Diskuse
Odběr plicní tkáně pouze pro vědecké nebo pojišťovací účely není přípustný a eticky neospravedlnitelný . Není tedy možné studovat zátěž azbestovými vlákny v lidských plicích in vivo v rámci prospektivní systematické studie.
Tato studie jako první předkládá údaje z intraindividuálních longitudinálních analýz azbestových vláken, které byly získány pomocí standardizovaných analytických postupů v plicní tkáni pacientů s předchozí expozicí azbestu v intervalu několika let (obrázek 2). Naše výsledky ukazují, že azbest je v lidských plicích prokazatelný i nadále, že i po mnoha letech lze identifikovat chryzotil a že po ukončení expozice nedochází k významnému snížení koncentrací azbestových vláken v plicní tkáni v průběhu času.
Jedinečným přínosem zde prezentovaných údajů je, že máme k dispozici změřený výchozí bod zátěže lidské plicní tkáně azbestovými vlákny, s nímž lze porovnávat pozdější nálezy. Dřívější studie definovaly biopersistenci azbestu v plicní tkáni po pokusech na zvířatech nebo hypotetických modelech, které odhadovaly výchozí koncentraci expozice z měření koncentrací azbestu v ovzduší na pracovištích; tyto údaje pak byly spojovány s výsledky pitev . Jiní autoři porovnávali počty vláken z různých časových období . Naše vzorky byly analyzovány kvantitativním způsobem pomocí mikroskopie s fázovým kontrastem ve stejné laboratoři za použití stejné metody. Laboratoř má s touto metodou zkušenosti od roku 1987.
Individuální koncentrace azbestu v plicní tkáni zůstaly stabilní v intervalech 4-21 let mezi dvěma excizemi tkáně. Jiní autoři uváděli snížení zátěže azbestovými vlákny v plicní tkáni v průběhu 25 let vyšetřování , ale snadno to vysvětlili snížením expozice v důsledku zákazu azbestu pro izolační výrobky v USA v roce 1972. Na rozdíl od jiných autorů se analýzy uvedené v tomto rukopise týkaly jednoho a téhož pacienta. Proto byla minulá expozice azbestu u obou analýz stejná, ale v každém případě k ní došlo mnohem dříve (obrázek 2). Expozice tedy není v těchto údajích matoucím faktorem.
Předpokládáme-li sedmi- až desetinásobnou variabilitu koncentrací azbestu v lidských plicích, pak se koncentrace azbestových vláken u 90 % našich pacientů rozhodně pohybují v rozmezí vzorků, které byly analyzovány o 4-21 let dříve (obrázek 3). To velmi dobře souvisí s dřívějšími zprávami o době latence od 10 do 60 let u nemocí souvisejících s azbestem, které se považují za typicky se rozvíjející v době přítomnosti azbestu .
U některých pacientů byl počet vláken získaných po pitvě vyšší než po operaci. To lze vysvětlit známým požadavkem na hodnocení několika vzorků tkáně jedné plíce z důvodu heterogenního rozložení azbestových tělísek v plicní tkáni . Takové vícenásobné vzorky tkáně, které jsou vhodné pro analýzu vláken, lze odebrat pouze při pitvách. Tkáň z chirurgických zákroků je omezené velikosti nebo ze strany nádoru v případech, kdy je nádor přítomen. Z pitevní tkáně je k dispozici kontralaterální lalok, jak je doporučeno v pokynech ; k dispozici je také dolní lalok, který běžně obsahuje vyšší počty vláken. V souladu s německými pokyny AMWF , jsme vzali nejvyšší počet jako výsledek v tabulce 1, ale výsledky jsme relativizovali na obrázku 3, když jsme vzali v úvahu všechny počty. Při omezení dostupnosti tkáně byly azbesty stále jasně potvrzeny z chirurgické tkáně.
Světelná mikroskopie s fázovým kontrastem odhalí pouze azbestová vlákna o tloušťce větší než 0,2 µm. Výsledek světelně mikroskopických počtů je však dobrým měřítkem pro celkové zatížení vyšetřované plicní tkáně azbestovými vlákny a může dobře posloužit pro srovnávací analýzy .
Na rozdíl od jiných autorů , jsme vzorky nesdružovali, ale analyzovali jsme každý z nich zvlášť. Tento přístup poskytuje možnost interpretovat koncentrace azbestu v přímém vztahu k histologii. Kromě toho lze také zjistit a správně vyhodnotit ohniskové kumulace v plicním laloku, protože daný vzorek z jednoho laloku nebude zředěn vzorky z jiných laloků, které obsahují nižší koncentrace. Bylo prokázáno, že změny plic související s azbestem postihují převážně dolní lalok; to se adekvátně projeví pouze tehdy, pokud jsou různé vzorky analyzovány odděleně.
V 16,7 % případů, kdy se kontakt s azbestem datuje od 20 do 29 let, byly první analýzy plicního prachu provedeny na vzorcích BAL. Ty prokázaly zvýšenou zátěž azbestovými vlákny, která byla potvrzena při pitvách provedených o 8-13 let později. BAL je skutečně užitečný při zjišťování dřívější expozice azbestu, i když se datuje do velmi dávné minulosti . To se opět potvrdilo v této studii.
