Discussione
Il prelievo di tessuto polmonare per soli scopi scientifici o assicurativi non è ammissibile ed eticamente non giustificabile. È quindi impossibile studiare il carico di fibre di amianto nel polmone umano in vivo nell’ambito di uno studio sistematico prospettico.
Questo studio è il primo a presentare i dati delle analisi longitudinali intra-individuali di fibre di amianto ottenute mediante procedure analitiche standardizzate nei tessuti polmonari di pazienti con precedente esposizione all’amianto ad intervalli di diversi anni (figura 2). I nostri risultati mostrano che l’amianto continua ad essere dimostrabile nei polmoni umani, che anche il crisotilo può essere identificato dopo molti anni, e che non c’è una riduzione significativa delle concentrazioni di fibre di amianto nei tessuti polmonari nel tempo dopo la cessazione dell’esposizione.
Il vantaggio unico dei dati presentati qui è di avere un punto di partenza misurato del carico di fibre di amianto del tessuto polmonare umano con cui confrontare i risultati successivi. Studi precedenti hanno definito la biopersistenza dell’amianto nel tessuto polmonare dopo esperimenti su animali o modelli ipotetici che stimavano le concentrazioni di esposizione di base dalla misurazione delle concentrazioni di amianto nell’aria nei luoghi di lavoro; questi dati sono stati poi associati ai risultati delle autopsie. Altri autori hanno confrontato i conteggi delle fibre di diversi periodi di tempo. I nostri campioni sono stati analizzati in modo quantitativo mediante microscopia a contrasto di fase nello stesso laboratorio utilizzando lo stesso metodo. Il laboratorio ha esperienza in questo metodo dal 1987.
Le concentrazioni individuali di amianto nel tessuto polmonare sono rimaste stabili attraverso intervalli di 4-21 anni tra le due escissioni di tessuto. Altri autori hanno riportato una riduzione del carico di fibre di amianto nel tessuto polmonare durante 25 anni di indagine, ma sono stati facilmente in grado di spiegare questo con una riduzione dell’esposizione a causa del divieto di amianto del 1972 per i prodotti isolanti negli Stati Uniti. A differenza di altri autori, le analisi riportate in questo manoscritto riguardavano uno stesso paziente. Quindi, l’esposizione passata all’amianto era identica per entrambe le analisi, ma è avvenuta molto prima in ogni caso (figura 2). Quindi, l’esposizione non è un confondente nei dati attuali.
Assumendo una variazione di un fattore da 7 a 10 per le concentrazioni di amianto all’interno di un polmone umano, le concentrazioni di fibre di amianto nel 90% dei nostri pazienti si collocano sicuramente nell’intervallo dei campioni che erano stati analizzati 4-21 anni prima (figura 3). Questo si accorda molto bene con i rapporti precedenti sui periodi di latenza da 10 a 60 anni delle malattie legate all’amianto, che sono considerate svilupparsi tipicamente mentre l’amianto è presente.
In alcuni pazienti i numeri di fibre ottenuti dopo le autopsie erano più alti di quelli dopo l’operazione. Questo può essere spiegato dalla ben nota necessità di valutare diversi campioni di tessuto di un polmone a causa della distribuzione eterogenea dei corpi di amianto nel tessuto polmonare . Tali campioni di tessuto multipli che sono adatti per le analisi delle fibre possono essere raccolti solo da autopsie. Il tessuto proveniente dalla chirurgia è di dimensioni limitate o dal lato del tumore nei casi in cui è presente un tumore. Il lobo controlaterale è disponibile dal tessuto autoptico, come raccomandato nelle linee guida; inoltre, è disponibile il lobo inferiore, che comunemente contiene un maggior numero di fibre. Secondo la linea guida tedesca AMWF, abbiamo preso il conteggio più alto come risultato nella tabella 1, ma abbiamo relativizzato i risultati nella figura 3, quando vengono considerati tutti i conteggi. Con la limitazione della disponibilità del tessuto, le asbestosi sono state ancora chiaramente confermate dal tessuto chirurgico.
