Pneumokoniose

Epidemiologie und Ätiologie

Definition und Formen

Bei einer Pneumokoniose handelt es sich um Veränderungen der Lunge Lunge Lunge: Anatomie bedingt durch eine inhalative Aufnahme von anorganischem Staub. Durch die Staubablagerungen kommt es zu Lungenparenchymveränderungen. Nach der Ansicht einiger Lungenexpert*innen sollte der Begriff „Pneumokoniose“ auch Krankheiten umfassen, die durch chemische Dämpfe verursacht werden aber dies ist keine weitverbreitete Ansicht und wird an dieser Stelle nicht weiter erörtert. Pneumokoniosen zählen zu den Berufserkrankungen.

Häufigste Ursachen:

• Silikose (Quarzstaublunge): verursacht durch kristalline Kieselsäure/Quarzstaub (< 5 Mikrometer)
• Asbestose: verursacht durch Inhalation von Asbestfasern (kristalline hydratisierte Silikate) < 10 Mikrometer
• Kohlenbergarbeiter-Pneumokoniose oder Anthrakose: verursacht durch Kohlenstaub oder Rußpartikel
• Berylliose: auch als chronische Berylliumerkrankung bezeichnet, verursacht durch das Einatmen von Beryllium (Erdalkalimetall, leichter als Aluminium, stärker als Stahl)

Weniger häufige Ursachen:

• Siderose: verursacht durch Inhalation von Eisenstaub/Eisenoxid, bei Schweißer*innen zu beobachten.
• Stannose: verursacht durch Zinnstaub, betrifft Arbeiter*innen, die es abbauen.
• Baritose: verursacht durch Bariumsulfat/Bariumstaub, betrifft Arbeiter*innen, die es abbauen.
• Hartmetall-Pneumokoniose:
  • Verursacht durch Kobalt mit oder ohne Wolframkarbid (hochschmelzende Metalle).
  • Betroffen sind Arbeiter*innen, die diese Metalle verarbeiten sowie Diamantpolierer*innen.
• Talkose:
  • Verursacht durch Talkstaub, der aus kristallinem wasserhaltigem Magnesiumsilikat besteht.
  • Betrifft Arbeiter*innen in Industrien, die Keramik, Papier, Kunststoffe, Gummi, Farben und Kosmetik herstellen oder verarbeiten

Epidemiologie

• Silikose:
  • Häufigste Form der berufsbedingten Lungenerkrankung/Penumokoniosen
  • Derzeit sind weltweit > 2 Millionen Arbeiter*innen Quarzstaub ausgesetzt.
  • Im Jahr 2016 schätzte die Global Burden of Disease Study 10.400 Todesfälle pro Jahr und 210.000 verlorene Lebensjahre durch Silikose.
  • Inzidenz und Mortalität sind in den letzten Jahrzehnten durch besseren Schutz am Arbeitsplatz und bessere Vorschriften zurückgegangen.
  • In Deutschland ist die Silikose selten geworden (2005 waren nur noch 1011 Silikose-Patient*innen unter den 5168 Pneumokoniose-Patient*innen).
• Asbestose:
  • 150.000 Fälle und 3.600 Todesfälle im Jahr 2015.
  • Die Exposition ist aufgrund der Durchsetzung von Umweltvorschriften stark zurückgegangen.
  • Asbest ist das am häufigsten vorkommende Karzinogen.
• Anthrakose :
  • Häufige Erkrankung unter Bergleuten
  • Geschätzte Prävalenz von 30%
• Berylliose:
  • Seltene Form der Pneumokoniose.
  • Die Gesamtprävalenz unter exponierten Arbeitnehmer*innen reicht von 1–5 %.

