Silikos: vad är det, symptom, orsaker, behandling, prognos

Vad är silikos?

SilikosÄr proffs lungsjukdomorsakad av inandning av kristallint kiseldamm. Det kännetecknas av inflammation och ärrbildning i form av nodulära lesioner i de övre loberna i lungorna. Lungssilikos är en typ av pneumokonios. Sjukdomen (särskilt akut form) kännetecknas av andnödhosta, feber och cyanos (blåaktig hud). Det misstas ofta för lungödem (vätska i lungorna), lunginflammation eller lungtuberkulos.

År 2013 dog minst 43 000 människor av silikos världen över, jämfört med 50 000 människor 1990.

tecken och symtom

Eftersom kronisk silikos utvecklas långsamt kan tecken och symtom inte uppträda förrän år efter sjukdomen. Tecken och symtom inkluderar:

• dyspné (andfåddhet), värre med ansträngning;
• hosta, ofta ihållande, ibland våldsam;
• Trötthet;
• takypné (snabb andning), vilket ofta är svårt
• aptitlöshet och viktminskning;
• bröstsmärta;
• värme;
• gradvis mörkning av huden;
• gradvisa, mörka, grunda sprickor i naglarna leder så småningom till tårar när proteinfibrerna inuti nagelbädden bryts ner.

I avancerade fall inträffar också följande:

• cyanos, blekhet i överkroppen (blå hud);
• lunghjärta (sjukdom i hjärtats högra kammare);
• andningssvikt.

Orsaker och riskfaktorer

I naturen finns det två former av kiseldioxid: amorft och kristallint. Den kristallina formen av kiseldioxid är ett rikt naturligt mineral som vanligen finns i ämnen som sandsten, kvarts och granit. Även om inandning av den amorfa formen inte verkar orsaka kliniskt signifikanta komplikationer kan inandning av den kristallina föreningen leda till lungsjukdom.

Eftersom kiseldioxid deponeras i luftvägarna genererar kontakt med de alveolära och endobronchiala ytorna reaktiva syrearter. Mindre partiklar, genom fagocytos, kommer in i makrofager, som genererar ytterligare fria radikaler. Oxidativ skada av aktiverade makrofager och kiseldioxidpartiklar resulterar i frisättning av inflammatoriska cytokiner, ökad cellsignalering och apoptos parenkymceller och makrofager. Infiltration av fibroblaster sker i form av noder när sjukdomen fortskrider.

Många yrken kan utsätta arbetstagare för att utsättas för kiseldamm i en mängd olika branscher. Högriskyrken inkluderar vägreparation, betongproduktion, kolbrytning, tegelverk och berggrävning. Arbetare som arbetar med stenhuggning, oljeutvinning, metallbearbetning, sandblästring, etc. är också i fara.

Epidemiologi

Mer än två miljoner arbetare utsätts regelbundet för någon form av inandad kiseldioxid, enligt Arbetsmiljöförvaltningen. Ökad medvetenhet och säkerhetsåtgärder på arbetsplatsen har lett till en betydande minskning av förekomsten av denna sjukdom under de senaste decennierna; försiktighetsåtgärder förblir emellertid ofullkomliga och nya fall av silikos fortsätter att uppstå.

Patofysiologi

Inandning av kristallin kiseldioxid orsakar bildandet av mineralavlagringar vid nivån av de terminala bronkiolerna och alveolerna. Närvaron av främmande material leder till aktivering av alveolära makrofager och har också en direkt toxisk effekt på det omgivande lungparenkymet. Cellskador resulterar i frisättning av inflammatoriska cytokiner (såsom IL-1 och TNF-alfa), bildandet av fria radikaler och en ökning av cellulära signalvägar. Olika cytokiner orsakar utvecklingen av fibros. Vävnadsmastcellernas roll har också rapporterats. Det finns också bevis på att kiseldioxid stör makrofagers förmåga att hämma tillväxten av mykobakterier, och denna effekt förklarar den allmänna silikos / tuberkulosföreningen. I den akuta formen av silikos finns det en direkt toxisk effekt på typ 2 -alveolära celler, liksom på makrofager. Immunologiska faktorers roll vid lungsilikos har länge postulerats men inte bevisats.

