Silikóza: co to je, příznaky, příčiny, léčba, prognóza

Co je silikóza?

SilikózaJe profesionál plicní nemoczpůsobené vdechováním krystalického křemičitého prachu. Je charakterizován zánětem a jizvením ve formě nodulárních lézí v horních lalocích plic. Plicní silikóza je typ pneumokoniózy. Onemocnění (zejména akutní forma) je charakterizováno dušnost, kašel, horečka a cyanóza (namodralá kůže). Často se mýlí s plicním edémem (tekutina v plicích), zápal plic nebo plicní tuberkulóza.

V roce 2013 zemřelo na silikózu na celém světě nejméně 43 000 lidí, oproti 50 000 v roce 1990.

Příznaky a symptomy

Protože se chronická silikóza vyvíjí pomalu, příznaky a symptomy se mohou objevit až roky po nemoci. Příznaky a příznaky zahrnují:

• dušnost (dušnost), horší s námahou;
• kašel, často trvalý, někdy násilný;
• únava;
• tachypnoe (rychlé dýchání), což je často obtížné;
• ztráta chuti k jídlu a hubnutí;
• bolest na hrudi;
• teplo;
• postupné tmavnutí kůže;
• postupné, tmavé, mělké praskliny na nehtech nakonec vedou k slzám, jak se rozpadají proteinová vlákna uvnitř nehtového lůžka.

V pokročilých případech dochází také k následujícím:

• cyanóza, bledost horní části těla (modrá kůže);
• plicní srdce (onemocnění pravé srdeční komory);
• respirační selhání.

Příčiny a rizikové faktory

V přírodě existují dvě formy oxidu křemičitého: amorfní a krystalické. Krystalická forma oxidu křemičitého je bohatý přírodní minerál běžně se vyskytující v látkách, jako je pískovec, křemen a žula. Ačkoli inhalace amorfní formy nevyvolává klinicky významné komplikace, vdechnutí krystalické sloučeniny může vést k plicnímu onemocnění.

Protože se oxid křemičitý ukládá v dýchacích cestách, kontakt s alveolárním a endobronchiálním povrchem vytváří reaktivní druhy kyslíku. Menší částice se prostřednictvím fagocytózy dostávají do makrofágů, které generují další volné radikály. Oxidační poškození aktivovanými makrofágy a částicemi oxidu křemičitého má za následek uvolňování zánětlivých cytokinů, zvýšenou signalizaci buněk a apoptóza parenchymální buňky a makrofágy. Infiltrace fibroblastů probíhá ve formě uzlů, jak nemoc postupuje.

Mnoho profesí může zaměstnance vystavit riziku expozice křemičitému prachu v celé řadě průmyslových odvětví. Mezi vysoce riziková povolání patří opravy silnic, výroba betonu, těžba uhlí, cihelna a těžba hornin. V ohrožení jsou také pracovníci zabývající se řezáním kamene, těžbou ropy, kovoobráběním, pískováním atd.

Epidemiologie

Podle Správy bezpečnosti a ochrany zdraví při práci jsou více než dva miliony pracovníků pravidelně vystavovány nějaké formě vdechovaného oxidu křemičitého. Zvýšená informovanost a bezpečnostní opatření na pracovišti vedla v posledních několika desetiletích k významnému snížení výskytu této choroby; preventivní opatření však zůstávají nedokonalá a stále přibývají nové případy silikózy.

Patofyziologie

Vdechnutí krystalického oxidu křemičitého způsobuje tvorbu minerálních usazenin na úrovni koncových bronchiolů a alveol. Přítomnost cizího materiálu vede k aktivaci alveolárních makrofágů a také má přímý toxický účinek na okolní plicní parenchym. Poškození buněk má za následek uvolnění zánětlivých cytokinů (jako je IL-1 a TNF-alfa), tvorbu volných radikálů a zvýšení buněčných signálních cest. Různé cytokiny způsobují rozvoj fibrózy. Byla také popsána role tkáňových žírných buněk. Existují také důkazy, že oxid křemičitý interferuje se schopností makrofágů inhibovat růst mykobakterií, a tento efekt vysvětluje obecnou asociaci silikózy a tuberkulózy. V akutní formě silikózy existuje přímý toxický účinek na alveolární buňky typu 2, stejně jako na makrofágy. Úloha imunologických faktorů u plicní silikózy byla dlouho postulována, ale nebyla prokázána.

