In the journal Nature Reviews Cardiology, an international research team warns of strong links between soil and water pollution and cardiovascular disease. Pesticides, heavy metals, micro- and nanoplastics in the soil and environmentally harmful chemicals can have a negative impact on the cardiovascular system.
In this comprehensive literature review, researchers led by Professor Thomas Münzel from the University Medical Center Mainz summarise current research findings that show that chemical pollutants in the environment pose a significant risk to human health. The high number of deaths in certain regions of the world is particularly alarming.
Cardiovascular diseases caused by environmental pollution
The review article emphasises that around 9 million people worldwide die prematurely every year as a result of environmental pollution, of which around 5.5 million die from cardiovascular diseases. The figures are particularly worrying in countries with high levels of pollution. In India, for example, more than 2.3 million people die every year as a result of chemical pollutants, while in China the figure is almost 1.9 million. Other countries with high mortality rates are Nigeria (279,000 deaths per year) and Indonesia (233,000 deaths).
Pollutants such as heavy metals, pesticides, dioxins, microplastics and nanoplastics find their way into soil and water via industry, agriculture and municipal waste. These contaminants not only lead to health problems, but also impair food production and jeopardise drinking water supplies.
Heavy metals and microplastics as a hidden danger
One particularly threatening pollutant is lead, which accounts for almost 50 % of all health problems caused by chemical pollutants. In 2019, exposure to lead alone led to 21.7 million years of life lost through disability and death. Cadmium and mercury are also highly damaging to health. They cause oxidative damage in cells, which leads to high blood pressure, arteriosclerosis and heart attacks.
Microplastics and nanoplastics, which are increasingly found in oceans, rivers and soil, enter the human body via the food chain. These particles cause cell damage, inflammation and cardiac arrhythmia and increase the risk of cardiovascular disease. People in coastal regions and in countries with a high dependence on fishing are particularly affected.
The potential risk posed by contaminated airborne dust - well known as Saharan or desert dust, for example - is also becoming increasingly important. Around 770,000 cardiovascular deaths per year can be attributed to dust pollution. Global warming will further exacerbate this situation.
A global problem - developing countries are particularly hard hit
The study shows that the health effects of environmental pollution are felt worldwide, but lead to high mortality rates in developing countries in particular. Over 90% of deaths caused by environmental pollution occur in developing and newly industrialising countries. This mainly affects regions with intensive industrial activity, uncontrolled agricultural use of pesticides and improper waste disposal. These countries suffer particularly from the consequences of pollution, as they often do not have adequate pollution control measures in place.
Call for swift action
The researchers are urgently calling for global measures to reduce chemical pollution of the environment. ‘Our health is directly linked to the health of our environment,’ emphasises Prof. Münzel. ‘Tackling soil and water pollution is crucial to curbing the rising incidence of cardiovascular disease. An important aim of this review article was therefore to encourage cardiologists to consider environmental factors that may influence their patients‘ risk,’ continues Münzel. The study shows that sustainable environmental strategies are needed to tackle this global health crisis.
About the study
The review was produced by an international team of researchers, including experts from the fields of cardiology, environmental chemistry and epidemiology. The paper summarises the latest findings on the impact of pollution on public health and shows that pollution poses not only environmental but also significant health threats.
The international research team includes authors from the following institutions: Centre for Cardiology, University Medical Center Mainz (Thomas Münzel, Omar Hahad and Andreas Daiber), Max Planck Institute for Chemistry, Mainz (Jos Lelieveld), Department of Molecular Pharmacology, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY, USA (Michael Aschner), Center for Research in Environmental Epidemiology (CREAL), Barcelona, Spain (Mark Nieuwenhuijsen) and Global Observatory on Planetary Health, Boston College, Boston, MA, USA (Philip Landrigan).
Original publication:
Soil and water pollution and cardiovascular disease. Münzel et al., Nature Reviews Cardiology 2024
Scientific contact:
Prof. Dr Thomas Münzel; University Medical Center Mainz; mail: tmuenzel@uni-mainz.de; phone: +49 1742189542
Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Münzel von der Universitätsmedizin Mainz fassen in der umfassenden Literaturübersicht aktuelle Forschungsergebnisse zusammen, die zeigen, dass chemische Schadstoffe in der Umwelt ein erhebliches Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Besonders alarmierend ist die hohe Zahl der Todesfälle in bestimmten Regionen der Welt.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen durch Umweltverschmutzung
Der Übersichtsartikel hebt hervor, dass weltweit jährlich etwa 9 Millionen Menschen vorzeitig an den Folgen der Umweltverschmutzung sterben, davon etwa 5,5 Millionen an Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Besonders besorgniserregend sind die Zahlen in Ländern mit hoher Schadstoffbelastung. So sterben in Indien jährlich mehr als 2,3 Millionen Menschen an den Folgen chemischer Schadstoffe, in China sind es fast 1,9 Millionen. Weitere Länder mit hoher Sterblichkeit sind Nigeria (279.000 Todesfälle pro Jahr) und Indonesien (233.000 Todesfälle).
