Silikose: Was ist das, Symptome, Ursachen, Behandlung, Prognose

Was ist Silikose?

SilikoseIst ein Profi Lungenerkrankungverursacht durch Einatmen von kristallinem Siliziumdioxidstaub. Es ist gekennzeichnet durch Entzündungen und Narben in Form von knotigen Läsionen in den oberen Lungenlappen. Die Lungensilikose ist eine Form der Pneumokoniose. Die Krankheit (insbesondere akute Form) ist gekennzeichnet durch Kurzatmigkeit, Husten, Fieber und Zyanose (bläuliche Haut). Es wird oft mit Lungenödem verwechselt (Flüssigkeit in der Lunge), Lungenentzündung oder Lungentuberkulose.

Im Jahr 2013 starben weltweit mindestens 43.000 Menschen an Silikose, gegenüber 50.000 im Jahr 1990.

Anzeichen und Symptome

Da sich die chronische Silikose langsam entwickelt, können Anzeichen und Symptome erst Jahre nach der Krankheit auftreten. Anzeichen und Symptome sind:

• Dyspnoe (Atemnot), schlimmer bei Anstrengung;
• Husten, oft anhaltend, manchmal heftig;
• Ermüdung;
• Tachypnoe (schnelle Atmung), die oft schwierig ist;
• Verlust von Appetit und Gewichtsverlust;
• Brustschmerzen;
• hohe Temperatur;
• allmähliche Verdunkelung der Haut;
• allmähliche, dunkle, flache Risse in den Nägeln führen schließlich zu Rissen, da die Proteinfasern im Nagelbett abgebaut werden.

In fortgeschrittenen Fällen tritt auch Folgendes auf:

• Zyanose, Blässe des Oberkörpers (blaue Haut);
• Cor pulmonale (rechtsventrikuläre Herzkrankheit);
• Atemstillstand.

Ursachen und Risikofaktoren

In der Natur gibt es zwei Formen von Siliziumdioxid: amorph und kristallin. Die kristalline Form von Siliziumdioxid ist ein reichhaltiges natürliches Mineral, das häufig in Substanzen wie Sandstein, Quarz und Granit vorkommt. Obwohl die Inhalation der amorphen Form keine klinisch signifikanten Komplikationen zu verursachen scheint, kann die Inhalation der kristallinen Verbindung zu einer Lungenerkrankung führen.

Da sich Siliziumdioxid in den Atemwegen ablagert, erzeugt der Kontakt mit den alveolären und endobronchialen Oberflächen reaktive Sauerstoffspezies. Kleinere Partikel dringen durch Phagozytose in Makrophagen ein, die zusätzliche freie Radikale erzeugen. Oxidative Schädigung durch aktivierte Makrophagen und Kieselsäurepartikel führt zur Freisetzung von entzündlichen Zytokinen, verstärkter Zellsignalisierung und Apoptose Parenchymzellen und Makrophagen. Die Infiltration von Fibroblasten erfolgt in Form von Knoten, wenn die Krankheit fortschreitet.

Viele Berufe können Arbeitnehmer in einer Vielzahl von Industrien einem Risiko aussetzen, Quarzstaub ausgesetzt zu werden. Zu den Berufen mit hohem Risiko gehören Straßenreparatur, Betonherstellung, Kohlebergbau, Ziegelei und Gesteinsaushub. Gefährdet sind auch Arbeiter, die mit Steinschneiden, Ölförderung, Metallbearbeitung, Sandstrahlen usw. befasst sind.

Epidemiologie

Nach Angaben der Arbeitsschutzbehörde sind mehr als zwei Millionen Arbeitnehmer regelmäßig irgendeiner Form von eingeatmeter Kieselsäure ausgesetzt. Erhöhte Sensibilisierung und Sicherheitsmaßnahmen am Arbeitsplatz haben in den letzten Jahrzehnten zu einem deutlichen Rückgang der Inzidenz dieser Krankheit geführt; jedoch bleiben die Vorsichtsmaßnahmen unvollkommen und es treten immer wieder neue Fälle von Silikose auf.

