Discussie
Herafname van longweefsel voor wetenschappelijke of verzekeringsdoeleinden alleen is niet toelaatbaar en ethisch niet te verantwoorden . Het is dus onmogelijk om de asbestvezelbelasting in de menselijke long in vivo te bestuderen in het kader van een prospectieve systematische studie.
Deze studie is de eerste waarin gegevens worden gepresenteerd van intra-individuele longitudinale asbestvezelanalyses die zijn verkregen met behulp van gestandaardiseerde analytische procedures in het longweefsel van patiënten met eerdere blootstelling aan asbest met tussenpozen van enkele jaren (figuur 2). Uit onze resultaten blijkt dat asbest nog steeds aantoonbaar is in menselijke longen, dat ook chrysotiel na vele jaren kan worden geïdentificeerd, en dat er geen significante vermindering is van de asbestvezelconcentraties in longweefsels in de tijd na het staken van de blootstelling.
Het unieke voordeel van de hier gepresenteerde gegevens is dat er een gemeten beginpunt is van de asbestvezelbelasting van het menselijke longweefsel om latere bevindingen mee te vergelijken. Eerdere studies bepaalden de biopersistentie van asbest in longweefsel op basis van dierproeven of hypothetische modellen waarin de basisblootstellingsconcentraties werden geschat door het meten van asbestconcentraties in de lucht op de werkplek; deze gegevens werden vervolgens in verband gebracht met autopsieresultaten . Andere auteurs vergeleken vezeltellingen uit verschillende perioden . Onze monsters zijn op kwantitatieve wijze geanalyseerd met behulp van fasecontrastmicroscopie in hetzelfde laboratorium volgens dezelfde methode. Het laboratorium heeft sinds 1987 ervaring met deze methode.
De individuele asbestconcentraties in het longweefsel bleven stabiel over intervallen van 4-21 jaar tussen de twee weefselexcisies. Andere auteurs meldden een vermindering van de asbestvezelbelasting in longweefsel gedurende 25 jaar onderzoek , maar konden dit gemakkelijk verklaren met een vermindering van de blootstelling als gevolg van het asbestverbod van 1972 voor isolatieproducten in de VS. In tegenstelling tot andere auteurs hadden de in dit manuscript gerapporteerde analyses betrekking op een en dezelfde patiënten. De blootstelling aan asbest in het verleden was dus identiek voor beide analyses, maar vond in beide gevallen veel vroeger plaats (figuur 2). Uitgaande van een variatie met een factor zeven tot tien voor asbestconcentraties binnen een menselijke long, plaatst dit de asbestvezelconcentraties bij 90% van onze patiënten binnen het bereik van de monsters die 4-21 jaar eerder werden geanalyseerd (figuur 3). Dit sluit zeer goed aan bij eerdere rapporten over latentietijden van 10 tot 60 jaar van asbestgerelateerde ziekten, die geacht worden zich typisch te ontwikkelen terwijl asbest aanwezig is.
Bij sommige patiënten waren de vezelaantallen die na autopsie werden verkregen hoger dan die na chirurgie. Dit kan worden verklaard door de bekende eis om meerdere weefselmonsters van één long te evalueren vanwege de heterogene verdeling van asbestlichamen in longweefsel . Dergelijke meervoudige weefselmonsters die geschikt zijn voor vezelanalyses kunnen alleen door autopsies worden verzameld. Weefsel uit operaties is van beperkte omvang of van de kant van de tumor in gevallen waarin een tumor aanwezig is. De contralaterale kwab is beschikbaar uit autopsieweefsel, zoals aanbevolen in de richtsnoeren; ook de lagere kwab is beschikbaar, die gewoonlijk een hoger vezelgetal bevat. Overeenkomstig de Duitse AMWF-richtlijn hebben wij het hoogste aantal als resultaat genomen in tabel 1, maar de resultaten in figuur 3 gerelativeerd, wanneer alle aantallen in aanmerking worden genomen. Met beperking van de beschikbaarheid van weefsel werden de asbestoses nog steeds duidelijk bevestigd uit operatieweefsel.
