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

Silikoza je profesionální plicní nemoc způsobená vdechováním prachu krystalického křemene. Je charakterizován zánětem a zjizvením ve formě nodulárních lézí v horních lalocích plic. Silikoza plic je druh pneumokoniózy. Onemocnění (zejména akutní forma) je charakterizováno dušností, kašlem, horečkou a cyanózou (namodralá kůže). Často se zaměňuje za plicní edém (tekutina v plicích), zápal plic nebo plicní tuberkulózu.

V roce 2013 zemřelo na silikózu po celém světě nejméně 43 000 lidí ve srovnání s 50 000 případy v roce 1990.

Příznaky a příznaky

Vzhledem k tomu, že chronická silikóza se vyvíjí pomalu, příznaky a symptomy se mohou objevit až po letech od vzniku onemocnění. Příznaky a příznaky zahrnují:

• dušnost (dušnost), která se zhoršuje fyzickou námahou;
• kašel, často přetrvávající, někdy silný;
• únavu;
• tachypnoe (zrychlené dýchání), které je často obtížné;
• ztráta chuti k jídlu a ztráta hmotnosti;
• bolest v hrudi;
• vysoká teplota;
• postupné ztmavnutí kůže;
• postupné tmavé, mělké praskliny v nehtech nakonec vedou ke zlomům, protože proteinová vlákna uvnitř nehtového lůžka jsou zničena.

V pokročilých případech se také vyskytuje následující:

• cyanóza, bledost horních částí těla (modrá kůže);
• plicní srdeční onemocnění (onemocnění pravé srdeční komory);
• respirační selhání.

Příčiny a rizikové faktory

V přírodě existují dvě formy oxidu křemičitého: amorfní a krystalický. Krystalická forma oxidu křemičitého je hojný přírodní minerál běžně se vyskytující v látkách, jako je pískovec, křemen a žula. Ačkoli se nezdá, že by inhalace amorfní formy způsobovala klinicky významné komplikace, inhalace krystalické sloučeniny může vést k onemocnění plic.

Jak se oxid křemičitý ukládá v dýchacích cestách, kontakt s alveolárními a endobronchiálními povrchy vytváří reaktivní formy kyslíku. Menší částice jsou fagocytovány makrofágy, které generují další volné radikály. Oxidační poškození aktivovanými makrofágy a částicemi oxidu křemičitého má za následek uvolnění zánětlivých cytokinů, zvýšenou buněčnou signalizaci a apoptózu parenchymálních buněk a makrofágů. Fibroblastová infiltrace se vyskytuje jako uzliny, jak onemocnění postupuje.

Mnoho povolání může vystavit pracovníky působení křemičitého prachu v celé řadě průmyslových odvětví. Mezi vysoce riziková povolání patří opravy silnic, výroba betonu, těžba uhlí, výroba cihel a těžba hornin. Ohroženi jsou i pracovníci zabývající se řezáním kamene, výrobou oleje, kovoobráběním, pískováním atd.

Epidemiologie

Podle Úřadu pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci jsou více než dva miliony pracovníků pravidelně vystaveny nějaké formě dýchatelného oxidu křemičitého. Zvýšená informovanost a bezpečnostní opatření na pracovišti vedly v posledních několika desetiletích k významnému snížení výskytu této nemoci; Opatření však zůstávají nedokonalá a stále se objevují nové případy silikózy.

Patofyziologie

Inhalace krystalického křemene způsobuje tvorbu minerálních usazenin na úrovni terminálních bronchiolů a alveolů. Přítomnost cizorodého materiálu vede k aktivaci alveolárních makrofágů a má také 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 upregulaci buněčných signálních drah. Různé cytokiny vyvolávají rozvoj fibrózy. Byla také popsána úloha tkáňových žírných buněk. Existují také důkazy, že oxid křemičitý interferuje se schopností makrofágů potlačovat růst mykobakterií a tento účinek může vysvětlovat běžnou asociaci silikóza/tuberkulóza. Při akutní silikóze dochází k přímému toxickému účinku na alveolární buňky typu 2 a také na makrofágy. Role imunologických faktorů v plicní silikóze byla dlouho předpokládána, ale nebyla prokázána.

Histopatologie

Nodulární silikóza je charakterizována přítomností silikotických uzlů. Obecně jsou silikátové noduly tvrdé, diskrétní, zaoblené léze obsahující různá množství černého pigmentu. Uzliny se typicky vyskytují kolem dýchacích bronchiolů a malých plicních tepen, stejně jako v subpleurálních a paraseptálních oblastech. Progresivní dilatace způsobuje obliteraci malých dýchacích cest a plicních cév. Ty jsou charakterizovány koncentricky uspořádanými svazky hyalinizovaného kolagenu obklopenými různým počtem histiocytů naplněných prachem. V časných nodulech se rozlišují fibroblasty a histiocyty s acelulárními kolagenovými destičkami. V uzlinách se často nacházejí malé polarizovatelné, dvojitě lámavé, kulaté nebo oválné částice. Jejich přítomnost pomáhá potvrdit diagnózu, ale v některých případech mohou chybět a nejsou specifické pro silikózu. V pouzdru silikotických nodulů lze pozorovat granulomatózní reakci. Jeho přítomnost zvyšuje pravděpodobnost koexistence mykobakteriální infekce. Centrální nekróza je neobvyklá. Okolní plíce mohou být nevýrazné, i když 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 mikroskopický nález napodobuje plicní alveolární proteinózu. Na rozdíl od normální alveolární proteinózy jsou také obvykle pozorovány intersticiální záněty a fibróza nebo nepravidelné hyalinní jizvy, stejně jako různé množství pigmentu. Silikotické noduly jsou špatně vytvořené nebo ve většině případů chybí.

