Occup Environ Med 1998;55:657–660
Связь между воздействием кремнезема и риском саркоидоза
Vilhjalmur Rafnsson, Olafur Ingimarsson, Ingimar Hjalmarsson, Holmfridur Gunnarsdottir
Department of Preventive Medicine, University of Iceland, Reykjavik, Iceland, Department of Occupational Medicine, Administration of Occupational Safety and Health, Reykjavik, Iceland, Health Care Centre and Hospital of Husavik, Husavik, Iceland
Реферат
Цель: установление возможной связи между воздействием кремнезема и аутоиммуннными болезнями. Мы исследовали группу пациентов, подвергнутых воздействию кизельгура и кристобалита и оценили возможную связь этого воздействия с саркоидозом. Методы: жители района, обслуживаемого единственным центром скорой медицинской помощи и клиникой составляли основу исследования. Случаи саркоидоза были идентифицированы из отчетов клиники согласно клиническим, радиологическим и гистологическим критериям. Группа контроля была отобрана случайно из населения района. Информация о воздействии кристаллического кремнезема, кристобалита, была получена при анализе отчетов, которые включали всех работавших на добыче и переработке кизельгура и тех, кто участвовал в погрузке готового продукта. Результаты: были обнаружены 8 случаев саркоидоза, 6 из которых были в изучаемой группе. OR при доверительном интервале = 95 % было 13.2 (диапазон от 2.0 до 140.9). Заключение: OR было высоким и имелись некоторые признаки дозозависимого ответа, что поощряет дальнейшие исследования. По нашим данным, это - первое исследование, указавшее на связь между саркоидозом и воздействием кристаллического кремнезема, кристобалита.
Введение
Хотя этиология саркоидоза неизвестна, он характеризуется интенсивная клеточной иммунной реакцией в местах активности болезни (1). Саркоидоз - часто доброкачественная болезнь, которая часто обнаруживается случайно, поскольку имеет тенденцию быть бессимптомной и может исчезать без лечения. Диагноз саркоидоза основан на клинических симптомах и патологических изменениях, которые являются совместимыми с саркоидозом, когда другие болезни исключены.
Рабочая группа под эгидой International Agency for Research on Cancer (IARC) недавно оценила онкогенность кремнезема, попадающего в организм ингаляционно в форме кварца или кристобалита и классифицировала их как ''канцерогены'', что отличается от их предыдущей классификации ''вероятные канцерогены'' (2).
Недавно обсуждалась связь между воздействием кремнезема и некоторым аутоиммуннными болезнями (3), включая системный склероз, ревматоидный артрит, системную красную волчанку и хроническую почечную болезнь. Авторы предложили некоторые вероятные механизмы такой связи и это заставляет нас проводить дальнейшие исследования связи между воздействием кремнезема и аутоиммуннными состояниями.
Более 10 лет назад мы представили данные, что саркоидоз, возможно, более обычен в группе, подвергнутой воздействию кремнезема в форме кристобалита (4). Эта группа состояла из рабочих, участвующих в добыче и обработке кизельгура, у которых ранее оценивался риск развития рака легкого (5). Добыча кристобалита производится в северной части Исландии и наблюдение за здоровьем рабочих проводилось в местном центре первичной медицинской помощи.
Материалы и методы
Население района (приблизительно 4500 человек), которое обслуживается центром скорой медицинской помощи и клиникой в городе Husavik, являлись основой исследования. Население было идентифицировано по Национальному регистру, который в соответствии с законом, должен храниться в Статистическом Бюро Исландии, в котором регистрируют каждого, проживающего в Исландии начиная с 1951 г. центр скорой медицинской помощи и клиника являются единственными медицинскими учреждениями в районе, ответственными за первичное и вторичное здравоохранение населения района, включая рабочих на добыче кизельгура на озере Myvatn.
Кизельгур состоит из кремнистых остатков микроскопического растения, диатомовой водоросли, большие отложения которой находятся на озере Myvatn. Отложения толщиной несколько метров откачивается из озера, высушивается с использованием геотермальных вод и просеиваются. При дальнейшей обработке производится прокаливание, где большая часть кизельгура из аморфного состояния трансформируется в кристаллическую форму, которая содержит до 70 % кристобалита и 1-2 % кварца (6).
Информация относительно случаев саркоидоза была получена из файлов центра скорой помощи и клиники. Выбранные случаи должны были удовлетворять по крайней мере 3 из 5 следующих критериев: (a) легочные или общие симптомы, (b) паренхиматозные изменения или увеличенные лимфатические узлы на рентгенограмме, (c) гистопатологическое подтверждение саркоидоза, (d) узловатая эритема, (e) доброкачественный курс болезни, с регрессом легочных и других симптомов.
Разрешение на выполнение исследования было получено от комиссии по защиты информации. Случаи саркоидоза и группа контроля были взяты из файла, который включал всех рабочих, работавших на добыче кизельгура и тех, кто работал на погрузке конечного продукта. Это оказалось возможным посредством персональный идентификационного 10 знакового номера, уникального для каждого Исландца; тот же самый номер используется в Национальном регистре. Таким образом было установлено, подвергались ли пациенты и группа контроля воздействию кизельгура.
