Що таке пневмоконіоз?

Пневмоконіози — група гетерогенних професійних інтерстиціальних захворювань легень, зумовлених вдиханням мінерального пилу у легені, що призводить до дисфункції легень. Основними патологічними характеристиками захворювання є хронічне запалення легень та фіброз.

Пневмоконіоз — поширене в усьому світі захворювання, і останніми роками його рівень залишається відносно високим. Пневмоконіоз залишається серйозною глобальною проблемою суспільної охорони здоров’я через відсутність/недостатню профілактику впливу пилу на робочому місці, неможливість діагностики захворювання на ранніх стадіях та обмеженість методів його лікування.

Таким чином, пневмоконіоз — це будь-яке захворювання легень, викликане вдиханням органічного або неорганічного пилу та волокон, що знаходяться у повітрі. Ці частки викликають запалення та фіброз легень, що призводить до незворотної прогресуючої патології. Пацієнти зазвичай стикаються з вдиханням пилу та волокон на робочому місці, тому це захворювання відоме як професійне. Форми пневмоконіозу, що найчастіше відмічаються:

• азбестоз;
• силікоз;
• легені шахтаря (антракоз).

Пневмоконіози належать до найбільш поширених професійних захворювань у світі, особливо в країнах, що розвиваються. З 1990 до 2017 р. кількість діагностованих випадків захворювання зросла на 81,1%.

Пневмоконіоз найчастіше діагностують у чоловіків. Він також може бути пов’язаний із підвищеним ризиком розвитку інших захворювань. Наприклад, вплив кремнезему підвищує ризик розвитку туберкульозу, раку легені та емфіземи.

Пневмоконіоз: причини

Пневмоконіоз виникає в результаті накопичення дрібних частинок, що вдихаються, які викликають запальну реакцію в легенях. Переважає фіброзний пневмоконіоз, причиною якого є вдихання таких частинок, як кремнезем, азбестові волокна, берилій, тальк та вугільний пил. В історії хвороби всіх пацієнтів із пневмоконіозом відзначають тривале вдихання часток, зазвичай пов’язане з професійною діяльністю. Стаж роботи корелює із ризиком розвитку пневмоконіозу.

Пневмоконіоз: патогенез та гістопатологія

При попаданні патологічних частинок у легені частинки розміром <5 мікрон не виводяться за допомогою мукоциліарного кліренсу, відкладаються в термінальних бронхіолах та альвеолах. Альвеолярні макрофаги потім поглинають ці частинки шляхом фагоцитозу. У процесі фагоцитозу вивільняються запальні цитокіни (інтерлейкін (IL)-1 та фактор некрозу пухлин (TNF)-альфа) та лізосомальні ферменти, генеруються вільні радикали. Макрофаги, що містять ці частинки, можуть інфільтрувати інтерстицій уздовж периваскулярних та перибронхіолярних ділянок. Потім під впливом факторів росту, матриксних металопротеїназ розвивається процес фіброзування легеневої тканини. Фіброцити індукують хемотаксис, підвищуються рівні IgG та IgA, гіперпродукція фібронектину та колагену, що призводить до утворення рубців.

Таким чином, розвиток пневмоконіозу починається із запальної реакції на сторонні частки, які вдихав пацієнт. Вдихнений пил активує макрофаги, лімфоцити та епітеліальні клітини. Потім ці клітини вивільняють IL-1 бета, TNF-альфа, матриксні металопротеїнази та трансформуючий фактор росту-бета. Потім фібробласти стимулюються до реплікації та росту, оточують пилові вузлики, згодом розвивається масивний фіброз.

У працівників вугільної промисловості частки вугільного пилу накопичуються навколо респіраторних бронхіол, викликаючи типові вузлики, ретикулярний фіброз, плями пилевих пігментованих макрофагів. Ці плями зазвичай оточує ореол осередкової емфіземи. Відзначаються хаотично розташовані колагенові волокна. Зазвичай відзначають некротичну тканину, холестеринові ущелини та запальні інфільтрати. При біопсії легень у робочих-шахтарів виявляють вугільні плями та прогресуючий масивний фіброз. Вогнища фіброзу з антракозом зазвичай мають діаметр близько 1 см. Вугільні плями можуть мати розмір 1–5 мм, мають темну пігментацію та відсутність фіброзної тканини.

