Diskussion
Et udtagning af lungevæv udelukkende til videnskabelige eller forsikringsmæssige formål er ikke tilladt og etisk uforsvarligt. Det er således umuligt at undersøge asbestfiberbyrden i den menneskelige lunge in vivo inden for rammerne af en prospektiv systematisk undersøgelse.
Denne undersøgelse er den første, der præsenterer data fra intraindividuelle longitudinale asbestfiberanalyser, som blev opnået ved hjælp af standardiserede analyseprocedurer i lungevævet hos patienter med tidligere asbesteksponering med flere års mellemrum (figur 2). Vores resultater viser, at asbest fortsat kan påvises i menneskers lunger, at også chrysotil kan identificeres efter mange år, og at der ikke er nogen væsentlig reduktion af asbestfiberkoncentrationerne i lungevævet over tid efter ophør med eksponering.
Den unikke fordel ved de data, der præsenteres her, er, at man har et målt udgangspunkt for asbestfiberbyrden i det menneskelige lungevæv, som man kan sammenligne senere resultater med. Tidligere undersøgelser har defineret biopersistens af asbest i lungevæv efter dyreforsøg eller hypotetiske modeller, der estimerede baselineeksponeringskoncentrationer ud fra måling af luftbårne asbestkoncentrationer på arbejdspladserne; disse data blev derefter forbundet med obduktionsresultater . Andre forfattere sammenlignede fibertællinger fra forskellige tidsperioder . Vores prøver er blevet analyseret kvantitativt ved hjælp af fasekontrastmikroskopi i det samme laboratorium efter samme metode. Laboratoriet har haft erfaring med denne metode siden 1987.
Individuelle asbestkoncentrationer i lungevæv forblev stabile over intervaller på 4-21 år mellem de to vævsudskæringer. Andre forfattere rapporterede om en reduktion af asbestfiberbyrden i lungevæv i løbet af 25 års undersøgelse , men kunne let forklare dette med en reduktion i eksponeringen på grund af forbuddet mod asbest i 1972 for isoleringsprodukter i USA. I modsætning til andre forfattere vedrørte de analyser, der er rapporteret i dette manuskript, en og samme patient. Derfor var den tidligere asbesteksponering identisk for begge analyser, men den fandt sted meget tidligere i hvert enkelt tilfælde (figur 2). Eksponeringen er således ikke en forstyrrende faktor i de foreliggende data.
Hvis man antager en variation med en faktor 7-10 for asbestkoncentrationerne i en menneskelig lunge, ligger asbestfiberkoncentrationerne hos 90 % af vores patienter helt sikkert inden for intervallet for de prøver, der var blevet analyseret 4-21 år tidligere (figur 3). Dette stemmer meget godt overens med tidligere rapporter om latensperioder fra 10 til 60 år for asbestrelaterede sygdomme, som anses for at udvikle sig typisk, mens asbest er til stede .
I nogle patienter var fiberantallet, der blev opnået efter obduktioner, højere end efter operationer. Dette kan forklares ved det velkendte krav om at vurdere flere vævsprøver fra én lunge på grund af den heterogene fordeling af asbestlegemer i lungevæv . Sådanne flere vævsprøver, der er egnede til fiberanalyser, kan kun indsamles ved obduktioner. Væv fra operationer er af begrænset størrelse eller fra den side, hvor der er en tumor, hvis der er tale om en tumor. Den kontralaterale lobe er tilgængelig fra obduktionsvæv, som det anbefales i retningslinjerne; også den nederste lobe er tilgængelig, som normalt indeholder et højere fiberantal. I overensstemmelse med den tyske AMWF-retningslinje har vi taget det højeste antal fibre som resultat i tabel 1, men vi har relativteret resultaterne i figur 3, når alle tællinger er taget i betragtning. Med begrænsning af vævstilgængeligheden blev asbestoserne stadig klart bekræftet fra operationsvæv.