Добыча кизельгура началась в 1967 г. В соответствии с требованием властей, органы здравоохранения Исландии завели файлы на каждого рабочего, участвующего в добыче кизельгура. Файлы включили информацию, когда рабочий начинал и заканчивал работу. Также, платежные ведомости были доступны для тех, кто работал на погрузке готовой продукции. Таким образом оказалось возможным получить информацию относительно того, сколько часов каждый рабочий подвергался воздействию кизельгура.
Другая инициатива руководства службы здравоохранения состояла в том, что рабочие проходили ежегодную проверку здоровья в центре медицинской помощи Husavik; однако, рентгенограммы делались только каждый второй или каждый пятый год, начиная с 1980 г. Случаев силикоза среди рабочих диагностировано не было.
Количество вдыхаемого кристобалита имело значительные вариации. В 1978 г. средние величины вдыхаемого кристобалита составили 0.6, 0.3, 0.2 и 0.1 mg/m3 для грузчиков, операторов сушки, обслуживающего персонала и уборщиков, соответственно (6). Хотя условия работы с тех пор улучшились, все же средние значения вдыхаемого кристобалита в 1981 г. составили 0.02 mg/m3 на погрузке и 0.05, 0.002, 0.01, и 0.06 mg/m3 для упаковщиков, операторов сушки, обслуживающего персонала и уборщиков, соответственно. Предельно допустимая концентрация для кристобалита в Исландии составляет 0.05 mg/m3 (7).
Результаты
Было обнаружено 8 случаев саркоидоза, из которых 6 подвергались воздействию кизельгура и кристобалита. Эти 6 случаев были распределены по категориям производимой работы, но связи увеличения риска с родом работы обнаружено не было.
Обсуждение
OR было увеличено для пациентов, подвергнутых воздействию кизельгура и кристобалита и имелись признаки наличия дозозависимого ответа. Хотя целью исследования не было определение заболеваемости саркоидозом в изучаемом районе, она может быть оценена на основе числа жителей, числа лет наблюдения и числа случаев саркоидоза и составляет 9.3/100 000. Это гораздо выше заболеваемости во всей Исландии, которая в 1978 г. была оценена в 0.5-2.7/100 000 (9).
Обсуждение биологического правдоподобия связи между воздействием кремнезема и аутоиммуннными состояниями ранее упоминалась (3), но медицинская литература по кремнезему и саркоидозу крайне скудна. Кожная кремнеземная гранулема отличается от кожного саркоидоза, который, как известно, развивается в старых шрамах, загрязненных кремнеземом в кристаллической или стекловидной форме (11). Было предложено, что гранулематозная инфильтрация старого шрама должна рассматриваться как саркоидоз шрама, когда присутствует наряду с другими проявлениями саркоидоза (11). Согласно данным Eggelmeijer с коллегами (11), большинство пациентов с саркоидозом шрама имели кремнезем в инфильтратах, что подчеркивает подобие между саркоидозом шрама и кремнеземной гранулемой. В свете этого, представляет интерес описание пациента, у которого кремнеземная гранулема развилась в саркоидоз шрама (12).
Было предположено, что кремнезем может действовать подобно бериллию и цирконию, порождая реакцию, которая может приводить к гистологической картине, идентичной саркоидозу (14). Были обсуждены предварительные клинические, гистологические и радиологические подобия между бериллиевой болезнью и саркоидозом (15) и была подчеркнута важность дальнейшего изучения воздействия бериллия. Считается, что сосуществование этих двух болезней маловероято. Сообщалось об увеличеннии содержания бериллия в легких и средостенных лимфатических узлах (15). Напротив, о сосуществовании силикоза и саркоидоза было сообщено в ряде случаев из Германии (16). Hubener с коллегами также ссылается на несколько историй болезни с ассоциациацией силикоза и саркоидоза (16).
Было предположено, что воздействие кристаллического кремнезема влияет на иммунную систему, что привлекло внимание к возможной связи этого воздействия с аутоиммунными болезнями (3). Может ли это объяснить канцерогенные свойства кремнезема или нет, будет центром будущих исследований (18).
Недавнее исследование показало, что риск саркоидоза был статистически связан с вербовкой в ВМФ США на авианосцы (19). Исследование было инициировано пациентом, выяснявшим, связан ли его саркоидоз, диагностированный в 1974 г. с воздействием окружающей среды в течение его службы на флоте. Диагноз был основан на рентгенограмме, показавшей двустороннюю гвнутрирудную лимфаденопатию без паренхиматозной болезни и неказеозные гранулемы при биопсии лимфатического узла. Пациент связывал свои симптомы с работой по размолу антизаносного материала на борту авианосца в течение предшествующих 2 лет. В 1987 г. у этого пациента был диагностирован пневмокониоз после того, как минеральные частицы были идентифицированы при биопсии легкого, и накопление минерала было приписано работе на борту авианосца (19).
Отчет не описывает природу этого минерала, но, если связь между воздействием кизельгура или кристобалита и саркоидоза имеет причинный характер, это дополняет наши знания о сложном воздействии кремнезема на здоровье человека и усиливает требования за контролем этого воздействия.
Мы обнаружили увеличенный риск саркоидоза среди рабочих, подвергнутых воздействию кизельгура и кристобалита. Биологическая уместность такой ассоциации также интересна ввиду факта, что оценка канцерогенности кристобалита недавно была пересмотрена.