Schon Zellen „leiden“ unter Lärm

Lärm schadet der Gesundheit: Wie Experimente japanischer Forscher zeigen, reagieren schon ganz normale Gewebszellen auf laute Geräusche. Durch den Lärm werden sie „schlapp“ und stellen weniger Proteine her.

Die meisten Umweltreize wie Licht, Hitze und Druck registrieren lebende Organismen mit Hilfe von spezialisierten Sinneszellen, z.B. lichtempfindliche Rezeptoren im Auge oder die Haarzellen im Innenohr, die mechanische Reize umwandeln und Geräusche hörbar machen.

Aber auch weniger spezialisierte Körperzellen reagieren manchmal auf Reize, die nicht chemisch bzw. stofflich wirken. Bekannt ist unter anderem, dass alle Zellen bei großer Hitze - z.B. bei Fieber - zum Schutz Hitzeschockproteine bilden. Eine ähnliche Reaktion gibt es bei Kälte. Ob und wie sich andere mechanische Reize auf Zellen und deren Erbgut auswirken, ist bisher noch wenig untersucht.

Reaktion auf Geräusche

In ihrer aktuellen Studie haben sich die Forscher um Masahiro Kumeta von der Universität Kyoto dem Schall gewidmet. „Geräusche sind allgegenwärtig“, so Kumeta. Die Frage, ob einfache Zellen darauf überhaupt reagieren, daher essenziell - bisher aber kaum untersucht.

Für seine Experimente verwendete das Team vier Zelllinien von Mäusen, unter anderem aus dem Bindegewebe, Vorläuferzellen von Neuronen sowie der Skelettmuskulatur. In einem Wärmeschrank wurden die Zellkulturen über mehrere Stunden beschallt, mit unterschiedlichen Frequenzen und Lautstärken.

Illustration: Lärm führt zu genetischen Veränderungen in Zellen
Kyoto University/Eiri Ono
Lärm führt zu genetischen Veränderungen in Zellen

Danach suchten die Forscher nach Veränderungen in drei Genen, von denen man weiß, dass diese auf mechanische Stimulation reagieren. Eines ist am Wachstum von Knochen beteiligt, die anderen an der Wundheilung und am Wachstum von Bindegewebe.

Gene weniger aktiv

Tatsächlich fanden sich messbare Veränderungen in der Genaktivität. Nach ein bis zwei Stunden bei einer Lautstärke von 94 Dezibel waren die Gene zum Teil um bis zu 40 Prozent weniger aktiv. Der Effekt hielt danach noch mindestens vier Stunden an. Abhängig von der Lautstärke und der Wellenform war die Wirkung unterschiedlich stark. Zwischen den Zelllinien zeigten sich ebenfalls Unterschiede. Bei manchen zeigten sich auch gar keine Veränderungen. Am stärksten reagieren laut den Forschern jene Zellen, aus denen sich später Knochen und Muskeln entwickeln können.

Wie Kumeta gegenüber science.ORF.at betont, lassen die Tests auf Zellebene vorerst keine weitreichenden Rückschlüsse zu, etwa ob die genetischen Veränderungen auch Folgen für das Gewebe bzw. für den ganzen Organismus haben könnten. „Außerdem sind die 94 Dezibel, die wir verwendet haben, sehr, sehr laut. Im Alltag sind wir damit nicht so oft konfrontiert. Die beobachteten Wirkungen sind also vielleicht nicht ‚normal‘“, so Kumeta. Einen Pegel von 90 Dezibel findet man beispielsweise in Fabrikshallen oder wenn ein schwerer LKW vorbeifährt.

Gesundheitsschädlicher Lärm

Ganz weit weg von der Lebensrealität ist der Lärm allerdings nicht. Zum Vergleich: In einer Stadt wie Wien leben mehr als 800.000 Menschen mit einer durchschnittlichen Lärmbelastung von über 55 Dezibel (European Environment Agency). In Europa lebt ca. jede Vierte bei einem solchen Geräuschpegel.

Dass Umgebungslärm, allen voran Verkehrslärm krank machen kann, weiß man aus zahlreichen Studien, das reicht von Schlafstörungen bis zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Lärm sogar das Umweltproblem mit den zweitstärksten gesundheitlichen Auswirkungen. Möglicherweise beginnen die schädlichen Wirkungen tatsächlich bereits im Erbgut einzelner Zellen.

„Vorerst wollen wir nach weiteren Genen suchen, die vielleicht noch sensibler auf Schall reagieren, also bereits auf solche Pegel, die man im Alltag findet“, so Kumeta. Erst dann wollen die Forscher systematisch untersuchen, was die genetischen Veränderungen für den ganzen Organismus bedeuten.

Eva Obermüller, science.ORF.at

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