als normale städtische Luftverschmutzung. Kurze Verschmutzungsphasen durch Brände könnten langfristige Gesundheitsprobleme verursachen. Mehrere Studien haben bereits eine Verbindung zwischen Verschmutzung durch Waldbrände und einer höheren Zahl an COVID-19-Fällen hergestellt, obwohl diese Ergebnisse oft Ereignisse betrachten, die zur gleichen Zeit stattfinden. Zum Beispiel berichteten Regionen in New South Wales, Australien, die während einer bestimmten Feuerperiode mehr Rauch hatten, später von höheren COVID-19-Raten.

Der Hazelwood-Kohlenminenbrand

Diese Diskussion führt uns zum Hazelwood-Kohlenminenbrand, der Anfang 2014 im Südosten Australiens stattfand. Das Feuer dauerte etwa sechs Wochen und hüllte die nahegelegene Stadt Morwell in Rauch und Asche. Um die langfristigen Auswirkungen dieses Ereignisses zu untersuchen, befragten Forscher die Menschen, die nach dem Brand in der Gegend lebten. Die Hauptfrage war, ob die Exposition gegenüber PM2.5 vom Kohlenminenbrand das Risiko von COVID-19-Infektionen und deren Schwere erhöhen könnte.

Wer war in die Studie einbezogen?

Die Forscher konzentrierten sich auf eine Gruppe von 4.056 Erwachsenen, die während des Kohlenminenbrandes in Morwell oder im nahegelegenen Sale lebten. Morwell war stark betroffen, während Sale nur minimale Verschmutzung erlebte. Aus dieser Gruppe identifizierten sie 2.385 Personen, die für die Nachbefragung teilnahmeberechtigt waren.

Wie wurden die Daten gesammelt?

Die Rekrutierung für die Umfrage begann im August 2022 und endete im Dezember 2022. Die Teilnehmer wurden über E-Mails oder Textnachrichten eingeladen und erhielten mehrere Erinnerungen. Die Informationen wurden über spezialisierte Online-Plattformen gesammelt, die dafür ausgelegt sind, Gesundheits- und Lebensstilinformationen zu erfassen.

Um mehr über COVID-19-Infektionen herauszufinden, beantworteten die Teilnehmer einen standardisierten Fragebogen. Diejenigen, die möglicherweise nicht diagnostiziert wurden, wurden nach COVID-19-bezogenen Symptomen in den letzten Jahren gefragt. Die Forscher verwendeten diese Informationen, um mögliche Infektionen zu schätzen.

Zusätzlich wurden die PM2.5-Werte vom Kohlenminenbrand mithilfe eines Wetter- und Verschmutzungsmodells berechnet. Die Forscher betrachteten die individuelle Exposition gegenüber PM2.5, indem sie die Partikelkonzentration mit Tagebuchaufzeichnungen der Teilnehmer über ihre Standorte während des Brandes kombinierten.

Verschiedene Gesundheits- und demografische Faktoren wurden berücksichtigt, darunter Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index (BMI), das Vorhandensein von chronischen Lungenerkrankungen und Impfstatus. Die Forscher schauten auch auf Bildungsniveaus und Tabakkonsum, da diese Faktoren die Ergebnisse beeinflussen könnten.

Analyse der Ergebnisse

Die Forscher wollten sicherstellen, dass ihre Ergebnisse zuverlässig waren, also prüften sie auf eventuelle Verzerrungen bei den Teilnehmern der Studie. Sie fassten die Merkmale der Teilnehmenden zusammen, basierend darauf, ob sie berichteten, COVID-19 gehabt zu haben.

Um die Beziehung zwischen PM2.5-Exposition und COVID-19-Ergebnissen zu analysieren, verwendeten sie statistische Modelle. Das half ihnen zu verstehen, ob die PM2.5-Werte vom Kohlenminenbrand einen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit hatten, an COVID-19 zu erkranken oder die Schwere der Krankheit.

Die PM2.5-Exposition wurde als standardisierte Veränderung gemessen, damit die Vergleiche einfach zu interpretieren waren. Die Forscher berücksichtigten verschiedene Faktoren wie Alter, sozioökonomischen Status und Rauchverhalten, um eine gründliche Analyse sicherzustellen.

Herausforderungen in der Studie

Von den 2.385 eingeladenen Personen haben nur 612 die Umfrage abgeschlossen, was etwa 26% entspricht. Die Teilnehmenden hatten in der Regel eine bessere allgemeine Gesundheit und höhere Bildungsabschlüsse im Vergleich zu den Nicht-Teilnehmenden. Es gab auch Schwierigkeiten, selbstberichtete COVID-19-Fälle mit den im Fragebogen beschriebenen Symptomen zu verknüpfen, da die verwendeten Kriterien auf älteren Informationen basierten. Zudem gaben nicht alle vollständige Daten an, insbesondere bezüglich Grösse und Gewicht.

Ergebnisse zu PM2.5 und COVID-19

Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass höhere PM2.5-Werte vom Kohlenminenbrand mit mehr COVID-19-Infektionen verbunden waren, obwohl die Ergebnisse nicht statistisch signifikant waren. Das bedeutet, es gab keinen klaren Beweis, der zeigte, dass die PM2.5-Exposition zu einem höheren COVID-19-Risiko führte. Die Forscher glauben jedoch, dass es wichtig ist, diese Ergebnisse mit Vorsicht zu betrachten, da sie dennoch eine mögliche Verbindung andeuten.

