prof. dr hab. med. Neonila Szeszenia-Dąbrowska
Instytut Medycyny Pracy w Łodzi
SZKODLIWOŚĆ AZBESTU DLA ZDROWIA
BIOLOGICZNE DZIAŁANIE AZBESTU. NASTĘPSTWA ZDROWOTNE NARAŻENIA NA PYŁ AZBESTU. ZAWODOWE CHOROBY AZBESTOZALEŻNE W POLSCE. ZAGROŻENIE ZDROWIA LUDNOŚCI ZWIĄZANE Z ZANIECZYSZCZENIEM ŚRODOWISKA AZBESTEM
Chorobotwórcze działanie azbestu jest wynikiem wdychania włókien zawieszonych w powietrzu. Biologiczna agresywność pyłu azbestu jest związana ze stopniem penetracji i ilością włókien w dolnej części układu oddechowego.
Proces ten zależy od fizycznych i aerodynamicznych cech włókien. Szczególne znaczenie ma średnica poszczególnych włókien, długość odgrywa mniejszą rolę. Włókna cienkie o średnicy poniżej 3 µm przenoszone są łatwiej i odkładają się w końcowych odcinkach dróg oddechowych, podczas, gdy włókna grube, o średnicy powyżej 5 µm, zatrzymują się w górnej części układu oddechowego. Skręcone włókna chryzotylu o dużej średnicy mają tendencje do zatrzymywania się wyżej niż igłowate włókna azbestów amfibolowych, z łatwością przenikające do obrzeży płuca.
Na występowanie i typ patologii wpływa rodzaj azbestu, wymiary tworzących go włókien oraz stężenie włókien i czas trwania narażenia, a więc kumulowana dawka pyłu azbestu w ciągu życia osobniczego, a także efektywność biologicznych mechanizmów oczyszczania układu oddechowego. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że zatrzymywanie chryzotylu w górnych drogach układu oddechowego jest bardziej prawdopodobne, niż zatrzymywanie amfiboli. Usuwanie zaś chryzotylu z płuc jest bardziej skuteczne, a więc retencja amfiboli w płucach jest większa.
Największe zagrożenie dla organizmu ludzkiego stanowią włókna o średnicy mniejszej od 3 μm, i długości powyżej 5 μm tj. tak zwane włókna respirabilne, które z powietrzem dostają się do pęcherzyków płucnych, skąd mogą penetrować tkankę płucną.
Dane literaturowe wskazują, że do najważniejszych cech determinujących zdolność włókien do wywołania nowotworów należą ich fizyczne wymiary, a więc średnica poniżej 3 µm oraz długość powyżej 5 µm. Rakotwórczość włókien krótkich jest dyskusyjna i niewątpliwie są one rakotwórcze w znacznie mniejszym stopniu. Wniosek ten ma istotne znaczenie, gdyż większość tzw. włókien (być może słuszniej byłoby nazywać je wydłużonymi cząsteczkami), które normalnie znajdują się w powietrzu wewnątrz i zewnątrz budynków ma długość mniejszą niż 5 µm.
Jako potencjalnie rakotwórcze należy traktować wszystkie włókna o udowodnionej rakotwórczości u zwierząt, jednakże szacowanie potencjalnego ryzyka powinno uwzględniać zarówno skład chemiczny włókien jak i ich wymiary, biorąc pod uwagę tylko włókna respirabilne o długości przekraczającej 5 µm. Nie istnieje dowód epidemiologiczny wskazujący, że chryzotyl stwarza mniejsze ryzyko raka płuca niż azbest amfibolowy. W praktyce aktualnie zalecane jest traktowanie wszystkich odmian azbestu jako powodujące takie samo ryzyko raka płuca.
Następstwa zdrowotne narażenia na pył azbestu
Pojawianie się patologii będących następstwem ekspozycji na pył azbestu jest zależne od rodzaju ekspozycji. W narażeniu na pył azbestu wyróżnia się ekspozycję zawodową, parazawodową (domową) i środowiskową. Różnią się one w sposób istotny wielkością stężeń włókien, ich rozmiarami, długością trwania narażenia, a co za tym idzie skutkami dla zdrowia i wielkością ryzyka wystąpienia określonych nowotworów złośliwych.