Mikroskopické vyšetření může být užitečné při detekci určitých komplikací, včetně progresivní masivní fibrózy nebo tuberkulózy, stejně jako netuberkulózních infekcí. Progresivní masivní fibróza je charakterizována přítomností nodulární fibrózy o velikosti větší než 1 cm Typicky se jedná o velkou amorfní hmotu vazivové tkáně, která se skládá z konglomerovaných uzlů způsobujících obliteraci a kontrakturu plicního parenchymu. Tato léze se vyskytuje i u jiných pneumokonióz, včetně azbestózy, hornické pneumokoniózy nebo smíšené prachové fibrózy. Při granulomatózní infekci s nekrózou lze mít podezření na tuberkulózu a netuberkulózní mykobakteriózu.

diagnostika

Existují tři klíčové prvky v diagnostice plicní silikózy. Za prvé, pacientova anamnéza musí odhalit expozici dostatečnému množství křemičitého prachu, který způsobí onemocnění. Za druhé, zobrazení hrudníku (obvykle rentgen hrudníku), které odhalí rysy odpovídající silikóze. Za třetí, neexistují žádná základní onemocnění, která by s větší pravděpodobností způsobovala abnormality. Fyzikální vyšetření je obvykle bezvýznamné, pokud není přítomno komplexní onemocnění. Také výsledky vyšetření nejsou specifické pro silikózu. Funkční vyšetření plic může odhalit omezení průtoku vzduchu, restriktivní defekty, sníženou difuzní kapacitu, smíšené defekty nebo může být normální (zejména bez komplikací). Ve většině případů silikóza nevyžaduje k diagnóze biopsii tkáně, ale v některých případech může být nutné především vyloučit jiné stavy.

U nekomplikované silikózy potvrdí rentgenový snímek hrudníku přítomnost malých (1 cm) zákalů, které vznikají soutokem malých zákalů, zejména v horních zónách plic. Při vtažení plicní tkáně dochází ke kompenzačnímu emfyzému. Zvětšení hilu je často pozorováno u chronické a akcelerované silikózy. Přibližně v 5–10 % případů dochází ke kalcifikaci uzlin na periferii, což způsobuje tzv. kalcifikaci „vaječné skořápky“. Tento nález není patognomický (diagnostický) silikózy. V některých případech může dojít i ke zvápenatění plicních uzlů.

Počítačová tomografie (CT scan) může také poskytnout podrobnou analýzu plic a identifikovat kavitaci způsobenou souběžnou mykobakteriální infekcí.

Klasifikace

Silikóza je klasifikována na základě závažnosti onemocnění (včetně rentgenových snímků), počátku a rychlosti progrese. Patří sem:

– Chronická prostá silikóza.

Obvykle je výsledkem dlouhodobé expozice (10 let nebo více) relativně nízkým koncentracím křemičitého prachu a obvykle se objevuje 10 až 30 let po počáteční expozici. Jedná se o nejčastější typ silikózy. Pacienti s tímto typem onemocnění, zejména v počátečních stádiích, nemusí mít zjevné známky nebo příznaky onemocnění, ale abnormality mohou být zjištěny rentgenem. Častý je chronický kašel a dušnost při fyzické námaze. Radiologicky, u chronické prosté silikózy, hojnost malých (

Silikóza, která se vyvíjí 5–10 let po počáteční expozici vyšším koncentracím křemičitého prachu. Symptomy a rentgenové nálezy jsou podobné jako u chronické prosté silikózy, ale objevují se dříve a mají tendenci postupovat rychleji. Pacienti s akcelerovanou silikózou jsou vystaveni většímu riziku rozvoje komplikovaného onemocnění, včetně progresivní masivní fibrózy (PMF).

Silikóza se může „zkomplikovat“ rozvojem těžkého jizvení (progresivní masivní fibróza, známá také jako konglomerátní silikóza), kdy drobné uzliny postupně splývají až do velikosti 1 cm a více. PMF je spojena se závažnějšími příznaky a dýchacími potížemi než jednoduchý typ I. Silikózu mohou komplikovat i další plicní onemocnění, jako je tuberkulóza, netuberkulózní mykobakteriální a plísňové infekce, některá autoimunitní onemocnění a rakovina plic. Komplikovaná silikóza je častější u akcelerované silikózy než u chronické silikózy.