При силікозі при гістологічному дослідженні виявляються фіброзні вузлики з центральною площиною мутовчастого безклітинного фіброзу. Усередині вузликів містяться пилові макрофаги та лімфоїдні клітини, які призводять до гіалінізації. При класичному силікозі характерна гістопатологічна картина силікотичних вузликів у центральній частині легень, що складаються з колагену, оточеного макрофагами, навантаженими частинками. При біопсії силікотичних вузликів у легені фіксують щільні округлі осередки з чорним пігментом. Встановлюють тенденцію до накопичення вузликів у респіраторних бронхіолах. Можуть виявляти гранульоми.

При азбестозі при гістології відзначають азбестозні тільця чи волокна. При біопсії виявляють дифузний пневмофіброз. Характерні фіброзно-гіалінові плевральні бляшки.

Пневмоконіоз: діагностика

Критерії діагностики пневмоконіозу:

• анамнез тривалої дії пилових частинок/волокон/аерозолів у високих дозах;
• характерні дані рентгенографії органів грудної клітки;
• виключення інших захворювань зі схожою симптоматикою.

Клініка пневмоконіозу, як правило, неспецифічна і може бути схожою на симптоми інших легеневих захворювань, включаючи хронічний бронхіт, емфізему та хронічне обструктивне захворювання легень.

Симптоми пневмоконіозу можуть включати:

• задишку;
• зниження толерантності до фізичних навантажень;
• непродуктивний кашель, що розвивається поступово.

Основні синдроми при пневмоконіозі — дихальної недостатності, правошлуночкової серцевої недостатності при прогресуванні захворювання. Можливий тривалий безсимптомний перебіг захворювання.

При пневмоконіозі у працівників вугільної промисловості може виділятися чорнопігментоване мокротиння.

При фізикальному огляді можуть відзначати прискорене дихання та хрипи наприкінці вдиху. При аускультації легень можна почути шум тертя плеври або сухі свистячі або басові хрипи. При аускультації серця можна виявити акцентуацію 2-го тону біля лівого верхнього краю груднини.

Виражений прогресуючий фіброз легень може призвести до гіпоксемії, легеневої гіпертензії та правошлуночкової недостатності.

Пневмоконіоз: додаткові методи дослідження

• Рентгенографія органів грудної клітки. При азбестозі рентгенологічно патогномонічні плевральні бляшки. При силікозі характерні інтерстиціальні вузлики у верхніх і середніх легеневих полях.
• Комп’ютерна томографія легень (КТ). Характерні дифузно розташовані невеликі вузлики, більш концентровані у верхній зоні легень. Можливе виявлення внутрішньогрудної та медіастинальної лімфоаденопатії.
• Магнітно-резонансна томографія (МРТ) показана для диференціації масивного фіброзу, конгломератів вузликів із раком легень. На зважених Т2 зображеннях рак легені визначають як вогнища з високою інтенсивністю сигналу, тоді як прогресуючий масивний фіброз характеризується низькою інтенсивністю сигналу.
• Функціональні проби легень можуть виявити типовий рестриктивний патерн з хронічною обструкцією повітряного потоку, зниженням форсованої життєвої ємності легень (ФЖЄЛ), але збереженням співвідношення об’єму форсованого видиху за 1 секунду (ОФВ1) до ФЖЄЛ. ФЖЄЛ, ОФВ1 пропорційно знижуються, а потік форсованого видиху становить 25–75% ФЖЄЛ. Дифузійна здатність часто знижена.
• Є дані, в яких встановлено, що при пневмоконіозі підвищується рівень певних маркерів у плазмі крові та сечі. Так, у дослідженнях зафіксовано, що рівень білків фібуліну-3 та сироваткового розчинного пов’язаного з мезотеліном пептиду (serum soluble mesothelin-related peptide — SMRP) підвищено у пацієнтів з пневмоконіозом, що свідчить про дію азбесту. Досліджується можливість визначення як скринінгу рівня сироваткового розчинного мезотелінзв’язаного пептиду, кардіоембріонального антигену та фібуліну-3 у плазмі крові та рівня 8-OHdG (8-hydroxy-2′-deoxyguanosine-8-гідрокси-2′-деоксигуанозину).