Risikofaktoren

• Silikose:
  • Berufsbedingt Exposition:
    • Bergbau-, Sandstrahl-, Steinbruch-, Keramik- und Gießereiarbeiter*innen
    • Beim Schleifen, Steinschneiden, Fiberglas und Glasherstellung
• Asbestose:
  • Berufsbedingte Exposition:
    • Schiffbau, Dachdecker*innen, Klempner*innen, Asbest-Zement-, Abbruch- und Instandsetzungsarbeiten
  • Nichtberufliche Exposition:
    • Familienmitglieder exponierter Arbeiter*innen, geologische Quellen, Rauchen (beschleunigt das Fortschreiten der Krankheit).
• Anthrakose: Bergleute
• Berylliose:
  • Beruflichsbedingte Exposition:
    • Luft- und Raumfahrt, Keramik- und Metallindustrie; elektronische Reparatur; Schmuckhersteller*innen; und Zahnärzt*innen
  • Nichtberufliche Exposition:
    • Familienmitglieder von Arbeitnehmer*innen oder Personen, die höchstens 8 km von einer Beryllium-Produktionsstätte entfernt wohnen.

Pathophysiologie

1. Eingeatmete toxische Fasern können vom Körper nicht verstoffwechselt werden und reichern sich in den Alveolargängen an.
   • Die gefährlichsten Partikel sind 1 bis 5 µm groß, da sie bis in die terminalen kleinen Atemwege und Alveolen transportiert werden können und sich dort absetzen und Entzündungen und Fibrose hervorrufen.
   • Asbest kommt in zwei unterschiedlichen geometrischen Formen vor, 90 % als Weißasbest wie Chrysotil und 10 % als doppelkettige Amphibolformen.
   • Amphibolasbestfasern sind pathogener (insbesondere für die Entwicklung von Mesotheliom) als Chrysotilen, da sie weiter wandern und tiefer in Gewebe eindringen können.
2. Die Fasern werden von Makrophagen Makrophagen Zellen des angeborenen Immunsystems phagozytiert, die einer Lyse unterliegen und Zytokine freisetzen.
3. Die Zytokine lösen eine entzündliche Reaktion aus, die zu einer Obstruktion der Atemwege führt und Fibroblasten stimuliert.
4. Eine fibrotische Narbenbildung führt zu einer Verdickung der Atemwege, einer verminderten Elastizität und einem gestörten Gasaustausch.

Faserspezifische Pathogenese :

• Progressive massive Fibrose (PMF)
  • Kann sowohl bei Silikose als auch bei Anthrakose auftreten.
  • Stellt eine Entwicklung von der einfachen Form der Pneumokoniose mit kleinen Knötchen zu der komplizierten Form dar, wenn die Knötchen zu größeren Konglomeraten verschmelzen, die sich zu einer progressiven massiven Fibrose entwickeln können.
• Asbestose betrifft zuerst die unteren Lungenlappen und die Pleura Pleura Pleura (ungewöhnlich bei anderen interstitiellen Lungenerkrankungen).
• Silikose, Anthrakose und Berylliose betreffen zuerst die oberen Lungenlappen.
• Berylliose führt zur Entwicklung von nicht verkäsenden Granulomen (verzögerte Überempfindlichkeitsreaktion).
  • Direkter Kontakt mit Berylliumdämpfen oder -stäuben kann exponierte Körperbereiche wie die Augen oder die Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion verletzen.
  • Es kann zu einer Sensibilisierung kommen.

Faktoren mit Einfluss auf den Krankheitsverlauf:

• Größe, Art und physikalisch-chemische Reaktivität der eingeatmeten Fasern
• Expositionsdauer (Krankheit kann auch nach Expositionsende fortschreiten)
• Intensität der Exposition (Dosis-Wirkungsbeziehung)
• Eine genetische Anfälligkeit des Individuums ist wahrscheinlich, da nur ein geringer Prozentsatz der exponierten Personen berufsbedingte Atemwegserkrankungen entwickelt: Mutationen der HLA-DPB1-Gens bedingen eine höhere Anfälligkeit für Beryllium.
• Rauchgewohnheiten und Exposition gegenüber anderen Toxinen/Schadstoffen

Klinik

Allgemeine Zeichen und Symptome

• Progressive Belastungsdyspnoe
• Trockener Husten
  • Kann morgens produktiv sein, mit klarem bis weißem Auswurf, oder gelb, eitrig, bei gleichzeitiger bakterieller Lungenentzündung Lungenentzündung Pneumonie (Lungenentzündung).
  • Gelegentlich kann es auch zum Auswurf von schwarzem Sputum kommen.
• Inspiratorisches Rasseln oder Knistern
• Trommelschlegelfinger bei fortgeschrittener Erkrankung
• Eine Berylliose zeigt sich auch seltener mit Fieber Fieber Fieber, Brustschmerzen Brustschmerzen Brustschmerzen, Arthralgien, Gewichtsverlust und Knötchen an den exponierten Hautbereichen.