Lichtmicroscopie met fasecontrast brengt alleen asbestvezels aan het licht met een dikte van meer dan 0,2 µm. Het resultaat van lichtmicroscopische tellingen is echter een goede maat voor de totale asbestvezelbelasting van het onderzochte longweefsel en kan goed dienen voor vergelijkende analyses.
In tegenstelling tot andere auteurs hebben wij de monsters niet samengevoegd maar elk afzonderlijk geanalyseerd. Deze aanpak maakt het mogelijk de asbestconcentraties te interpreteren in direct verband met de histologie. Bovendien kunnen ook focale ophopingen in een longkwab worden opgespoord en goed worden beoordeeld omdat een bepaald monster uit een kwab niet zal worden verdund door monsters uit andere kwabben die lagere concentraties bevatten. Asbestgerelateerde veranderingen van de long blijken voornamelijk de onderste kwab aan te tasten; dit komt alleen goed tot uiting als verschillende monsters afzonderlijk worden geanalyseerd.
In 16,7% van de gevallen waarin het contact met asbest dateerde van tussen de 20 en 29 jaar geleden, waren de eerste longstofanalyses uitgevoerd op BAL-monsters. Zij toonden een verhoogde asbestvezelbelasting aan die werd bevestigd bij autopsies die 8-13 jaar later werden verricht. BAL is inderdaad nuttig om vroegere blootstelling aan asbest vast te stellen, zelfs als die van zeer lange tijd geleden dateert. Dit werd nogmaals bevestigd in de huidige studie.
Een kwalitatieve vezelanalyse door EDX-analyse toonde chrysotiel aan als de belangrijkste vezel in de meeste weefselmonsters (66,7%) met een asbestblootstelling die tot 37 jaar teruggaat. Dit is in overeenstemming met de resultaten van andere auteurs die voornamelijk chrysotiel aantroffen in longen van Duitse patiënten. Daarentegen konden alleen amfibolen worden opgespoord in gevallen met pneumoconiose in het VK , maar de chrysotielconcentraties vertoonden geen verhoging ten opzichte van een controlegroep. Hetzelfde geldt voor een studie in Noord-Amerika , waar ook alleen amfiboolasbest bij mesothelioompatiënten werd aangetroffen. Anderzijds is bij mijnwerkers en molenaars in Canada een toename van ziekten in verband met asbest vastgesteld, hoewel de blootstelling alleen chrysotielvezels betrof. De vezels waren aantoonbaar in longweefsel gedurende meerdere jaren . Een verklaring hiervoor zou kunnen liggen in kwalitatieve verschillen in regionale blootstelling aan asbest. Mogelijk verschillen de verblijftijden in longweefsel bij een verschillende herkomst en vorm van chrysotielvezels.
Verschillende technieken voor weefselpreparatie en vezelanalyse kunnen een andere verklaring zijn voor verschillende bevindingen in verschillende studies. Bij de analyse van longstof kan alleen asbest worden opgespoord dat uit weefsel is geëxtraheerd en dat bij dit proces niet verloren gaat. Chrysotiel wordt volledig opgelost wanneer zuren worden toegepast . Vezels kunnen ook worden vernietigd door ongecontroleerd gebruik van ultrageluid of kunnen verloren gaan tijdens meerdere stappen van centrifugeren . Voor elektronenmicroscopische analyse worden grote delen van het vezellichaam vernietigd om toegang te krijgen tot de kernvezel. De sterke bundel die voor TEM nodig is, kan ook de asbestvezel vernietigen, wat tot aanzienlijke identificatiefouten kan leiden. Bij onze routine-onderzoeken wordt er veel belang aan gehecht de verliezen bij de verwerking van de monsters zo klein mogelijk te houden en wordt er niet gecentrifugeerd. Voor de analyse van de kernvezel hebben wij FE-SEM gebruikt, die een hogere resolutie heeft dan SEM; ook is er minder beschadiging van de vezel dan bij TEM. Aangezien TEM als de gouden standaard voor vezelanalyse wordt beschouwd, hebben wij deze methode ook toegepast op de beschikbare monsters die de FE-SEM-gegevens bevestigen.
