Silicose: wat is het, symptomen, oorzaken, behandeling, prognose

Wat is silicose?

SilicoseIs een professional longziekteveroorzaakt door inademing van kristallijn silicastof. Het wordt gekenmerkt door ontsteking en littekens in de vorm van nodulaire laesies in de bovenste lobben van de longen. Longsilicose is een vorm van pneumoconiose. De ziekte (vooral acute vorm) wordt gekenmerkt door: kortademigheid, hoesten, koorts en cyanose (blauwachtige huid). Het wordt vaak aangezien voor longoedeem (vocht in de longen), longontsteking of longtuberculose.

In 2013 stierven wereldwijd minstens 43.000 mensen aan silicose, tegen 50.000 in 1990.

Tekenen en symptomen

Omdat chronische silicose zich langzaam ontwikkelt, kunnen tekenen en symptomen pas jaren na de ziekte verschijnen. Tekenen en symptomen zijn onder meer:

• kortademigheid (kortademigheid), erger bij inspanning;
• hoesten, vaak aanhoudend, soms gewelddadig;
• vermoeidheid;
• tachypnoe (snelle ademhaling), wat vaak moeilijk is;
• verlies van eetlust en gewichtsverlies;
• pijn op de borst;
• warmte;
• geleidelijke verdonkering van de huid;
• geleidelijke, donkere, ondiepe scheuren in de nagels leiden uiteindelijk tot tranen als de eiwitvezels in het nagelbed afbreken.

In gevorderde gevallen komt ook het volgende voor:

• cyanose, bleekheid van het bovenlichaam (blauwe huid);
• longhart (ziekte van de rechter hartkamer);
• ademhalingsfalen.

Oorzaken en risicofactoren

In de natuur zijn er twee vormen van siliciumdioxide: amorf en kristallijn. De kristallijne vorm van silica is een rijk natuurlijk mineraal dat vaak wordt aangetroffen in stoffen zoals zandsteen, kwarts en graniet. Hoewel inademing van de amorfe vorm geen klinisch significante complicaties lijkt te veroorzaken, kan inademing van de kristallijne verbinding leiden tot longziekte.

Aangezien silica wordt afgezet in de luchtwegen, genereert contact met de alveolaire en endobronchiale oppervlakken reactieve zuurstofsoorten. Kleinere deeltjes dringen door fagocytose macrofagen binnen, die extra vrije radicalen genereren. Oxidatieve schade door geactiveerde macrofagen en silicadeeltjes resulteert in de afgifte van inflammatoire cytokinen, verhoogde celsignalering en apoptose parenchymcellen en macrofagen. Infiltratie van fibroblasten vindt plaats in de vorm van knopen naarmate de ziekte vordert.

Veel beroepen kunnen werknemers in een groot aantal verschillende industrieën blootstellen aan silicastof. Beroepen met een hoog risico zijn onder meer het repareren van wegen, betonproductie, mijnbouw, metselwerk en het uitgraven van rotsen. Werknemers die betrokken zijn bij steenhouwen, oliewinning, metaalbewerking, zandstralen, enz. lopen ook risico.

Epidemiologie

Volgens de Occupational Safety and Health Administration worden meer dan twee miljoen werknemers regelmatig blootgesteld aan een of andere vorm van ingeademd silica. Meer bewustzijn en veiligheidsmaatregelen op de werkplek hebben de afgelopen decennia geleid tot een significante afname van de incidentie van deze ziekte; de voorzorgsmaatregelen blijven echter onvolmaakt en nieuwe gevallen van silicose blijven zich voordoen.

Pathofysiologie

Inademing van kristallijn siliciumdioxide veroorzaakt de vorming van minerale afzettingen ter hoogte van de terminale bronchiolen en longblaasjes. De aanwezigheid van vreemd materiaal leidt tot de activering van alveolaire macrofagen en heeft ook een direct toxisch effect op het omringende longparenchym. Celbeschadiging resulteert in de afgifte van inflammatoire cytokinen (zoals IL-1 en TNF-alfa), de vorming van vrije radicalen en een toename van cellulaire signaalroutes. Verschillende cytokinen veroorzaken de ontwikkeling van fibrose. De rol van weefselmestcellen is ook gemeld. Er zijn ook aanwijzingen dat silica interfereert met het vermogen van macrofagen om de groei van mycobacteriën te remmen, en dit effect verklaart de algemene associatie met silicose / tuberculose. Bij de acute vorm van silicose is er een direct toxisch effect op type 2 alveolaire cellen, evenals op macrofagen. De rol van immunologische factoren bij pulmonale silicose is lang gepostuleerd maar niet bewezen.