Beginn

Der Beginn hängt von der Intensität und Dauer der Exposition sowie von der Art des eingeatmeten Staubs ab.

• Eine Silikose tritt normalerweise nach > 10 Jahren Exposition auf, kann sich aber auch nach mehreren Monaten intensiver täglicher Exposition manifestieren.
• Eine Asbestose tritt nach > 20 Jahren Exposition auf.
• Eine Anthrakose manifestiert sich nach längerer Exposition (> 10 Jahre).
• Eine Berylliose tritt innerhalb von Wochen bis Jahrzehnten nach der ersten Exposition auf. Die Progressionsrate von der Sensibilisierung zur Erkrankung kann zwischen 6–8 % variieren.

Komplikationen

• Tuberkulose Tuberkulose Tuberkulose (erhöhtes Risiko bei Silikose)
• Bronchialkarzinom (häufigste neoplastische Komplikation)
  • Entwicklung > 15 Jahre nach Exposition.
  • Eine erhöhte Exposition ist mit einem höheren Risiko für Lungenkrebs verbunden.
• Mesotheliom (insbesondere bei Asbestose)
  • Kann sich bereits 1–2 Jahre nach intensiver Asbestexposition oder später, bis zu 40 Jahre nach Exposition, entwickeln.
• Pulmonale Hypertonie Pulmonale Hypertonie Pulmonale Hypertonie, Corpulmonale, Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz und Rechtsherzinsuffizienz.
• Caplan-Syndrom (eine Art Pneumokoniose mit intrapulmonalen Knötchen in Kombination mit rheumatoider Arthritis).

Diagnostik

Die Diagnose einer berufsbedingten Lungenerkrankung beruht auf 4 wesentlichen Kriterien:

1. Dokumentierte Expositionsanamnese gegenüber einem bekannten toxischen Agens.
2. Eine typische Latenzzeit zwischen Exposition und Symptomen.
3. Klinisch-radiologische Merkmale, die mit den bekannten Merkmalen der Krankheit kompatibel sind.
4. Ausschluss anderer Erkrankungen, die die Befunde erklären könnten.

Röntgen-Thorax

Lungenfunktionstests

Die meisten Fälle von Pneumokoniose zeigen in der Spirometrie Spirometrie Lungenfunktionstests ein restriktives Lungenerkrankungsmuster.

• ↓ funktionelle Vitalkapazität (FVC) und gesamte Lungenkapazität Gesamte Lungenkapazität Atemmechanik
• ↓ Diffusionskapazität (DL _CO )
• Einsekundenkapazität (FEV ₁ )/FVC-Verhältnis (kann verringert sein, wenn der Betroffene auch Raucher ist = gemischte restriktive und obstruktive Lungenerkrankung)

Labordiagnostik

• In der Regel nicht hilfreich bei der Sicherung der Diagnose, kann aber zum Ausschluss infektiöser Komplikationen dienen.
• Beryllium-Lymphozyten-Transformationstest (BePLT): Methode der Wahl zur Diagnose einer Beryllium-Sensibilisierung oder Berylliose.
  • Mononukleäre Zellen des Betroffenen (aus Blut oder durch bronchoalveoläre Lavage gewonnen), die verschiedenen Konzentrationen von Berylliumsalzen ausgesetzt waren
  • Eine erhöhte Lymphozytenproliferation stellt ein positives Ergebnis dar.