Die Studie wies darauf hin, dass es zwar positive Ergebnisse aus mehreren Modellen gab, die Effekte jedoch kleiner waren als in anderen Studien, in denen die Umgebungsluftwerte von PM2.5 untersucht wurden. Dies könnte an der spezifischen Natur dieses Verschmutzungsereignisses im Vergleich zur konstanten Luftverschmutzung liegen.

Ein weiterer Punkt der Besorgnis war der zeitliche Abstand zwischen dem Kohlenminenbrand und dem Beginn der COVID-19-Pandemie. Sechs Jahre sind eine lange Zeit, und das wirft Fragen darüber auf, ob die anfängliche Exposition weiterhin Einfluss haben könnte. Einige Studien legen nahe, dass Menschen im Laufe der Zeit gesundheitliche Verbesserungen erfahren können, was das Verständnis der PM2.5-Effekte kompliziert.

Politische Überlegungen

Angesichts der gemischten Ergebnisse kann es schwierig sein, eindeutige politische Schlussfolgerungen zu ziehen. Es scheint jedoch klug, die Verbindung zwischen PM2.5 und COVID-19-Ergebnissen als real zu betrachten, bis weitere Studien das klären können. Es gibt zunehmend Beweise dafür, dass Luftverschmutzung das Risiko einer COVID-19-Infektion und deren Schwere erhöhen kann. Selbst wenn spezifische Ereignisse wie das Hazelwood-Feuer nicht zur langfristigen Anfälligkeit beitragen, bleibt es wichtig, die kurzfristige Exposition zu minimieren, um die öffentliche Gesundheit zu schützen.

Die Reduzierung der PM2.5-Werte bietet zahlreiche Gesundheitsvorteile, einschliesslich der möglichen Senkung der Risiken im Zusammenhang mit COVID-19. Die langfristigen Effekte von COVID-19 werden noch untersucht, aber man glaubt, dass das Virus zu dauerhaften Gesundheitsproblemen führen kann. Daher kann die Prävention von Infektionen, selbst bei der gleichen Person, die Gesamtbelastung für Familien und das Gesundheitssystem verringern.

Einschränkungen und Stärken der Studie

Diese Studie hatte mehrere Einschränkungen. Nur ein kleiner Prozentsatz der Teilnehmer hat die Umfrage abgeschlossen, was zu möglichen Verzerrungen in den Ergebnissen führen könnte. Die Symptomliste, die verwendet wurde, um nicht diagnostizierte COVID-19-Fälle zu identifizieren, könnte veraltet gewesen sein, und es gab potenziell Überschneidungen der Symptome mit Gesundheitsproblemen, die mit PM2.5 in Verbindung stehen.

Andererseits hat diese Studie Stärken, einschliesslich der Nutzung von Daten aus einer Kohorte, die vor der Pandemie gegründet wurde. Die Forscher verwendeten auch statistische Methoden, um auf Antwortverzerrungen und fehlende Daten zu achten.

Die Ergebnisse bleiben unentschlossen darüber, ob die PM2.5-Exposition vom Hazelwood-Kohlenminenbrand die langfristige Anfälligkeit für COVID-19 erhöht hat. Da der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit extremer Verschmutzungsereignisse erhöht, wird es entscheidend sein, die langfristigen Folgen solcher Expositionen zu bewerten. Für den Moment könnte es helfen, die langfristige Anfälligkeit für COVID-19 als mögliche Folge signifikanter Verschmutzung zu betrachten, um die Bemühungen zur Begrenzung der PM2.5-Exposition zu unterstützen.

Originalquelle

Titel: Long-term effects of extreme smoke exposure on COVID-19: A cohort study

Zusammenfassung: In early 2014, the Hazelwood coalmine fire covered the regional Australian town of Morwell in smoke and ash for 45 days. One of the fires by-products, PM2.5, has been linked higher rates of COVID-19 infection to increased expression of the ACE2 receptor, which the COVID-19 virus uses to infect cells throughout the body. However, it is unclear whether the effect persists for years after exposure. In this study, we surveyed a cohort established prior to the pandemic to determine whether PM2.5 from the coalmine fire increased long-term vulnerability to COVID-19 infection and severe disease. In late 2022, 612 members of the Hazelwood Health Studys adult cohort, established in 2016/17, participated in a follow-up survey including standardised items to capture COVID-19 infections, hospitalisations, and vaccinations. Associations were evaluated in crude and adjusted logistic regression models, applying statistical weighting for survey response and multiple imputation to account for missing data, with sensitivity analyses to test the robustness of results. A total of 271 (44%) participants self-reported or met symptom criteria for at least one COVID-19 infection. All models found a positive association, with odds of infection increasing by between 4-21% for every standard deviation (12.3{micro}g/m3) increase in mine fire-related PM2.5 exposure. However, this was not statistically significant in any model. There were insufficient hospitalisations to examine severity (n=7; 1%). The findings were inconclusive in ruling out an effect of PM2.5 exposure from coalmine fire on long-term vulnerability to COVID-19 infection. Given the positive association that was robust to modelling variations as well as evidence for a causal mechanism, it would be prudent to treat PM2.5 from fire events as a risk factor for long-term COVID-19 vulnerability until more evidence accumulates.

Autoren: Tyler J Lane, M. Carroll, B. M. Borg, T. A. McCaffrey, C. L. Smith, C. Gao, D. Brown, D. Poland, S. Allgood, J. Ikin, M. J. Abramson

Letzte Aktualisierung: 2023-04-18 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.12.23288500

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.12.23288500.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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