Histopatologi

Nodulär silikos kännetecknas av närvaron av silikotiska knölar. I allmänhet är kiselknölar fasta, diskreta, rundade formationer som innehåller varierande mängder svart pigment. Noduler utvecklas vanligtvis runt andningsbronkiolerna och små lungartärer, liksom i subpleurala och paraseptala områdena. Den progressiva expansionen medför att de små luftvägarna och lungkärlen utplånas. De senare kännetecknas av koncentriskt arrangerade buntar av hyaliniserat kollagen omgivet av varierande antal dammfyllda histiocyter. I tidiga knölar utsöndras fibroblaster och histiocyter med acellulära kollagenplattor. Små polariserbara, dubbelbrytande, runda eller ovala partiklar finns ofta i knutarna. Deras närvaro hjälper till att bekräfta diagnosen, men i vissa fall kan de vara frånvarande och de är inte specifika för silikos. En granulomatös reaktion kan observeras i kapseln med silikotiska knölar. Dess närvaro ökar sannolikheten för samexistens av mykobakteriell infektion. Central nekros är ovanligt. Den omgivande lungan kan vara anmärkningsvärd, även om dammfläckar och pigmenterade makrofager vanligtvis ses runt de små luftvägarna. Ibland har en icke-specifik typ av interstitiell fibros rapporterats hos patienter med kronisk silikos.

Vid akut silikos efterliknar mikroskopiska fynd lungalveolär proteinos. Till skillnad från normal alveolär proteinos ses också interstitiell inflammation och fibros eller oregelbundna hyalinärr, liksom varierande mängder pigment. Silikosknölarna är dåligt formade eller i de flesta fall frånvarande.

Mikroskopisk undersökning kan vara till hjälp för att upptäcka vissa komplikationer, inklusive progressiv massiv fibros eller tuberkulos och icke-tuberkulösa infektioner. Progressiv massiv fibros kännetecknas av närvaron av nodulär fibros större än 1 cm. Vanligtvis finns det en stor amorf massa av fibrös vävnad, som består av konglomererade knölar som orsakar utplånning och kontraktur av lungparenkymet. denna lesion förekommer också vid annan pneumokonios, inklusive asbestos, pneumokonios hos gruvarbetare eller blandad dammfibros. Vid granulomatös infektion med nekros kan tuberkulos och icke-tuberkulös mykobakterios misstänkas.

Diagnostik

Det finns tre nyckelelement vid diagnosen lungsilikos. Först måste patientens historia avslöja exponering för tillräckligt med kiseldamm för att orsaka denna sjukdom. För det andra, avbildning av bröstet (vanligtvis en bröströntgen), som visar tecken som överensstämmer med silikos. För det tredje finns det inga underliggande sjukdomar som är mer benägna att orsaka avvikelser. Den fysiska undersökningen är vanligtvis inte märkbar om det inte finns ett komplext medicinskt tillstånd. Resultaten av undersökningen är också icke-specifika för silikos. Lungfunktionstester kan avslöja begränsning av luftflöde, restriktiva defekter, minskad spridningskapacitet, blandade defekter eller kan vara normal (särskilt utan komplikationer). I de flesta fall kräver silikos inte en vävnadsbiopsi för diagnos, men i vissa fall kan det vara nödvändigt att i första hand utesluta andra tillstånd.

Vid okomplicerad silikos kommer en röntgenbild på bröstet att bekräfta förekomsten av små (<10 mm) knölar i lungorna, särskilt i de övre regionerna av lungorna. Skada och överflöd av lungzonen ökar när sjukdomen fortskrider. I avancerade fall av silikos uppstår stora opaciteter (> 1 cm) från sammanflödet av små opaciteter, särskilt i de övre zonerna i lungorna. När lungvävnaden dras in uppstår kompenserande emfysem. Förstoring av hilum är vanligt vid kronisk och accelererad silikos. I cirka 5–10% av fallen förkalkar knölarna i periferin och orsakar det som kallas äggskalförkalkning. Denna upptäckt är inte patognomonisk (diagnostisk) för silikos. I vissa fall kan lungknölar också förkalkas.