Lysmikroskopi med fasekontrast afslører kun asbestfibre med en tykkelse på over 0,2 µm. Resultatet af de lysmikroskopiske tællinger er imidlertid et godt mål for den samlede asbestfiberbyrde i det undersøgte lungevæv og kan godt bruges til sammenlignende analyser.
I modsætning til andre forfattere , har vi ikke samlet prøverne, men analyseret hver enkelt prøve for sig. Denne fremgangsmåde giver mulighed for at fortolke asbestkoncentrationerne i direkte relation til histologien. Desuden kan fokale ophobninger i en lungelap også påvises og vurderes korrekt, fordi en given prøve fra en lunge ikke vil blive fortyndet af prøver fra andre lobes, der indeholder lavere koncentrationer. Asbestrelaterede forandringer i lungen har vist sig at påvirke overvejende den nederste lungehinde; dette vil kun blive afspejlet tilstrækkeligt, når forskellige prøver analyseres separat.
I 16,7 % af de tilfælde, hvor kontakten med asbest daterede sig tilbage til mellem 20 og 29 år, var de første lungestøvanalyser blevet udført på BAL-prøver. De viste en forhøjet asbestfiberbyrde, som var blevet bekræftet ved obduktioner foretaget 8-13 år senere. BAL er virkelig nyttig til at fastslå tidligere asbesteksponering, selv om den ligger meget langt tilbage i tiden . Dette blev endnu en gang bekræftet i denne undersøgelse.
En kvalitativ fiberanalyse ved hjælp af EDX-analyse viste chrysotil som den vigtigste fiber i de fleste vævsprøver (66,7 %) med ophør af asbesteksponering, der kunne dateres op til 37 år tilbage i tiden. Dette er i overensstemmelse med resultaterne fra andre forfattere, som hovedsageligt fandt chrysotil i lungerne hos tyske patienter . I modsætning hertil kunne der kun påvises amfiboler i tilfælde af pneumokoniose i Det Forenede Kongerige , men chrysotilkoncentrationerne var ikke forhøjede sammenlignet med en kontrolgruppe. Det samme gælder for en undersøgelse foretaget i Nordamerika , hvor der igen kun blev fundet amfibolasbest hos mesotheliompatienter. På den anden side er der konstateret en stigning i antallet af asbestrelaterede sygdomme hos minearbejdere og møllere i Canada, selv om eksponeringen kun omfattede chrysotilfibre. Fibrene kunne påvises i lungevævet over flere år . En forklaring herpå kan være kvalitative forskelle i den regionale asbesteksponering. Muligvis varierer opholdstiden i lungevæv med forskellig oprindelse og form af chrysotilfibre.
Forskellige teknikker til vævspræparation og fiberanalyse kan være en anden forklaring på de forskellige resultater i de forskellige undersøgelser. Ved analyse af lungestøv kan der kun påvises asbest, som er blevet ekstraheret fra vævet, og som ikke går tabt som følge af denne proces. Chrysotil opløses fuldstændigt, når der anvendes syrer . Fibre kan også ødelægges ved ukontrolleret anvendelse af ultralyd eller gå tabt under flere centrifugeringstrin . Ved elektronmikroskopisk analyse ødelægges de vigtigste dele af fiberkroppen for at få adgang til kernefiberen. Den stærke stråle, der er nødvendig til TEM, kan også ødelægge asbestfibrene, hvilket kan føre til betydelige identifikationsfejl . I vores rutineundersøgelser lægges der stor vægt på at holde tabet på det lavest mulige niveau under behandlingen af prøverne, og der anvendes ikke centrifugering. Til at analysere kernefibrene anvendte vi FE-SEM, som har en højere opløsning end SEM; der er også færre skader på fiberen end ved TEM. Da TEM anses for at være guldstandarden til fiberanalyse , anvendte vi også denne metode på de tilgængelige prøver, der bekræftede FE-SEM-dataene.
