Silikoza: kaj je to, simptomi, vzroki, zdravljenje, prognoza

Kaj je silikoza?

SilikozaJe profesionalec pljučna bolezennastane zaradi vdihavanja kristalnega prahu silicijevega dioksida. Zanj je značilno vnetje in brazgotinjenje v obliki vozličastih lezij v zgornjih delih pljuč. Silikoza pljuč je vrsta pnevmokonioze. Za bolezen (zlasti akutno obliko) je značilno kratka sapa, kašelj, zvišana telesna temperatura in cianoza (modrikasta koža). Pogosto se zamenjuje s pljučnim edemom (tekočina v pljučih), pljučnica ali pljučna tuberkuloza.

Leta 2013 je zaradi silikoze po vsem svetu umrlo najmanj 43.000 ljudi, v primerjavi s 50.000 leta 1990.

Znaki in simptomi

Ker se kronična silikoza razvija počasi, se lahko znaki in simptomi pojavijo šele leta po bolezni. Znaki in simptomi vključujejo:

• dispneja (težko dihanje), poslabšanje pri naporu;
• kašelj, pogosto vztrajen, včasih silovit;
• utrujenost;
• tahipneja (hitro dihanje), ki je pogosto težko;
• izguba apetita in hujšanje;
• bolečina v prsnem košu;
• toplota;
• postopno zatemnitev kože;
• postopne, temne, plitke razpoke na nohtih sčasoma povzročijo solze, saj se beljakovinska vlakna v nohtni postelji razgradijo.

V naprednih primerih se pojavi tudi naslednje:

• cianoza, bledica zgornjega dela telesa (modra koža);
• pljučno srce (bolezen desnega prekata srca);
• odpoved dihanja.

Vzroki in dejavniki tveganja

V naravi obstajata dve obliki silicijevega dioksida: amorfna in kristalinična. Kristalinična oblika silicijevega dioksida je bogat naravni mineral, ki ga običajno najdemo v snoveh, kot so peščenjak, kremen in granit. Čeprav se zdi, da vdihavanje amorfne oblike ne povzroča klinično pomembnih zapletov, lahko vdihavanje kristalne spojine povzroči pljučno bolezen.

Ker se silicijev dioksid odlaga v dihalnih poteh, stik z alveolarno in endobronhialno površino ustvarja reaktivne kisikove vrste. Manjši delci skozi fagocitozo vstopijo v makrofage, ki tvorijo dodatne proste radikale. Oksidativna poškodba zaradi aktiviranih makrofagov in delcev silicijevega dioksida povzroči sproščanje vnetnih citokinov, povečano signalizacijo celic in apoptoza parenhimske celice in makrofagi. Infiltracija fibroblastov se pojavlja v obliki vozlišč, ko bolezen napreduje.

Številni poklici lahko delavce ogrozijo zaradi izpostavljenosti silicijevemu prahu v najrazličnejših panogah. Poklici z visokim tveganjem vključujejo popravilo cest, proizvodnjo betona, pridobivanje premoga, opekarstvo in izkopavanje kamnin. Ogroženi so tudi delavci, ki se ukvarjajo z rezanjem kamna, pridobivanjem olja, obdelavo kovin, peskanjem itd.

Epidemiologija

Po podatkih uprave za varnost in zdravje pri delu je več kot dva milijona delavcev redno izpostavljenih neki obliki vdihanega silicijevega dioksida. Povečana ozaveščenost in varnostni ukrepi na delovnem mestu so v zadnjih nekaj desetletjih znatno zmanjšali pojavnost te bolezni; pa previdnostni ukrepi ostajajo nepopolni in še naprej se pojavljajo novi primeri silikoze.

Patofiziologija

Vdihavanje kristalnega silicijevega dioksida povzroči nastanek mineralnih usedlin na ravni končnih bronhiolov in alveolov. Prisotnost tujega materiala vodi v aktivacijo alveolarnih makrofagov in ima tudi neposreden toksični učinek na okoliški pljučni parenhim. Poškodba celic povzroči sproščanje vnetnih citokinov (kot sta IL-1 in TNF-alfa), nastanek prostih radikalov in povečanje celičnih signalnih poti. Različni citokini povzročajo razvoj fibroze. Poročali so tudi o vlogi tkivnih mastocitov. Obstajajo tudi dokazi, da silicijev dioksid moti sposobnost makrofagov, da zavirajo rast mikobakterij, in ta učinek pojasnjuje splošno povezavo med silikozo in tuberkulozo. Pri akutni obliki silikoze obstaja neposreden toksični učinek na alveolarne celice tipa 2, pa tudi na makrofage. Vloga imunoloških dejavnikov pri silikozi pljuč je že dolgo domnevana, vendar ni dokazana.