Silikoza, která se vyvíjí během týdnů až 5 let po vystavení vysokým koncentracím vdechovaného křemičitého prachu. Je také známá jako silikoproteinóza. Příznaky akutní silikózy zahrnují rychlejší nástup těžké, invalidizující dušnosti, kašel, slabost a ztrátu hmotnosti, což často vede ke smrti. Rentgenové paprsky typicky odhalují difuzní alveolární plnění se vzduchovými bronchogramy, popisované jako „zabroušené sklo“ a kompatibilní s pneumonií, plicním edémem, alveolárním krvácením a karcinomem alveolárních buněk plic.

Léčba

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

Předpověď

Předchozí studie silikózy ukázaly, že prognóza závisí na různých faktorech včetně věku v době diagnózy, kouření v anamnéze, klinické progresi onemocnění, genetických polymorfismech, komorbiditách a konglomerátně-nodulární chorobě na rentgenovém snímku. Genetické polymorfismy tumor nekrotizujícího faktoru (TNF)-α2 a rs2076304 v genu pro desmoplakin byly také spojeny se zvýšeným rizikem úmrtí.

U pacientů vystavených vysokým hladinám oxidu křemičitého během relativně krátké doby se může vyvinout akcelerovaná silikóza. Tento jev je obvykle spojen s historií expozice 5 až 15 let, obvykle 10 let nebo méně. Progrese onemocnění může pokračovat i přes ukončení expozice oxidu křemičitému. S akcelerovanou silikózou jsou spojena i autoimunitní onemocnění.

Pacienti s chronickou silikózou mohou být asymptomatičtí, přestože byli vystaveni křemičitému prachu po celá desetiletí. U některých z těchto pacientů se však může vyvinout progresivní masivní fibróza (PMF). Retrakce 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

— Kochův bacil (Mycobacterium tuberculosis) a mykobakteriální infekce nesouvisející s tuberkulózou.

U pacientů se silikózou se riziko mykobakteriálních infekcí zvyšuje 8-20krát. Dysregulace drah buněčné smrti může vést k tomu, že makrofágy vystavené oxidu křemičitému mají zvýšenou expresi tumor nekrotizujícího faktoru alfa (TNFa), interleukinu (IL)-lb a expresi kaspázy-1. Po mykobakteriální infekci tyto makrofágy podporují nekrózu spíše než apoptózu, což má za následek uvolnění životaschopných mykobakterií z nekrotických buněk a progresi z latentního do aktivního onemocnění.

Epidemiologické údaje podporují zvýšené riziko mezi pracovní expozicí prachu krystalického křemene a rozvojem autoimunitních onemocnění, jako je systémový lupus erythematodes (SLE), systémová skleróza a revmatoidní artritida (RA). Prevalence SLE u mužů s vysokou expozicí oxidu křemičitému je 10krát vyšší než v běžné populaci. Revmatoidní artritida (RA) je častější u mužů se silikózou než u běžné populace, s největší pravděpodobností kvůli účinkům oxidu křemičitého na imunitní systém. Caplanův syndrom (silikoartritida, revmatoidní pneumokonióza), původně popsaný u uhelných dělníků, je charakterizován plicními uzly 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 uvolňují antigenní polysacharidy, které aktivují retikuloendoteliální systém. Autoimunitní onemocnění mohou doprovázet akcelerovanou silikózu. Proto je důležité pacienty vyšetřovat, protože léčba a prognóza se mohou změnit.

— Chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN).

Předchozí studie ukázaly, že expozice křemičitému prachu může vést k rozvoji chronické bronchitidy, emfyzému a/nebo drobných respiračních onemocnění i bez průkazu radiologicky potvrzené silikózy. Navrhované mechanismy zahrnují následující:

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

Kontroverze týkající se karcinogenity oxidu křemičitého vyvstávají z různých metod dostupných studií a také z možnosti zkreslení v důsledku matoucích faktorů, jako je kouření cigaret a expozice chemikáliím, jako je radon, arsen nebo polycyklické aromatické uhlovodíky. Podle American College of Occupational and Environmental Medicine je riziko rakoviny plic u pacientů se silikózou obecně největší u kuřáků se silikózou, ale riziko rakoviny u nekuřáků vystavených oxidu křemičitému bez silikózy je méně jasné kvůli nekonzistentním výsledkům dostupných studií. Oxid křemičitý je od roku 1 Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny klasifikován jako lidský karcinogen skupiny 1997.

— Plicní alveolární proteinóza.

Po vystavení vysokým hladinám oxidu křemičitého se může objevit plicní alveolární proteinóza. Mikroskopické vyšetření bronchoalveolární laváže odhalilo pozitivní barvení periodickou kyselinou-Schiff, histologicky známé jako silikoproteinóza.

— Chronické onemocnění ledvin (CKD).

Onemocnění ledvin, jako je nefrotický syndrom, glomerulární nefritida a konečné stadium ledvinového onemocnění (ESRD), se mohou vyskytnout u jedinců vystavených oxidu křemičitému v nepřítomnosti zjevného plicního onemocnění. Mezi pracovníky zabývajícími se výrobou průmyslového písku, žuly a keramiky je zvýšený výskyt ESRD.