Akute und kurzzeitige Effekte von nächtlichem Verkehrslärm auf Schlaf, Kognition und kardiometabolische Messgrössen
Gemäss den ”Night noise guidelines for Europe” gibt es viele Anzeichen, welche bestätigen, dass sich die nächtliche Lärmbelastung negativ auf die biologische Erholungsfunktion des Schlafs auswirkt. Zudem wird durch Lärm gestörter Schlaf mit einer Vielzahl von negativen Auswirkungen auf die Gesundheit in Verbindung gebracht. Dennoch sind die unterliegenden Mechanismen von verkehrslärm-bedingten Schlafstörungen und deren möglichen kausalen Zusammenhänge mit Kurz- bzw. Langzeitwirkungen auf kardiometabolische Messgrössen nicht bekannt. Zusätzlich sind sowohl Lärmempfindlichkeit, als auch die wahrgenommene Schlafqualität (bei Leicht- und Tiefschläfern) inter-individuell stark unterschiedlich und eindeutig altersabhängig. Auch wirken spezifische Polymorphismen in sogenannten Uhren-Genen wie zum Beispiel das Gen für PER3 auf die Schlaf-Wach-Regulation. Es gibt auch Anzeichen, dass ein ‹variable number tandem repeat› Polymorphismus (VNTR) des PER3-Gens ebenfalls Parameter des vegetativen Nervensystems (VNS) wie Blutdruck, Herzfrequenz und Herzfrequenzvariabilität beeinflusst.
Das Projekt zielt auf die Beantwortung folgender Forschungsfragen ab: Was sind die die akuten und kurzzeitigen Auswirkungen von nächtlichem Verkehrslärm von verschiedenen Lärmquellen (Strassen-, Eisenbahn- und Fluglärm) und Unterbruchsarten (tief, mittel, hoch) auf den Schlaf? Sind die durch nächtliche Lärmbelastung ausgelösten Beeinträchtigungen auf den Schlaf, die Kognition und kardiometabolischen Messgrössen abhängig von ‹variable number tandem repeats› Polymorphismen im Uhren-Gen PER3 und vom Alter? Sind Kurzzeit- mit Langzeiteffekten von nächtlicher Lärmbelastung vergleichbar auch mit ähnlichen Markern, welche bei epidemiologischen Studien erhoben wurden? Korreliert die altersabhängige Veränderung in der individuellen Lärmempfindlichkeit- Einschätzung mit individuellen Eigenschaften des Schlaf- Wachtimings, der Schlafqualität, der Schlafstruktur, der kognitive Leistungsfähigkeit und einem Polymorphismus des Uhren-Gens PER3?
Aktueller Stand
Das Projekt wurde 2018 abgeschlossen. Wissenschaftliche Publikationen wurden 2018, 2019 und 2020 veröffentlicht und sind online unter Publikationen verfügbar.
Mitarbeitende
MSc Studenten/innen: Louis Germond, Salome Bitter, Noelie Gerber
Kollaborationen
(Intrainstitutionell)
Martin Röösli, Epidemiology and Public Health, Environmental Exposure and Health, Swiss TPH, University of Basel, Switzerland
Link: https://www.swisstph.ch/de/staff/profile/people/martin-roeoesli/
Nicole Probst, Epidemiology and Public Health, Chronic Disease Epidemiology, Genetic Epidemiology of Non-Communicable Diseases, Swiss TPH, University of Basel, Switzerland
Link: https://www.swisstph.ch/de/staff/nicole-probst-hensch/
Katharina Rentsch and Sophia Rehm, Laboratory Medicine, University Hospital Basel, Switzerland
(Interinstitutionell)
Jean Marc Wunderli, Empa – Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Duebendorf, Switzerland
Link: https://www.empa.ch/web/s509/services
Karine Spiegel, WAKING Team, Lyon Neuroscience Research Center (CRNL) – INSERM U1028, CNRS UMR5292, University Claude Bernard Lyon 1, Lyon, France
Link: http://sommeil.univ-lyon1.fr/waking/index.php#about
Rachel Leproult, Université libre de Bruxelles (ULB), Avenue F.D. Roosevelt 50, Bruxelles, Belgium
Niels Wessel, Department of Physics, Humboldt-Universität ZU Berlin, Germany
Link: https://www.physik.hu-berlin.de/de/cvp
Pascale Roux-Lombard, Laboratoire d’Immunologie et d’Allergologie Clinique, Hôpitaux Universitaires de Genève, Switzerland
Eric Grouzmann, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois, Laboratoire des Catécholamines et Peptides, Lausanne
Link: www.chuv.ch/pcl/
Finanzierung
Die SiRENE-Studie wird im Rahmen des Sinergia-Programms vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) (Grant Number CRSII3_147635) und dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) finanziert.
Publikationen
Fachartikel
First authorship
Thiesse L, Rudzik F, Kraemer J, Spiegel K, Leproult R, Wessel N, Pieren R, Héritier H, Eze IC, Foraster M, Garbazza C, Vienneau D, Brink M, Wunderli JM, Probst-Hensch N, Röösli M, Cajochen C. Transportation noise impairs cardiovascular function without altering sleep: The importance of autonomic arousals. Environ Res. 2020.
Thiesse L, Rudzik F, Spiegel K, Leproult R, Pieren R, Wunderli JM, Foraster M, Héritier H, Eze IC, Meyer M, Vienneau D, Brink M, Probst-Hensch N, Röösli M, Cajochen C. Adverse impact of nocturnal transportation noise on glucose regulation in healthy young adults: effect of different noise scenarios. Environ Int. 2018.
Rudzik F, Thiesse L, Pieren R, Wunderli JM, Brink M, Foraster M, Héritier H, Eze IC, Garbazza C, Vienneau D, Probst-Hensch N, Röösli M, Cajochen C. Sleep spindle characteristics and arousability from night-time transportation noise exposure in healthy young and older individuals. Sleep. 2018.