Histopathologie

Nodulaire silicose wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van silicotische knobbeltjes. In het algemeen zijn silicaatknobbeltjes vaste, discrete, ronde formaties die verschillende hoeveelheden zwart pigment bevatten. Knobbeltjes ontwikkelen zich meestal rond de ademhalingsbronchioli en kleine longslagaders, evenals in de subpleurale en paraseptale gebieden. De progressieve expansie veroorzaakt vernietiging van de kleine luchtwegen en longvaten. Deze laatste worden gekenmerkt door concentrisch gerangschikte bundels van gehyaliniseerd collageen omgeven door variërende aantallen met stof gevulde histiocyten. In vroege knobbeltjes worden fibroblasten en histiocyten met acellulaire collageenplaten uitgescheiden. Kleine polariseerbare, dubbel brekende, ronde of ovale deeltjes worden vaak gevonden in de knobbeltjes. Hun aanwezigheid helpt om de diagnose te bevestigen, maar in sommige gevallen kunnen ze afwezig zijn en zijn ze niet specifiek voor silicose. Een granulomateuze reactie kan worden waargenomen in de capsule van silicotische knobbeltjes. De aanwezigheid ervan verhoogt de kans op coëxistentie van mycobacteriële infectie. Centrale necrose is zeldzaam. De omringende long kan onopvallend zijn, hoewel stofvlekken en gepigmenteerde macrofagen meestal rond de kleine luchtwegen worden gezien. Af en toe is een niet-specifiek type interstitiële fibrose gemeld bij patiënten met chronische silicose.

Bij acute silicose bootsen microscopische bevindingen pulmonale alveolaire proteïnose na. In tegenstelling tot normale alveolaire proteïnose, worden ook vaak interstitiële ontsteking en fibrose of onregelmatige hyalinelittekens gezien, evenals variërende hoeveelheden pigment. De silicoseknobbeltjes zijn slecht gevormd of in de meeste gevallen afwezig.

Microscopisch onderzoek kan nuttig zijn bij het opsporen van enkele complicaties, waaronder progressieve massieve fibrose of tuberculose, en niet-tuberculeuze infecties. Progressieve massieve fibrose wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van nodulaire fibrose groter dan 1 cm. Gewoonlijk is er een grote amorfe massa fibreus weefsel, die bestaat uit geconglomereerde knobbeltjes die vernietiging en contractuur van het longparenchym veroorzaken. deze laesie komt ook voor bij andere pneumoconiose, waaronder: asbestose, pneumoconiose van mijnwerkers of gemengde stoffibrose. Bij een granulomateuze infectie met necrose kunnen tuberculose en niet-tuberculeuze mycobacteriose worden vermoed.

Diagnostiek

Er zijn drie belangrijke elementen bij de diagnose van longsilicose. Ten eerste moet uit de voorgeschiedenis van de patiënt blijken dat hij aan voldoende silicastof is blootgesteld om deze ziekte te veroorzaken. Ten tweede, beeldvorming van de borstkas (meestal een thoraxfoto), die tekenen vertoont die overeenkomen met silicose. Ten derde zijn er geen onderliggende ziekten die eerder afwijkingen veroorzaken. Het lichamelijk onderzoek is meestal onopvallend, tenzij er sprake is van een complexe medische aandoening. Ook zijn de resultaten van het onderzoek niet specifiek voor silicose. Longfunctietesten kunnen luchtstroombeperkingen, restrictieve defecten, verminderde diffusiecapaciteit, gemengde defecten of kan normaal zijn (vooral zonder complicaties). In de meeste gevallen vereist silicose geen weefselbiopsie voor diagnose, maar in sommige gevallen kan het in de eerste plaats nodig zijn om andere aandoeningen uit te sluiten.

Bij ongecompliceerde silicose zal een thoraxfoto de aanwezigheid van kleine (<10 mm) knobbeltjes in de longen bevestigen, vooral in de bovenste regionen van de longen. De laesie en de overvloed van de longzone neemt toe naarmate de ziekte vordert. In gevorderde gevallen van silicose zijn grote opaciteiten (> 1 cm) het gevolg van de samenvloeiing van kleine opaciteiten, vooral in de bovenste zones van de longen. Wanneer het longweefsel wordt aangezogen, treedt compenserend emfyseem op. Vergroting van de hilus komt vaak voor bij chronische en versnelde silicose. In ongeveer 5-10% van de gevallen verkalken de knobbeltjes in de periferie, wat de eierschaalverkalking veroorzaakt. Deze bevinding is niet pathognomonisch (diagnostisch) voor silicose. In sommige gevallen kunnen longknobbeltjes ook verkalkt raken.