Pathophysiologie

Die Inhalation von kristallinem Siliziumdioxid führt zur Bildung von Mineralablagerungen in Höhe der terminalen Bronchiolen und Alveolen. Das Vorhandensein von Fremdmaterial führt zur Aktivierung von Alveolarmakrophagen und hat auch eine direkte toxische Wirkung auf das umgebende Lungenparenchym. Die Zellschädigung führt zur Freisetzung von entzündlichen Zytokinen (wie IL-1 und TNF-alpha), zur Bildung von freien Radikalen und einer Zunahme zellulärer Signalwege. Verschiedene Zytokine verursachen die Entstehung von Fibrose. Auch über die Rolle von Gewebemastzellen wurde berichtet. Es gibt auch Hinweise darauf, dass Kieselsäure die Fähigkeit von Makrophagen stört, das Wachstum von Mykobakterien zu hemmen, und dieser Effekt erklärt die allgemeine Silikose/Tuberkulose-Assoziation. Bei der akuten Form der Silikose besteht eine direkte toxische Wirkung auf Alveolarzellen vom Typ 2 sowie auf Makrophagen. Die Rolle immunologischer Faktoren bei der pulmonalen Silikose ist seit langem postuliert, aber nicht belegt.

Histopathologie

Die noduläre Silikose ist durch das Vorhandensein von silikotischen Knötchen gekennzeichnet. Im Allgemeinen sind Silicitknollen feste, diskrete, abgerundete Formationen, die unterschiedliche Mengen an schwarzem Pigment enthalten. Knötchen entwickeln sich typischerweise um die respiratorischen Bronchiolen und kleinen Lungenarterien sowie in den subpleuralen und paraseptalen Bereichen. Die fortschreitende Expansion bewirkt eine Obliteration der kleinen Atemwege und Lungengefäße. Letztere zeichnen sich durch konzentrisch angeordnete Bündel hyalinisierten Kollagens aus, die von unterschiedlich vielen staubgefüllten Histiozyten umgeben sind. In frühen Knötchen werden Fibroblasten und Histiozyten mit azellulären Kollagenplatten sezerniert. In den Knötchen finden sich häufig kleine polarisierbare, doppelt brechende, runde oder ovale Partikel. Ihr Vorhandensein hilft, die Diagnose zu bestätigen, aber in einigen Fällen können sie fehlen und sind nicht spezifisch für Silikose. In der Kapsel silikotischer Knötchen kann eine granulomatöse Reaktion beobachtet werden. Seine Anwesenheit erhöht die Wahrscheinlichkeit der Koexistenz einer mykobakteriellen Infektion. Zentrale Nekrose ist selten. Die umgebende Lunge kann unauffällig sein, obwohl Staubflecken und pigmentierte Makrophagen normalerweise um die kleinen Atemwege herum zu sehen sind. Gelegentlich wurde bei Patienten mit chronischer Silikose über eine unspezifische Form der interstitiellen Fibrose berichtet.

Bei akuter Silikose imitieren mikroskopische Befunde eine pulmonale alveoläre Proteinose. Im Gegensatz zur normalen alveolären Proteinose sind auch interstitielle Entzündungen und Fibrose oder unregelmäßige hyaline Narben sowie unterschiedliche Pigmentmengen häufig zu sehen. Die Silikoseknötchen sind schlecht ausgebildet oder fehlen in den meisten Fällen.

Eine mikroskopische Untersuchung kann hilfreich sein, um einige Komplikationen zu erkennen, einschließlich progressiver massiver Fibrose oder Tuberkulose und nicht-tuberkulöser Infektionen. Die progressive massive Fibrose ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer nodulären Fibrose, die größer als 1 cm ist. Normalerweise gibt es eine große amorphe Masse von fibrösem Gewebe, die aus konglomerierten Knötchen besteht, die eine Obliteration und Kontraktur des Lungenparenchyms verursachen. diese Läsion tritt auch bei anderen Pneumokoniosen auf, einschließlich Asbestose, Pneumokoniose von Bergleuten oder Mischstaubfibrose. Bei einer granulomatösen Infektion mit Nekrose kann der Verdacht auf Tuberkulose und nichttuberkulöse Mykobakteriose bestehen.

