Es wird angenommen, dass die systemische Sklerose (SSc) bei einer genetischen Prädisposition durch Umweltfaktoren wie der Exposition gegenüber kristallinem Siliziumdioxid oder Lösungsmitteln ausgelöst wird, doch viele potenzielle umweltbedingte Ursachen sind noch unklar. Da potenzielle Quellen von auslösenden Umweltfaktoren geografisch unterschiedlich verteilt sein können, wurde in einer aktuellen Studie die räumliche Verteilung von SSc-Diagnosen und mögliche Assoziationen mit sogenannten Superfund-Standorten in den USA untersucht. Dabei handelt es sich um von der US-Umweltschutzbehörde (EPA) ausgewiesene Gebiete mit starker Kontamination durch gefährliche Abfälle.
Für die Studie wurden aus Daten von Medicare-Versicherten zwei Kohorten gebildet: Kohorte 1 umfasste 58.379 Versicherte mit spezifischen ICD-9- oder ICD-10-Codes für SSc oder direkt mit SSc-assoziierten Komplikationen wie pulmonale Hypertonie oder Nierenbeteiligung. Kohorte 2 war mit 179.188 Versicherten größer und schloss zusätzlich den ICD-10-Code Z87.39 ein („Andere Krankheiten des Muskel-Skelett-Systems und des Bindegewebes in der Eigenanamnese“), um auch Patienten zu erfassen, die möglicherweise vor ihrer Medicare-Berechtigung eine SSc-Diagnose erhalten hatten.
Für beide Kohorten wurden die Inzidenzraten auf Postleitzahlebene berechnet und mit der Lage von aktuellen, vorgeschlagenen und stillgelegten Superfund-Standorten abgeglichen. Mittels räumlicher Autokorrelationsanalysen und Hot-Spot-Analysen wurde untersucht, ob die Verteilung der Diagnosen zufällig war oder ob sich Cluster bildeten.
Clusterbildung bei SSc-Diagnosen
Bei beiden Kohorten zeigte sich eine signifikant nicht-zufällige, geclusterte Verteilung der SSc- und SSc-verwandten Diagnosen über die Vereinigten Staaten. In Kohorte 1 (primäre SSc-Codes) wurden deutliche Cluster mit hohen Inzidenzraten im Nordosten von Mississippi, in Louisiana sowie in New Jersey und Maryland beobachtet. Auch in Kohorte 2, die zusätzlich Patienten mit bereits aufgetretenen Erkrankungen enthielt, zeigte sich eine signifikante Clusterbildung in zahlreichen Bundesstaaten. Dazu zählten Wisconsin, Michigan, Ohio, New York, Georgia, Mississippi, Oklahoma, Louisiana und Pennsylvania.
Diese Cluster traten nicht durchweg in der Nähe von spezialisierten Behandlungszentren auf. Im Gegenteil fällt beispielsweise im ländlichen Mississippi auf, dass SSc-Behandlungszentren trotz der SSc-Cluster fehlen.
Mehr Fälle an Altlastenstandorten
Tatsächlich wurden in Postleitzahlen mit mindestens einem Superfund-Standort eine besonders hohe Inzidenz an SSc-Diagnosecodes in New Jersey und Maryland beobachtet. In den Postleitzahlgebieten dieser fünf Superfund-Standorte war die Wahrscheinlichkeit für einen Bewohner 3,44- bis 5,66-mal höher, einen SSc-Diagnosecode aufzuweisen. Dennoch gab es in Louisiana und dem nordöstlichen Mississippi auch Cluster ohne Hinweise auf nahegelegene Altlaststandorte.
Verschiedene potenziell ursächliche Stoffe
Interessanterweise ist New Jersey der Bundesstaat mit den meisten Altlastenstandorten. Dort sind viele Standorte mit Vinylchlorid und dessen Vorprodukt 1,2-Dichlorethan kontaminiert. Vinylchlorid wurde bereits mit der Entwicklung von SSc in Verbindung gebracht, bei 1,2-Dichlorethan ist die Rolle in der Entstehung von Fibrose noch unklar.
In Wisconsin könnten Trichlorethylen und Schwermetalle wie Cadmium und Blei aus Deponien eine Rolle spielen, die ebenfalls als potenzielle SSc-Auslöser gelten. In Michigan wurde ein Cluster in der Nähe einer ehemaligen Textilreinigung gefunden, die Perchlorethylen verwendete, ebenfalls ein mit SSc assoziiertes Lösungsmittel.
Bei mehreren Holzverarbeitungs-Standorten in Mississippi und Arkansas könnte der Hefepilz Rhodotorula glutinis eine Rolle gespielt haben. Er gedeiht auf feuchtem Holz und könnte das angeborene Immunsystem über Toll-like-Rezeptoren (TLRs) aktivieren. Passenderweise bindet der bei SSc hochregulierte TLR2 Pilz-Liganden und reguliert Entzündung und Fibrose.
Bisher kein Nachweis auf Individualebene
Zu den Stärken der Studie zählen die große, landesweite Kohorte, die detaillierte geografische Analyse auf Postleitzahlebene und die Verknüpfung mit umfassenden Daten zu Superfund-Standorten. Dies geht über frühere, oft regional begrenzte Untersuchungen hinaus.
Eine wichtige Limitation der Studie ist jedoch ein möglicher ökologischer Fehlschluss: Sie weist Assoziationen auf Postleitzahlebene nach, nicht auf Individualebene. Die tatsächliche Schadstoffexposition der Einzelpersonen wurde nicht gemessen. Zudem basiert die Diagnose auf ICD-Codes aus Abrechnungsdaten, was zu Ungenauigkeiten führen kann. Außerdem erhöht die Einbeziehung des unspezifischen Anamnese-Codes Z87.39 in Kohorte 2 zwar die Fallzahl, birgt aber auch das Risiko, Personen mit anderen Bindegewebserkrankungen einzuschließen.
Trotz der Limitationen liefert die Studie wichtige Hinweise auf eine nicht-zufällige geografische Verteilung der systemischen Sklerose in den USA. Sie stärkt die Hypothese, dass Umweltfaktoren wie Schadstoffexpositionen eine Rolle bei der Entstehung oder Progression der Erkrankung spielen könnten. Die identifizierten potenziell ursächlichen Stoffe könnten die Grundlage für weitere Studien auf Individualebene bieten.
