ISSN : 1301-5680
e-ISSN : 2149-8156
Turkish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery     
The Role of The Asbestos and Other Fibres in The Aetiology of Malignant Mesothelioma
Hüseyin BALOĞLU, İbrahim ÖZTEK (F. A. C. A.), *Zülal MISIRLI
GATA Haydarpaşa Eğitim Hastanesi Patoloji ABD
*TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi Malzeme Araştırma Bölümü

Abstract

Nowadays, the role of asbestos in the aetiology of malignant mesothelioma has been proven by various studies. In this study, 30 malignant mesothelioma cases were examined for asbestos-like bodies. Fibrilary bodies were seen in 13 cases. Preserved tissue samples were burned to ash by appropiate techniques to understand the nature of these completely. Apropriate combined spectrum of silisium, magnesium, sodium, calcium and ferrum that are known to be present in different kinds of absestos, were observed in 3 cases by qualitative analysing with Scanning Electron Microscopy – Energy Dispenser Spectrometry (SEM – EDS). We supposed that other non-asbestos fibres that can be seen by light microscope in routine histologic sections, might have an important role in the aetiopathogenesis of malignant mesothelioma, as asbestos.

Plevra, periton, perikard ve tunika vaginalis testisin seröz zarlarından doğan, plevra ve perikardda daha sık rastlanan mezoteliomalar, benign veya malign davranışlı nadir tümörlerdir[1,2].

Malign meztelioma etyolojisinde spesifik gometri ve kimyasal natürleri ile mikroliflerin önemli rolü vardır. Ayrıca radyasyon, poliüretan, etilenoksid, nitrozüre, nitrozamid yanısara virüslar, tüberküloz, kronik iltihaplar ve skarın da mezotelioma etyolojisinde yer aldığı bilinmektedir [2,3,4,5,6,7].

Lifsel karsinogenezde, suçlanan lifler Tablo 1’de görülmektedir [3]. Bu liflerin inhalasyon malign transformasyon aksı, Tablo 2’de özetlenmiştir [3,8,9,10].

Lifler bronşiyal sistem epitelini direk etkileye-rek malign transformasyona neden olabilir. Yine, lifler bronşiyal sistemin herhangi bir alınından interstisyum ve/veya plevra gibi diğer hedef dokulara geçebilir. Bu geçiş 15μm’ye varan liflerin fagositlerle taşınması veya 3-5 μm boyundaki liflerin penetrasyonu ile olur. Bu aşamada lif boyutları yanısıra lif stabilitesi de önemlidir. Lif kimyasal yapısı ise bu noktadan sonra başlayacak olan malign transformasyon aksiyonu için belirleyicidir [3,8,9,10].

Demir içeren lifler, yüksek reaktiviteye sahip hidroksil radikalleri oluşturur. Bunlar akut toksisite, lipid peroksidasyonu ve DNA hasarına yol açar. Özellikle geometrilerinin de hücresel seviyede değişik komponentleri etkileyerek malign transformasyona yol açtıkları bilinir [3,11,12]. Asbestoz, özellikle bunların Krozi dolit ve Amozit gibi demir içeren tipleri serbest radikal oluşturması ve lif yüzeyi elektrik şarjınınözelliği nedeni ile daha risklidir. Demir içermeyen, hidrate magnezyum silikatlardan olan Krizotil, daha az risk taşır. Diğer bir gruptan (Non-asbestiform) olan erionite ise, mezotelioma ve akciğer kanseri açısından kimyasal özelliği ile en potent karsinojen olarak bilinir.

Deneysel çalışmalar, mezotel hücrelerinin akciğer epitel hücrelerine göre maliğn transformas-yona daha duyarlı olduğunu göstermiştir. 8 mikrondan uzun ve 0.25 mikrondan ince, düz ve stabil lifler ise karsinojen olarak en yüksek potansiyele sahiptir [3].

IM seviyeli incelemelerimizde akciğer ve özellikle de mezotelial neoplazmlarda saptadığımız, lifsel yapı ve polarize ışık kırınımı gösteren cisimlerin natürünü ortaya koymak amacıyla bu çalışmayı başlattık. Çalışma kapsamına sadece IM seviyesinde gifsel yapı ve polarize ışık kırınımı gösteren cisimler içeren malign mezotelioma olguları alınmıştır.

Mikrolif Sınıflaması
Lifsel Karsinogenez(3,8,9,10)
Genel Kül Analizi. SEM-EDS
Tek Lif Analizi. SEM-EDS

Methods

Otuz malign mezotelioma olgusunda AM seviyesinde rutin H. E kesitlerde asbest ve benzeri lifler araştırıldı. Olgulardan 13’ünde değişik yapıda, aynı zamanda polarize ışık kırınımı da gösteren lifler saptandı. Bu olgulara ait saklanmış dokulardan alınan örnekler, aleminyum penset yardımıyla direk açık alevde yakılarak kül haline getirildi. Küllerden üzeri karbon kaplı olarak hazırlanan özel replikalar JSM 840-SEM’de incelemeye alındı. Saptanan lifler sisteme integre EDS ile kimyasal içerik açısından incelendi. Bu incelemeler, her olguda önce genel kül analize, sonra da lif yoğun bölge analizleri ve tek tek lif analizleri şeklinde gerekleştirildi. Tüm sonuçlar kalitatif bazda değerlendirildi.

Results

IM seviyesinde 13 olguda lifsel geometri ve polarize ışık kırınımı gösteren cisimcikler saptandı (Resim 1). Bunların uzunlukları 3-17 μm ve çapları 1-5 μm arasında değimekle birlikte, çoğunluğunun 8 μm’den uzun lifler olduğu görüldü. Liflerin kimyasal natürüne yönelik SEM-EDS incelemelerinde (Resim 2), üç olguda asbestozun değişik formlarında yer aldığı bilinen silisyum, magnezyum, sodyum, kalsiyum ve demirin uygun bileşenli spektrumu saptandı (Şekil 1,2). On olguda saptanan liflerinin ise asbestoz dışı kimyasal yapıda oldukları görüldü.

