Die akute und chronische Berylliumerkrankung werden durch das Einatmen von Staub oder Dämpfen von Berylliumverbindungen und -produkten verursacht. Die akute Berylliumerkrankung ist heute selten; die chronische Berylliumerkrankung ist durch die Bildung von Granulomen insbesondere in der Lunge und den intrathorakalen Lymphknoten gekennzeichnet. Das Krankheitsbild der chronischen Berylliumerkrankung ähnelt häufig dem der pulmonalen Sarkoidose mit progressiver Dyspnoe, Husten und Müdigkeit und kann ohne eine umfassende Berufs- und Umweltanamnese als Sarkoidose fehldiagnostiziert werden. Die Diagnose wird durch Anamnese und diagnostische Tests gestellt. Die Behandlung ähnelt der pulmonalen Sarkoidose.
(Siehe auch Übersicht über umwelt- und berufsbedingte Lungenerkrankungen.)
Pathophysiology of Beryllium Disease
Akute Berylliumerkrankung ist eine chemisch verursachte Pneumonitis, die zu diffusen parenchymalen entzündlichen Infiltraten und einem unspezifischen intraalveolären Lungenödem führt. Die akute Berylliumerkrankung kommt heutzutage selten vor, da die meisten Industriezweige ihre Expositionswerte gesenkt haben.
Chronische Berylliumerkrankung treten nach wie vor in Industriebranchen auf, die Beryllium und Berylliumlegierungen verwenden. Im Unterschied zu den meisten Pneumokoniosen handelt es sich um eine zellvermittelte Überempfindlichkeitsreaktion. T-Zellen werden durch Beryllium sensibilisiert und vermehren sich bei erneuter Exposition. Dies führt zur Freisetzung proinflammatorischer Zytokine (z. B. Tumornekrosefaktor-alpha, Interleukin-2 und Interferon-gamma) und zu granulomatöser Entzündung. Die Proliferation von T-Zellen aus der Lunge oder dem Blut bei Berylliumexposition in vitro bildet die Grundlage für den Beryllium-Lymphozyten-Proliferationstest [BeLPT], der klinisch zur Feststellung einer Immunsensibilisierung gegenüber Beryllium eingesetzt wird.
Das typische pathologische Merkmal ist eine diffuse granulomatöse Reaktion der Lungen-, Hilus- und/oder Mediastinallymphknoten, die histologisch nicht von der Sarkoidose zu unterscheiden ist.
Das Risiko eines Übergangs von einer Berylliumexposition zu einer Berylliumsensibilisierung ist multifaktoriell, einschließlich der Dosis der Exposition, der Dauer der Exposition und genetischer Faktoren.
Studien haben gezeigt, dass etwa 1% bis 18% der berylliumexponierten Arbeitnehmer eine Berylliumsensibilisierung entwickeln (definiert durch positive Blutlymphozytenproliferation gegenüber Berylliumsalzen in vitro), wobei 6% bis 8% der Arbeitnehmer zu einer chronischen Berylliumerkrankung fortschreiten (1). Arbeitnehmer mit zufälligen Expositionen, wie Verwaltungsassistenten und Sicherheitspersonal, können auch mit geringerer Häufigkeit Sensibilisierung und Krankheit entwickeln.
Hinweis zur Pathophysiologie
1. MacMurdo MG, Mroz MM, Culver DA, Dweik RA, Maier LA. Chronic Beryllium Disease: Update on a Moving Target. Chest 2020;158(6):2458-2466. doi:10.1016/j.chest.2020.07.074
Ätiologie der Beryllium-Krankheit
Berylliumexposition kann in vielen Industrien auftreten, einschließlich Berylliumabbau und -gewinnung, Legierungsproduktion, Metalllegierungsbearbeitung, Elektronik, Telekommunikation, Kernwaffen- und Verteidigungsindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Metallrückgewinnung und Recycling. Geringe Mengen von Beryllium können auch Kupfer, Aluminium, Nickel und anderen Metallen zugesetzt werden, um Berylliumlegierungen herzustellen. Da es sich bei Beryllium um einen Sensibilisator handelt, kann eine relativ geringe Exposition bei anfälligen Personen Krankheiten verursachen.
Symptome und Zeichen der Beryllium-Krankheit
Patienten mit chronischer Berylliumerkrankung leiden unter Atemnot, Husten, Nachtschweiß, Müdigkeit und Gewichtsverlust. Die Symptomatik kann sich innerhalb von Monaten nach der ersten Exposition oder > 30 Jahre nach der letzten Exposition entwickeln.