Narażenie zawodowe na pył azbestu może być przyczyną następujących chorób: pylicy azbestowej (azbestozy), łagodnych zmian opłucnowych, raka płuca i międzybłoniaków, a także obturacyjnego przewlekłego zapalenia oskrzeli. W ekspozycji parazawodowej i środowiskowej praktycznie głównym skutkiem, który należy brać pod uwagę jest międzybłoniak oraz wzrost ryzyka raka płuca.
Doniesienia kliniczne i epidemiologiczne sugerują, że z azbestem może być również związane występowanie innych nowotworów: krtani, żołądka i jelit, trzustki, jajnika oraz chłoniaków. Jednak zwiększenie ryzyka w tych grupach nowotworów nie jest wystarczająco pewne, ze względu na rozbieżność wyników w różnych badaniach można je określać jedynie jako prawdopodobne.
Długie okresy między pierwszym narażeniem a pojawieniem się patologii – zwłaszcza nowotworów – oznaczają, że aktualnie wykrywane skutki odnoszą się do warunków pracy, jakie istniały 20-40 lat temu.
Azbestoza, czyli śródmiąższowe zwłóknienie tkanki płucnej z obecnością ciałek lub włókien azbestowych jest główną patologią osób zawodowo narażonych na pył azbestu.
Pierwsze doniesienia o szkodliwym wpływie pyłu azbestu na układ oddechowy przypadają na lata 20-30-te ubiegłego wieku i pochodzą z Anglii. Pojęcie azbestozy jako choroby wywołanej wdychaniem pyłu azbestu wprowadził w 1927 r. Cooke. Zmiany patomorfologiczne w płucach wywołane tymi włóknami zostały opisane przez Gloyne’a w 1933 roku.
Ciężkość azbestozy zależy zarówno od kumulowanej dawki włókien azbestu, jak i okresu, jaki upłynął od pierwszego narażenia. Procesy zwłóknieniowe przebiegają stosunkowo wolno - rzadko objawy kliniczne pojawiają się w okresie krótszym od 10 lat. Powszechnie uznawana jest teza, że pylica azbestowa istotnie zwiększa ryzyko wystąpienia raka płuca.
Włókna azbestowe mogą zalegać w tkance płucnej przez długi okres i proces zwłóknieniowy może się ujawnić po wielu latach od ustania narażenia. Azbestozy nie stwierdza się w warunkach narażeń komunalnych. Stężenia włókien azbestu występujące na stanowiskach pracy są 500-1000x wyższe od stężeń odnotowywanych w środowisku. W przeszłości różnice były znacznie większe, a stężenia w zakładach przetwórstwa azbestu wynosiły ponad 100 tys. włókien/l.
Rozpoznawanie azbestozy, szczególnie jej wczesnych stadiów, stwarza znaczne trudności ze względu na brak swoistości objawów klinicznych choroby, zarówno subiektywnych jak i objawów przedmiotowych oraz zmian radiologicznych.
Największą wartość w diagnozowaniu azbestozy mają zmiany radiologiczne płuc, które charakteryzują się zróżnicowanym stopniem zaawansowania i różną dynamiką. Najczęściej występują one pod postacią nieregularnych cieni linijnych i smużkowatych, umiejscowionych obustronnie w dolnych polach płuc.
W miarę postępu choroby zmiany te mogą doprowadzić do częściowego lub całkowitego zatarcia rysunku płuc łącznie z zatarciem obrysów sylwetki serca. Identyfikacja radiologiczna tych zmian stwarza duże trudności we wczesnych stadiach choroby, ponieważ nie wykazują one żadnych cech swoistych dla narażenia na pył azbestu. Typ i kategorię ilościową zmian pyliczych w płucach oraz zmian opłucnowych o charakterze zgrubień, zwapnień klasyfikuje się w oparciu o Międzynarodową Klasyfikację Pylic (ILO).
Ważnym elementem diagnostycznym pylicy azbestowej jest także ocena stopnia zaburzeń sprawności wentylacyjnej płuc, które u osób eksponowanych na azbest ujawniają się głównie pod postacią zespołu obturacyjnego, charakteryzującego się obniżeniem wartości wskaźnika pojemności dyfuzyjnej płuc. Drugim rodzajem zaburzeń czynnościowych może być upośledzenie zdolności dyfuzyjnej płuc, które ujawnia się zazwyczaj w zaawansowanych stadiach azbestozy i może prowadzić do niewydolności oddechowej.
