Krzemica

Krzemica jest spowodowana wdychaniem nieskrystalizowanego pyłu krzemionkowego i charakteryzuje się guzkowym włóknieniem płuc. Przewlekła krzemica początkowo nie powoduje żadnych objawów lub powoduje jedynie łagodną duszność, ale z biegiem lat może rozwinąć się, obejmując duże objętości płuc i prowadząc do duszności, niedotlenienia, nadciśnienia płucnego i niewydolności oddechowej.

Diagnozę stawia się na podstawie historii choroby i prześwietlenia klatki piersiowej. Nie ma skutecznego leczenia krzemicy poza opieką podtrzymującą, a w ciężkich przypadkach przeszczepem płuc.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Co powoduje krzemicę?

Krzemica, najstarsza znana choroba płuc związana z pracą, jest spowodowana wdychaniem maleńkich cząsteczek silikonu w postaci czystego „wolnego” kwarcu (kwarc pospolity) lub, rzadziej, wdychaniem krzemianów – minerałów zawierających dwutlenek krzemu zmieszany z innymi pierwiastkami (np. talkiem). Najbardziej narażeni są ci, którzy pracują ze skałami lub piaskiem (górnicy, pracownicy kamieniołomów, kamieniarze) lub używają narzędzi zawierających kwarc lub tarcz szlifierskich do piasku (górnicy piasku, szklarze, odlewnicy, jubilerzy i pracownicy zakładów ceramicznych, garncarze). Górnicy są narażeni na mieszaną chorobę, krzemicę i pylicę górników.

Przewlekła krzemica jest najczęstszą postacią i zwykle rozwija się dopiero po narażeniu przez dziesięciolecia. Przyspieszona krzemica (rzadka) i ostra krzemica mogą wystąpić po bardziej intensywnym narażeniu przez kilka lat lub miesięcy. Kwarc jest również przyczyną raka płuc.

Czynniki wpływające na prawdopodobieństwo wystąpienia krzemicy obejmują czas trwania i intensywność narażenia, formę silikonu (narażenie na formę przezroczystą niesie większe ryzyko niż formę związaną), cechy powierzchni (narażenie na formy niepowlekane niesie większe ryzyko niż formy powlekane) oraz szybkość wdychania po zmieleniu pyłu i uczynieniu go wdychalnym (narażenie bezpośrednio po zmieleniu niesie większe ryzyko niż opóźnione narażenie). Obecna wartość graniczna dla wolnej krzemionki w atmosferach przemysłowych wynosi 100 µg/m3, wartość obliczona na podstawie średniej ośmiogodzinnej ekspozycji i procentowej zawartości krzemionki w pyle.

Patofizjologia krzemicy

Makrofagi pęcherzykowe wchłaniają wdychane wolne cząsteczki krzemionki i wnikają do tkanki limfatycznej i śródmiąższowej. Makrofagi indukują uwalnianie cytokin (czynnik martwicy nowotworu TNF-alfa, IL-1), czynników wzrostu (czynnik wzrostu nowotworu FGF-beta) i utleniaczy, stymulując zapalenie miąższu, syntezę kolagenu i ostatecznie zwłóknienie.

Kiedy makrofagi obumierają, uwalniają krzemionkę do tkanki śródmiąższowej wokół małych oskrzelików, powodując patognomoniczny guzek krzemowy. Te guzki początkowo zawierają makrofagi, limfocyty, komórki tuczne, fibroblasty z niezorganizowanymi grudkami kolagenu i rozproszonymi dwuwypukłymi cząsteczkami, które najlepiej widać w mikroskopii spolaryzowanego światła. W miarę dojrzewania centra guzka stają się gęstymi kulkami tkanki włóknistej o klasycznym wyglądzie skórki cebuli, otoczonymi zewnętrzną warstwą komórek zapalnych.

Przy niskiej intensywności lub krótkotrwałej ekspozycji te guzki pozostają dyskretne i nie powodują zmian w funkcjonowaniu płuc (prosta przewlekła krzemica). Jednak przy wyższej intensywności lub dłuższej ekspozycji (powikłana przewlekła krzemica) te guzki łączą się i powodują postępujące włóknienie i zmniejszenie objętości płuc (VLC, VC) w testach czynnościowych płuc lub łączą się, czasami tworząc duże zgrupowane masy (nazywane również postępującą masywną włóknieniem).

W ostrej krzemicy, która jest spowodowana intensywnym narażeniem na pył krzemionkowy w krótkim okresie, przestrzenie pęcherzykowe są wypełnione białkowymi substratami PAS-dodatnimi, podobnymi do tych występujących w proteinozie pęcherzyków płucnych (silikoproteinozie). Komórki jednojądrowe naciekają przegrody pęcherzykowe. Historia zawodowa krótkotrwałej ekspozycji jest konieczna do odróżnienia krzemoproteinozy od zmian idiopatycznych.

