Что такое пневмокониоз?

Пневмокониозы — группа гетерогенных профессиональных интерстициальных заболеваний легких, обусловленных вдыханием минеральной пыли в легкие, что приводит к дисфункции легких. Основными патологическими характеристиками заболевания являются хроническое воспаление легких и фиброз.

Пневмокониоз — широко распространенное во всем мире заболевание, и в последние годы его уровень остается относительно высоким. Пневмокониоз остается серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения из-за отсутствия/недостаточной профилактики воздействия пыли на рабочем месте, невозможности диагностики заболевания на ранних стадиях и ограниченных методов его лечения.

Таким образом, пневмокониоз — это любое заболевание легких, вызванное вдыханием органической или неорганической пыли и волокон, находящихся в воздухе. Эти частицы вызывают воспаление и фиброз легких, что приводит к необратимой прогрессирующей патологии. Пациенты обычно сталкиваются с вдыханием пыли и волокон на рабочем месте, поэтому это заболевание известно как профессиональное. Наиболее часто встречающиеся формы пневмокониоза:

• асбестоз;
• силикоз;
• легкие шахтера (антракоз).

Пневмокониозы относят к числу наиболее распространенных профессиональных заболеваний в мире, особенно в развивающихся странах. С 1990 по 2017 г. число диагностированных случаев заболевания возросло на 81,1%.

Пневмокониоз чаще диагностируют у мужчин. Он также может быть связан с повышенным риском развития других заболеваний. Например, воздействие кремнезема повышает риск развития туберкулеза, рака легких и эмфиземы.

Пневмокониоз: причины

Пневмокониоз возникает в результате накопления мелких вдыхаемых частиц, которые вызывают воспалительную реакцию в легких. Преобладает фиброзный пневмокониоз, причиной которого является вдыхание таких частиц, как кремнезем, асбестовые волокна, бериллий, тальк и угольная пыль. В истории болезни всех пациентов с пневмокониозом отмечают длительное вдыхание частиц, обычно связанное с профессиональной деятельностью. Стаж работы коррелирует с риском развития пневмокониоза.

Пневмокониоз: патогенез и гистопатология

При попадании патологических частиц в легкие, частицы размером <5 микрон не выводятся с помощью мукоцилиарного клиренса, откладываются в терминальных бронхиолах и альвеолах. Альвеолярные макрофаги затем поглощают эти частицы посредством фагоцитоза. В процессе фагоцитоза высвобождаются воспалительные цитокины (IL-1 и TNF-альфа) и лизосомальные ферменты, генерируются свободные радикалы. Макрофаги, содержащие эти частицы, могут инфильтрировать интерстиций вдоль периваскулярных и перибронхиолярных областей. Затем под воздействием факторов роста, матриксных металлопротеиназ развивается процесс фиброзирования легочной ткани. Фиброциты индуцируют хемотаксис, повышаются уровни IgG и IgA, гиперпродукция фибронектина и коллагена, что приводит к образованию рубцов.

Таким образом, развитие пневмокониоза начинается с воспалительной реакции на инородные частицы, которые вдыхал пациент. Вдыхаемая пыль активирует макрофаги, лимфоциты и эпителиальные клетки. Затем эти клетки высвобождают интерлейкин-1 бета, TNF-альфа, матриксные металлопротеиназы и трансформирующий фактор роста-бета. Затем фибробласты стимулируются к репликации и росту, окружают пылевые узелки, затем развивается массивный фиброз.

У работников угольной промышленности частицы угольной пыли скапливаются вокруг респираторных бронхиол, типичны узелки, ретикулярный фиброз, пятна пылевых пигментированных макрофагов. Эти пятна обычно окружает ореол очаговой эмфиземы. Отмечаются хаотично расположенные коллагеновые волокна. Обычно отмечают некротическую ткань, холестериновые расщелины и воспалительные инфильтраты. При биопсии легких у рабочих-угольщиков выявляют угольные пятна и прогрессирующий массивный фиброз. Очаги фиброза с антракозом обычно имеют диаметр около 1 см. Угольные пятна могут иметь размер 1–5 мм, имеют темную пигментацию и отсутствие фиброзной ткани.