Da das klinische Bild nicht von einer lungenprägenden Sarkoidose zu unterscheiden ist, kann bei den Patienten fälschlicherweise eine Sarkoidose diagnostiziert werden. Daher ist es wichtig, bei Patienten, bei denen eine Sarkoidose diagnostiziert wurde, eine chronische Berylliumerkrankung in Betracht zu ziehen (1).
Hinweise auf Symptome und Zeichen
1. MacMurdo MG, Mroz MM, Culver DA, et al. Chronic Beryllium Disease: Update on a Moving Target. Chest 2020;158(6):2458-2466. doi:10.1016/j.chest.2020.07.074
Diagnose von Beryllium-Krankheit
Eine Diagnose der chronischen Berylliumerkrankung basiert in der Regel auf (1):
Röntgenthorax oder CT
Beryllium-Sensibilisierung, die mit einem abnormen Beryllium-Lymphozyten-Proliferationstest (BeLPT) unter Verwendung von peripherem Blut oder bronchoalveolären Lavage-Zellen festgestellt wird
Lungenbiopsie zum Nachweis einer granulomatösen Entzündung
Eine Röntgenthorax kann normal sein oder diffuse Infiltrate zeigen, die nodulär, retikulär oder in den oberen Lungenbereichen ein trübes, glasiges Aussehen haben können, oft mit hilärer und mediastinaler Adenopathie, die dem Muster bei Sarkoidose ähnelt. Eine hochauflösende Thorax-CT ist sensitiver als eine normale Röntgenaufnahme, obwohl Fälle von durch Biopsie nachgewiesener Erkrankung sogar bei Menschen mit normalen bildgebenden Untersuchungsergebnissen auftreten.
Ähnlich wie bei Sarkoidose, Lungenfunktionstest Die Ergebnisse sind unterschiedlich und können Restriktion, reduzierte Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) und/oder Obstruktion zeigen.
Der BeLPT, bei dem Lymphozyten aus einer Blutprobe oder aus bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit mit Berylliumsulfat kultiviert werden, dient dem Nachweis einer Immunsensibilisierung gegenüber Beryllium. Das BeLPT wird bei allen Verdachtsfällen einer Berylliumerkrankung empfohlen. Er wird auch verwendet, um eine Sensibilisierung bei berylliumexponierten Arbeitern festzustellen.
Die Diagnose einer Berylliumerkrankung kann sich als schwierig erweisen, da der BeLPT nur begrenzt verfügbar ist und nicht immer Lungengewebe gewonnen werden kann. Die Diagnose einer wahrscheinlichen Berylliumerkrankung kann jedoch mit unterschiedlichen Kombinationen der diagnostischen Kriterien gestellt werden, einschließlich einer Expositionsanamnese, einer Thoraxaufnahme mit Befunden, die auf eine Sarkoidose hindeuten, anomalen Lungenfunktionstests, anomalen BeLPT-Ergebnissen, Lymphozytose in der bronchoalveolären Lavage (BAL) und granulomatöser Entzündung in der Lungenbiopsie. Es ist zu beachten, dass bestimmte Befunde, wie z. B. ein abnormaler BeLPT, eine größere diagnostische Sicherheit bieten als andere, wie z. B. unspezifische radiologische Veränderungen.
Diagnosehinweis
1. Balmes JR, Abraham JL, Dweik RA, et al. An official American Thoracic Society statement: diagnosis and management of beryllium sensitivity and chronic beryllium disease. Am J Respir Crit Care Med 2014;190(10):e34-e59. doi:10.1164/rccm.201409-1722ST
Treatment of Beryllium Disease
Beendigung der Exposition
Gelegentlich Kortikosteroide und Immunsuppressiva
Patienten mit chronischer Berylliumerkrankung sollten von weiterer Berylliumexposition ausgeschlossen werden.
Der natürliche Verlauf der chronischen Berylliumerkrankung ist variabel, und einige Patienten benötigen keine Behandlung, weil die Krankheit stabil ist oder relativ langsam fortschreitet. Ansonsten ist die Behandlung ähnlich wie bei der pulmonalen Sarkoidose.
Kortikosteroide werden in der Regel bei Patienten mit einer Kombination aus pulmonalen Symptomen und klinischen Anzeichen für eine Progression der Krankheit eingesetzt (1, 2). Prednison wird in der Regel für 3 bis 6 Monate verabreicht. Anschließend werden pulmonalphysiologische Messungen und Messungen des Gasaustauschs wiederholt, um das Ansprechen auf die Therapie zu dokumentieren. Die Kortikosteroiddosis wird allmählich auf die niedrigste Dosis reduziert, die eine symptomatische und objektive Verbesserung aufrechterhält. Eine kortikosteroidsparende Therapie, z. B. mit Methotrexat (oder Infliximab), wird auf der Grundlage eines ähnlichen Ansatzes wie bei der Sarkoidose ausgewählt.
