Wpływ pyłów organicznych na zdrowie

Materiał jest zapisem rozmowy z prof. dr hab. n. med. Barbarą Mackiewicz z Katedry i Kliniki Pneumonologii, Onkologii i Alergologii UM w Lublinie.

Pyły organiczne (tzw. bioareozole) zostały dosyć dobrze zdefiniowane w 1991 r. przez International Cooperation on Air Pollution jako zbiór biologicznych cząstek rozproszonych pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i drobnoustrojowego, który ma właściwości prozapalne, alergenne, drażniące i rakotwórcze. W pyłach organicznych, które występują na terenie Polski, stwierdzono występowanie co najmniej 90 czynników chorobotwórczych, do których zaliczono:

• 20 czynników bakteryjnych,
• 33 czynniki grzybowe,
• 23 czynniki roślinne,
• 20 czynników zwierzęcych.

Oprócz charakteru pyłów ważna jest również wielkość cząstek i szkodliwość zdrowotna występującego w powietrzu bioaerozolu 

– mówi prof. dr hab. n. med. Barbara Mackiewicz z Katedry i Kliniki Pneumonologii, Onkologii i Alergologii UM w Lublinie. 

Jak tłumaczy profesor, wyróżnia się:

• pyły przelotne (≤10 μm), które nie powodują zagrożenia dla układu oddechowego;
• frakcję grubą (5-10 μm), której cząsteczki są na tyle małe, że mogą się umiejscawiać w rejonie gardła i tchawicy i tam powodować szkody zdrowotne; najczęściej wywołują objawy astmy oskrzelowej;
• frakcję drobną (<5 μm), która dociera do oskrzeli i oskrzelików;
• frakcję respiracyjną (<2,5 μm), która dociera do oskrzelików końcowych i pęcherzyków płucnych i tam mogą wywoływać różne choroby układu oddechowego.

Skutki zdrowotne

Pyły pochodzenia roślinnego to pyły zbożowe, mączne, pyły z gryki, kawy, herbaty, tytoniu, ale również zawarte w tych pyłach pałeczki Gram-ujemne oraz ich produkty, takie jak endotoksyna bakteryjna i peptydoglikany. Mogą się tutaj znajdować również termofilne promieniowce oraz grzyby, które mają zdolność wytwarzania mykotoksyn, a także grzyby wyższe, takie jak śniecie, rdza źdźbłowa, która może pasożytować na zbożu oraz cząstki grzybów jadalnych, takie jak pieczarka, boczniak ostrygowaty, których wysuszone frakcje są wykorzystywane do produkcji zup w proszku 

– mówi prof. Barbara Mackiewicz. 

Profesor przypomina, że bardzo ważną składową pyłów pochodzenia grzybowego są mykotoksyny, czyli toksyczne związki organiczne powstające podczas metabolizmu wtórnego pleśni. Mykotoksyny mogą być wydzielane przez pleśń bezpośrednio do powietrza, ale częściej znajdują się w nim jako składnik zarodników lub fragmentów strzępków. Ważną częścią składowych pyłów pochodzenia roślinnego są również lotne związki organiczne (VOCs – volatile organic compounds), czyli grupa związków organicznych z łatwością przechodzących w postać pary lub gazu, charakteryzujących się wysoką prężnością pary i niską rozpuszczalnością w wodzie.

One są uważane za jedną z przyczyn tak zwanego przewlekłego zespołu zmęczenia albo zespołu chorego budynku, tak zwanego sick building syndrome 

– przypomina prof. Mackiewicz.

Drugą dużą grupę stanowią pyły pochodzenia zwierzęcego, czyli z sierści, piór, wydaliny i naskórki zwierząt oraz inne substancje białkowe, takie jak białka mleka krowiego, białka jaja kurzego, a także również bakterie Gram-dodatnie, czyli gronkowce i maczugowce.

Prof. Barbara Mackiewicz przypomina, że patogeneza oddziaływania pyłów organicznych na układ oddechowy składa się z trzech etapów:

• uszkodzenie,
• wywoływanie zapalenia, początkowo miejscowego, które potem może przechodzić w zapalenie ogólnoustrojowe,
• włóknienie.