Histopatologija

Za nodularno silikozo je značilna prisotnost silikotičnih vozlov. Na splošno so silicijevi vozlički trdne, diskretne, zaobljene tvorbe, ki vsebujejo različne količine črnega pigmenta. Nodule se običajno razvijejo okoli dihalnih bronhiolov in majhnih pljučnih arterij, pa tudi v subpleuralnih in paraseptalnih območjih. Progresivna ekspanzija povzroča obliteracijo majhnih dihalnih poti in pljučnih žil. Za slednje so značilni koncentrično razporejeni snopi hialiniziranega kolagena, obdani z različnim številom histiocitov, napolnjenih s prahom. V zgodnjih vozličkih se izločajo fibroblasti in histiociti z acelularnimi kolagenimi ploščami. V vozličih se pogosto nahajajo majhni polarizacijski, dvojno lomljivi, okrogli ali ovalni delci. Njihova prisotnost pomaga potrditi diagnozo, v nekaterih primerih pa so lahko odsotni in niso specifični za silikozo. V kapsuli silikotičnih vozličkov je mogoče opaziti granulomatozno reakcijo. Njegova prisotnost povečuje verjetnost sobivanja mikobakterijske okužbe. Centralna nekroza je redka. Okoliška pljuča so lahko neopazna, čeprav se okoli majhnih dihalnih poti običajno pojavijo prašne pege in pigmentirani makrofagi. Občasno so pri bolnikih s kronično silikozo poročali o nespecifični vrsti intersticijske fibroze.

Pri akutni silikozi mikroskopske ugotovitve posnemajo pljučno alveolarno proteinozo. V nasprotju z normalno alveolarno proteinozo se pogosto pojavljajo tudi intersticijsko vnetje in fibroza ali nepravilne hialinske brazgotine ter različne količine pigmenta. Silikozni vozlički so slabo oblikovani ali v večini primerov odsotni.

Mikroskopski pregled je lahko v pomoč pri odkrivanju nekaterih zapletov, vključno s progresivno masivno fibrozo ali tuberkulozo in ne-tuberkuloznimi okužbami. Za progresivno masivno fibrozo je značilna prisotnost nodularne fibroze, večje od 1 cm. Običajno obstaja velika amorfna masa vlaknastega tkiva, ki je sestavljena iz konglomeriranih vozlov, ki povzročajo obliteracijo in kontrakcijo pljučnega parenhima. ta lezija se pojavi tudi pri drugih pnevmokoniozah, vključno z azbestoza, pnevmokoniozo rudarjev ali fibrozo mešanega prahu. Ko se soočimo z granulomatozno okužbo z nekrozo, lahko sumimo na tuberkulozo in ne-tuberkulozno mikobakteriozo.

Diagnostika

Pri diagnozi silikoze pljuč obstajajo trije ključni elementi. Najprej mora bolnikova zgodovina razkriti izpostavljenost zadostnemu prahu silicijevega dioksida, da povzroči to bolezen. Drugič, slikanje prsnega koša (običajno rentgenski pregled prsnega koša), ki kaže znake, ki so skladni s silikozo. Tretjič, ni osnovnih bolezni, ki bi bolj verjetno povzročile nepravilnosti. Fizični pregled je običajno nepomemben, razen če obstaja zapleteno zdravstveno stanje. Tudi rezultati pregleda so nespecifični za silikozo. Preskusi pljučne funkcije lahko odkrijejo omejitev pretoka zraka, omejevalne napake, zmanjšana difuzijska zmogljivost, mešane napake ali pa so lahko normalne (zlasti brez zaplete). V večini primerov za silikozo za diagnozo ni potrebna biopsija tkiva, v nekaterih primerih pa bo morda treba izključiti druga stanja.

Pri nezapleteni silikozi bo rentgenski pregled prsnega koša potrdil prisotnost majhnih (<10 mm) vozličkov v pljučih, zlasti v zgornjih predelih pljuč. Lezija in številčnost pljučnega območja se z napredovanjem bolezni povečujeta. V naprednih primerih silikoze so velike motnosti (> 1 cm) posledica sotočja majhnih motnosti, zlasti v zgornjih predelih pljuč. Ko se vleče pljučno tkivo, se pojavi kompenzacijski emfizem. Povečanje hiluma je pogosto pri kronični in pospešeni silikozi. V približno 5-10% primerov se vozlički na obrobju kalcificirajo, kar povzroči tako imenovano kalcifikacijo jajčne lupine. Ta ugotovitev ni patognomonična (diagnostična) za silikozo. V nekaterih primerih se lahko kalcificirajo tudi pljučni vozli.