Histopatologie

Nodulární silikóza je charakterizována přítomností silikonových uzlů. Silicitové uzlíky jsou obecně pevné, diskrétní, zaoblené útvary obsahující různá množství černého pigmentu. Uzlíky se obvykle vyvíjejí kolem respiračních bronchiolů a malých plicních tepen, stejně jako v subpleurálních a paraseptálních oblastech. Progresivní expanze způsobuje obliteraci malých dýchacích cest a plicních cév. Ty jsou charakterizovány koncentricky uspořádanými svazky hyalinizovaného kolagenu obklopenými různým počtem prachem naplněných histiocytů. V časných uzlinách se vylučují fibroblasty a histiocyty s acelulárními kolagenovými destičkami. V uzlech se často nacházejí malé polarizovatelné, dvakrát lomivé, kulaté nebo oválné částice. Jejich přítomnost pomáhá potvrdit diagnózu, ale v některých případech mohou chybět a nejsou specifické pro silikózu. Granulomatózní reakci lze pozorovat v kapsli silikonových uzlů. Jeho přítomnost zvyšuje pravděpodobnost koexistence mykobakteriální infekce. Centrální nekróza je neobvyklá. Okolní plíce mohou být nevýrazné, ačkoli kolem malých dýchacích cest jsou obvykle vidět prachové skvrny a pigmentované makrofágy. U pacientů s chronickou silikózou byl příležitostně hlášen nespecifický typ intersticiální fibrózy.

U akutní silikózy mikroskopické nálezy napodobují plicní alveolární proteinózu. Na rozdíl od normální alveolární proteinózy jsou také běžně pozorovány intersticiální záněty a fibrózy nebo nepravidelné hyalinní jizvy a také různé množství pigmentu. Uzlíky silikózy jsou špatně tvarované nebo ve většině případů chybí.

Mikroskopické vyšetření může být užitečné při odhalování některých komplikací, včetně progresivní masivní fibrózy nebo tuberkulózy a netuberkulózních infekcí. Progresivní masivní fibróza je charakterizována přítomností nodulární fibrózy větší než 1 cm. Obvykle existuje velká amorfní hmota vláknité tkáně, která se skládá z konglomerovaných uzlů, které způsobují obliteraci a kontrakturu plicního parenchymu. tato léze se vyskytuje také u jiné pneumokoniózy, včetně azbestóza, pneumokonióza horníků nebo smíšená prachová fibróza. V případě granulomatózní infekce s nekrózou lze předpokládat tuberkulózu a netuberkulózní mykobakteriózu.

Diagnostika

V diagnostice plicní silikózy existují tři klíčové prvky. Za prvé, historie pacienta musí odhalit expozici dostatečnému množství oxidu křemičitého, aby byla příčinou tohoto onemocnění. Za druhé, zobrazení hrudníku (obvykle rentgen hrudníku), které vykazuje známky konzistentní se silikózou. Za třetí, neexistují žádná základní onemocnění, která by s větší pravděpodobností způsobovala abnormality. Fyzikální vyšetření je obvykle bezvýznamné, pokud neexistuje složitý zdravotní stav. Také výsledky vyšetření jsou pro silikózu nespecifické. Testy plicních funkcí mohou odhalit omezení proudění vzduchu, omezující vady, snížená difúzní kapacita, smíšené vady nebo mohou být normální (zejména bez komplikace). Silikóza ve většině případů nevyžaduje k diagnostice tkáňovou biopsii, ale v některých případech může být nutné především vyloučit jiné stavy.

U nekomplikované silikózy rentgenový snímek hrudníku potvrdí přítomnost malých (<10 mm) uzlin v plicích, zejména v horních oblastech plic. Léze a hojnost plicní zóny se s postupujícím onemocněním zvyšuje. V pokročilých případech silikózy jsou velké neprůhlednosti (> 1 cm) důsledkem soutoku malých neprůhledností, zejména v horních zónách plic. Při vtažení plicní tkáně dochází ke kompenzačnímu emfyzému. Zvětšení hilu je běžné u chronické a zrychlené silikózy. Asi v 5–10% případů uzliny na okrajích kalcifikují, což způsobuje to, čemu se říká kalcifikace skořápky. Tento nález není pro silikózu patognomický (diagnostický). V některých případech mohou být kalcifikovány také plicní uzliny.