Kvalitativní analýza vláken pomocí analýzy EDX prokázala chryzotil jako hlavní vlákno ve většině vzorků tkání (66,7 %) s ukončením expozice azbestu datovaným až 37 let zpět. To je v souladu s výsledky jiných autorů, kteří nalezli v plicích německých pacientů převážně chryzotil . Naproti tomu u případů s pneumokoniózou ve Spojeném království bylo možné zjistit pouze amfiboly , ale koncentrace chryzotilu nevykazovaly žádné zvýšení ve srovnání s kontrolní skupinou. Totéž platí pro studii provedenou v Severní Americe , kde byl u pacientů s mezoteliomem nalezen opět pouze amfibolový azbest. Na druhé straně byl pozorován nárůst onemocnění souvisejících s azbestem u horníků a mlynářů v Kanadě, ačkoli expozice se týkala pouze chryzotilových vláken. Vlákna byla prokazatelná v plicní tkáni po dobu několika let. Vysvětlením by mohly být kvalitativní rozdíly v regionální expozici azbestu. Je možné, že doba pobytu v plicní tkáni se liší při rozdílném původu a tvaru chryzotilových vláken.
Různé techniky přípravy tkáně a analýzy vláken mohou být dalším vysvětlením rozdílných zjištění v různých studiích. Při analýze plicního prachu lze zjistit pouze azbest, který byl extrahován z tkáně a který se v důsledku tohoto procesu neztratil. Chryzotil se při použití kyselin zcela rozpustí . Vlákna mohou být také zničena nekontrolovaným použitím ultrazvuku nebo se mohou ztratit během několika kroků odstřeďování . Při elektronmikroskopické analýze se zničí hlavní části těla vlákna, aby se získalo jádro vlákna. Silný paprsek potřebný pro TEM může rovněž zničit azbestové vlákno, což vede ke značným identifikačním chybám. Při našich rutinních vyšetřeních je kladen velký důraz na to, aby ztráty při zpracování vzorků byly co nejmenší, a odstřeďování se nepoužívá. K analýze jádra vlákna jsme použili FE-SEM, který má vyšší rozlišení než SEM; dochází také k menšímu poškození vlákna než při TEM. Vzhledem k tomu, že TEM je považována za zlatý standard pro analýzu vláken , použili jsme tuto metodu také na dostupné vzorky potvrzující údaje FE-SEM.
Elektronmikroskopické analýzy typů vláken v této studii byly prováděny v autoptických tkáních. Celková zátěž plic azbestovými vlákny zůstala po celou dobu vyšetřování konstantní. Ani v době prvního odběru vzorků tkáně/BAL již pacienti nebyli vystaveni azbestu. Je tedy zřejmé, že nedošlo k žádné relevantní změně poměru amfibolových a chrysotilových vláken a že koncentrace chrysotilu zůstala po dobu vyšetřování 4-21 let stabilní. To také vysvětluje, proč se nepodařilo zjistit korelaci mezi obsahem chryzotilu a časovým odstupem od poslední expozice nebo délkou expozice. Naše výsledky dokonale korelují s údaji, které publikovali Churg a dePaoli , kteří při srovnání dvou souborů pacientů s krátkým a dlouhým časovým odstupem od ukončení expozice zjistili, že poměr koncentrace chryzotilu a amfibolu (v tomto případě tremolitu) se s časem nemění.
Jelikož koncentrace azbestových vláken zůstala u vyšetřovaných pacientů stabilní, naše údaje naznačují, že k dobře známému a vědecky uznávanému snížení chryzotilových vláken v lidské plicní tkáni muselo dojít ve velmi raném období. V době prvního odběru vzorků tkáně skončila poslední expozice azbestu před 3-29 lety (medián 9,5 roku). To znamená, že k redukci chrysotilových vláken muselo dojít v tomto časovém rozmezí. Naše studie opět potvrzuje to, co postulovali Churg a dePaoli : obě studie „naznačují, že neschopnost chrysotilu hromadit se v lidských plicích odráží spíše události, k nimž dochází brzy po expozici, než dlouhodobé mechanismy clearance“, a nejlépe se vysvětluje přirozenými obrannými mechanismy lidských plic, např. mukociliární clearance v průduškách a expektorace, případně kyselá hydrolýza lysozomy. To je v souladu s poločasem rozpadu chrysotilu v lidských plicních tkáních, který Churg zjistil v rozmezí několika týdnů až několika měsíců. Kromě toho se zdá, že určitou roli hraje typ a geometrie vláken. Některá chryzotilová vlákna, která podobně jako amfibolová vlákna úspěšně překonala obranné mechanismy plic a pronikla hluboko do plicních sklípků, již nemohou být vyloučena, a proto jsou v lidských plicích sledovatelná po mnoho let.
V důsledku jejich extrémní biopersistence nemohou být vlákna biologicky redukována plicními makrofágy. Makrofágy odumírají a vytvářejí typická azbestová tělíska . Vlákna mají díky své jehlicovité/acikulární struktuře tendenci zachytávat se v alveolech plicního parenchymu, takže jejich vyčištění ze systému není možné. Lidské plíce nemají žádné obranné mechanismy, které by mohly invazivní vlákna z plicních alveolů odstranit. Azbestová vlákna proto zůstávají v plicích, kde jejich trvalá přítomnost způsobuje plicní onemocnění. Neustálé dráždění tkáně vede k chronickému zánětu, na který tkáň reaguje tvorbou jizev . V plicní tkáni lze po mnoho let identifikovat nejen amfibolová vlákna, ale také vlákna chryzotilová, což je typické pro pneumokoniózu způsobenou azbestovými vlákny.
O nebezpečnosti chryzotilového azbestu se vedou diskuse. Odpověď na tuto otázku má velký dopad pro lékaře, toxikology a hodnocení pracovních i environmentálních rizik. Naše unikátní údaje experimentálně potvrdily po mnoho let známé vlastnosti azbestových vláken (azbest ve starořečtině ἄσβεστος = nestálý) pro jednotlivé lidské plíce in vivo. Celkově tato studie velmi jasně prokazuje vysokou biopersistenci nejen amfibolového, ale i chryzotilového azbestu v lidských plicích a podává tak mechanistické vysvětlení toxicity vlákna a dlouhé doby latence onemocnění souvisejících s azbestem.
.