Računalniška tomografija (CT) lahko zagotovi tudi podrobno analizo pljuč in odkrije kavitacijo zaradi sočasne okužbe z mikobakterijami.

Razvrstitev

Razvrstitev silikoze temelji na resnosti bolezni (vključno z rentgenskimi slikami), začetku in stopnji napredovanja. Tej vključujejo:

- Kronična preprosta silikoza.

Običajno je posledica dolgotrajne izpostavljenosti (10 let ali več) relativno nizkim koncentracijam silicijevega prahu in se običajno pojavi 10-30 let po prvi izpostavljenosti. To je najpogostejša vrsta silikoze. Bolniki s to vrsto bolezni, zlasti v zgodnji fazi, morda nimajo jasnih znakov ali simptomov bolezni, vendar se lahko z rentgenskimi žarki odkrijejo nepravilnosti. Pogosta sta kronični kašelj in težko dihanje pri naporih. Rentgensko se pri kronični preprosti silikozi odkrije obilo majhnih (s premerom <10 mm) motnosti, običajno zaobljene oblike, ki prevladujejo v zgornjih predelih pljuč.

- pospešena silikoza.

Silikoza, ki se razvije 5–10 let po prvi izpostavljenosti višjim koncentracijam silicijevega prahu. Simptomi in radiografske ugotovitve so podobni kronični enostavni silikozi, vendar se pojavijo prej in ponavadi napredujejo hitreje. Bolniki s pospešeno silikozo imajo večje tveganje za razvoj zapletene bolezni, vključno s progresivno masivno fibrozo (PMF).

- zapletena silikoza.

Silikozo lahko "zaplete" razvoj hudih brazgotin (znana je tudi progresivna masivna fibroza kot konglomeratna silikoza), ko se majhni vozlički postopoma združijo in dosežejo velikost 1 cm oz več. PMF je povezan s hujšimi simptomi in dihalno stisko kot preprosta vrsta motnje. Silikozo lahko zapletejo tudi druge pljučne bolezni, kot so tuberkuloza, ne-tuberkulozna mikobakterijska okužba in glivična okužba, nekatere avtoimunske bolezni in pljučni rak. Zapletena silikoza je pogostejša pri pospešeni silikozi kot pri kronični silikozi.

- Akutna silikoza.

Silikoza, ki se razvije od nekaj tednov do 5 let po izpostavljenosti visokim koncentracijam vdihanega prahu silicijevega dioksida. Znana je tudi kot silikoproteinoza. Simptomi akutne silikoze vključujejo hitrejši začetek hude invalidne zasoplosti, kašelj, šibkost in izgubo telesne teže, ki pogosto povzroči smrt. Rentgenski žarki običajno razkrijejo razpršeno alveolarno polnjenje z zračnimi bronhogrami, kar je opisano kot znak "Brušeno steklo" in pljučnici podoben pljučni edem, alveolarna krvavitev in karcinom alveolarnih celic pljuča.

Zdravljenje

Ni posebnih terapevtskih načinov. Primarno zdravljenje je odstraniti vir izpostavljenosti in ublažiti simptome ter preprečiti nadaljnje napredovanje bolezni.

Napoved

Prejšnje študije silikoze so pokazale, da je prognoza odvisna od različnih dejavnikov, vključno s starostjo ob diagnozi, anamnezo kajenje, klinično napredovanje bolezni, genetski polimorfizmi, sočasne bolezni in konglomeratno-nodularne bolezni na radiografija. Genetski polimorfizem faktorja tumorske nekroze (TNF) -α2 in rs2076304 v genu desmoplakina sta bila povezana tudi s povečanim tveganjem smrti.

Pri bolnikih, ki so bili relativno kratek čas močno izpostavljeni silicijevemu dioksidu, se lahko razvije pospešena silikoza. Ta pojav je običajno povezan z zgodovino izpostavljenosti od 5 do 15 let, običajno 10 let ali manj. Bolezen se lahko kljub prenehanju izpostavljenosti silicijevemu dioksidu še naprej razvija. Prav tako avtoimunske bolezni povezana s pospešeno silikozo.

Bolniki s kronično silikozo so lahko asimptomatski, čeprav so lahko desetletja izpostavljeni silicijevemu prahu. Nekateri od teh bolnikov pa lahko razvijejo progresivno masivno fibrozo (PMF). Umik PMF lahko povzroči emfizematozne spremembe v bazilarnih predelih pljuč. Ti bolniki so nagnjeni k razvoju hipoksične dihalne odpovedi, mikobakterijskih okužb in pnevmotoraksa. Vzrok smrti je vedno odpoved dihanja.