Datortomografi (CT) kan också ge detaljerad analys av lungorna och upptäcka kavitation på grund av samtidig mykobakteriell infektion.

Klassificering

Klassificeringen av silikos är baserad på sjukdomens svårighetsgrad (inklusive röntgenbilder), debut och progression. Dessa inkluderar:

- Kronisk enkel silikos.

Vanligtvis beror det på långvarig exponering (10 år eller mer) till relativt låga halter av kiseldioxid och förekommer vanligtvis 10-30 år efter den första exponeringen. Detta är den vanligaste typen av silikos. Patienter med denna typ av sjukdom, särskilt i ett tidigt skede, kanske inte har uppenbara tecken eller symtom på sjukdomen, men avvikelser kan upptäckas med röntgen. Kronisk hosta och ansträngning andfåddhet är vanligt. Radiografiskt avslöjas vid kronisk enkel silikos ett överflöd av små (<10 mm i diameter) opaciteter, vanligtvis av rundad form och som råder i de övre zonerna i lungorna.

- Accelererad silikos.

Silikos, som utvecklas 5–10 år efter den första exponeringen för högre koncentrationer av kiseldamm. Symtom och röntgenfynd liknar kronisk enkel silikos, men förekommer tidigare och tenderar att utvecklas snabbare. Patienter med accelererad silikos löper större risk att utveckla komplicerad sjukdom, inklusive progressiv massiv fibros (PMF).

- Komplicerad silikos.

Silikos kan vara "komplicerad" av utvecklingen av allvarliga ärrbildningar (progressiv massiv fibros, även känd som konglomeratsilikos), när små knölar gradvis smälter samman och når en storlek på 1 cm eller Mer. PMF är associerat med allvarligare symtom och andningssvårigheter än den enkla typen av sjukdom. Silikos kan också kompliceras av andra lungsjukdomar som tuberkulos, icke-tuberkulös mykobakteriell infektion och svampinfektion, vissa autoimmuna sjukdomar och lungcancer. Komplicerad silikos är vanligare med accelererad silikos än med kronisk.

- Akut silikos.

Silikos som utvecklas från flera veckor till 5 år efter exponering för höga koncentrationer av andningsbart kiseldioxid. Det är också känt som silikoproteinos. Symtom på akut silikos inkluderar snabbare uppkomst av allvarlig invalidiserande andfåddhet, hosta, svaghet och viktminskning, vilket ofta leder till döden. Röntgenbilder avslöjar vanligtvis diffus alveolär fyllning med luftbronkogram, beskrivna som ett tecken "Malat glas" och lunginflammation, lungödem, alveolär blödning och alveolärt cellkarcinom lungor.

Behandling

Det finns inga specifika terapeutiska metoder. Den primära behandlingen är att ta bort källan till exponering och lindra symtomen och förhindra ytterligare sjukdomsprogression.

Prognos

Tidigare studier av silikos har visat att prognosen beror på olika faktorer, inklusive ålder vid diagnos, historia rökning, klinisk progression av sjukdomen, genetiska polymorfismer, samtidiga sjukdomar och konglomerat-nodulära sjukdomar på radiografi. Genetiska polymorfismer av tumörnekrosfaktor (TNF) -α2 och rs2076304 i desmoplakingenen har också associerats med en ökad dödsrisk.

Patienter som har varit kraftigt utsatta för kiseldioxid under en relativt kort tid kan utveckla accelererad silikos. Detta fenomen är vanligtvis förknippat med en historia av exponering på 5 till 15 år, vanligtvis 10 år eller mindre. Sjukdomen kan fortsätta utvecklas trots att kiseldioxidexponeringen upphör. Också autoimmuna sjukdomar associerad med accelererad silikos.

Patienter med kronisk silikos kan vara asymptomatiska även om de kan utsättas för kiseldamm i decennier. Vissa av dessa patienter kan emellertid utveckla progressiv massiv fibros (PMF). Tillbakadragning av PMF kan orsaka emfysematösa förändringar i lungornas basilarregioner. Dessa patienter är benägna att utveckla hypoxiskt andningssvikt, mykobakteriella infektioner och pneumotorax. Dödsorsaken är alltid andningssvikt.