Objawy krzemicy

U przewlekłych pacjentów z krzemicą często nie występują żadne objawy, ale u wielu z nich ostatecznie rozwija się duszność wysiłkowa, która przechodzi w duszność spoczynkową. Produktywny kaszel, jeśli występuje, może być spowodowany krzemicą, współistniejącym przewlekłym zawodowym zapaleniem oskrzeli lub paleniem. Odgłosy oddechowe stają się słabsze w miarę postępu choroby, a w zaawansowanych przypadkach może rozwinąć się konsolidacja płucna, nadciśnienie płucne i niewydolność oddechowa z niewydolnością prawej komory lub bez niej.

Pacjenci z szybko postępującą krzemicą doświadczają tych samych objawów, co pacjenci z przewlekłą krzemicą, ale w krótszym okresie. Podobne zmiany patologiczne i cechy radiograficzne często rozwijają się w ciągu miesięcy lub lat.

U pacjentów z ostrą krzemicą występuje szybko postępująca duszność, utrata masy ciała, zmęczenie i rozlane obustronne świszczące oddechy. Niewydolność oddechowa często rozwija się w ciągu 2 lat.

Konglomerat krzemicy (powikłany) jest ciężką postacią przewlekłej lub postępującej choroby charakteryzującej się rozległymi masami włóknistymi, zwykle zlokalizowanymi w górnych partiach płuc. Powoduje ciężkie przewlekłe objawy oddechowe krzemicy.

U wszystkich pacjentów z krzemicą występuje zwiększone ryzyko gruźlicy płuc lub nieziarniniakowej choroby mykobakteryjnej, prawdopodobnie z powodu zmniejszonej funkcji makrofagów i zwiększonego ryzyka aktywacji utajonej infekcji. Inne powikłania obejmują samoistną odmę opłucnową, kamicę oskrzelową i niedrożność tchawiczo-oskrzelową. Rozedma płuc często występuje w obszarach bezpośrednio sąsiadujących z grupowanymi guzkami i w obszarach postępującego masywnego włóknienia. Narażenie na kwarc i krzemica są czynnikami ryzyka raka płuc.

Diagnoza krzemicy

Diagnozę krzemicy stawia się na podstawie danych radiograficznych w połączeniu z anamnezą. Biopsja odgrywa rolę potwierdzającą, gdy dane radiograficzne są niejasne. Przeprowadza się dodatkowe badania w celu odróżnienia krzemicy od innych chorób.

Przewlekłą krzemicę rozpoznaje się po licznych, okrągłych, 1-3-milimetrowych naciekach lub guzkach na zdjęciu rentgenowskim klatki piersiowej lub TK, zwykle w górnych polach płucnych. TK jest bardziej czuła niż zwykła radiografia, szczególnie gdy stosuje się tomografię spiralną lub o wysokiej rozdzielczości. Stopień ciężkości ocenia się za pomocą standaryzowanej skali opracowanej przez Międzynarodową Organizację Pracy, w której przeszkoleni badacze oceniają zdjęcia rentgenowskie klatki piersiowej pod kątem wielkości i kształtu nacieku, stężenia nacieku (liczby) i zmian opłucnowych. Nie opracowano równoważnej skali dla TK. Zwapnione węzły chłonne wnękowe i śródpiersia są powszechne i czasami mają wygląd skorupki jajka. Pogrubienie opłucnej jest rzadkie, chyba że ciężka choroba miąższu nie sąsiaduje z opłucną. Rzadko, zwapnione złogi opłucnej występują u pacjentów z niewielką objętością choroby miąższu. Pęcherze zwykle tworzą się wokół konglomeratów. Może wystąpić odchylenie tchawicy, jeśli konglomeraty staną się duże i spowodują utratę objętości. Prawdziwe jamy mogą wskazywać na proces gruźliczy. Liczne zaburzenia mogą imitować przewlekłą krzemicę na radiografii, w tym syderoza spawaczy, hemosyderoza, sarkoidoza, przewlekła choroba berylowa, alergiczne zapalenie płuc, pylica górników, gruźlica prosówkowa, grzybicze zmiany płucne i nowotwory przerzutowe. Wapnienie skorupy jaja wnękowych i śródpiersiowych węzłów chłonnych może pomóc odróżnić krzemicę od innych chorób płuc, ale nie jest patognomoniczne i zwykle nie występuje.

Szybko postępująca krzemica wygląda na zdjęciu rentgenowskim jak krzemica przewlekła, ale rozwija się szybciej.

Ostra krzemica jest rozpoznawana przez szybki postęp objawów i rozproszone nacieki pęcherzykowe w obszarach podstawnych płuc na zdjęciach rentgenowskich klatki piersiowej z powodu wypełnienia pęcherzyków płynem. Na TK pojawiają się obszary gęstości szkła matowego składające się z nacieków siateczkowych oraz obszary ogniskowej konsolidacji i heterogeniczności. Liczne okrągłe zacienienia widoczne w przewlekłej i postępującej krzemicy nie są charakterystyczne dla ostrej krzemicy.