Zapleti

—​ Kochova palica(Mycobacterium tuberculosis)in mikobakterijske okužbe, ki niso povezane s tuberkulozo.

Pri bolnikih s silikozo se tveganje za mikobakterijske okužbe poveča za 8-20 krat. Disregulacija poti celične smrti lahko privede do dejstva, da so makrofagi izpostavljeni dioksidu silicij, bo imel povečano izražanje faktorja tumorske nekroze alfa (TNFα), interlevkina (IL) -1b in ekspresijo kaspaza-9. Ko so enkrat okuženi z mikobakterijami, ti makrofagi spodbujajo nekrozo in ne apoptoza, kar vodi do sproščanja živih mikobakterij iz nekrotičnih celic in napredovanja latentne bolezni v aktivno.

— Avtoimunska bolezen.

Epidemiološki podatki podpirajo povečano tveganje med poklicno izpostavljenostjo prahu kristalnega kremena in razvojem avtoimunskih bolezni, kot je npr. sistemski eritematozni lupus (SLE), sistemska skleroza in revmatoidni artritis (RA). Prevalenca SLE med moškimi z visoko stopnjo izpostavljenosti silicijevemu dioksidu je 10 -krat večja kot v splošni populaciji. Revmatoidni artritis (RA) je pogostejši pri moških s silikozo kot v splošni populaciji, najverjetneje zaradi učinkov silicijevega dioksida na imunski sistem. Za Kaplanov sindrom (silikoartritis, revmatoidna pnevmokonioza), prvotno opisan pri premogovnikih, so značilni pljučni vozliči s kavitacijo pri delavcih na osnovi silicijevega dioksida s seropozitivnim RA. Menijo, da lahko prisotnost povišanih ravni avtoprotiteles, imunskih kompleksov in hipergamaglobulinemije pri delavcih, izpostavljenih silicijevemu dioksidu, povzroči to nagnjenost. Kremenov prah povzroči, da izpostavljeni makrofagi izločajo antigene polisaharide, ki aktivirajo retikuloendotelijski sistem. Pospešeno silikozo lahko spremljajo avtoimunske bolezni. Zato je pomembno, da bolnike pregledamo, saj se lahko zdravljenje in prognoza spremenijo.

— Kronična obstruktivna pljučna bolezen (KOPB).

Prejšnje raziskave so pokazale, da lahko izpostavljenost silicijevemu prahu vodi do razvoja kroničnega bronhitis, pljučni emfizem in / ali manjše bolezni dihal, tudi brez znakov radiološko potrjene silikoze. Predlagani mehanizmi vključujejo naslednje:

• Delci silicijevega dioksida sprožijo sproščanje nevrotransmiterjev, ki povečajo proizvodnjo oksidantov, citokinov, kemokinov in elastaze, kar vodi do vnetja dihalnih poti in emfizema.
• Delci silicijevega dioksida povzročajo poškodbe epitelijskih celic, kar olajša njen prodor skozi stene majhnih dihalnih poti, kar vodi do lokalizirane fibroze.

- Rak.

Spor o rakotvornosti silicijevega dioksida izhaja iz različnih razpoložljivih raziskovalnih metod in možnosti pristranskosti. zaradi dejavnikov, ki vplivajo na situacijo, kot so kajenje cigaret, pa tudi izpostavljenost kemikalijam, kot so radon, arzen ali policiklična aroma ogljikovodiki. Po podatkih Ameriškega koledža za medicino dela in okolja tveganje pljučni rak pri bolnikih s silikozo je na splošno največji pri kadilcih s silikozo, vendar je tveganje za nastanek raka pri nekadilcih, izpostavljen silicijevemu dioksidu, brez silikoze je manj očiten zaradi neprimerljivih razpoložljivih rezultatov raziskave. Mednarodna agencija za raziskave raka je silicijev dioksid od leta 1997 razvrstila med rakotvorne snovi za ljudi v skupini 1.

- Pljučna alveolarna proteinoza.

Po izpostavitvi visokim koncentracijam silicijevega dioksida se lahko pojavi pljučna alveolarna proteinoza. Mikroskopski pregled bronhoalveolarnega izpiranja je pokazal pozitivno Schiffovo obarvanje s periodično kislino, histološko znano kot silikoproteinoza.

— Kronična ledvična bolezen (CKD).

Bolezni ledvic, kot naprimer nefrotski sindrom, glomerularni nefritis in terminalna stopnja odpoved ledvic (ESRD) se lahko pojavi pri posameznikih, ki so bili izpostavljeni silicijevemu dioksidu v odsotnosti očitne pljučne bolezni. Med delavci, zaposlenimi v proizvodnji industrijskega peska, granita in keramike, se povečuje pojavnost WBC.