Elektronmikroskopiske analyser af fibertyperne i denne undersøgelse blev udført i autoptiske væv. Den samlede asbestfiberbyrde i lungerne var forblevet konstant i hele undersøgelsesperioden. Selv på tidspunktet for den første vævs-/BAL-prøveudtagning havde patienterne ikke længere været udsat for asbest. Det er således klart, at der ikke har været nogen relevant ændring i forholdet mellem amfibol- og chrysotilfibre, og at chrysotilkoncentrationen har været stabil i løbet af undersøgelsesperioden på 4-21 år. Dette forklarer også, hvorfor vi ikke kunne identificere en sammenhæng mellem chrysotilindholdet og tidsintervallet fra sidste eksponering eller eksponeringens varighed. Vores resultater korrelerer perfekt med data offentliggjort af Churg og dePaoli , som fandt, at forholdet mellem koncentrationen af chrysotil og amfibol (i dette tilfælde tremolit) ikke ændrede sig med tiden ved at sammenligne to sæt patienter med et kort og et langt tidsinterval fra eksponeringsophør.
Da asbestfiberkoncentrationerne var forblevet stabile hos de undersøgte patienter, tyder vores data på, at den velkendte og videnskabeligt anerkendte reduktion af chrysotilfibre i humant lungevæv må være sket på et meget tidligt tidspunkt. På tidspunktet for den første vævsprøveudtagning var den sidste asbesteksponering ophørt for 3-29 år siden (median 9,5 år). Det betyder, at reduktionen af chrysotilfibre må være sket inden for dette tidsrum. Vores undersøgelse bekræfter igen det, som Churg og dePaoli har postuleret: begge undersøgelser “antyder, at den manglende ophobning af chrysotil i menneskers lunger afspejler begivenheder, der indtræffer tidligt efter eksponeringen, snarere end langvarige clearance-mekanismer” og forklares bedst ved de naturlige forsvarsmekanismer i menneskers lunger, f.eks. mucociliær clearance i bronkierne og ekspektorering og muligvis syrehydrolyse i lysosomer. Dette er i overensstemmelse med den halveringstid på nogle få uger til flere måneder, som Churg har fundet for chrysotil i humant lungevæv, og som er i overensstemmelse med den halveringstid, som Churg har fundet for chrysotil i humant lungevæv. Derudover synes fibrenes type og geometri at spille en rolle. Visse chrysotilfibre, der ligesom amfibolfibre med held har overvundet lungens forsvarsmekanismer og er trængt dybt ind i alveolerne, kan ikke længere elimineres og kan derfor spores i den menneskelige lunge i mange år.
På grund af deres ekstreme biopersistens kan fibrene ikke reduceres biologisk af lungemakrofagerne. Makrofagerne dør og danner de typiske asbestlegemer . På grund af deres nåleformede/akikulære struktur er fibrene tilbøjelige til at sætte sig fast i alveolerne i lungeparenkymet, således at det ikke er muligt at fjerne dem fra systemet. Den menneskelige lunge har ingen forsvarsmekanismer, der kan fjerne de invasive fibre fra lungens alveoler. Asbestfibre forbliver derfor i lungen, hvor deres vedvarende tilstedeværelse forårsager lungesygdomme. Kontinuerlig irritation af vævet resulterer i kronisk inflammation, som vævet reagerer på ved at danne ar. Det er ikke kun amfibolfibre, der kan identificeres i lungevævet gennem mange år, men også chrysotilfibre, hvilket er typisk for pneumokoniose forårsaget af asbestfibre.
Den farlige karakter af chrysotilasbest er til diskussion. Svaret på dette spørgsmål er af stor betydning for læger, toksikologer og erhvervs- og miljørisikovurdering. Vores unikke data har eksperimentelt bekræftet de velkendte egenskaber ved asbestfibre (asbest på oldgræsk ἄσβεστος=forgængelig) for individuelle menneskelige lunger in vivo over mange år. Samlet set viser denne undersøgelse meget klart en høj biopersistens af ikke blot amfibol-, men også chrysotilasbest i den menneskelige lunge og giver således mekanistiske forklaringer på fibrenes toksicitet og den lange latensperiode for asbestrelaterede sygdomme.