Warto również zwrócić uwagę na mechanizm, który został scharakteryzowany przez Amerykańskie Towarzystwo Kardiologiczne, polegający na bezpośrednim przenikaniu pyłu zawieszonego do krwiobiegu i jego następczego oddziaływania na śródbłonki naczyń krwionośnych, co może inicjować powstawanie blaszki miażdżycowej

 – przypomina prof. Mackiewicz.

Choroby układu oddechowego zależne od pyłów organicznych możemy podzielić na poszczególne grupy:

• choroby o podłożu alergicznym, a wśród nich alergiczny nieżyt nosa, pyłkowica, astma oskrzelowa oraz zapalenie płuc z nadwrażliwości, nazywane dawniej alergicznym zapaleniem pęcherzyków płucnych (AZPP);
• choroby o podłożu immunotoksycznym, czyli astma z podrażnienia, tzw. asthma like syndrome, zespół reaktywnej dysfunkcji dróg oddechowych (reactive airways dysfunction syndrome, RADS), zespół toksyczny wywołany pyłem organicznym (organic dust toxic syndrome, ODTS ), a także byssinoza, bardzo szczególna jednostka chorobowa, nazywana również gorączką poniedziałkową, która występuje przede wszystkim u osób narażonych na pyły bawełny, lnu i konopi;
• zespół chorego budynku, czyli sick building syndrome;
• zespół przewlekłego zmęczenia, czyli chronic fatigue syndrome;
• choroby o podłożu nieswoistym, do których należą m.in. przewlekłe zapalenie oskrzeli oraz przewlekła obturacyjna choroba płuc, która być ona wynikiem nie tylko palenia papierosów, ale również narażenia na wysokie stężenia pyłów organicznych w środowisku zawodowym; dotyczy to szczególnie kobiet, rolniczek, które rzadko palą przewlekle papierosy, a stosunkowo często występuje u nich POCh, prawdopodobnie jako wynik narażenia na wysokie stężenia pyłów organicznych w środowisku ich pracy;
• choroby nowotworowe, a wśród nich przede wszystkim nowotwory górnych dróg oddechowych, które występują szczególnie często u osób narażonych na pyły drewna twardego, jak na przykład dębinę; narażenie na wysokie stężenia pyłów organicznych jest również czynnikiem ryzyka rozwoju chłoniaków;
• choroby zależne od pyłów organicznych, czyli choroby zakaźne i inwazyjne.

Choroby wrodzone i nabyte zwiększające wrażliwość na działanie pyłów organicznych

Jak tłumaczy prof. Barbara Mackiewicz, bierze się pod uwagę różne czynniki genetyczne, na przykład genetycznie uwarunkowaną skłonność do nadprodukcji przeciwciał w klasie IgE, która zwiększa ryzyko rozwoju chorób o podłożu alergicznym. Najlepszym przykładem jest astma oskrzelowa, która jest efektem narażenia na pyły organiczne, ale tylko u osób, które są do tego predysponowane genetycznie. Ważne są też osobnicze właściwości chorego determinujące charakter odpowiedzi immunologicznej. Dotyczy to pacjentów, u których występuje zapalenie płuc z nadwrażliwości. U tych osób istnieje zwiększona skłonność do rozwoju stanu zapalnego w obrębie pęcherzyków płucnych, co może się odbywać przy udziale czynników środowiskowych albo infekcji wirusowych. Taki przewlekający się proces zapalny prowadzi do zapalenia ziarniniakowego, a w konsekwencji do włóknienia płuc.

Na pyły organiczne narażone są bardzo duże grupy ludności, a choruje zaledwie 10% z nich. Nie znamy jeszcze dokładnie genów, które predysponują do zachorowania, ale badania cały czas trwają. W naszej klinice prowadzimy badania środowiskowe, które pozwolą nam przybliżyć wiedzę na temat tego, które z osób narażonych mogą zachorować na zapalenie płuc z nadwrażliwości 

– mówi prof. Barbara Mackiewicz. 

