Menschen, die Schimmel in Innenräumen und an Arbeitsplätzen ausgesetzt sind, unterliegen einem erhöhten Risiko, an den Atemwegen zu erkranken. Eine mögliche Ursache für die gesundheitlichen Wirkungen bei Schimmelpilzbefall sind dabei entzündliche Prozesse der oberen Atemwege und der Lunge. Diese können durch Bioaerosole ausgelöst werden.
Bioaerosole sind alle im Luftraum befindlichen Ansammlungen von Partikeln, denen Schimmelpilze, Bakterien, Viren oder Pollen sowie deren Bestandteile und Stoffwechselprodukte anhaften. Bezüglich ihrer Größe, Form und Bestandteile sind Bioaerosolpartikel sehr komplex. Sie treten grundsätzlich überall auf und können leicht über die Atemwege bis in die Lunge gelangen. Viele Bestandteile von Bioaerosolen, so auch die Schimmelpilzsporen, können aufgrund ihres geringen Durchmessers von weniger als zehn Mikrometern sogar tief in die Atemwege gelangen. So können Schimmelpilze und anhaftende Giftstoffe (Mykotoxine) von unseren Immunzellen als potentielle Krankheitserreger erkannt werden. Sie können dadurch reizende und ggf. auch immunverändernde Wirkungen hervorrufen und somit ein Auslöser für entzündliche Prozesse in der Lunge sein.
Bislang gibt es kein gültiges Testsystem, mit dem sich die gesundheitliche Wirkung von Bioaerosolen insgesamt beurteilen lässt. Aus diesem Grund ist es derzeit auch nicht möglich, im Einzelfall das gesundheitliche Risiko einer Exposition in schimmelbelasteten Innenräumen oder an Arbeitsplätzen zu beurteilen und Grenzwerte festzulegen.
Mit diesem Projekt soll ein Testsystem entwickelt werden, um die gesundheitsschädigende Wirkung auf die Lunge durch Bestandteile von Bioaerosolen am Beispiel von Schimmelpilzen zu erfassen und beurteilen zu können. Eine Möglichkeit zum Nachweis von solchen biologischen Wirkungen sind in-vitro Ansätze mit Zellkulturen, also die Kultivierung von menschlichen Zellen in einem Nährmedium außerhalb des Organismus. Zellkulturen können Hinweise auf die Wirkung unterschiedlichster Substanzen, Materialien und Stoffe hinsichtlich ihrer toxischen oder allergenen Stärke geben und bieten daher eine gute Möglichkeit zur Beurteilung der potentiellen Wirkung auf den Menschen.
Im neuen Testsystem werden aus Materialproben, wie sie in Innenräumen verwendet werden, zunächst Schimmelpilze und deren giftige Bestandteile isoliert. Dazu werden belasteten Materialien wie Tapete und Gipskarton verwendet. Dann werden menschliche Lungen- und Immunzellen den gewonnenen Proben ausgesetzt. Anschließend wird das Maß der Zellschädigung mit verschiedenen Methoden untersucht. Durch die Kombination aus Erfassung toxischer Bestandteile und der Untersuchung der Wirkung, soll eine Aussage über die toxische Stärke belasteter Innenräume möglich werden. Solche Testsysteme könnten in der Zukunft genutzt werden, das gesundheitliche Risiko durch Schimmelbefall in Innenräumen und an Arbeitsplätzen im konkreten Einzelfall abschätzen zu können.
Das Projekt wird im Auftrag des Umweltbundesamtes (Ressortforschungsplan 2018) durchgeführt.
Fachgruppe 4.II.2 "Bioaerosole"