W 1997 r. opracowany został, przez grupę międzynarodowych ekspertów z ośmiu krajów, dokument „Asbestos, Asbestosis and Cancer: the Helskinki Criteria for Diagnosis and Attribution”. Zawiera on określenie patologii będących skutkiem działania pyłu azbestu, charakterystyczne cechy chorób azbestozależnych oraz kryteria ich diagnozowania.
Zmiany opłucnowe spowodowane pyłem azbestu mogą występować pod postacią odgraniczonych blaszek, zgrubień i odczynów wysiękowych.
Łagodne zmiany opłucnowe nie mają większego znaczenia klinicznego. Zgrubienia opłucnej zwykle towarzyszą procesom włóknienia sąsiadującej tkanki płucnej. Rozlane zwłóknienie i zgrubienia opłucnej obserwowane są w przypadkach dużej ekspozycji. Kliniczny przebieg jest często bezobjawowy lub występują łagodne objawy: duszność, hiperwentylacja. Okres utajenia (latencja) wynosi zwykle 15-30 lat.
Skutkiem zdrowotnym narażenia na azbest jest też rak płuca i międzybłoniak opłucnej lub otrzewnej.
Rak płuca jest najpowszechniejszym nowotworem złośliwym powodowanym przez azbest.
Powiązanie między zawodową ekspozycją na pył azbestu a występowaniem raka płuca po raz pierwszy zostało zasygnalizowane równocześnie przez Lyncha i Smitha w Stanach Zjednoczonych oraz Gloyne’a w Wielkiej Brytanii w 1935 roku, tj. ok. 50 lat po zastosowaniu azbestu na skalę przemysłową. W 1938 roku Nordmann użył sformułowania „rak zawodowy robotników azbestu”, wyprzedzając o wiele lat uznanie azbestu za substancję rakotwórczą.
Przez dalsze 20 lat związek między rakiem płuca a ekspozycją na pył azbestu traktowany był jako wielce prawdopodobna hipoteza. W 1955 r. Doll w pierwszym badaniu uznanym za epidemiologicznie poprawne udowodnił związek przyczynowy między narażeniem na pył azbestu a występowaniem raka płuca. Nowotwory płuca powodowane przez azbest pod względem klinicznym i patomorfologicznym nie różnią się od nowotworów występujących w populacji spontanicznie. Według niektórych autorów wśród raków płuca powodowanych azbestem przeważają gruczolakoraki.
Azbestowe zmiany nowotworowe mają tendencję do umiejscowiania się w dolnej części płuca, w przeciwieństwie do innych nowotworów, których 2/3 umiejscawia się w górnej części pola płucnego. Również częściej niż w populacji ogólnej rozwój nowotworów związanych z azbestem występuje w zewnętrznych częściach płuc niż w głównych oskrzelach. Występujące jednocześnie procesy zwłóknieniowe tkanki płucnej związane z długotrwałym narażeniem na pył azbestu, są czynnikiem pogarszającym rokowanie w tej grupie chorych. Na podstawie badań autopsyjnych, szacowane odsetki występowania raka płuca u osób z azbestozą wahają się w szerokim przedziale od 35 do 87%. Mechanizmy rakotwórczości nieczynnych chemicznie związków, np. azbestu, nie są jeszcze w pełni wyjaśnione. Rakotwórcze działanie azbestu należy w dalszym ciągu rozpatrywać, biorąc pod uwagę: budowę cząsteczki włókna zawierającą w zależności od jego rodzaju kompleks metali, w tym również o właściwościach rakotwórczych (arsen, chrom, nikiel, kadm, ołów, beryl, żelazo, aluminium) lub zanieczyszczenia włókna tymi metalami związane z jego obróbką przemysłową, a także zanieczyszczenia olejami i innymi substancjami organicznymi (policykliczne węglowodory aromatyczne; nowotwory wywołane azbestem jako włóknem chemicznie nieczynnym; fizyczne właściwości włókien. Najbardziej prawdopodobne wydaje się wiązanie siły patogennego działania różnych włókien zarówno z ich właściwościami fizycznymi, jak i chemicznymi. Obecnie brak jest jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, czy azbest rozpoczyna, czy ułatwia proces rozwoju raka płuca, a więc czy jest inicjatorem, czy promotorem procesu nowotworowego. Przeważają poglądy, że w przypadku raka płuca włókna azbestu są promotorem procesu nowotworowego, zainicjowanego przez inny kancerogen. Rozpatruje się także rolę azbestu jako czynnika przenoszącego inny kancerogen środowiskowy do podstawowych komórek nabłonkowych, np. benzopiren, nikiel, chrom.