Co-authorship
Brink M, Schäffer B, Vienneau D, Pieren R, Foraster M, Eze IC, Rudzik F, Thiesse L, Cajochen C, Probst-Hensch N, Röösli M, Wunderli JM. Self-Reported Sleep Disturbance from Road, Rail and Aircraft Noise: Exposure-Response Relationships and Effect Modifiers in the SiRENE Study. Int J Environ Res Public Health. 2019.
Vienneau D, Héritier H, Foraster M, Eze IC, Schaffner E, Thiesse L, Rudzik F, Habermacher M, Köpfli M, Pieren R, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Probst-Hensch N, Röösli M. Façades, floors and maps – Influence of exposure measurement error on the association between transportation noise and myocardial infarction. SNC study group. Environ Int. 2019.
Héritier H, Vienneau D, Foraster M, Eze IC, Schaffner E, de Hoogh K, Thiesse L, Rudzik F, Habermacher M, Köpfli M, Pieren R, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Probst-Hensch N, Röösli M. A systematic analysis of mutual effects of transportation noise and air pollution exposure on myocardial infarction mortality: a nationwide cohort study in Switzerland. Eur Heart J. 2019
Foraster M, Eze IC, Vienneau D, Schaffner E, Jeong A, Héritier H, Rudzik F, Thiesse L, Pieren R, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Röösli M, Probst-Hensch N. Long-term exposure to transportation noise and its association with adiposity markers and development of obesity. Environ Int. 2018
Héritier H, Vienneau D, Foraster M, Eze IC, Schaffner E, Thiesse L, Rudzik F, Habermacher M, Köpfli M, Pieren R, Schmidt-Trucksäss A, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Probst-Hensch N, Röösli M. Diurnal variability of transportation noise exposure and cardiovascular mortality: A nationwide cohort study from Switzerland. Int J Hyg Environ Health. 2018.
Eze IC, Imboden M, Foraster M, Schaffner E, Kumar A, Vienneau D, Héritier H, Rudzik F, Thiesse L, Pieren M, von Eckardstein A, Schindler C, Brink M, Wunderli JM, Cajochen C, Röösli M, Probst-Hensch N. Exposure to Night-Time Traffic Noise, Melatonin-Regulating Gene Variants and Change in Glycemia in Adults. Int J Environ Res Public Health. 2017.
Foraster M, Eze IC, Schaffner E, Vienneau D, Héritier H, Endes S, Rudzik F, Thiesse L, Pieren R, Schindler C, Schmidt-Trucksäss A, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Röösli M, Probst-Hensch N. Exposure to Road, Railway, and Aircraft Noise and Arterial Stiffness in the SAPALDIA Study: Annual Average Noise Levels and Temporal Noise Characteristics. Environ Health Perspect. 2017.
Eze IC, Foraster M, Schaffner E, Vienneau D, Héritier H, Rudzik F, Thiesse L, Pieren R, Imboden M, von Eckardstein A, Schindler C, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Röösli M, Probst-Hensch N. Long-term exposure to transportation noise and air pollution in relation to incident diabetes in the SAPALDIA study. Int J Epidemiol. 2017.
Héritier H, Vienneau D, Foraster M, Eze IC, Schaffner E, Thiesse L, Rudzik F, Habermacher M, Köpfli M, Pieren R, Brink M, Cajochen C, Wunderli JM, Probst-Hensch N, Röösli M. Transportation noise exposure and cardiovascular mortality: a nationwide cohort study from Switzerland. Eur J Epidemiol. 2017.
Konferenzbeiträge
Thiesse, L. & Rudzik, F. (2017) Störung des Schlafes durch Lärm Ergebnisse der Labor -SiRENE- Studie, SGA-SSA Herbsttagung, Solothurn.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Leproult, R., Foraster, M., Héritier, H., Eze, I.C., Vienneau, D., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2017) Temporal variation of transportation noise during sleep impacts on glucose metabolism. International Commission on Biological Effects of Noise (ICBEN), Zurich.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Leproult, R., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2017) Deleterious effect of nocturnal transportation noise on sleep, glucose tolerance and insulin sensitivity. Jahrestagung der Schweizerischen Gesellschaft für Schlafforschung, Schlafmedizin und Chronobiologie (SGSSC), Lugano.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Leproult, R., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2016) Short-term effect of nocturnal transportation noise on glucose metabolism. 23rd Congress of the European Sleep Research Society (ESRS), Bologna.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2016) Short-term effect of nocturnal transportation noise on glucose metabolism. 45th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering (Inter-Noise), Hamburg.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2016) Short-term effect of nocturnal transportation noise on glucose metabolism. Jahrestagung der Schweizerischen Gesellschaft für Schlafforschung, Schlafmedizin und Chronobiologie (SGSSC), Basel.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Leproult, R., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2018) Analysis of day and night-time stress markers after sleeping with nocturnal traffic noise. ESRS, Basel.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Leproult, R., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2017) Temporal Variation Of Transportation Noise During Sleep Impacts On Glucose Metabolism. Sleep, Boston.
Thiesse, L., Rudzik, F., Pieren, R., Wunderli, J.M., Spiegel, K., Brink, M., Probst-Hensch, N., Röösli, M., Cajochen, C. (2016) Short-term effect of nocturnal transportation noise on glucose metabolism. Society for Research on Biological Rhythms (SRBR), Tampa
Thiesse, L., Viola, A.U., Clark, I., Pieren, R., Brink, M., Wunderli, J.M., Cajochen, C. (2015) Effects of freight train noise on heart rate variability during sleep. Sleep and Chronobiology summerschool, Oxford.