Profesor zaznacza, że u pacjentów, którzy chorują na alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych, częstość występowania tych chorób jest związana z wiekiem (najczęściej chorują  osoby w wieku średnim), płcią (chorują częściej mężczyźni) i, co paradoksalne, chorują częściej osoby niepalące papierosów. Tak jakby dym tytoniowy wpływał ochronnie na wystąpienie alergicznego zapalenia pęcherzyków płuc.

Ta cecha nie jest jeszcze dokładnie poznana, ale bierze się tutaj pod uwagę to, że u osób palących zwiększa się ilość śluzu wytwarzanego przez komórki kubkowe w błonie śluzowej oskrzeli, co miałoby chronić przed penetrowaniem pyłu organicznego do głębszych warstw układu oddechowego, ponadto bierze się pod uwagę, że nikotyna zmniejsza produkcję IL-1 i TNF przez makrofagi, hamuje procesy immunologiczne, zmniejszając ilość kostymulatorów B7 i limfocytów w BAL-u 

– tłumaczy prof. Mackiewicz.

Choroby wynikające z ekspozycji na pyły organiczne dotyczą także pacjentów w wieku pediatrycznym. Choć, jak przyznaje prof. Mackiewicz, obserwowane są stosunkowo rzadko.

Wynika to prawdopodobnie z faktu, że wczesne objawy zapalenia płuc z nadwrażliwości imitują objawy infekcji układu oddechowego. Obserwuje się m.in. stany podgorączkowe, uczucie rozbicia, dreszcze, pokasływanie, uczucie braku powietrza 

– tłumaczy ekspertka. 

Dodaje też, że zapalenie płuc z nadwrażliwości może występować w wyniku szczególnych prac, na przykład w rolnictwie, jak: turbinowanie lnu, suszenie ziół albo prace przy żniwach.

Osoba, która, zwłaszcza w młodości, doświadcza takich objawów, chroni się przed narażeniem na negatywne czynniki w późniejszym wieku

 – mówi prof. Mackiewicz.

Inną powszechną chorobą jest zespół toksyczny związany z narażeniem na pył organiczny (organic dust toxic syndrome, ODTS).  

Niewiele wiemy na temat tej jednostki i często nie diagnozujemy jej u osób narażonych. Zespół ten ma tendencję do samoistnego ustępowania, ale trzeba pamiętać, że występowanie wielu epizodów ODTS może prowadzić do rozwoju POChP albo przewlekłego zapalenia oskrzeli w przyszłości 

– mówi prof. Barbara Mackiewicz.

Profilaktyka chorób związanych z narażeniem na pyły organiczne

Zdaniem prof. Barbary Mackiewicz, kluczowe znaczenie ma edukacja, informowanie o chorobach wynikających z ekspozycji na pyły organiczne i konieczność przestrzegania zasad  bezpieczeństwa i higieny pracy.

Trzeci element to stosowanie środków ochrony indywidualnej, czyli masek ochronnych w postaci hełmów, które chronią przed narażeniem na pyły organiczne. Jest to bardzo ważne, ponieważ, jak twierdzi prof. Mackiewicz, jednym z podstawowych czynników profilaktyki jest przerwanie narażenia na pyły organiczne.

Równie ważne w przypadku dużych grup pracowników są środki ochrony zbiorowej. Dotyczy to na przykład zakładów produkcji zwierzęcej, w których należy dbać o właściwą wentylację i wymianę powietrza w pomieszczeniach hodowlanych, żeby zmniejszyć narażenie na występujące tam pyły.

Można stosować rotacyjne systemy stanowisk, by zminimalizować narażenie pracowników na pyły organiczne. Bezwzględnie należy pamiętać o okresowych badaniach kontrolnych. W sytuacjach dużego zagrożenia można pacjentów wysyłać na urlopy profilaktyczne 

– wymienia prof. Mackiewicz.

Ekspertka przypomina o konieczności opiekowania się byłymi pracownikami, u których narażenie występowało w przeszłości. Do takich osób należą np. pracownicy, którzy byli eksponowani na pył nieorganiczny pochodzący z azbestu. Po zakończeniu pracy zostali oni objęci szczególną opieką, czyli wykonywaniem okresowych badań kontrolnych, pomimo że narażenie już nie występuje. Należy zatem zadbać również o pracowników narażonych na pyły organiczne w czasie wieloletniej pracy zawodowej (pracowników rolnictwa, rybołówstwa, leśnictwa i myślistwa, przemysłu rolno-spożywczego, włókienniczego i drzewnego).

