Untersuchung systemischer Entzündungsreaktionen nach standardisierter Kompoststaubexposition

In dem noch recht neuen Berufsfeld der Biomüllsammlung und -verarbeitung kommt es vielfach zu einer Exposition gegenüber organischen Stäuben. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, eine Entzündungsreaktion der oberen Atemwege und eine etwaige systemische Entzündungsreaktion nach einmaliger Exposition gesunder nicht anderweitig mit organischen Stäuben belasteter Probanden auf einer Biomüllkompostieranlage zu untersuchen. Das Kollektiv bestand aus 17 freiwilligen, gesunden, nichtrauchenden Probanden (10 Frauen, 7 Männer) ohne allergische Vorerkrankungen im Alter von 20 bis 35 Jahren. Es wurden eine zweistündige Kompoststaubexposition sowie ein zweistündiger Kontrollversuch ohne Biostaubexposition durchgeführt. Am Expositionstag gruben die Probanden auf einer Kompostieranlage während zwei Stunden Kompost mit einer Schaufel um, am Kontrolltag wurde statt Kompost nicht staubender Rollsplitt auf dem Gelände der Universitätsklinik umgeschaufelt. Der Endotoxingehalt der Atemluft während der Kompostexposition wurde zur Abschätzung der Belastung der Probanden mit personenbezogenen Staubsammlern bestimmt. Jeweils vor sowie drei Stunden nach den Versuchen wurden periphere Blutproben entnommen. Aus diesen Proben wurden das Differentialblutbild sowie potenziell relevante Zytokine (TNF-alpha, IL-1 und IL-6) bestimmt. Ebenfalls drei Stunden nach den Versuchen wurde eine Nasallavage von den Probanden gewonnen, die darin enthaltenen Zellen wurden lichtmikroskopisch differenziert. Die Endotoxinkonzentrationen an den Expositionstagen lagen zwischen 11,2 und 119,6 EU/m3. Bei Betrachtung des Differentialblutbildes fand sich am Expositionstag ein tendenziell stärkerer Anstieg des prozentualen Anteils der Neutrophilen als am Kontrolltag: (Median (Range)) +13,8% (-1,7% - +66,7%) vs. +4,6% (-21,9% - 34,9%); p = 0,12. Zusätzlich fand sich an Tagen mit Kompostexposition ein tendenziell stärkerer Abfall des Anteils der Lymphozyten (-14,3% (-36,3% - +7,1%) vs. -0,7% (-38,7% - +59,2%); p = 0,12) und der Eosinophilen (-46,7% (-57,1% - +0,0%) vs. -8,0% (-56,3% - + 71,4%), p = 0,09) als an den Tagen des Kontrollversuchs. Sowohl die Auswertung der im peripheren Blut untersuchten Zytokine als auch die Differenzierung der Zellen aus der Nasallavage zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen Komposttag und Kontrolltag. Unsere Ergebnisse deuten auf eine Tendenz zur Neutrophilie im Differentialblutbild von gesunden Probanden nach einmaliger Exposition gegenüber Stäuben aus der Kompostverarbeitung hin. Diese Befunde im peripheren Blut decken sich mit Befunden, die in Studien zur Inhalation von organischen Stäuben in verschiedenen Beschäftigungszweigen erhoben wurden