Bestätigungstests

• Hochauflösende Computertomographie Computertomographie Computertomografie (CT)
• Bronchoskopie mit bronchoalveolärer Lavage (BAL): zum Ausschluss einer Infektion oder Malignität
• Videoassistierte transthorakale oder offene Biopsie:
  • Goldstandard für die Diagnose, aber selten erforderlich; sollte lediglich eingesetzt werden, um eine maligne Erkrankung auszuschließen oder wenn keine bekannte Vorgeschichte einer Exposition gegenüber Mineralstaub bekannt ist.
  • Eine Silikose zeigt Knötchen mit Kieselsäurepartikeln, die sich normalerweise in einer zentralen hyalinisierten Region befinden, die von konzentrischen Kollagenfasern umgeben ist.
  • Eine Asbestose kann selten Asbestkörper aufweisen, die sich mit Berliner-Blau positiv färben lassen und als hantelförmige und goldbraune spindelförmige Stäbchen erscheinen.

Therapie

• Es gibt keine definitive Behandlung der Pneumokoniose, unabhängig des klinischen Stadiums.
• Es wird eine sofortige Beendigung der Exposition sowie ggf. eine Beendigung des Rauchens empfohlen, wobei das Meiden der Exposition das Fortschreiten der Krankheit möglicherweise nicht verhindert.
• Die Therapie erfolgt weitgehend symptomatisch und zielt darauf ab, eine weitere Progression und Komplikationen zu verhindern.
  • Prophylaktische Impfung Impfung Impfung gegen Grippe und Pneumokokken
  • Bei Hinweisen auf eine obstruktive Grunderkrankung kann eine Therapie mit Bronchodilatatoren Bronchodilatatoren Asthma-Medikamente erwogen werden.
  • Zur Linderung von Dyspnoe Dyspnoe Dyspnoe (Atemnot/Luftnot) ist oft eine Sauerstofftherapie erforderlich.
  • Eine frühzeitige systemische orale Glukokortikoidtherapie kann die Symptome lindern, das Erscheinungsbild der Lunge Lunge Lunge: Anatomie in der Bildgebung verbessern und die Ergebnisse der Lungenfunktionstests normalisieren.
  • Immunsuppressiva Immunsuppressiva Immunsuppressiva (z. B. Methotrexat , Azathioprin) sind eine Therapie-Option für Patient*innen, die gegenüber Glukokortikoiden refraktär sind oder bei denen Nebenwirkungen auftreten.
• Bei fortgeschrittener Pneumokoniose mit respiratorischer Insuffizienz wurden bereits Lungentransplantationen durchgeführt
• Lungenrehabilitation kann die Lebensqualität verbessern; umfasst die Aufklärung der Patient*innen, Bewegungs-/Atemtraining, Ernährungsberatung und psychosoziale Unterstützung

Differentialdiagnosen

Zu den Differentialdiagnosen von Pneumokoniosen durch mineralische Stäube zählen folgende Erkrankungen:

• Idiopathische Lungenfibrose Idiopathische Lungenfibrose Idiopathische Lungenfibrose: häufigste interstitielle Lungenerkrankung, gekennzeichnet durch irreversible Lungenfibrose und eingeschränkte Lungenfunktion. Manifestiert sich durch Belastungsdyspnoe, anhaltenden trockenen Husten und Müdigkeit.
• Überempfindlichkeitspneumonitis: Lungenerkrankung, gekennzeichnet durch eine immunvermittelte Entzündungsreaktion in den kleinen Atemwegen als Folge der Exposition gegenüber inhalativen Antigenen.
• Sarkoidose Sarkoidose Sarkoidose: chronisch-entzündliche Erkrankung, die durch die Bildung nicht verkäsenden Granulomen gekennzeichnet ist, typischerweise in der Lunge Lunge Lunge: Anatomie und seltener in der Leber Leber Leber, den Augen und der Haut Haut Haut: Aufbau und Funktion.
• Tuberkulose Tuberkulose Tuberkulose: Krankheit, die durch das Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium tuberculosis Tuberkulose verursacht wird. Die Bakterien greifen meist die Lunge Lunge Lunge: Anatomie an, können aber auch andere Organe schädigen.