Schadstoffe wie Schwermetalle, Pestizide, Dioxine sowie Mikro- und Nanoplastik gelangen über Industrie, Landwirtschaft und Siedlungsabfälle in Böden und Gewässer. Diese Verunreinigungen führen nicht nur zu Gesundheitsproblemen, sondern beeinträchtigen auch die Nahrungsmittelproduktion und gefährden die Trinkwasserversorgung.
Schwermetalle und Mikroplastik als versteckte Gefahr
Ein besonders bedrohlicher Schadstoff ist Blei, das fast 50 % aller durch chemische Schadstoffe verursachten Gesundheitsprobleme ausmacht. Allein die Belastung durch Blei führte 2019 zu 21,7 Millionen verlorenen Lebensjahren durch Behinderung und Tod. Cadmium und Quecksilber sind ebenfalls stark gesundheitsschädigend. Sie verursachen oxidative Schäden in Zellen, die zu Bluthochdruck, Arteriosklerose und Herzinfarkten führen.
Mikro- und Nanoplastik, die vermehrt in Meeren, Flüssen und Böden zu finden sind, gelangen über die Nahrungskette in den menschlichen Körper. Diese Partikel verursachen Zellschäden, Entzündungen und Herzrhythmusstörungen und erhöhen das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Besonders betroffen sind Menschen in Küstenregionen und in Ländern mit hoher Abhängigkeit von Fischerei.
Zunehmend an Bedeutung gewinnt auch das Gefährdungspotenzial durch kontaminierten Luftstaub - hinreichend bekannt z.B. als Sahara- oder Wüstenstaub. Etwa 770.000 Herz-Kreislauf-Todesfälle pro Jahr können auf die Staubbelastung zurückgeführt werden. Die globale Erwärmung wird diese Situation weiter verschärfen.
Ein globales Problem – Besonders stark betroffen sind Entwicklungsländer
Die Studie zeigt, dass die gesundheitlichen Auswirkungen der Umweltverschmutzung weltweit zu spüren sind, jedoch vor allem in Entwicklungsländern zu hohen Sterblichkeitsraten führen. Über 90 % der durch Umweltverschmutzung bedingten Todesfälle ereignen sich in Entwicklungs- und Schwellenländern. Dies betrifft vor allem Regionen mit intensiver industrieller Aktivität, unkontrollierter landwirtschaftlicher Nutzung von Pestiziden und unsachgemäßer Abfallentsorgung. Diese Länder leiden besonders unter den Folgen der Verschmutzung, da dort oft keine ausreichenden Maßnahmen zur Schadstoffkontrolle umgesetzt werden.
Forderung nach raschem Handeln
Die Forscherinnen und Forscher fordern dringend globale Maßnahmen, um die chemische Belastung der Umwelt zu reduzieren. "Unsere Gesundheit hängt direkt mit der Gesundheit unserer Umwelt zusammen", betont Prof. Münzel. "Die Bekämpfung der Boden- und Wasserverschmutzung ist entscheidend, um die steigende Zahl von Herz-Kreislauf-Erkrankungen einzudämmen. Ein wichtiges Ziel dieses Übersichtsartikels war es daher, Kardiologinnen und Kardiologen zu ermutigen, Umweltfaktoren zu berücksichtigen, die das Risiko ihrer Patientinnen und Patienten beeinflussen können“, so Münzel weiter. Die Studie zeigt, dass nachhaltige Umweltstrategien notwendig sind, um dieser globalen Gesundheitskrise zu begegnen.
Über die Studie
Die Übersichtsarbeit wurde von einem internationalen Team von Forschern erstellt, darunter Expertinnen und Experten aus den Bereichen Kardiologie, Umweltchemie und Epidemiologie. Die Arbeit fasst die neuesten Erkenntnisse zu den Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die öffentliche Gesundheit zusammen und zeigt auf, dass Umweltverschmutzung nicht nur ökologische, sondern auch erhebliche gesundheitliche Bedrohungen mit sich bringt.
Das internationale Forschungsteam umfasst Autorinnen und Autoren aus folgenden Einrichtungen: Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz (Thomas Münzel, Omar Hahad und Andreas Daiber), Max-Planck-Institut für Chemie, Mainz (Jos Lelieveld), Abteilung für Molekulare Pharmakologie, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY, USA (Michael Aschner), Center for Research in Environmental Epidemiology (CREAL), Barcelona, Spanien (Mark Nieuwenhuijsen) und Global Observatory on Planetary Health, Boston College, Boston, MA, USA (Philip Landrigan).
Originalpublikation:
Soil and water pollution and cardiovascular disease. Münzel et al., Nature Reviews Cardiology 2024
Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Münzel; Universitätsmedizin Mainz; E-Mail: tmuenzel@uni-mainz.de; Telefon: +49 1742189542
