Einfluss der Luftqualität auf den Schlaganfall

Abstract

Einleitung Luftverschmutzung ist eine der größten Umweltbedrohungen für die menschliche Gesundheit. Bekannt ist, dass die Luftschadstoffe die menschliche Gesundheit in Form von vermehrten kardiovaskulären Ereignissen und der Verschlechterung bestehender Erkrankungen wie Asthma oder COPD beeinflussen kann. Aktuelle Forschungsergebnisse weisen auch auf Zusammenhänge der Luftschadstoffe und einem erhöhten Schlaganfallrisiko hin. Die bisherigen Studien sind jedoch oft widersprüchlich und weisen teilweise diskrepante Ergebnisse auf. Dies könnte möglicherweise Folge des Multiplen-Testproblems sein, da eine hohe Zahl statistischer Tests mit nur einem Datensatz durchgeführt wurde. Ziel dieser Studie war es retrospektiv an vier Krankenhäusern der Maximalversorgung in einer vergleichbaren Region den Einfluss der Luftverschmutzung auf die Häufigkeit des Schlaganfalls und dessen ICD-10-Subgruppen zu untersuchen.

Material und Methoden In dieser explorativen, retrospektiven, multizentrischen Studie wurden alle Patienten, die sich in dem Zeitraum vom 01.01.2000 in Kaiserslautern, vom 01.01.2010 in Homburg und Mainz, sowie vom 01.01.2011 in Saarbrücken bis jeweils zum 31.12.2020 in der Notaufnahme der jeweiligen Zentren mit einem Schlaganfall vorstellten, in die Studie aufgenommen. Es erfolgte eine statistische Aufarbeitung der vier Zentren mit den vom Deutschen Wetterdienst zur Verfügung gestellten Daten der sieben Luftqualitätsparameter C0, N0, N02, O3, PM10, PM2,5 und S02. Dabei wurde zur Berücksichtigung eines zeitlich verzögerten Einflusses der Luftparameter auf die Schlaganfallhäufigkeit die letzten vier Tage berücksichtigt. Die statistische Auswertung erfolgte linear sowie nicht linear. Zusätzlich erfolgte auch eine Subgruppenanalyse nach ICD-10-GM, sowie eine getrennte Analyse der männlichen und weiblichen Bevölkerung.

Ergebnisse Bei keinem einzigen der untersuchten Parameter zur Luftverschmutzung konnte bezüglich des Risikos des Auftretens eines Schlaganfalls ein an allen untersuchten vier Standorten signifikanter Effekt nachgewiesen werden. Es zeigten sich lediglich Trends oder aber Signifikanzen, die nur an einzelnen Standorten nachgewiesen werden konnten. Steigende C0, N0 und N02 Belastung erhöhten tendenziell das Schlaganfallrisiko, wobei steigende O3 Werte eher das Schlaganfallrisiko verminderten. Steigende PM10 und PM2,5 Belastung erhöhte signifikant das Risiko intrazerebraler Blutungen in Saarbrücken. Die ICD-10-GM-Subgruppenanalyse ergab bei der Betrachtung aller Standorte keine eindeutigen signifikanten Ergebnisse.

Diskussion In unserer Untersuchung konnten wir keinen durchgängig signifikanten Zusammenhang zwischen den untersuchten Parameter zur Luftverschmutzung und dem Schlaganfallrisiko feststellen. Es fand sich lediglich ein Trend bei erhöhten C0, N0 und N02- Werten hinsichtlich einer Risikoerhöhung, sowie bei O3 bezüglich einer Risikoreduktion des Schlaganfalls. Die beobachteten fehlenden oder nur sehr geringen Effekte sind wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sich die Luftqualität in den letzten Jahren in Deutschland deutlich verbessert hat und im internationalen Vergleich insgesamt als gut bezeichnet werden kann. Die Luftverschmutzung ist insbesondere in zahlreichen Entwicklungsländern teilweise deutlich höher als in Deutschland, so dass unsere Studienergebnisse nur für Länder mit einer vergleichbaren Luftqualität gelten. Es ist zudem denkbar, dass bestimmte Risikogruppen, die zum Beispiel an viel befahrenen Straßen wohnen oder entsprechende Vorerkrankungen aufweisen, einem relevant erhöhten Schlaganfallrisiko ausgesetzt sind. Dies konnte im Rahmen dieses Studiendesign jedoch nicht gezielt untersucht werden. Zudem ist zu bedenken, dass in dieser Studie nur der Einfluss mäßiggradiger Schwankungen der Schadstoffkonzentrationen auf die Schlaganfallhäufigkeit untersucht wurde. Zusammenfassend sprechen unsere Studienergebnisse dafür, dass die Luftverschmutzung in Deutschland bezüglich des Auftretens eines Schlaganfalls keinen klinisch relevanten Einfluss hat.

Influence of air quality on stroke

Introduction Air pollution is a global challenge and is perceived as one of the leading environmental threats to human health. The impact for the development of strokes has not yet been sufficiently investigated. It is known that air pollutants can affect human health in form of increased cardiovascular events and exacerbation of chronic diseases like asthma and COPD. Current research findings also indicate a possible link between air pollutants and an increased risk of stroke. However, the recent studies are often inconsistent and sometimes show contradictory results. This could possibly be a consequence of the multiple testing problem, as many statistical tests were performed with only one data set. The aim of this study was to retrospectively investigate the influence of air pollution on the incidence of stroke and its ICD-10 subgroups at four maximum-care hospitals located in a similar region.

Material and methods In this explorative, retrospective, multicenter study, all patients who had a stroke and were submitted to the emergency department in the period from 01/01/2000 in Kaiserslautern, 01/01/2010 in Homburg and Mainz, and from 01/01/2011 in Saarbrücken until 31/12/2020 were included in the study. A statistical analysis of the four maximum care centers was carried out using the data provided by the German Weather Service for the seven air quality parameters C0, N0, N02, O3, PM10, PM2,5 and S02. The last four days before the event were considered to assess a possible delayed influence of the air parameters on the stroke frequency. The statistical analysis was carried out in linear and non-linear models. Additionally, a subgroup analysis according to ICD-10-GM and a separate analysis of the male and female population were conducted.

Results There was no significant effect regarding the risk of stroke occurrence for any of the air pollution parameters at all four locations. We could detect trends for individual parameters and were able to find significances. These however, could only be proven at individual locations. Increasing C0, N0 and N02 levels tended to increase the risk of stroke, while increasing O3 levels tended to reduce the risk of stroke. In Saarbrücken a significant correlation between increased PM10 and PM2,5 exposure and an increased risk of intracerebral hemorrhage occurred in the subgroup analysis. The ICD-10-GM subgroup analysis showed no clear significant results for all four locations.

Discussion In our study, we were unable to establish a clear, significant correlation between the air pollution parameters and the risk of stroke. There was a trend for increased C0, N0 and N02 values leading to an increased risk, while for O3 higher values tended to reduce the risk of stroke. The lack of or only very small effects observed are probably due to the fact that the air quality in Germany has improved significantly in recent years and can be described as good compared to other countries. In many developing countries air pollution is often significantly higher than in Germany, meaning that our study results only apply to countries with comparable air quality. It is also possible that certain risk groups, for example those who live near busy roads or have corresponding pre-existing disease, may have an increased risk of stroke. However, this could not be specifically investigated in this study design. It should also be considered that this study only investigated the influence of moderate fluctuations in pollutant concentrations on stroke frequency. To summarize, our study results suggest that air pollution in Germany has no clinically relevant influence on the incidence of stroke.