La microscopia ottica con contrasto di fase rivela solo le fibre di amianto con uno spessore superiore a 0,2 µm. Tuttavia, il risultato del conteggio al microscopio ottico è una buona misura per il carico complessivo di fibre di amianto del tessuto polmonare in esame e può ben servire per le analisi comparative.
A differenza di altri autori, non abbiamo raggruppato i campioni ma abbiamo analizzato ciascuno di essi separatamente. Questo approccio offre la possibilità di interpretare le concentrazioni di amianto in relazione diretta con l’istologia. Inoltre, gli accumuli focali in un lobo polmonare possono anche essere rilevati ed essere valutati correttamente perché un dato campione di un lobo non sarà diluito da campioni di altri lobi che contengono concentrazioni inferiori. È stato dimostrato che le alterazioni polmonari legate all’amianto interessano prevalentemente il lobo inferiore; ciò si rifletterà adeguatamente solo quando diversi campioni saranno analizzati separatamente.
Nel 16,7% dei casi in cui il contatto con l’amianto risaliva a un periodo compreso tra 20 e 29 anni, le prime analisi della polvere polmonare erano state effettuate su campioni BAL. Esse hanno mostrato un carico elevato di fibre di amianto che è stato confermato dalle autopsie effettuate 8-13 anni dopo. Il BAL è effettivamente utile per stabilire l’esposizione all’amianto precedente, anche se risale a molto tempo prima. Questo è stato ancora una volta confermato nel presente studio.
Un’analisi qualitativa delle fibre mediante analisi EDX ha dimostrato che il crisotilo è la fibra principale nella maggior parte dei campioni di tessuto (66,7%) con una cessazione dell’esposizione all’amianto risalente fino a 37 anni fa. Questo è in linea con i risultati di altri autori che hanno trovato principalmente crisotilo nei polmoni di pazienti tedeschi. Al contrario, solo gli anfiboli hanno potuto essere rilevati nei casi di pneumoconiosi nel Regno Unito, ma le concentrazioni di crisotilo non hanno mostrato alcun aumento rispetto ad un gruppo di controllo. Lo stesso vale per uno studio condotto in Nord America, dove ancora una volta solo l’amianto anfibolo è stato trovato in pazienti con mesotelioma. D’altra parte, un aumento delle malattie legate all’amianto è stato osservato in minatori e mugnai in Canada, anche se l’esposizione riguardava solo le fibre di crisotilo. Le fibre erano dimostrabili nel tessuto polmonare per diversi anni. Una spiegazione per questo potrebbe essere le differenze qualitative nell’esposizione regionale all’amianto. È possibile che i tempi di permanenza nei tessuti polmonari differiscano a seconda dell’origine e della forma delle fibre di crisotilo.
Diverse tecniche di preparazione dei tessuti e di analisi delle fibre potrebbero essere un’altra spiegazione dei risultati diversi nei diversi studi. Nell’analisi della polvere polmonare, può essere rilevato solo l’amianto che è stato estratto dal tessuto e che non viene perso in funzione di questo processo. Il crisotilo si dissolve completamente quando vengono applicati degli acidi. Le fibre possono anche essere distrutte dall’uso incontrollato di ultrasuoni o possono essere perse durante le fasi multiple di centrifugazione. Per l’analisi al microscopio elettronico le parti principali del corpo della fibra vengono distrutte per accedere al nucleo della fibra. Il forte fascio necessario per il TEM potrebbe anche distruggere la fibra di amianto portando a significativi errori di identificazione. Nei nostri esami di routine è molto importante mantenere le perdite al livello più basso possibile durante il trattamento dei campioni e la centrifugazione non viene utilizzata. Per analizzare la fibra del nucleo abbiamo usato il FE-SEM, che ha una risoluzione più alta del SEM; c’è anche meno danno alla fibra rispetto al TEM. Poiché il TEM è considerato il gold standard per l’analisi delle fibre, abbiamo anche applicato questo metodo ai campioni disponibili confermando i dati FE-SEM.