Discussion

Çeşitli tiplerde mikroliflerin, deneysel koşullarda mezotelial hücrelerde malign transformasyon oluşturduğu gösterilmiştir [3]. Bunların sahip olduğu fizik ve kimyasal özellikler taşıdıkları malign potansiyel riski açısından çok önemlidir [3,10]. Bu noktada asbestiform lifler kadar non-asbestiform liflerin de göz önüne alınması gerekir.

Çalışmamızda mikrolif yapısı IM’nda saptanan cisimlerin boyut olarak malign potansiyel taşıyan mikrolifler grubunda olduğu saptandı (3-17 μm). İncelenen örneklerin tamamen tümörlü dokudan alınmış olması ve tüm preparasyon işlemlerinde aleminyum malzeme kullanılması ile, muhtemel kontaminasyon riski ortadan kaldırılmıştır.

Lifler kimyasal yapı açısından incelediğinde (EDS), 13 olgudan 3’ünde lifi yapısının sodyum, magnezyum, silisyum, kalsiyum ve demir içerdiği saptanmıştır. Natürel mikroliflerden asbestozun anfibol ve Serpentin türlerin tümününyapısında yer alan bu elementlerin lif yapısında saptanması ve SEM görüntü verileri birleştirilerek, bu liflerin demir içeren ve içermeyen tipte asbestoz olduklarına karar verildi. Kantitatif elementer inceleme yapılamadığından, liflerin özel tiplemesi mümkün olmamıştır.

Bu 3 olgu dışında IM’nda lifsel yapı satanan on olguda lif boyutlarının nisbeten daha uzun olduğu (< 10 μm) dikkat çekmiştir (IM ve SEM). Bu liflerin kimyasal yapısında ise fosfor, potasyum, kalsiyum, sodyum, bakır ve çinko elementleri saptanmıştır. Bu liflerin SEM görüntüleri değerlendirildiğinde sıklıkla düzensiz bir dış kontur (Çok noktada kırınım gösteren mikrolif yapısı) ve asbestoz liflerine göre daha büyük bir dış çıp (< 3μm) ve farklı bir lifsel geometri gösterdikleri dikkat çekmiştir.

Yapılan bir araştırmaya rağmen mikroliflerin malign transformasyondan kesin olarak sorumlu tutulabilmesi için etkilerinin in vivo olarak da ortaya konması gerekir. Ancak in vivo ortam insan olamayacağından, mevcut verilerle kesin bir değerlendirme yapmakhatalı olacaktır. İşte bu noktada epidemiyolojik çalışma verilerinin önemi ortaya çıkmaktadır. Ülkemizde etyolojisinde primer olarak mikroliflerin suçlandığı malign akciğer ve mezotel neoplazmlarının sık olduğu endemik bölgeler tanımlıdır [13]. Ancak, günümüzde asbest yada non-asbest mikroliflerin günlük yaşamda yagın olarak kullanımda olması nedeniyle, sporadik malign mezotelioma olgularında da ,bu mikroliflerin etken malign transformatör olabileceği unutulmamalıdır.

Burada ön verilerini sunduğumuz çalışmalarımız ayrıntılı olarak mezotelioma ve akciğerin primer malign neoplazmlarındı halen devam etmektedir.

References

1) Archer VE, Rom WN: Trend in mortality of diffuse malignant mesothelioma of leura. Lancet 2(9341): 112-113, 1983.

2) Enzinger FM, Weiss SW: Soft Tissue Tumors. 2nd. edt. The CV Mosby Mompany. St. Louis, Washington DC Toronto, 1988.

3) Brown RC, Hoskins JA, Jonhson NF: Mechanism in Fibre Carcinogenrsis. Plenum Press. Published in cooperation with NATO Scientific Affairs Division, Nİ London, 1992.

4) Croigheald JE: Current pathologic consepts of diffusemalignant mesothelioma. Human Pathol, 18:544-577, 1987.

5) Hillerdo G, Berg J: Malignant mesothelioma segondary to chronic inflamation and old scars. Cancer, 55:1968-1972,1985.

6) Peterson JT, Greenberg SD, Buffler PA: Nonasbestos related malignant mesothelioma. Cancer 54:951-960, 1984.

7) Stock RJ, Fu IS, Carter JR: Malignant peritoneal mesothelioma following radiotherapy for seminoma of the testis. Cancer, 44:914-919,1979.

8) Churg A, Wiggs B: Fiber size and number in asbestos induced mesothelioma. Human Pathol, 115:437-442, 1984.

9) Pott F, Zeim U, Reiffer FJ, Huth F, et al: Carcinogenicity studies on fibres, metal compounds and some others duts in rats. Exp. Pathol. 32:129-152,1987.

10) Stanton MF, Layard M, Tegaris A, Miller E, et al: Carcinogenicity of fibrous glass. J Nath Cancer Inst, 58:587-603, 1977.

11) Ghio AJ, Kennedy TP, Schapera RM, Crumblish AL, et al: The lung disease after silicate inhalation caused by oxidant generation. Cancer 336:967-969,1990.

12) Mossman BT, Bignon J, Corn M, Seaton A, et al: Asbestos: Scientific developments and implication for public policy.Science, 247:294-301,1990.

13) Barış İ, Simonato L, Artvinli M, Pooley F, et al: Epidemiological and environmental evidence of the health effects of exposure to erionite fibres: A four-year study in the Cappadocian regions of Turkey. Int J Cancer,39:10-17,1987.