При силикозе при гистологическом исследовании выявляются фиброзные узелки с центральной областью мутовчатого бесклеточного фиброза. Внутри узелков содержатся пылевые макрофаги и лимфоидные клетки, которые приводят к гиалинизации. При классическом силикозе характерна гистопатологическая картина силикотических узелков в центральной части легких, состоящих из коллагена, окруженного макрофагами, нагруженными частицами. При биопсии силикотических узелков в легком фиксируют плотные округлые очаги с черным пигментом. Устанавливают тенденцию к накоплению узелков в респираторных бронхиолах. Могут выявлять гранулемы.

При асбестозе при гистологии отмечают асбестозные тельца или волокна. При биопсии выявляют диффузный пневмофиброз. Характерны фиброзно-гиалиновые плевральные бляшки.

Пневмокониоз: диагностика

Критерии диагностики пневмокониоза:

• анамнез длительного воздействия пылевых частиц/волокон/аэрозолей в высоких дозах;
• характерные данные рентгенографии органов грудной клетки;
• исключение других заболеваний со схожей симптоматикой.

Клиника пневмокониоза, как правило, неспецифична и может быть схожей с симптомами других легочных заболеваний, включая хронический бронхит, эмфизему и хроническую обструктивную болезнь легких.

Симптомы пневмокониоза могут включать:

• одышку;
• снижение толерантности к физическим нагрузкам;
• непродуктивный кашель, развивающийся постепенно.

Основные синдромы при пневмокониозе: дыхательной недостаточности, правожелудочковой сердечной недостаточности при прогрессировании заболевания. Возможно длительное бессимптомное течение заболевания.

При пневмокониозе у работников угольной промышленности может выделяться чернопигментированная мокрота.

При физикальном осмотре могут отмечать учащенное дыхание и хрипы в конце вдоха. При аускультации легких можно услышать шум трения плевры или сухие свистящие или басовые хрипы. При аускультации сердца можно выявить акцентуацию 2-го тона у левого верхнего края грудины.

Выраженный прогрессирующий фиброз легких может привести к гипоксемии, легочной гипертензии и правожелудочковой недостаточности.

Пневмокониоз: дополнительные методы исследования

• Рентгенография органов грудной клетки. При асбестозе рентгенологически патогномоничны плевральные бляшки. При силикозе характерны интерстициальные узелки в верхних и средних легочных полях.
• Компьютерная томография легких (КТ). Характерны диффузно расположенные небольшие узелки, более концентрированные в верхней зоне легких. Возможно выявление внутригрудной и медиастинальной лимфоаденопатии.
• Магнитно-резонансная томография (МРТ) показана для дифференциации массивного фиброза, конгломератов узелков с раком легких. На взвешенных по Т2 изображениях рак легких определяют как очаги с высокой интенсивностью сигнала, тогда как прогрессирующий массивный фиброз характеризуется низкой интенсивностью сигнала.
• Функциональные пробы легких могут выявить типичный рестриктивный паттерн с хронической обструкцией воздушного потока, снижением форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), но сохранением соотношения объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) к ФЖЕЛ. ФЖЕЛ, ОФВ1 пропорционально снижаются, а поток форсированного выдоха составляет 25–75% ФЖЕЛ. Диффузионная способность часто снижена.
• Имеются данные, в которых установлено, что при пневмокониозе повышается уровень определенных маркеров в плазме крови и моче. Так, в исследованиях зафиксировано, что уровень белков фибулина-3 и сывороточного растворимого связанного с мезотелином пептида (serum soluble mesothelin-related peptide — SMRP) повышены у пациентов с пневмокониозом, что свидетельствует о воздействии асбеста. Исследуется возможность определения в качестве скрининга уровня сывороточного растворимого мезотелин-связанного пептида, кардиоэмбрионального антигена и фибулина-3 в плазме крови и уровня 8-OHdG (8-hydroxy-2′-deoxyguanosine-8-гидрокси-2′-деоксигуанозина) в моче.
• Также проводят исследования возможности разработки дыхательного теста на пневмокониоз. В исследованиях установлено, что у больных с пневмокониозом выявляют пентан, алканы C5-C7 и метилированные алканы в выдыхаемом воздухе.