Le analisi al microscopio elettronico dei tipi di fibre in questo studio sono state effettuate in tessuti autoptici. Il carico totale di fibre di amianto nei polmoni era rimasto costante per tutto il periodo delle indagini. Anche al momento del primo prelievo di tessuto/BAL, i pazienti non erano più stati esposti all’amianto. Quindi è chiaro che non c’è stato alcun cambiamento rilevante nel rapporto tra fibre di anfibolo e crisotilo e che la concentrazione di crisotilo è rimasta stabile durante il periodo di indagine di 4-21 anni. Questo spiega anche perché non abbiamo potuto identificare una correlazione tra il contenuto di crisotilo e l’intervallo di tempo dall’ultima esposizione o la durata dell’esposizione. I nostri risultati sono perfettamente correlati ai dati pubblicati da Churg e dePaoli , che hanno trovato che il rapporto tra la concentrazione di crisotilo e anfibolo (in questo caso tremolite) non cambiava con il tempo, confrontando due serie di pazienti con un intervallo di tempo breve e uno lungo dalla cessazione dell’esposizione.
Poiché le concentrazioni di fibre di amianto erano rimaste stabili nei pazienti esaminati, i nostri dati indicano che la ben nota e scientificamente riconosciuta riduzione delle fibre di crisotilo nel tessuto polmonare umano deve essere avvenuta in un momento molto presto. Al momento del primo prelievo di tessuto, l’ultima esposizione all’amianto era terminata da 3 a 29 anni prima (mediana 9,5 anni). Ciò significa che la riduzione delle fibre di crisotilo deve essere avvenuta in questo lasso di tempo. Il nostro studio conferma ancora una volta ciò che è stato postulato da Churg e dePaoli: entrambi gli studi “implicano che il mancato accumulo del crisotilo nei polmoni umani riflette eventi che si verificano subito dopo l’esposizione piuttosto che meccanismi di clearance a lungo termine” ed è meglio spiegato dai meccanismi naturali di difesa del polmone umano, ad esempio la clearance mucociliare nei bronchi e l’espettorazione, ed eventualmente l’idrolisi acida da parte dei lisosomi. Questo è in linea con i tempi di emivita da poche settimane a diversi mesi trovati da Churg per il crisotilo nei tessuti polmonari umani. A parte questo, il tipo e la geometria delle fibre sembrano giocare un ruolo. Alcune fibre di crisotilo che, come le fibre di anfibolo, hanno superato con successo i meccanismi di difesa del polmone e sono penetrate profondamente negli alveoli, non possono più essere eliminate e sono quindi rintracciabili nel polmone umano per molti anni.
A causa della loro estrema biopersistenza, le fibre non possono essere ridotte biologicamente dai macrofagi polmonari. I macrofagi muoiono e formano i tipici corpi di amianto. Con la loro struttura a spillo/aciculare, le fibre sono inclini ad impigliarsi negli alveoli del parenchima polmonare, cosicché non è possibile eliminarle dal sistema. Il polmone umano non ha meccanismi di difesa che possano eliminare le fibre invasive dagli alveoli del polmone. Le fibre di amianto, quindi, rimangono nel polmone dove la loro presenza prolungata causa la malattia polmonare. L’irritazione continua del tessuto provoca un’infiammazione cronica alla quale il tessuto risponde con la formazione di cicatrici. Non sono solo le fibre di anfibolo che possono essere identificate nel tessuto polmonare per molti anni, ma anche le fibre di crisotilo, come è tipico della pneumoconiosi dovuta alle fibre di amianto.
La pericolosità dell’amianto crisotilo è in discussione. La risposta a questa domanda è di grande impatto per i medici, i tossicologi e la valutazione del rischio occupazionale e ambientale. I nostri dati unici hanno confermato sperimentalmente le ben note caratteristiche delle fibre di amianto (amianto in greco antico ἄσβεστος=impermeabile) per singoli polmoni umani in vivo per molti anni. Nel complesso, questo studio dimostra molto chiaramente l’alta biopersistenza non solo dell’amianto anfibolo ma anche del crisotilo nel polmone umano e quindi fornisce spiegazioni meccanicistiche per la tossicità della fibra e il lungo periodo di latenza delle malattie legate all’amianto.