Diagnose

Es gibt drei Schlüsselelemente bei der Diagnose der Lungensilikose. Erstens muss die Anamnese des Patienten zeigen, dass er ausreichend Quarzstaub ausgesetzt war, um diese Krankheit zu verursachen. Zweitens eine Bildgebung des Brustkorbs (normalerweise eine Röntgenaufnahme des Brustkorbs), die Anzeichen einer Silikose zeigt. Drittens gibt es keine Grunderkrankungen, die mit größerer Wahrscheinlichkeit zu Anomalien führen. Die körperliche Untersuchung ist in der Regel unauffällig, es sei denn, es liegt ein komplexer medizinischer Zustand vor. Auch sind die Untersuchungsergebnisse unspezifisch für Silikose. Lungenfunktionstests können Luftstromeinschränkung, restriktive Defekte, verminderte Diffusionskapazität, gemischte Defekte oder kann normal sein (insbesondere ohne Komplikationen). In den meisten Fällen erfordert die Silikose keine Gewebebiopsie zur Diagnose, in einigen Fällen kann es jedoch in erster Linie erforderlich sein, andere Erkrankungen auszuschließen.

Bei unkomplizierter Silikose bestätigt eine Röntgenaufnahme des Thorax das Vorhandensein kleiner (<10 mm) Knötchen in der Lunge, insbesondere im oberen Lungenbereich. Die Läsion und Häufigkeit der Lungenzone nimmt mit fortschreitender Krankheit zu. Bei fortgeschrittener Silikose entstehen große Trübungen (> 1 cm) durch das Zusammenfließen kleiner Trübungen, insbesondere in den oberen Lungenzonen. Beim Einziehen des Lungengewebes kommt es zu einem kompensatorischen Emphysem. Eine Vergrößerung des Hilums ist bei chronischer und beschleunigter Silikose häufig. In ca. 5–10 % der Fälle verkalken die Knötchen in der Peripherie, was zu einer sogenannten Eierschalenverkalkung führt. Dieser Befund ist nicht pathognomonisch (diagnostisch) für Silikose. In einigen Fällen können auch Lungenknoten verkalkt werden.

Computertomographie (CT)-Scans können auch eine detaillierte Analyse der Lunge liefern und Kavitation aufgrund einer gleichzeitigen mykobakteriellen Infektion erkennen.

Einstufung

Die Klassifikation der Silikose basiert auf der Schwere der Erkrankung (einschließlich Röntgenaufnahmen), dem Beginn und der Progression. Diese schließen ein:

- Chronische einfache Silikose.

Ergibt sich in der Regel bei längerer Exposition (10 Jahre oder mehr) gegenüber relativ geringen Konzentrationen von Quarzstaub und tritt normalerweise 10-30 Jahre nach der ersten Exposition auf. Dies ist die häufigste Form der Silikose. Patienten mit dieser Art von Krankheit, insbesondere in einem frühen Stadium, haben möglicherweise keine offensichtlichen Anzeichen oder Symptome der Krankheit, aber Anomalien können mit Röntgenstrahlen festgestellt werden. Chronischer Husten und Atemnot bei Anstrengung sind häufig. Röntgenologisch zeigt sich bei chronischer einfacher Silikose eine Fülle von kleinen (<10 mm Durchmesser) Trübungen, die meist rund sind und in den oberen Lungenzonen vorherrschen.

- Beschleunigte Silikose.

Silikose, die sich 5–10 Jahre nach der ersten Exposition gegenüber höheren Konzentrationen von Quarzstaub entwickelt. Symptome und röntgenologische Befunde ähneln denen einer chronischen einfachen Silikose, treten jedoch früher auf und schreiten tendenziell schneller voran. Patienten mit beschleunigter Silikose haben ein höheres Risiko, eine komplizierte Erkrankung zu entwickeln, einschließlich progressiver massiver Fibrose (PMF).

- Komplizierte Silikose.