Пневмокониоз: лечение

На сегодня эффективной терапии пневмокониоза не существует.

Лечение пневмокониоза симптоматическое. Комплексное лечение, в первую очередь, направлено на купирование симптомов, включая кашель, боль в груди и одышку. Кроме того, важно проводить лечение осложнений, связанных с пневмокониозом (например респираторных инфекций, туберкулеза, хронической обструктивной болезни легких и пневмоторакса). В сочетании с выполнением реабилитационных упражнений терапевтические мероприятия способствуют улучшению функции легких и уменьшению выраженности симптомов пнемокониоза. Препараты, применяемые при лечении пневмокониоза, включают глюкокортикостероиды, бронхолитики (бета-адреномиметики, холинолитики, метилксантины), N-ацетилцистеин.

Клинические рекомендации по терапии пневмокониоза включают модификацию образа жизни и легочную реабилитацию.

Во-первых, пациенту следует избегать дальнейшего воздействия ингалянта. Пациентам с пневмокониозом следует бросить курить.

Лечение пневмокониоза должно включать программу легочной реабилитации для повышения толерантности к физической нагрузке. Большинство программ легочной реабилитации включают в себя тренировку дыхания, упражнения низкой или высокой интенсивности, тренировки на выносливость и силовые упражнения. Эти программы могут также включать санитарное просвещение, психосоциальную поддержку при эмоциональных нарушениях и обучение правильному питанию.

В терминальной стадии пневмокониоза показана трансплантация легких.

В ряде исследований установлена эффективность бронхоальвеолярного лаважа (промывания всего легкого). Бронхоальвеолярный лаваж показан для удаления мокроты, секрета и пыли или профибротических цитокинов из дыхательных путей пациента, чтобы задержать прогрессирование пневмокониоза. Наиболее эффективен на ранних стадиях заболевания. Это инвазивная процедура, на сегодня неизвестно, оказывает ли лаваж всего легкого долгосрочное негативное воздействие на гомеостаз легких.

Лекарственные средства, применяемые при лечении других заболеваний, могут быть эффективными при пневмокониозе. Например, противофиброзный препарат пирфенидон, применяемый при идиопатическом легочном фиброзе (ИЛФ), препараты гидроксихлорохин, глюкокортикостероиды и инфликсимаб, N-ацетилцистеин, никорандил и карведилол могут ингибировать воспаление легких или фиброз, что доказано в экспериментальных моделях пневмокониоза.

Зафиксировано, что глюкокортикостероиды способствуют уменьшению выраженности клинических симптомов у пациентов с хронической бериллиевой болезнью.

Пирфенидон представляет собой пиридиновое соединение, оказывающее антифиброзное действие широкого спектра. Он обладает потенциальным свойством ингибировать легочной фиброз и образование рубцов с помощью регулирования или подавления экспрессии фактора роста фибробластов (FGF), фактора роста соединительной ткани (CTGF), трансформирующего фактора роста (TGF)-β, окислительного фактора и некоторых провоспалительных факторов в легких и почках. Необходимы дальнейшие исследования данного препарата.

Терапия стволовыми клетками имеет огромный потенциал в терапии пневмокониоза, и в настоящее время исследования этого метода лечения продолжаются. В доклинических исследованиях установлено, что введение мезенхимальных стволовых клеток (МСК) внутритрахеально может ингибировать воспаление и фиброз.

Пневмокониоз: осложнения

Пневмокониоз может вести к развитию тяжелых осложнений, представленных в таблице.

Наиболее важными осложнениями асбестоза являются легочный фиброз, приводящий к снижению функции легких и плевролегочным злокачественным новообразованиям.

Между первоначальным воздействием асбеста и развитием мезотелиомы проходит обычно латентный период, продолжительностью не менее 20 лет.

При прогрессировании пневмокониоза возможно развитие легочной гипертензии и легочного сердца.

Пневмокониоз: дифференциальный диагноз

• Рак легких;
• хроническая обструктивная болезнь легких;
• хронический бронхит;
• туберкулез легких;
• саркоидоз.