Computertomografie (CT)-scans kunnen ook een gedetailleerde analyse van de longen geven en cavitatie detecteren als gevolg van een gelijktijdige mycobacteriële infectie.

Classificatie

De classificatie van silicose is gebaseerd op de ernst van de ziekte (inclusief röntgenfoto's), het begin en de snelheid van progressie. Waaronder:

- Chronische eenvoudige silicose.

Meestal het gevolg van langdurige blootstelling (10 jaar of langer) aan relatief lage concentraties silicastof en treedt meestal op 10-30 jaar na de eerste blootstelling. Dit is de meest voorkomende vorm van silicose. Patiënten met dit type ziekte, vooral in een vroeg stadium, hebben mogelijk geen duidelijke tekenen of symptomen van de ziekte, maar afwijkingen kunnen worden gedetecteerd met röntgenfoto's. Chronische hoest en kortademigheid bij inspanning komen vaak voor. Radiografisch wordt bij chronische eenvoudige silicose een overvloed aan kleine (<10 mm in diameter) opaciteiten onthuld, meestal met een ronde vorm en overheersend in de bovenste zones van de longen.

- Versnelde silicose.

Silicose, die zich 5-10 jaar na de eerste blootstelling aan hogere concentraties silicastof ontwikkelt. Symptomen en radiografische bevindingen zijn vergelijkbaar met chronische eenvoudige silicose, maar treden eerder op en hebben de neiging sneller te vorderen. Patiënten met versnelde silicose lopen een groter risico op het ontwikkelen van een gecompliceerde ziekte, waaronder progressieve massieve fibrose (PMF).

- Gecompliceerde silicose.

Silicose kan worden "gecompliceerd" door de ontwikkeling van ernstige littekens (progressieve massieve fibrose, ook bekend als conglomeraat silicose), wanneer kleine knobbeltjes geleidelijk samensmelten tot een grootte van 1 cm of meer. PMF wordt geassocieerd met ernstigere symptomen en ademnood dan het eenvoudige type stoornis. Silicose kan ook gecompliceerd worden door andere longziekten zoals tuberculose, niet-tuberculeuze mycobacteriële infectie en schimmelinfectie, sommige auto-immuunziekten en longkanker. Gecompliceerde silicose komt vaker voor bij versnelde silicose dan bij chronische silicose.

- Acute silicose.

Silicose die zich ontwikkelt van enkele weken tot 5 jaar na blootstelling aan hoge concentraties inadembaar silicastof. Het is ook bekend als silicoproteïneose. Symptomen van acute silicose zijn onder meer een sneller begin van ernstig invaliderende kortademigheid, hoesten, zwakte en gewichtsverlies, vaak met de dood tot gevolg. Röntgenfoto's onthullen meestal diffuse alveolaire vulling met luchtbronchogrammen, beschreven als een teken Matglas, en longontsteking-achtig, longoedeem, alveolaire bloeding en alveolair celcarcinoom longen.

Behandeling

Er zijn geen specifieke therapeutische modaliteiten. De primaire behandeling is het verwijderen van de bron van blootstelling en het verlichten van symptomen en het voorkomen van verdere progressie van de ziekte.

Voorspelling

Eerdere onderzoeken naar silicose hebben aangetoond dat de prognose afhangt van verschillende factoren, waaronder leeftijd bij diagnose, geschiedenis roken, klinische progressie van de ziekte, genetische polymorfismen, bijkomende ziekten en conglomeraat-nodulaire ziekten op radiografie. Genetische polymorfismen van tumornecrosefactor (TNF) -α2 en rs2076304 in het desmoplakinegen zijn ook in verband gebracht met een verhoogd risico op overlijden.

Patiënten die gedurende een relatief korte periode zwaar aan silica zijn blootgesteld, kunnen versnelde silicose ontwikkelen. Dit fenomeen wordt meestal geassocieerd met een voorgeschiedenis van blootstelling van 5 tot 15 jaar, meestal 10 jaar of minder. Ziekteontwikkeling kan doorgaan ondanks de stopzetting van blootstelling aan silica. Dezelfde auto-immuunziekten geassocieerd met versnelde silicose.

Patiënten met chronische silicose kunnen asymptomatisch zijn, ook al kunnen ze tientallen jaren worden blootgesteld aan silicastof. Sommige van deze patiënten kunnen echter progressieve massieve fibrose (PMF) ontwikkelen. Terugtrekken van de PMF kan emfysemateuze veranderingen in de basilaire gebieden van de longen veroorzaken. Deze patiënten zijn vatbaar voor het ontwikkelen van hypoxische ademhalingsinsufficiëntie, mycobacteriële infecties en pneumothorax. De doodsoorzaak is altijd respiratoire insufficiëntie.