Skenování počítačovou tomografií (CT) může také poskytnout podrobnou analýzu plic a detekovat kavitaci v důsledku souběžné mykobakteriální infekce.

Klasifikace

Klasifikace silikózy je založena na závažnosti onemocnění (včetně rentgenových snímků), nástupu a rychlosti progrese. Tyto zahrnují:

- Chronická jednoduchá silikóza.

Obvykle je výsledkem dlouhodobé expozice (10 let a více) relativně nízkým koncentracím křemičitého prachu a obvykle se objeví 10-30 let po první expozici. Jedná se o nejběžnější typ silikózy. Pacienti s tímto typem onemocnění, zejména v rané fázi, nemusí mít zjevné známky nebo příznaky onemocnění, ale abnormality lze zjistit pomocí rentgenového záření. Častý je chronický kašel a namáhavá dušnost. Radiograficky je u chronické jednoduché silikózy odhaleno množství malých (<10 mm v průměru) zákalů, obvykle zaobleného tvaru a převládajících v horních zónách plic.

- Zrychlená silikóza.

Silikóza, která se vyvíjí 5–10 let po prvním vystavení vyšším koncentracím křemičitého prachu. Příznaky a radiografické nálezy jsou podobné chronické jednoduché silikóze, ale vyskytují se dříve a mají tendenci postupovat rychleji. Pacienti s akcelerovanou silikózou jsou vystaveni většímu riziku vzniku komplikovaných onemocnění, včetně progresivní masivní fibrózy (PMF).

- Komplikovaná silikóza.

Silikózu může „komplikovat“ vznik závažných jizev (progresivní masivní fibróza, také známá jako konglomerátová silikóza), kdy se malé uzlíky postupně spojují a dosahují velikosti 1 cm resp více. PMF je spojena s vážnějšími symptomy a respirační tíhou než s jednoduchým typem poruchy. Silikózu mohou komplikovat i další plicní onemocnění, jako je tuberkulóza, netuberkulózní mykobakteriální infekce a mykotická infekce, některá autoimunitní onemocnění a rakovina plic. Komplikovaná silikóza je častější u zrychlené silikózy než chronické silikózy.

- Akutní silikóza.

Silikóza, která se vyvíjí několik týdnů až 5 let po vystavení vysokým koncentracím dýchatelného křemičitého prachu. Je také známá jako silikoproteinóza. Příznaky akutní silikózy zahrnují rychlejší nástup závažné dechové dušnosti, kašle, slabosti a úbytku hmotnosti, které často končí smrtí. Rentgenové záření obvykle odhalí difúzní alveolární výplň vzduchovými bronchogramy, popsanou jako znak „Mleté sklo“ a zápal plic podobný plicnímu edému, alveolárnímu krvácení a karcinomu alveolárních buněk plíce.

Léčba

Neexistují žádné specifické terapeutické způsoby. Primární léčbou je odstranit zdroj expozice a zmírnit příznaky a zabránit další progresi onemocnění.

Předpověď

Předchozí studie silikózy ukázaly, že prognóza závisí na různých faktorech, včetně věku při diagnóze, anamnézy kouření, klinická progrese onemocnění, genetické polymorfismy, souběžná onemocnění a konglomerát-nodulární onemocnění na radiografie. Genetické polymorfismy faktoru nekrózy nádorů (TNF) -α2 a rs2076304 v genu pro desmoplakin byly také spojeny se zvýšeným rizikem úmrtí.

U pacientů, kteří byli relativně krátce vystaveni silnému oxidu křemičitému, se může vyvinout zrychlená silikóza. Tento jev je obvykle spojen s historií expozice 5 až 15 let, obvykle 10 let nebo méně. Vývoj onemocnění může pokračovat i přes zastavení expozice křemíku. Stejný autoimunitní onemocnění spojené se zrychlenou silikózou.

Pacienti s chronickou silikózou mohou být asymptomatičtí, i když mohou být po desetiletí vystaveni oxidu křemičitému. U některých z těchto pacientů se však může vyvinout progresivní masivní fibróza (PMF). Zatažení PMF může způsobit emfyzematózní změny v bazilárních oblastech plic. Tito pacienti jsou náchylní k rozvoji hypoxického respiračního selhání, mykobakteriálních infekcí a pneumotoraxu. Příčinou smrti je vždy respirační selhání.

