Die Folgen des Klimawandels werden meist mit schmelzenden Gletschern, zunehmenden Extremwetterereignissen oder häufigeren Hitzewellen in Verbindung gebracht. Doch steigende Temperaturen können auch Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben – und zwar bereits vor der Geburt. Eine aktuelle Studie von Forschenden der Medizinischen Universität Wien, der Universität Wien und der Universität Calgary liefert nun Hinweise darauf, dass höhere Umgebungstemperaturen während der Schwangerschaft mit Veränderungen im Wachstum ungeborener Kinder verbunden sein könnten.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten, ob die Temperatur, der schwangere Frauen während verschiedener Phasen der Schwangerschaft ausgesetzt sind, einen Einfluss auf die körperliche Entwicklung des Fötus hat. Das Ergebnis: Höhere Temperaturen stehen in bestimmten Zeitfenstern der Schwangerschaft mit einer geringeren Körperlänge bei Neugeborenen in Zusammenhang. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal American Journal of Human Biology veröffentlicht und lenken die Aufmerksamkeit auf einen bislang wenig beachteten Aspekt der Klimafolgenforschung.
Mehr als drei Jahrzehnte an Geburtsdaten ausgewertet
Obwohl die festgestellten Unterschiede bei der Geburtslänge relativ klein ausfallen, sehen die Forschenden darin einen wichtigen Hinweis darauf, dass Umweltfaktoren wie Hitze bereits im Mutterleib biologische Entwicklungsprozesse beeinflussen können. Angesichts der weltweit steigenden Temperaturen gewinnt dieses Forschungsfeld zunehmend an Bedeutung. Für ihre Untersuchung griff das Forschungsteam auf einen außergewöhnlich umfangreichen Datensatz zurück. Analysiert wurden die Daten von mehr als 1,2 Millionen Einlingsgeburten in Österreich, die zwischen 1984 und 2014 registriert wurden. Damit umfasst die Studie einen Zeitraum von drei Jahrzehnten und erlaubt einen umfassenden Blick auf langfristige Entwicklungen.
Die Geburtsdaten wurden mit detaillierten meteorologischen Aufzeichnungen aus insgesamt 39 österreichischen Bezirken kombiniert. Dadurch konnten die Forschenden rekonstruieren, welchen durchschnittlichen Umgebungstemperaturen die Mütter während verschiedener Stadien ihrer Schwangerschaft ausgesetzt waren. Ein besonderer Vorteil der Studie liegt in ihrer Größe. Während viele Untersuchungen zu Schwangerschaft und Umweltfaktoren auf einige Tausend Teilnehmerinnen beschränkt sind, ermöglicht die Analyse von mehr als einer Million Geburten eine deutlich höhere statistische Aussagekraft. Selbst sehr kleine Effekte können dadurch sichtbar gemacht werden.
Darüber hinaus berücksichtigte das Forschungsteam zahlreiche weitere Faktoren, die das Wachstum eines Kindes im Mutterleib beeinflussen können. Dazu zählten unter anderem das Alter der Mutter, ihr Bildungsstand, die Schwangerschaftsdauer, das Geschlecht des Kindes, die Anzahl früherer Geburten, das Geburtsjahr sowie der ethnische Hintergrund der Mutter. Durch die Einbeziehung dieser Einflussgrößen sollte sichergestellt werden, dass die beobachteten Unterschiede möglichst präzise auf die Temperaturbelastung zurückgeführt werden können.
Die Schwangerschaft als sensible Entwicklungsphase
Die Entwicklung eines Kindes im Mutterleib verläuft in mehreren Phasen, die jeweils durch unterschiedliche biologische Prozesse geprägt sind. Bereits kleine Veränderungen der Umweltbedingungen können in bestimmten Entwicklungsstadien stärkere Auswirkungen haben als in anderen. In den ersten Wochen nach der Empfängnis werden die grundlegenden Strukturen des Körpers angelegt. Organe, Nervensystem und verschiedene Gewebe beginnen sich zu entwickeln. Diese Phase gilt seit langem als besonders empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen wie Schadstoffen, Medikamenten oder gesundheitlichen Belastungen der Mutter.