Konglomerat krzemicy rozpoznaje się po zlewających się ciemnieniach o średnicy ponad 10 mm na tle przewlekłej krzemicy.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Dodatkowe badania w kierunku krzemicy

Tomografia komputerowa klatki piersiowej może być stosowana do różnicowania azbestozy i krzemicy, chociaż zwykle wykonuje się to na podstawie historii narażenia i zdjęcia rentgenowskiego klatki piersiowej. Tomografia komputerowa jest bardziej przydatna w wykrywaniu przejścia od prostej krzemicy do krzemicy złożonej.

Próba tuberkulinowa, badanie plwociny i cytologia, tomografia komputerowa, pozytonowa tomografia emisyjna (PET) i bronchoskopia mogą pomóc w odróżnieniu krzemicy od rozsianej gruźlicy lub nowotworu złośliwego.

Badania czynnościowe płuc (PFT) i wymiana gazowa (pojemność dyfuzyjna tlenku węgla (DL), analiza gazów tętniczych) nie są diagnostyczne, ale pomagają monitorować postęp choroby. Wczesna przewlekła krzemica może objawiać się zmniejszoną objętością płuc, która jest na dolnej granicy normy, przy prawidłowej objętości i pojemności zalegającej. PFT w konglomeratach krzemowych ujawnia zmniejszoną objętość płuc, DL i niedrożność dróg oddechowych. Analiza gazów tętniczych wykazuje niedotlenienie, zwykle bez retencji CO2 _. Badania wymiany gazowej wysiłkowej z wykorzystaniem pulsoksymetrii lub, najlepiej, cewnika tętniczego należą do najbardziej czułych kryteriów pogorszenia czynności płuc.

Przeciwciała przeciwjądrowe i zwiększony czynnik reumatoidalny są czasami wykrywane u niektórych pacjentów i sugerują, ale nie są diagnostyczne dla ukrytego zaburzenia tkanki łącznej. Istnieje dodatkowe ryzyko progresji do twardziny układowej (sklerodermii) u pacjentów z krzemicą, a u niektórych pacjentów z krzemicą rozwija się reumatoidalne zapalenie stawów z guzkami reumatoidalnymi płuc o średnicy 3–5 mm wykrywanymi na zdjęciu rentgenowskim klatki piersiowej lub w tomografii komputerowej.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Leczenie krzemicy

Całkowite płukanie płuc może być skuteczne w niektórych przypadkach ostrej krzemicy. Całkowite płukanie płuc może zmniejszyć całkowite obciążenie mineralne w płucach pacjentów z przewlekłą krzemicą. W niektórych przypadkach odnotowano krótkotrwałą poprawę objawów krzemicy po płukaniu, ale nie przeprowadzono badań kontrolowanych. Niektórzy badacze popierają stosowanie doustnych glikokortykosteroidów w ostrej i szybko postępującej krzemicy. Przeszczep płuc jest terapią ostatniej szansy.

Pacjenci z niedrożnością mogą być leczeni empirycznie za pomocą leków rozszerzających oskrzela i wziewnych glikokortykosteroidów. Pacjenci powinni być monitorowani i leczeni pod kątem hipoksemii, aby zapobiec nadciśnieniu płucnemu. Rehabilitacja płucna może pomóc pacjentom tolerować codzienne aktywności fizyczne. Pracownicy, u których rozwinie się krzemica, powinni być izolowani od dalszego narażenia. Inne środki zapobiegawcze obejmują rzucenie palenia oraz szczepienia przeciwko pneumokokom i grypie.

Jak zapobiegać krzemicy?

Najbardziej skuteczne środki zapobiegawcze to te podejmowane na poziomie zawodowym, a nie klinicznym; obejmują one kontrolę zapylenia, procedury izolacji, wentylację i stosowanie materiałów ściernych niezawierających krzemionki. Maski oddechowe, chociaż przydatne, nie zapewniają odpowiedniej ochrony. Zaleca się monitorowanie narażonych pracowników za pomocą kwestionariuszy, spirometrii i prześwietlenia klatki piersiowej. Częstotliwość monitorowania zależy w pewnym stopniu od przewidywanej intensywności narażenia. Lekarze powinni być czujni na wysokie ryzyko gruźlicy i niegruźliczych zakażeń prątkami u pacjentów narażonych na kwarc, zwłaszcza górników. Osoby narażone na kwarc, ale bez krzemicy, mają 3-krotnie większe ryzyko zachorowania na gruźlicę w porównaniu z populacją ogólną. Górnicy z krzemicą mają ponad 20-krotnie większe ryzyko zachorowania na gruźlicę i niegruźlicze zakażenia prątkami w porównaniu z populacją ogólną i częściej mają objawy płucne i pozapłucne. Pacjenci narażeni na kwarc i z dodatnim odczynem tuberkulinowym i ujemnymi wynikami posiewów plwociny na gruźlicę powinni otrzymywać standardową chemioprofilaktykę izoniazydową. Zalecenia dotyczące leczenia są takie same jak w przypadku innych pacjentów z gruźlicą. Krzemica nawraca częściej u pacjentów z krzemicotoberkulozą, czasami wymagając dłuższych cykli leczenia niż zwykle zalecane.