Istnieją dostateczne dowody epidemiologiczne pozwalające stwierdzić, że wszystkie typy azbestu zwiększają ryzyko wystąpienia raka płuca. Zagrożenie zachorowaniem na raka płuca w badanych populacjach zawodowo narażonych na pył azbestu wykazuje duże zróżnicowanie w zależności od typu włókna, technologii przetwórstwa, zawartości włókien respirabilnych w pyle, średnicy, długości, kształtu włókna, stężenia pyłu, liczby lat pracy w warunkach narażenia i ogólnej dawki pyłu.
Obecnie niemożliwe jest oddzielenie przypadków raka płuca spowodowanych paleniem od przypadków spowodowanych narażeniem na azbest. Nowotwory te, jeśli chodzi o postać histopatologiczną, nie różnią się.
Badania występowania raka płuca w zależności od palenia papierosów i narażenia na azbest wśród izolarzy wykazały multyplikatywny charakter działań obu tych czynników
Jeśli ryzyko zgonu z powodu raka płuca wśród osób nigdy niepalących i nienarażonych na pył azbestu przyjęto jako 1,0, to wśród nigdy niepalących i narażonych na pył azbestu wyniosło ponad 5, wśród palących, ale nienarażonych na pył azbestu było ponad dziesięciokrotnie wyższe, zaś wśród osób palących i narażonych na pył azbestu ryzyko to było ponad 50-krotnie zwiększone (Hammond, 1979).
Największe ryzyko raka płuca, 4-7-krotnie zwiększone, a dla intensywnie palących 50-krotnie zwiększone w porównaniu z populacją referencyjną odnotowano wśród osób narażonych na mieszaniny włókien chryzotylu, amozytu i krokidolitu, występujących w bardzo dużych stężeniach, zwłaszcza w pracach izolacyjnych na statkach oraz przy usuwaniu starych izolacji; duże - 19‑krotnie zwiększone ryzyko raka płuca stwierdzono wśród osób narażonych na pył azbestu, zatrudnionych przy produkcji wyrobów tekstylnych. Tak wysokie wartości ryzyka są spowodowane długotrwałym narażeniem na wysokie stężenia pyłu zawierającego wysoki odsetek respirabilnych włókien azbestu, powstających w procesach miażdżenia surowca w przemyśle tekstylnym. Okres latencji raka płuca w populacjach narażonych zawodowo określa się liczbą lat od pierwszej ekspozycji na pył azbestu do zgonu spowodowanego nowotworem. Okres ten nie został dotąd dla raka płuca precyzyjnie określony. Pojedyncze nowotwory związane z narażeniem na azbest zaobserwować można już po 10-14 latach od pierwszego narażenia. Przyjmuje się , że największe ryzyko zgonu występuje w okresie 20-35 lat od pierwszej ekspozycji. Odnotowano w piśmiennictwie skrócenie okresu latencji do 16 lat, a nawet do 5-14 lat. Podtrzymywany jest także pogląd, że okres utajenia nowotworu zależy od dawki; niskie dawki wydłużają okres latencji. Niektórzy z autorów (Liddell, 1986) na podstawie wyników badań stwierdzają, że nie ma żadnego dowodu na podtrzymywanie tezy o zależności okresu latencji od dawki pyłu. Znaczne skrócenie okresu latencji (do 5-14 lat) obserwowano w populacjach po raz pierwszy eksponowanych na duże stężenie pyłu w tzw. wieku rakowym, czyli powyżej 45 r. życia. Stwierdzono więc, że okres latencji nowotworu zależy nie tylko od dawki, ale także od wieku, w którym ma miejsce pierwsza ekspozycja. Jest to wniosek niezwykle istotny dla profilaktyki tych schorzeń. Oszacowany wzrost ryzyka względnego (RR) zapadalności na raka płuca wynosi 0,5 do 4% dla każdego roku ekspozycji w kategoriach „włókno-rok”.