Warto też pamiętać, że narażenie na pyły organiczne nie tylko jest związane z pracą zawodową. Jak mówi prof. Barbara Mackiewicz, w Polsce zapalenia płuc z nadwrażliwości często są wynikiem ekspozycji na pył związany z hodowlą gołębi.

Niejednokrotnie zdarza się, że osoba hodująca gołębie nie choruje na zapalenie płuc z nadwrażliwości, ale choroba dotyka sąsiadów, którzy mają predyspozycję do zachorowania. Mam obecnie pacjentkę, która nie miała kontaktu z gołębiami, ale miała kontakt z odzieżą swojego męża, który je hodował. To spowodowało u niej wystąpienie zapalenia płuc z nadwrażliwości. U męża tej choroby nie stwierdzono 

– mówi profesor.

Coraz więcej o mówi się też o pyłach występujących w okolicach składowisk śmieci oraz o pyłach, które powstają w związku z hodowlą bydła i trzody chlewnej.

Nawet epizodyczne narażenie na te pyły może skutkować występowaniem poważnych chorób 

– przypomina prof. Mackiewicz.

Zachorowania wynikające z ekspozycji na pyły organiczne w Polsce

W Polsce choruje około 10% osób narażonych na pyły organiczne. Natomiast w Skandynawii, gdzie badania prowadzi się w sposób bardziej metodyczny, u 28% narażonych stwierdza się występowanie chorób związanych z ekspozycją na pyły organiczne. Profesor Mackiewicz przypomina, że każde środowisko to trochę inny skład pyłów organicznych. Jak twierdzi, w Polsce w mniejszym stopniu obserwujemy występowanie chorób związanych z narażeniem na pyły organiczne powstające wewnątrz pomieszczeń, bo system wielkopowierzchniowych hal nie jest jeszcze tak dobrze rozwinięty jak w Stanach Zjednoczonych albo w Niemczech. W ogromnych halach, gdzie pracownicy pracują przy wielu stanowiskach, oddzielonych od siebie tylko parawanami, narażenie na substancje grzybowe jest ogromne.

Profesor przypomina, że w Polsce mamy do czynienia przede wszystkim ze środowiskiem rolniczym. Narażenie na pyły nieorganiczne na terenach wysoko uprzemysłowionych, takich jak Śląsk, nie stanowi w tej chwili tak dużego zagrożenia, co jest efektem zakrojonych na szeroką skalę, systemowych czynności profilaktycznych i zmniejszających zapylenie.

Podobny efekt chcielibyśmy uzyskać, a mianowicie starannie zaplanowanych i systemowo prowadzonych działań mających na celu podnoszenie świadomości problemu, ocenę skali narażenia, próby jego zmniejszania i ochronę pracowników 

– konkluduje ekspertka.

Pacjent narażony na pyły organiczne – jak nie zbagatelizować objawów?

1. Pytaj pacjentów nie tylko o to, czy palą papierosy, ale także o to, gdzie pracują, mieszkają i jakie jest tam narażenie na pyły organiczne.
2. Jeśli chory przebywa w środowisku, w którym jest eksponowany na pyły organiczne, zapytaj o występowanie objawów, ich charakter, czas trwania i cykliczność.
3. Zapytaj pacjenta o jego hobby, jak np. hodowla gołębi, uprawa pewnych charakterystycznych roślin, ale także regularne korzystanie z basenów czy saun. Częste narażenie na te czynniki może powodować rozwój zapalenia płuc z nadwrażliwości.
4. W badaniu fizykalnym zwróć uwagę na występowanie trzeszczeń. Nie zawsze będą one wynikiem ostrego zapalenia płuc. U pacjentów, którzy nie mają cech infekcji, mogą świadczyć o powstawaniu zmian o charakterze włóknienia płuc, które mogą być konsekwencją narażenia na pyły organiczne.