Complicaties

—​ Koch's toverstok(Mycobacterium tuberculosis)en mycobacteriële infecties die niet geassocieerd zijn met tuberculose.

Bij patiënten met silicose neemt het risico op mycobacteriële infecties 8-20 keer toe. Ontregeling van celdoodroutes kan ertoe leiden dat macrofagen worden blootgesteld aan dioxide silicium, zal een verhoogde expressie hebben van tumornecrosefactor alfa (TNFα), interleukine (IL)-1b en expressie caspase-9. Eenmaal geïnfecteerd met mycobacteriën, bevorderen deze macrofagen necrose in plaats van apoptose, wat leidt tot het vrijkomen van levensvatbare mycobacteriën uit necrotische cellen en de progressie van een latente ziekte naar een actieve.

— Auto immuunziekte.

Epidemiologische gegevens ondersteunen een verhoogd risico tussen beroepsmatige blootstelling aan kristallijn silicastof en de ontwikkeling van auto-immuunziekten zoals: systemische lupus erythematosus (SLE), systemische sclerose en Reumatoïde artritis (RA). De prevalentie van SLE bij mannen met een hoge blootstelling aan silica is 10 keer hoger dan bij de algemene bevolking. Reumatoïde artritis (RA) komt vaker voor bij mannen met silicose dan bij de algemene bevolking, hoogstwaarschijnlijk vanwege de effecten van silica op het immuunsysteem. Het Kaplan-syndroom (silicoartritis, reumatoïde pneumoconiose), oorspronkelijk beschreven bij kolenwerkers, wordt gekenmerkt door longknobbeltjes met cavitatie bij silicawerkers met seropositieve RA. Er wordt aangenomen dat de aanwezigheid van verhoogde niveaus van auto-antilichamen, immuuncomplexen en hypergammaglobulinemie bij werknemers die worden blootgesteld aan silica tot deze aanleg kan leiden. Silicastof zorgt ervoor dat blootgestelde macrofagen antigene polysachariden afscheiden die het reticulo-endotheliale systeem activeren. Auto-immuunziekten kunnen gepaard gaan met versnelde silicose. Daarom is het belangrijk om patiënten te screenen, aangezien de behandeling en de prognose kunnen veranderen.

— Chronische obstructieve longziekte (COPD).

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat blootstelling aan silicastof kan leiden tot de ontwikkeling van chronische bronchitis, emfyseem van de longen en/of lichte luchtwegaandoeningen, zelfs zonder bewijs van radiologisch bevestigde silicose. Voorgestelde mechanismen zijn onder meer:

• Silicadeeltjes veroorzaken de afgifte van neurotransmitters die de productie van oxidanten, cytokinen, chemokinen en elastase verhogen, wat leidt tot luchtwegontsteking en emfyseem.
• Silicadeeltjes veroorzaken schade aan epitheelcellen, wat de penetratie door de wanden van de kleine luchtwegen vergemakkelijkt, wat leidt tot plaatselijke fibrose.

- Rivierkreeft.

Controverse over de kankerverwekkendheid van silica komt voort uit de verschillende beschikbare onderzoeksmethoden, evenals het potentieel voor vooringenomenheid. als gevolg van factoren die de situatie beïnvloeden, zoals het roken van sigaretten, evenals blootstelling aan chemicaliën zoals radon, arseen of polycyclische aromaten koolwaterstoffen. Volgens het American College of Occupational and Environmental Medicine is risico longkanker bij patiënten met silicose is het over het algemeen het grootst bij rokers met silicose, maar het risico op kanker bij niet-rokers, blootgesteld aan silica, silicosevrij is minder voor de hand liggend vanwege de onvergelijkbare resultaten die beschikbaar zijn Onderzoek. Silica is sinds 1997 geclassificeerd als een kankerverwekkende stof van groep 1 voor de mens door het Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek.

- Pulmonale alveolaire proteïnose.

Pulmonale alveolaire proteïnose kan optreden na blootstelling aan hoge silicagehaltes. Microscopisch onderzoek van bronchoalveolaire lavage onthulde positieve Schiff-kleuring met perjoodzuur, histologisch bekend als silicoproteïneose.

— Chronische nierziekte (CKD).

Nierziekte, zoals nefrotisch syndroom, glomerulaire nefritis en terminale fase nierfalen (ESRD) kan optreden bij personen die worden blootgesteld aan silica in de afwezigheid van een openlijke longziekte. Er is een verhoogde incidentie van WBC onder werknemers die werkzaam zijn in de productie van industrieel zand, graniet en keramiek.