Також проводять дослідження можливості розробки дихального тесту на пневмоконіоз. У дослідженнях встановлено, що у пацієнтів з пневмоконіозом виявляють пентан, алкани C5–C7 і метильовані алкани у повітрі, що видихається.

Пневмоконіоз: лікування

На сьогодні ефективної терапії пневмоконіозу не існує.

Лікування пневмоконіозу симптоматичне. Комплексне лікування в першу чергу спрямоване на усунення симптомів, включаючи кашель, біль у грудях та задишку. Крім того, важливо проводити лікування ускладнень, пов’язаних з пневмоконіозом (наприклад респіраторних інфекцій, туберкульозу, хронічного обструктивного захворювання легень та пневмотораксу). У поєднанні з виконанням реабілітаційних вправ терапевтичні заходи сприяють покращанню функції легень та зменшенню вираженості симптомів пнемоконіозу. Препарати, що застосовуються при лікуванні пневмоконіозу, включають глюкокортикостероїди, бронхолітики (бета-адреноміметики, холінолітики, метилксантини), N-ацетилцистеїн.

Клінічні рекомендації щодо терапії пневмоконіозу включають модифікацію способу життя та легеневу реабілітацію.

По-перше, пацієнту слід уникати подальшої дії інгалянту. Пацієнтам із пневмоконіозом слід кинути палити.

Лікування пневмоконіозу повинне включати програму легеневої реабілітації для підвищення толерантності до фізичного навантаження. Більшість програм легеневої реабілітації включають тренування дихання, вправи низької або високої інтенсивності, тренування на витривалість і силові вправи. Ці програми можуть також включати санітарну освіту, психосоціальну підтримку при емоційних порушеннях та навчання правильного харчування.

У термінальній стадії пневмоконіозу показана трансплантація легень.

У ряді досліджень встановлена ефективність бронхоальвеолярного лаважу (промивання всієї легені). Бронхоальвеолярний лаваж показаний для видалення мокротиння, секрету та пилу або профібротичних цитокінів з дихальних шляхів пацієнта, щоб затримати прогресування пневмоконіозу. Найбільш ефективний на ранніх стадіях захворювання. Це інвазивна процедура, на сьогодні невідомо, чи спричиняє лаваж всієї легені довгостроковий негативний вплив на гомеостаз легень.

Лікарські засоби, які застосовуються при лікуванні інших захворювань, можуть бути ефективними при пневмоконіозі. Наприклад, протифіброзний препарат пірфенідон, що застосовується при ідіопатичному легеневому фіброзі (ІЛФ), препарати гідроксихлорохін, глюкокортикостероїди та інфліксимаб, N-ацетилцистеїн, нікорандил і карведилол можуть інгібувати запалення легень або фіброз.

Зафіксовано, що глюкокортикостероїди сприяють зменшенню вираженості клінічних симптомів у пацієнтів із хронічною берилієвою хворобою.

Пірфенідон являє собою піридинову сполуку, що чинить антифіброзну дію широкого спектру. Він має потенційну властивість інгібувати легеневий фіброз та утворення рубців за допомогою регулювання або пригнічення експресії фактора росту фібробластів (FGF), фактора росту сполучної тканини (CTGF), трансформуючого фактора росту (TGF)-β, окисного фактора та деяких прозапальних факторів у легенях та нирках. Потрібні подальші дослідження цього препарату.

Терапія стовбуровими клітинами має величезний потенціал у терапії пневмоконіозу, і нині дослідження цього методу лікування тривають. У доклінічних дослідженнях встановлено, що введення мезенхімальних стовбурових клітин (МСК) внутрішньотрахеально може інгібувати запалення та фіброз.

Пневмоконіоз: ускладнення

Пневмоконіоз може призвести до розвитку тяжких ускладнень, представлених у таблиці.

Таблиця. Ускладнення пневмоконіозу

Найбільш важливими ускладненнями азбестозу є легеневий фіброз, що призводить до зниження функції легень та плевролегеневих злоякісних новоутворень.

Між початковим впливом азбесту та розвитком мезотеліоми відмічають зазвичай латентний період тривалістю не менше 20 років.

При прогресуванні пневмоконіозу можливий розвиток легеневої гіпертензії та легеневого серця.

Пневмоконіоз: диференційний діагноз

• Рак легені;
• хронічне обструктивне захворювання легень;
• хронічний бронхіт;
• туберкульоз легень;
• саркоїдоз.