Später verlagert sich der Schwerpunkt der Entwicklung zunehmend auf Wachstum und Reifung. Das ungeborene Kind nimmt an Gewicht und Größe zu, während die Organe ihre Funktionen weiter ausbilden. Vor diesem Hintergrund interessierte die Forschenden besonders, ob es innerhalb der Schwangerschaft Zeiträume gibt, in denen Temperaturbelastungen einen stärkeren Einfluss auf das Wachstum des Fötus ausüben als in anderen Phasen.
Kritische Zeitfenster für den Einfluss von Hitze
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Temperatur nicht während der gesamten Schwangerschaft gleichermaßen mit der Geburtslänge zusammenhängt. Stattdessen konnten die Forschenden zwei besonders sensible Zeitfenster identifizieren. Ein deutlicher Zusammenhang zeigte sich bereits in den ersten Wochen nach der Empfängnis. Höhere Temperaturen in dieser frühen Phase waren mit einer geringeren Geburtslänge assoziiert. Dies deutet darauf hin, dass die frühe embryonale Entwicklung empfindlich auf Umweltbedingungen reagieren könnte.
Ein zweites sensibles Zeitfenster begann etwa ab der 15. Schwangerschaftswoche und reichte bis zur Geburt. Gerade in dieser Phase findet ein erheblicher Teil des körperlichen Wachstums statt. Der Fötus entwickelt sich rasch weiter und gewinnt kontinuierlich an Größe. Die Ergebnisse legen nahe, dass höhere Temperaturen während dieses Zeitraums das Wachstum geringfügig beeinflussen könnten. Interessanterweise fanden die Forschenden für die mittlere Phase der Schwangerschaft – etwa zwischen der 10. und 14. Schwangerschaftswoche – keinen statistisch nachweisbaren Zusammenhang zwischen Temperatur und Geburtslänge. Warum dieser Zeitraum offenbar weniger empfindlich auf Hitze reagiert, ist bislang unklar und könnte Gegenstand zukünftiger Untersuchungen sein.
Wie groß ist der beobachtete Effekt?
Auf den ersten Blick erscheint der Einfluss der Temperatur auf die Geburtslänge gering. Die Berechnungen der Forschenden ergaben, dass eine modellierte Verschiebung des Geburtstermins von Januar auf Oktober durchschnittlich mit einer um rund 0,8 Millimeter geringeren Geburtslänge verbunden wäre.
Verglichen mit einer durchschnittlichen Geburtslänge von etwa 50 Zentimetern ist dieser Unterschied sehr klein. Für einzelne Kinder wäre ein solcher Unterschied weder sichtbar noch medizinisch relevant. Dennoch messen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler solchen Ergebnissen Bedeutung bei. In großen Bevölkerungsgruppen können selbst kleine Veränderungen wichtige Hinweise auf biologische Zusammenhänge liefern. Zudem zeigen die Ergebnisse, dass Temperaturbelastungen messbare Auswirkungen auf Entwicklungsprozesse haben könnten – selbst wenn diese auf individueller Ebene zunächst gering erscheinen.
Aus Sicht der öffentlichen Gesundheit ist dies von Interesse, weil mit dem Klimawandel immer mehr Menschen längeren und intensiveren Hitzeperioden ausgesetzt sein werden. Kleine Effekte auf individueller Ebene könnten dadurch langfristig auf Bevölkerungsebene an Bedeutung gewinnen.
Welche biologischen Mechanismen könnten dahinterstehen?
Die Studie selbst kann nicht beantworten, warum höhere Temperaturen mit einer geringeren Geburtslänge verbunden sind. Sie zeigt lediglich einen statistischen Zusammenhang auf. Dennoch diskutieren die Forschenden verschiedene mögliche biologische Mechanismen. Eine zentrale Rolle könnte die Plazenta spielen. Sie versorgt das ungeborene Kind während der gesamten Schwangerschaft mit Sauerstoff und Nährstoffen. Hohe Temperaturen können den Organismus der Mutter belasten und möglicherweise Veränderungen in der Durchblutung verursachen. Dadurch könnte sich auch die Versorgung des Fötus verändern.
Darüber hinaus ist bekannt, dass Hitzestress verschiedene physiologische Reaktionen auslösen kann. Der Körper versucht, überschüssige Wärme abzugeben, indem er die Durchblutung der Haut erhöht und die Schweißproduktion steigert. Diese Anpassungsmechanismen könnten indirekt Einfluss auf andere Körperfunktionen nehmen, die für die Schwangerschaft von Bedeutung sind.