Silikose kann durch die Ausbildung schwerer Narben (progressive massive Fibrose, auch bekannt) "kompliziert" werden als Konglomeratsilikose), wenn kleine Knötchen allmählich verschmelzen und eine Größe von 1 cm oder erreichen mehr. PMF ist mit schwereren Symptomen und Atemnot verbunden als die einfache Art der Erkrankung. Silikose kann auch durch andere Lungenerkrankungen wie Tuberkulose, nicht-tuberkulöse mykobakterielle Infektionen und Pilzinfektionen, einige Autoimmunerkrankungen und Lungenkrebs kompliziert werden. Komplizierte Silikose ist bei beschleunigter Silikose häufiger als bei chronischer Silikose.

- Akute Silikose.

Silikose, die sich mehrere Wochen bis 5 Jahre nach Exposition gegenüber hohen Konzentrationen von lungengängigem Quarzstaub entwickelt. Sie wird auch als Silikoproteinose bezeichnet. Zu den Symptomen einer akuten Silikose gehören ein schnelleres Einsetzen schwerer, behindernder Atemnot, Husten, Schwäche und Gewichtsverlust, die oft zum Tod führen. Röntgenaufnahmen zeigen in der Regel eine diffuse alveoläre Füllung mit Luftbronchogrammen, die als Zeichen beschrieben werden "Masseglas" und Lungenentzündung-ähnliches Lungenödem, Alveolarblutung und Alveolarzellkarzinom Lunge.

Behandlung

Es gibt keine spezifischen therapeutischen Modalitäten. Die primäre Behandlung besteht darin, die Expositionsquelle zu beseitigen und die Symptome zu lindern und ein weiteres Fortschreiten der Krankheit zu verhindern.

Vorhersage

Frühere Studien zur Silikose haben gezeigt, dass die Prognose von verschiedenen Faktoren abhängt, einschließlich Alter bei Diagnose, Vorgeschichte Rauchen, klinischer Krankheitsverlauf, genetische Polymorphismen, Begleiterkrankungen und konglomeratnoduläre Erkrankungen auf Röntgen. Genetische Polymorphismen von Tumornekrosefaktor (TNF) -α2 und rs2076304 im Desmoplakin-Gen wurden ebenfalls mit einem erhöhten Sterberisiko in Verbindung gebracht.

Patienten, die über einen relativ kurzen Zeitraum stark Kieselsäure ausgesetzt waren, können eine beschleunigte Silikose entwickeln. Dieses Phänomen ist normalerweise mit einer Expositionsgeschichte von 5 bis 15 Jahren, normalerweise 10 Jahren oder weniger, verbunden. Die Krankheit kann sich trotz Beendigung der Siliziumdioxid-Exposition weiter entwickeln. Dasselbe Autoimmunerkrankungen mit beschleunigter Silikose verbunden.

Patienten mit chronischer Silikose können asymptomatisch sein, obwohl sie jahrzehntelang Quarzstaub ausgesetzt waren. Einige dieser Patienten können jedoch eine progressive massive Fibrose (PMF) entwickeln. Die Retraktion des PMF kann emphysematöse Veränderungen in den Basilarregionen der Lunge verursachen. Diese Patienten neigen dazu, hypoxisches Atemversagen, mykobakterielle Infektionen und Pneumothorax zu entwickeln. Die Todesursache ist ausnahmslos Atemstillstand.

Komplikationen

—​ Kochs Zauberstab(Mycobacterium tuberculosis)und mykobakterielle Infektionen, die nicht mit Tuberkulose verbunden sind.

Bei Patienten mit Silikose erhöht sich das Risiko für mykobakterielle Infektionen um das 8-20-fache. Eine Fehlregulation von Zelltodwegen kann dazu führen, dass Makrophagen gegenüber Dioxid Silizium, wird eine erhöhte Expression von Tumornekrosefaktor alpha (TNFα), Interleukin (IL) -1b und Expression. aufweisen Kaspase-9. Einmal mit Mykobakterien infiziert, fördern diese Makrophagen eher Nekrose als Apoptose, die zur Freisetzung lebensfähiger Mykobakterien aus nekrotischen Zellen und zum Fortschreiten einer latenten Krankheit in eine aktive führt.

