Klassifikation von hoch- und niedrigexponierten Arbeitern gegenüber Dämpfen und Aerosolen aus Bitumen und Referenzpersonen anhand irritativer Marker

Einleitung: Mit der Aussetzung des Grenzwertes von 10mg/m³ für Dämpfe und Aerosole aus Bitumen bei der Heißverarbeitung hat der Ausschuss für Gefahrstoffe 2001 eine Untersuchung der Wirkung der Exposition gegenüber Dämpfen und Aerosolen aus Bitumen auf den Menschen angeregt. Im Rahmen der Humanstudie Bitumen wurden irritative Effekte an den Atemwegen und genotoxische Effekte im Blut untersucht. Hier werden diskriminanzanalytische Verfahren verwendet, um mittels Entzündungsmarkern verschiedene Expositionsgruppen zu klassifizieren. Material und Methoden: Von 2001–2008 wurden 320 Gussasphalt-Arbeiter und 118 Straßenbauarbeiter als Referenzgruppe untersucht. Die Exposition während einer Schicht wurde personengetragen erfasst. Im induzierten Sputum wurden die Interleukine 8 und 1β, neutrophile Granulozyten, LTB4, Nitrat und Nitrit sowie Gesamtprotein gemessen. Lineare Diskriminanzanalyse (LDA), quadratische Diskriminanzanalyse (QDA) und das k-Nächste-Nachbarn (kNN)-Verfahren mit k=1, …, 20 wurden verwendet, um hochexponierte Arbeiter (>10mg/m³ Dämpfe und Aerosole aus Bitumen), niedrigexponierte Arbeiter (≤10mg/m³) und nicht exponierte Arbeiter anhand der Entzündungsmarker zu klassifizieren. Weiterhin wurden Raucher und Nichtraucher gleichermaßen klassifiziert. Die Fehlklassifikationsraten wurden mittels Kreuzvalidierung geschätzt. Aufgrund fehlender Werte konnten 58 Personen bei der Klassifikation nicht berücksichtigt werden. Das Votum der Ethikkommission sowie das schriftliche Einverständnis der Beschäftigten lagen vor. Ergebnisse: Insgesamt waren 22 Arbeiter hochexponiert, 244 niedrigexponiert und 114 nichtexponiert. Das LDA-Verfahren hatte die niedrigste Fehlklassifikationsrate (geschätzte Fehlklassifikationsraten LDA 0,31, QDA 0,34, 3NN 0,42). Mittels LDA wurden von den nichtexponierten Arbeitern 37%, von den niedrigexponierten Arbeitern 89% und von den hochexponierten Arbeitern 5% richtig klassifiziert. Von den 223 Rauchern wurden mittels QDA 81% richtig klassifiziert und von den 157 Nichtrauchern 61%. Die geschätzten Fehlklassifikationsraten zum Rauchverhalten waren für LDA 0,29, QDA 0,27 und für 2NN 0,35. Schlussfolgerung: Eine Klassifikation der Expositionsgruppen anhand der untersuchten Entzündungsmarker ist schwierig. Die relativ kleine Gruppe der hochexponierten Arbeiter wird nicht erkannt. Durch Rauchen bedingte entzündliche Prozesse werden mit den gewählten immunologischen Variablen gut erfasst.