Auch Veränderungen des Flüssigkeitshaushalts werden diskutiert. Bei hohen Temperaturen steigt das Risiko einer Dehydrierung, insbesondere wenn nicht ausreichend getrunken wird. Darüber hinaus könnten hormonelle Veränderungen, Entzündungsreaktionen oder Stoffwechselanpassungen eine Rolle spielen. Bisher gibt es jedoch keine eindeutige Erklärung. Weitere Studien werden notwendig sein, um die biologischen Prozesse genauer zu verstehen.
Klimawandel als Herausforderung für die Gesundheitsforschung
Die Ergebnisse erscheinen zu einem Zeitpunkt, an dem die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels zunehmend in den Fokus rücken. Österreich hat sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich stärker erwärmt als der globale Durchschnitt. Hitzewellen treten häufiger auf, dauern länger und erreichen höhere Temperaturen als noch vor wenigen Jahrzehnten. Während die Auswirkungen extremer Hitze auf ältere Menschen, Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder chronischen Leiden bereits gut dokumentiert sind, wird erst seit einigen Jahren intensiver erforscht, wie sich hohe Temperaturen auf Schwangere und ungeborene Kinder auswirken.
Internationale Studien haben bereits Zusammenhänge zwischen Hitze und Frühgeburten, niedrigem Geburtsgewicht oder Schwangerschaftskomplikationen beschrieben. Die aktuelle österreichische Untersuchung erweitert dieses Wissen nun um einen weiteren möglichen Aspekt: den Zusammenhang zwischen Umgebungstemperatur und Körperlänge bei der Geburt. Damit trägt die Studie dazu bei, ein umfassenderes Bild der gesundheitlichen Auswirkungen steigender Temperaturen zu zeichnen.
Mehr Aufmerksamkeit für Hitzebelastung während der Schwangerschaft
Die Forschenden sehen ihre Ergebnisse als Anlass, dem Thema Hitzebelastung während der Schwangerschaft künftig mehr Aufmerksamkeit zu widmen. Studienleiter Thomas Waldhör betont, dass die Auswirkungen von Hitze auf die fetale Entwicklung bislang unterschätzt worden sein könnten. Vor allem im Zuge des fortschreitenden Klimawandels könnte es notwendig werden, gezielte Präventionsstrategien für Schwangere zu entwickeln. Dazu könnten Empfehlungen zum Verhalten während Hitzewellen, eine verbesserte medizinische Beratung oder Maßnahmen zum Schutz besonders gefährdeter Bevölkerungsgruppen gehören.
Gleichzeitig warnen die Wissenschaftler davor, die Ergebnisse zu dramatisieren. Die beobachteten Unterschiede sind klein, und die Studie liefert keinen Beweis dafür, dass hohe Temperaturen direkt gesundheitliche Schäden verursachen. Vielmehr handelt es sich um einen wichtigen Baustein in einem wachsenden Forschungsfeld, das die komplexen Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Klima und menschlicher Entwicklung untersucht.
Fazit
Die neue Studie der Medizinischen Universität Wien, der Universität Wien und der Universität Calgary zeigt, dass höhere Umgebungstemperaturen während bestimmter Phasen der Schwangerschaft mit einer geringfügig geringeren Geburtslänge verbunden sein können. Grundlage der Untersuchung waren die Daten von mehr als 1,2 Millionen Einlingsgeburten in Österreich über einen Zeitraum von 30 Jahren. Auch wenn der festgestellte Effekt klein ist, unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung von Umweltfaktoren für die Entwicklung ungeborener Kinder. Sie zeigen zugleich, dass die gesundheitlichen Folgen des Klimawandels weit über die bekannten Risiken von Hitzewellen hinausgehen und bereits vor der Geburt beginnen könnten.
Die Forschenden fordern daher weitere Untersuchungen, um die biologischen Ursachen besser zu verstehen und mögliche Schutzmaßnahmen für Schwangere zu entwickeln. Mit zunehmender globaler Erwärmung dürfte die Frage, wie Hitze die frühkindliche Entwicklung beeinflusst, in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung gewinnen.