Spontane Remission der chronischen Berylliumerkrankung ist ungewöhnlich. Patienten mit einer Erkrankung im Endstadium können für eine Lungentransplantation in Frage kommen. Weitere symptomatische Maßnahmen wie zusätzliche O2-Therapie, pulmonale Rehabilitation und medikamentöse Therapie einer Rechtsherzinsuffizienz erfolgen bei Bedarf.
Literatur zur Behandlung
1. Balmes JR, Abraham JL, Dweik RA, et al. An official American Thoracic Society statement: diagnosis and management of beryllium sensitivity and chronic beryllium disease. Am J Respir Crit Care Med 2014;190(10):e34-e59. doi:10.1164/rccm.201409-1722ST
2. MacMurdo MG, Mroz MM, Culver DA, Dweik RA, Maier LA. Chronic Beryllium Disease: Update on a Moving Target. Chest 2020;158(6):2458-2466. doi:10.1016/j.chest.2020.07.074
Prognose für Beryllium-Krankheit
Ähnlich wie die Sarkoidose hat die chronische Berylliumerkrankung einen variablen klinischen Verlauf. Die Krankheit kann stabil bleiben oder langsam fortschreiten, wobei die Atmungsfunktion im Laufe der Zeit abnimmt. In einer Teilmenge der Fälle kann die chronische Berylliumerkrankung zu einer Lungenerkrankung im Endstadium führen. Insbesondere schreitet die Krankheit häufig nach Beseitigung der Exposition fort (1).
Hinweis zur Prognose
1. MacMurdo MG, Mroz MM, Culver DA, Dweik RA, Maier LA. Chronic Beryllium Disease: Update on a Moving Target. Chest 2020;158(6):2458-2466. doi:10.1016/j.chest.2020.07.074
Prävention von Beryllium-Krankheit
Einrichtungen, die berylliumhaltige Produkte verwenden, sollten ein Kontrollprogramm einführen, um die Exposition gegenüber Beryllium zu minimieren. Die United States Occupational Safety and Health Administration (OSHA) hat den zulässigen Grenzwert (PEL) für Beryllium auf 0,2 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, gemittelt über 8 Stunden, festgelegt (siehe OSHA Beryllium Standards). Es wird erwartet, dass diese Norm die Zahl der Fälle reduziert, aber die chronische Berylliumkrankheit nicht vollständig beseitigt, da Fälle auch bei Expositionswerten unterhalb der OSHA-Norm auftreten können. Angesichts des Sensibilisierungspotenzials bei Hautkontakt sollten auch Anstrengungen unternommen werden, um die Exposition der Haut zu minimieren.
Für exponierte Arbeitnehmer wird eine medizinische Überwachung empfohlen, einschließlich BeLPT im Blut und Lungenfunktionstests. Arbeiter mit einem positiven BeLPT-Befund sollten sich einer weiteren Untersuchung mit Thorax-CT und eventuell einer Bronchoskopie unterziehen, um festzustellen, ob sie eine chronische Berylliumerkrankung haben.
Wichtige Punkte
Die Beryllium-Krankheit wird untersucht und betrifft Arbeitnehmer in vielen Branchen.
Die chronische Berylliumkrankheit sollte bei Patienten mit vermuteter Sarkoidose in Betracht gezogen werden, da ihre klinischen Merkmale ähnlich sind.
Hochauflösende CT und Beryllium-Lymphozyten-Proliferationstest (BeLPT) mit Blut oder bronchoalveolären Lavage-Zellen erleichtern die Diagnose einer chronischen Berylliumerkrankung
Symptomatische Patienten mit Husten und Dyspnoe können mit Kortikosteroiden und manchmal mit Immunsuppressiva behandelt werden.
Zur Prävention gehören die Minimierung der Exposition gegenüber Berylliumstaub und die medizinische Überwachung der exponierten Arbeitnehmer.
Weitere Informationen
Die folgenden englischsprachigen Quellen können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MSD-Manual nicht für den Inhalt dieser Quellen verantwortlich ist.
Balmes JR, Abraham JL, Dweik RA, et al. An official American Thoracic Society statement: diagnosis and management of beryllium sensitivity and chronic beryllium disease. Am J Respir Crit Care Med 2014;190(10):e34-e59. doi:10.1164/rccm.201409-1722ST