Dwukrotne zwiększenie ryzyka względnego (RR) raka płuca powoduje dawka kumulowana 25 i więcej włókno-lat ekspozycji
Podobny wzrost ryzyka powodowany jest zatrzymaniem w płucach ok. 2 mln włókien (> 5 μm długości) na 1 gram suchej tkanki płucnej. Przyjmuje się, że jeden rok znacznej ekspozycji na pył azbestu jest okresem wystarczającym do zwiększenia ryzyka. Przy ekspozycji umiarkowanej do zwiększenia ryzyka wystarczające jest 5-10 lat narażenia, zaś u osób narażonych na chryzotyl jako kryterium raczej należy kierować się historią zawodową niż pomiarem liczby włókien.
Międzybłoniak opłucnej - rzadko występujący nowotwór złośliwy - jest przedmiotem znacznego zainteresowania ze względu na udowodniony związek przyczynowy z ekspozycją na pył azbestu zarówno zawodową jak i środowiskową.
Pierwsze doniesienie Wagnera (1960), wykazujące endemiczne występowanie międzybłoniaka opłucnej wśród mieszkańców w rejonie kopalń krokidolitu w obecnej Republice Południowej Afryki, spowodowało znaczny wzrost zainteresowania tym nowotworem i podejmowanie badań dotyczących tego problemu.
Międzybłoniak złośliwy wywodzi się z komórek mezodermy, mezotelium lub z komórek mezenchymy położonej pod błonami surowiczymi jam ciała: opłucnej, osierdzia, otrzewnej, osłonki jądra. Jest to nowotwór w przeszłości występujący bardzo rzadko, którego odrębność histopatologiczna jeszcze w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku budziła wątpliwości wśród patologów. W Międzynarodowej Klasyfikacji Chorób i Przyczyn Zgonów został on wyodrębniony dopiero w 1965 roku i uznany tym samym za nowotwór pierwotny z typowymi objawami klinicznymi i obrazem histopatologicznym. Pierwszy opis międzybłoniaka opłucnej przedstawiony przez patologa francuskiego Józefa Lieutauda pochodzi z 1767 roku. Termin "międzybłoniak" zastosował Du Bray i Rosson w 1920 roku.
Międzybłoniaki opłucnej są nowotworami trudnymi do diagnozowania histopatologicznego, zwykle wymagającymi wykluczenia istnienia pierwotnego guza o innym umiejscowieniu. We wczesnych stadiach międzybłoniaka brak jest objawów. Nowotwory te charakteryzują się wysoką śmiertelnością oraz krótką przeżywalnością wynoszącą około półtora roku od momentu wystąpienia najczęstszych objawów klinicznych w postaci trudności oddechowych, bólów w klatce piersiowej, kaszlu, wysięku w jamie opłucnej. Międzybłoniaki są nowotworami występującymi na ogół powyżej 65 roku życia, a więc dotyczą ich wszystkie trudności związane z ustalaniem i klasyfikacją przyczyn zgonu u osób w starszym wieku.
Nagromadzone wyniki licznych badań epidemiologicznych i eksperymentalnych związku przyczynowego międzybłoniaka i ekspozycji na pył azbestu pozwoliły na następujące ustalenia:
- Około 80% frakcji etiologicznej międzybłoniaka opłucnej związane jest z ekspozycją na pył azbestu.
- Główną rolę w etiologii międzybłoniaka opłucnej odgrywa azbest niebieski (krokidolit), znacznie mniejszą amozyt i tremolit.
- Międzybłoniak opłucnej związany jest zarówno z ekspozycją zawodową jak i środowiskową.
- Nie istnieje bezpieczna granica stężenia włókien we wdychanym powietrzu jednakże uważa się, że znaczne ryzyko występuje przy masywnych narażeniach.
- Latencja nowotworu, tj. okres od pierwszego kontaktu z azbestem do ujawnienia międzybłoniaka, jest bardzo długi i zwykle wynosi od 30 do 50 lat.