Komplikace

—​ Kochova hůlka(Mycobacterium tuberculosis)a mykobakteriální infekce nesouvisející s tuberkulózou.

U pacientů se silikózou se riziko mykobakteriálních infekcí zvyšuje 8–20krát. Dysregulace cest buněčné smrti může vést k tomu, že makrofágy jsou vystaveny oxidu křemík, bude mít zvýšenou expresi faktoru nekrózy nádorů alfa (TNFα), interleukinu (IL) -1b a exprese kaspáza-9. Jakmile jsou tyto makrofágy infikovány mykobakteriemi, podporují spíše nekrózu než apoptóza, což vede k uvolnění životaschopných mykobakterií z nekrotických buněk a progresi latentního onemocnění do aktivního.

— Autoimunitní onemocnění.

Epidemiologická data podporují zvýšené riziko mezi profesní expozicí prachu krystalického křemene a rozvojem autoimunitních chorob, jako je systémový lupus erythematodes (SLE), systémová skleróza a revmatoidní artritida (RA). Prevalence SLE u mužů s vysokou úrovní expozice oxidu křemičitého je 10krát vyšší než v běžné populaci. Revmatoidní artritida (RA) je častější u mužů se silikózou než u běžné populace, pravděpodobně kvůli účinkům oxidu křemičitého na imunitní systém. Kaplanův syndrom (silicoartritida, revmatoidní pneumokonióza), původně popsaný u dělníků z uhlí, je charakterizován plicními uzlíky s kavitací u pracovníků s oxidem křemičitým se séropozitivní RA. Předpokládá se, že přítomnost zvýšených hladin autoprotilátek, imunitních komplexů a hypergamaglobulinémie u pracovníků vystavených oxidu křemičitému může vést k této predispozici. Křemičitý prach způsobuje, že exponované makrofágy vylučují antigenní polysacharidy, které aktivují retikuloendoteliální systém. Zrychlenou silikózu mohou doprovázet autoimunitní onemocnění. Proto je důležité vyšetřovat pacienty, protože léčba a prognóza se mohou změnit.

— Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN).

Předchozí výzkum ukázal, že expozice křemičitému prachu může vést k rozvoji chronických bronchitida, emfyzém plic a / nebo menší respirační onemocnění i bez známek radiologicky potvrzené silikózy. Navrhované mechanismy zahrnují následující:

• Částice oxidu křemičitého spouští uvolňování neurotransmiterů, které zvyšují produkci oxidantů, cytokinů, chemokinů a elastázy, což vede k zánětu dýchacích cest a rozedmě plic.
• Částice oxidu křemičitého způsobují poškození epiteliálních buněk, což usnadňuje jeho pronikání stěnami malých dýchacích cest, což vede k lokalizované fibróze.

- Rakovina.

Kontroverze ohledně karcinogenity oxidu křemičitého vyplývá z různých dostupných výzkumných metod a potenciálu předpojatosti. kvůli faktorům ovlivňujícím situaci, jako je kouření cigaret, a také vystavení chemikáliím, jako je radon, arsen nebo polycyklické aromatické uhlovodíky. Podle American College of Occupational and Environmental Medicine riziko rakovina plic u pacientů se silikózou je obecně největší u kuřáků se silikózou, ale riziko rakoviny u nekuřáků, vystaven oxidu křemičitému, bez silikonů je méně zřejmý kvůli nesrovnatelným dostupným výsledkům výzkum. Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny je oxid křemičitý od roku 1997 klasifikován jako lidský karcinogen skupiny 1.

- Plicní alveolární proteinóza.

Po vystavení vysokým hladinám oxidu křemičitého může dojít k plicní alveolární proteinóze. Mikroskopické vyšetření bronchoalveolární laváže odhalilo pozitivní Schiffovo barvení periodickou kyselinou, histologicky známé jako silikoproteinóza.

— Chronické onemocnění ledvin (ČKD).

Nemoc ledvin, jako nefrotický syndrom, glomerulární nefritida a terminální stadium selhání ledvin (ESRD) se může objevit u jedinců vystavených oxidu křemičitému bez zjevného plicního onemocnění. Mezi pracovníky ve výrobě průmyslového písku, žuly a keramiky je zvýšený výskyt ESI.