Paper of the Month

August 2018


Crucial role for Nox2 and sleep deprivation in aircraft noise-induced vascular and cerebral oxidative stress, inflammation, and gene regulation. European Heart Journal, ehy333. DZHK-Autoren: Kröller-Schön, Daiber, Pinto, Wild, Rapp, Münzel

Nachtfluglärm kann Gefäß- und Gehirnschäden verursachen. Hierzu haben Thomas Münzel, Andreas Daiber und Philipp Wild vom DZHK-Standort RheinMain kürzlich eine Studie im European Heart Journal veröffentlicht. Mit ihrer aktuellen Studie konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Ausschaltung des Enzyms „phagozytische NADPH Oxidase“, das hauptsächlich in Entzündungszellen vorkommt, Fluglärm-induzierte negative Auswirkungen in Gefäßen und Gehirn vollständig verhindert. Dieses Enzym hatte auch im Fokus der letzten Studie gestanden. Die aktuellen Untersuchungen beweisen endgültig dessen zentrale Bedeutung und liefern auch den Beweis, dass die negativen Effekte des Fluglärms über dieses Enzym vermittelt werden.

Die Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass der Transkriptionsfaktor FoxO3 bei den Lärm-induzierten Gefäß- und Gehirnschäden eine entscheidende Rolle spielt: Die beobachtete Herunterregulierung dieses Transkriptionsfaktors durch nächtlichen Lärm führt nachfolgend zu Fehlern im Genexpressions-Netzwerk, das zelluläre Vorgänge in Abhängigkeit vom Tag-Nacht-Rhythmus steuert. Wenn die circadiane Rhythmik aus dem Takt gerät, kann es zu Schlafstörungen und in der Folge zu einer Zunahme kardiovaskulärer, psychischer und metabolischer Erkrankungen kommen. Zu diesen Erkenntnissen gelangten die Wissenschaftler durch umfangreiche genetische Analysen mittels „Next Generation Sequencing (NGS)“ und durch den Nachweis, dass sich die oben erwähnten Gefäßschäden durch Behandlung mit dem FoxO3-Aktivator Bepridil verhindern lassen. Zudem kam es durch Fluglärm zu einer Herunterregulierung und Entkopplung der neuronalen Stickstoffmonoxid-Synthase im Frontallappen des Gehirns, was die kognitiven Entwicklungsverzögerungen bei Kindern in den Bereichen Lernen und Gedächtnis zumindest teilweise erklären könnte.

Nach Auffassung der Autoren stellen diese Ergebnisse einen weiteren Durchbruch in der Lärmforschung dar. Die Erkenntnis, dass die Ausschaltung des Enzyms „phagozytische NADPH Oxidase“ Gefäßschäden vollständig verhindert, könnte dabei helfen, neue medikamentöse Strategien zur Verringerung der negativen Auswirkungen von Fluglärm auf den Körper zu entwickeln. Die Autoren schlussfolgern, dass es daher besonders wichtig ist, den Nachtschlaf vor Lärm zu schützen und insbesondere die gesetzlich definierte Nachtruhe von 22 Uhr abends bis 6 Uhr morgens durchzusetzen.

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Die Veröffentlichung des Manuskripts wurde von einem Leitartikel von David M. Patrick begleitet: Nocturnal noise knocks NOS by Nox: mechanisms underlying cardiovascular dysfunction in response to noise pollution European Heart Journal, ehy431