- Nie stwierdzono zależności między występowaniem międzybłoniaka opłucnej a palaniem papierosów.
Nie istnieje bezpieczna granica stężenia włókien we wdychanym powietrzu, przy zachowaniu której nie występuje międzybłoniak opłucnej w populacji narażonej
1. Air Quality Guidelines WHO, Regional Office for Europe, Copenhagen, 1987, No 23, 182-199,
2. Banaei A, Auvert B, Goldberg M., Gueguen A., Luce D., Goldberg S.:Future trends in mortality of French men from mesothelioma. Occup. Environ. Med. 2000, 57, 488-494.
3. Bianchi C., Brollo A., Ramani L., Zuch C.: Asbestos‑related mesothelioma in Monfalcone, Italy. Am. J. Ind. Med. 1993, 24, 2, 149‑160.
4. Corn J.K.: Environmental Public Health Policy for Asbestos in School, s. 140, CRC Press LLC, 2000.
5. Gilg Soig Ilg A., Bignon J., Valleron A.J.: Estimation of the past and future burden of mortality from mesothelioma in France. Occup. Environ. Med. 1998, 55, 760-765.
6. Henderson D.W.: Asbestos and cancer: Introductory remarks. Asbestos, Asbestosis and Cancer People and work. Research reports 14. FIOH, Helsinki 1997, 5-7.
7. Hillerdal G.: Mesothelioma: cases associated with non-occupational and low dose exposures. Occup. Environ. Med. 1999. 56, 503-513.
8. Hilliard A.K., Lovett J.K., McGavin C.R.: The rise and fall in incidence of malignant mesothelioma from a British Naval Dockyard, 1979-1999. Occup. Med., 2003, 53, 209-212.
9. Hughes J.M., Weill H.: Asbestosis as a precursor of asbestos related lung cancer: results of a prospective mortality study. Brit. J. Ind. Med. 1991, 48, 229‑233.
10. Huuskonen M.S., Karjalainen A., Tossavainen A., Rantanen J.: Asbestos and cancer in Finalnd. Med. Lav. 1995, 86, 5, 426-434.
11. Huuskonen M.S., Koskinen K., Tossavainen A., Karjalainen A., Rinne J.P. Rantanen J.: Commentary, Finnish Institute of Occupational Health Asbestos Program 1987-1992. Am.J. Ind. Med. 1995, 28, 123-142.
12. Karjalainen A., Pukkala E. Mattson K., Tammilehto L., Vainio H.: Trends in mesothelioma incidence and occupational mesothelioma incidence and occupational mesotheliomas in Finland in 1960-1995. Scand. J. Work Environ. Health, 1997, 23, 266-270.
13. Kjellstrom T., Smartt P.: Increased mesothelioma incidence in New Zeland. NZ Med. J., 2000, 133, 485-490.
14. Langard S., Haug T.: Screening and early diagnosis of asbestosis and asbestos-related cancers, w: Asbestos, Asbestosis and Cancer People and work. Research reports 14. FIOH, Helsinki 1997, 85-91
15. Leigh J., Davidson P., Hendrie L., Berry D.: Malignant mesothelioma in Australia, 1945 to 2000. J. Occup. Health Safety – Aust. NZ. 2001, 17, 453-470.
16. Leigh J.: Predicting future numbers of cases of asbestos-related disease in Australia. In: Asbestos-related diseases: Setting the National Research Agenda 1996 to 2006. Sydney, June 1996.
17. Lemen R.A.: Asbestos related disease in the United States. Med. Lav. 1995, 86, 411-425.
18. Magnani C., Bellis D., Borgo G., Botta M., Ivaldi C., Mollo F., Terracini B.: Incidence of mesotheliomas among people environmentally exposed to asbestos. Eur. Respir. Rev. 1993, 3:11, 105-107.
19. Magnani C., Borgo D., Betta G.P., Botta M., Ivaldi C., Mollo F., Scelzi M., Terracini B.: Mesothelioma and non-occupational environmental exposure to asbestos. Lancet 1991, 338, 50.
20. Nicholson W.J., Raffn E.: Recent data on cancer due to asbestos in the U.S.A. and Denmark. Med. Lav. 1995, 86, 5, 393-410.
21. ...
DACHY