— Autoimmunerkrankung.

Epidemiologische Daten belegen ein erhöhtes Risiko zwischen beruflicher Exposition gegenüber kristallinem Siliziumdioxidstaub und der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen wie z systemischer Lupus erythematodes (SLE), systemische Sklerose und rheumatoide Arthritis (RA). Die Prävalenz von SLE bei Männern mit hoher Siliziumdioxid-Exposition ist 10-mal höher als in der Allgemeinbevölkerung. Rheumatoide Arthritis (RA) tritt bei Männern mit Silikose häufiger auf als in der Allgemeinbevölkerung, höchstwahrscheinlich aufgrund der Wirkung von Kieselsäure auf das Immunsystem. Das ursprünglich bei Kohlearbeitern beschriebene Kaplan-Syndrom (Silicoarthritis, rheumatoide Pneumokoniose) ist bei Silica-Arbeitern mit seropositiver RA durch Lungenknötchen mit Kavitation gekennzeichnet. Es wird angenommen, dass das Vorhandensein erhöhter Spiegel von Autoantikörpern, Immunkomplexen und Hypergammaglobulinämie bei Arbeitnehmern, die Kieselsäure ausgesetzt sind, zu dieser Veranlagung führen kann. Kieselsäurestaub bewirkt, dass exponierte Makrophagen antigene Polysaccharide absondern, die das retikuloendotheliale System aktivieren. Autoimmunerkrankungen können eine beschleunigte Silikose begleiten. Daher ist es wichtig, Patienten zu untersuchen, da sich Behandlung und Prognose ändern können.

— Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD).

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber Quarzstaub zur Entwicklung von chronischen Bronchitis, Lungenemphysem und/oder leichte Atemwegserkrankung auch ohne Nachweis einer radiologisch bestätigten Silikose. Zu den vorgeschlagenen Mechanismen gehören die folgenden:

• Kieselsäurepartikel lösen die Freisetzung von Neurotransmittern aus, die die Produktion von Oxidationsmitteln, Zytokinen, Chemokinen und Elastase erhöhen, was zu Atemwegsentzündungen und Emphysemen führt.
• Kieselsäurepartikel schädigen die Epithelzellen, was ihr Eindringen durch die Wände der kleinen Atemwege erleichtert, was zu einer lokalisierten Fibrose führt.

- Flusskrebs.

Kontroversen über die Kanzerogenität von Kieselsäure ergeben sich aus den verschiedenen verfügbaren Forschungsmethoden sowie dem Potenzial für Verzerrungen. aufgrund von Faktoren, die die Situation beeinflussen, wie das Rauchen von Zigaretten, sowie der Exposition gegenüber Chemikalien wie Radon, Arsen oder polyzyklischen Aromaten Kohlenwasserstoffe. Nach Angaben des American College of Occupational and Environmental Medicine ist das Risiko Lungenkrebs bei Patienten mit Silikose ist es im Allgemeinen bei Rauchern mit Silikose am größten, aber das Krebsrisiko bei Nichtrauchern Silikose-frei ist aufgrund der unvergleichbaren Ergebnisse weniger offensichtlich Forschung. Silica wird seit 1997 von der Internationalen Agentur für Krebsforschung als Humankarzinogen der Gruppe 1 eingestuft.

- Lungenalveoläre Proteinose.

Eine pulmonale alveoläre Proteinose kann nach Exposition gegenüber hohen Kieselsäurespiegeln auftreten. Die mikroskopische Untersuchung der bronchoalveolären Lavage ergab eine positive Schiff-Färbung mit Periodsäure, die histologisch als Silikoproteinose bekannt ist.

— Chronisches Nierenleiden (CKD).

Nierenkrankheit, sowie nephrotisches Syndrom, glomeruläre Nephritis und Endstadium Nierenversagen (ESRD) kann bei Personen auftreten, die Siliziumdioxid ausgesetzt sind, ohne dass eine offenkundige Lungenerkrankung vorliegt. Es gibt eine erhöhte Inzidenz von ESI bei Arbeitern in der Herstellung von Industriesand, Granit und Keramik.