Komplikationer

—​ Kochs trollstav(Mycobacterium tuberculosis)och mykobakteriella infektioner som inte är associerade med tuberkulos.

Hos patienter med silikos ökar risken för mykobakteriella infektioner med 8-20 gånger. Dysreglering av celldödsvägar kan leda till att makrofager utsätts för dioxid kisel, kommer att ha ökat uttryck för tumörnekrosfaktor alfa (TNFα), interleukin (IL) -1b och uttryck caspase-9. När de har infekterats med mykobakterier främjar dessa makrofager nekros snarare än apoptos, vilket leder till frisättning av livskraftiga mykobakterier från nekrotiska celler och utvecklingen av en latent sjukdom till en aktiv.

— Autoimmun sjukdom.

Epidemiologiska data stöder en ökad risk mellan yrkesmässig exponering för kristallint kiseldamm och utvecklingen av autoimmuna sjukdomar som t.ex. systemisk lupus erythematosus (SLE), systemisk skleros och reumatism (RA). Förekomsten av SLE bland män med höga halter av kiseldioxidexponering är 10 gånger högre än i den allmänna befolkningen. Reumatoid artrit (RA) är vanligare hos män med silikos än i den allmänna befolkningen, troligen på grund av kiseldioxidens effekter på immunsystemet. Kaplans syndrom (silikartrit, reumatoid pneumokonios), som ursprungligen beskrevs hos kolarbetare, kännetecknas av lungknölar med kavitation hos kiseldioxidarbetare med seropositiv RA. Man tror att förekomsten av förhöjda nivåer av autoantikroppar, immunkomplex och hypergammaglobulinemi hos arbetare som utsätts för kiseldioxid kan leda till denna predisposition. Kiseldamm får utsatta makrofager att utsöndra antigena polysackarider som aktiverar retikuloendotelsystemet. Autoimmuna sjukdomar kan följa med accelererad silikos. Därför är det viktigt att screena patienter eftersom behandling och prognos kan förändras.

— Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL).

Tidigare forskning har visat att exponering för kiseldamm kan leda till utveckling av kronisk bronkit, emfysem i lungorna och / eller mindre andningssjukdom även utan tecken på radiologiskt bekräftad silikos. Föreslagna mekanismer inkluderar följande:

• Kiseldioxidpartiklar utlöser frisättning av signalsubstanser som ökar produktionen av oxidanter, cytokiner, kemokiner och elastas, vilket leder till luftvägsinflammation och emfysem.
• Kiseldioxidpartiklar orsakar skador på epitelceller, vilket underlättar dess penetrering genom väggarna i de små luftvägarna, vilket leder till lokal fibros.

- Cancer.

Kontroverser om kiseldioxidens cancerframkallande orsakas av de olika tillgängliga forskningsmetoderna, liksom potentialen för partiskhet. på grund av faktorer som påverkar situationen, såsom rökning av cigaretter, samt exponering för kemikalier som radon, arsenik eller polycyklisk aromatisk kolväten. Enligt American College of Occupational and Environmental Medicine, risk lungcancer hos patienter med silikos är det oftast störst hos rökare med silikos, men risken för cancer hos icke -rökare, utsatt för kiseldioxid är silikosfritt mindre uppenbart på grund av de ojämförliga resultaten som finns tillgängliga forskning. Kiseldioxid har klassificerats som ett cancerframkallande ämne i grupp 1 sedan 1997 av International Agency for Research on Cancer.

- Pulmonell alveolär proteinos.

Pulmonell alveolär proteinos kan uppstå efter exponering för höga kiseldioxidhalter. Mikroskopisk undersökning av bronkoalveolär sköljning avslöjade positiv Schiff -färgning med periodisk syra, histologiskt känd som silikoproteinos.

— Kronisk njursjukdom (CKD).

Njursjukdom, Till exempel nefrotiskt syndrom, glomerulär nefrit och terminalstadium njursvikt (ESRD) kan förekomma hos personer som utsätts för kiseldioxid i avsaknad av uppenbar lungsjukdom. Det finns en ökad förekomst av WBC bland arbetare som arbetar vid tillverkning av industrisand, granit och keramik.