Elektronenmicroscopische analyses van vezeltypes in deze studie werden uitgevoerd in autoptische weefsels. De totale asbestvezelbelasting van de longen was gedurende de gehele onderzoeksperiode constant gebleven. Zelfs op het moment van de eerste weefsel/BAL-bemonstering waren de patiënten niet meer aan asbest blootgesteld. Het is dus duidelijk dat er geen relevante verandering is opgetreden in de verhouding tussen amfibool- en chrysotielvezels en dat de chrysotielconcentratie stabiel is gebleven gedurende de onderzoeksperiode van 4-21 jaar. Dit verklaart ook waarom wij geen correlatie konden vaststellen tussen het chrysotielgehalte en het tijdsinterval tussen de laatste blootstelling en de duur van de blootstelling. Onze resultaten komen perfect overeen met gegevens gepubliceerd door Churg en dePaoli , die ontdekten dat de verhouding tussen de concentratie chrysotiel en amfibool (in dit geval tremoliet) niet veranderde met de tijd door twee reeksen patiënten te vergelijken met een kort en een lang tijdsinterval tussen het einde van de blootstelling.
Omdat de asbestvezelconcentraties bij de onderzochte patiënten stabiel waren gebleven, wijzen onze gegevens erop dat de bekende en wetenschappelijk erkende vermindering van chrysotielvezels in menselijk longweefsel al op een zeer vroeg tijdstip moet hebben plaatsgevonden. Op het moment van de eerste weefselbemonstering was de laatste blootstelling aan asbest 3-29 jaar geleden beëindigd (mediaan 9,5 jaar). Dit betekent dat de vermindering van chrysotielvezels binnen deze tijdspanne moet hebben plaatsgevonden. Onze studie bevestigt opnieuw wat door Churg en dePaoli is beweerd: beide studies “impliceren dat het uitblijven van accumulatie van chrysotiel in de longen van de mens eerder een weerspiegeling is van gebeurtenissen die vroeg na de blootstelling plaatsvinden dan van klaringsmechanismen op lange termijn” en dat dit het best kan worden verklaard door de natuurlijke afweermechanismen van de menselijke longen, bv. mucociliaire klaring in de bronchiën en oprispingen, en mogelijk zure hydrolyse door lysosomen. Dit is in overeenstemming met de halfwaardetijden van enkele weken tot enkele maanden die door Churg voor chrysotiel in menselijk longweefsel zijn gevonden. Afgezien daarvan lijken het type en de geometrie van de vezels een rol te spelen. Bepaalde chrysotielvezels die, zoals amfiboolvezels, met succes de afweermechanismen van de long hebben overwonnen en diep in de longblaasjes zijn doorgedrongen, kunnen niet meer worden geëlimineerd, en zijn dus vele jaren traceerbaar in de menselijke long.
Omwille van hun extreme biopersistentie kunnen de vezels niet biologisch worden gereduceerd door de longmacrofagen. De macrofagen sterven af en vormen de typische asbestlichaampjes. Door hun pinachtige/aciculaire structuur zijn de vezels vatbaar om vast te geraken in de alveoli van het longparenchym, zodat ze niet uit het systeem kunnen worden verwijderd. De menselijke long heeft geen afweermechanismen die de binnendringende vezels uit de longblaasjes kunnen verwijderen. Asbestvezels blijven dus in de long waar hun aanhoudende aanwezigheid longaandoeningen veroorzaakt. Voortdurende irritatie van het weefsel leidt tot chronische ontsteking waarop het weefsel reageert door littekenvorming. Niet alleen de amfiboolvezels kunnen gedurende vele jaren in het longweefsel worden aangetroffen, maar ook chrysotielvezels, zoals kenmerkend is voor pneumoconiose ten gevolge van asbestvezels.
De gevaarlijke aard van chrysotielasbest staat ter discussie. Het antwoord op deze vraag is van groot belang voor medici, toxicologen en de beoordeling van beroeps- en milieurisico’s. Onze unieke gegevens bevestigden experimenteel de bekende eigenschappen van de asbestvezels (asbest in het Oudgrieks ἄσβεστος=onvergankelijk) voor individuele menselijke longen in vivo gedurende vele jaren. In het algemeen toont deze studie zeer duidelijk een hoge biopersistentie aan van niet alleen amfibool maar ook chrysotiel asbest in de menselijke longen en geeft aldus mechanistische verklaringen voor de toxiciteit van de vezel en de lange latentietijd van asbestgerelateerde ziekten.