Prevalence of allergic contact dermatitis among workers in electrotechnical industry

Wprowadzenie
Kontaktowe zapalenie skóry jest skórną reakcją zapalną w odpowiedzi na czynniki drażniące lub kontakt z alergenem.
Ze względu na mechanizm powstawania dzielimy kontaktowe zapalenie skóry na niealergiczne (physical irritant contact dermatitis, PICD), rozwijające się w ekspozycji na czynniki fizyczne środowiska bez udziału podłoża immunologicznego oraz alergiczne, u podłoża którego leży IV mechanizm immunologiczny. Częstość występowania obu typów wyprysków jest zbliżona. Ponad 2 tys. związków chemicznych może działać uczulająco, w większości są to proste związki o masie cząsteczkowej poniżej 500 daltonów. Takie związki chemiczne, biorące udział w reakcji immunologicznej i powstawaniu alergii kontaktowej, noszą nazwę haptenów. Cechują się małymi rozmiarami cząsteczki, dużą lipofilnością ułatwiającą przenikanie przez barierę naskórka oraz znaczną elektrofilnością, umożliwiającą tworzenie nowych wiązań chemicznych z aminokwasami. W przypadku każdego haptenu i jego możliwości uczulania należy brać pod uwagę częstość narażenia, siłę działania, sposób i czas trwania ekspozycji oraz ryzyko związane ze stężeniem [1, 2]. W dobie chemizacji życia wzrasta możliwość ekspozycji na nowe hapteny, które pojawiają się w naszym otoczeniu [3].
Oprócz uczulenia kontaktowego na alergeny standardowe, najczęściej występujące w środowisku, istnieje możliwość rozwoju zmian skórnych o typie wyprysku w przypadku narażenia zawodowego
Odsetek pacjentów ze zmianami zawodowymi i rodzaj alergenów zawodowych ulegają wahaniom i bywają odmienne w różnych krajach. W Polsce najczęstszymi alergenami zawodowymi są chrom, obecny w cemencie, oraz żywice epoksydowe, oraz przyspieszacze i antyutleniacze zawarte w gumie.
Dane literaturowe wskazują na zmienność obrazu klinicznego oraz przyczyn powstawania kontaktowego zapalenia skóry. Coraz częściej występuje rozsiana lokalizacja zmian skórnych, co może być wynikiem uczuleń alergenami obecnymi w powietrzu (airborne dermatitis). Rzadziej zmiany są ograniczone wyłącznie do miejsca kontaktu z przedmiotami uczulającymi [3, 4].
Narażenie na izocyjaniany jest jedną z częstych przyczyn rozwoju zawodowej astmy oskrzelowej, lecz związki te mogą wywoływać również inne schorzenia, m.in. alergiczne zapalenie skóry. W licznej grupie pracowników przemysłu związanego z produkcją elementów z tworzyw sztucznych, lakierowni i odlewni stali zarejestrowano wiele przypadków zawodowego kontaktowego zapalenia skóry w narażeniu na izocyjaniany. Wraz ze wzrostem rozpowszechniania tworzyw sztucznych doniesienia o występowaniu tego rodzaju schorzeń będą zauważane [5, 6].
Izocyjaniany, opisane po raz pierwszy w 1848 r. przez Würtza, są aromatycznymi lub alifatycznymi substancjami o małej masie cząsteczkowej z dwoma silnymi grupami N=C=O [7]. Jako hapteny działają w sposób alergizujący po kowalencyjnym wiązaniu z wysokocząsteczkowym nośnikiem, którym mogą być białka komórkowe oraz białka płynów ustrojowych [8]. Reaktywność izocyjanianów jest na tyle wysoka, że nie wymagają one aktywacji metabolicznej przed związaniem z białkami, którymi oprócz albumin mogą być także aktyna, tubulina i keratyna, obecne w nabłonku dróg oddechowych i naskórku [6, 9].
Izocyjaniany to substancje chemiczne, szeroko stosowane w różnych działach przemysłu. Corocznie w USA 280 tys. pracowników zatrudnionych w przemyśle ma kontakt z izocyjanianami. Światowa roczna produkcja tych związków wynosi ok. 3 mln ton.
Najczęściej używa się izocyjanianu toluenu (TDI), izocyjanianu difenylometanu (MDI) i izocyjanianu heksametylenu (HDI). Produkcja MDI wzrastała na przestrzeni lat i obecnie przekroczyła o 20% produkcję pozostałych form [10].
W ostatnich latach obserwuje się również bardzo dynamiczny wzrost nadwrażliwości na nikiel, formaldehyd, środki zapachowe.
Nikiel jest najczęstszym alergenem kontaktowym. Uczulenie na nikiel występuje zwykle niezależnie od pracy zawodowej. W środowisku domowym alergizują głównie przedmioty niklowane i stopy metali. Charakterystyczne jest występowanie zmian w miejscu kontaktu z przedmiotami zawierającymi ten metal.
Formaldehyd (aldehyd mrówkowy) jest związkiem łatwo ulegającym polimeryzacji i często wchodzącym w liczne reakcje chemiczne. Wodny roztwór używany do testowania to formalina. Bardzo liczne źródła tego alergenu utrudniają identyfikację tych odpowiedzialnych za występowanie zmian chorobowych u danego pacjenta. Zawodowe uczulenie na ten związek występuje przede wszystkim u pracowników służby zdrowia oraz pracowników przemysłu metalowego i włókienniczego [3].
Pacjenci i metody
Badaniem objęto 194 osoby z zakładu produkującego sprzęt gospodarstwa domowego (zmywarki, lodówki), z działu spieniania i sitodruku. Wszyscy badani wyrazili zgodę na przeprowadzenie badania dermatologicznego i wykonanie testów naskórkowych. Większość osób zgłaszało pojawianie się okresowych zmian skórnych, mogących sugerować uczulenie kontaktowe. Testy płatkowe przeprowadzono z użyciem standartowych testów – firmy Testy Naskórkowe do Wykrywania Alergii mgr. farmacji T. Jaworski (Katowice). Dodatkowo u każdego badanego zakładano izocyjanian difenylometanu w stężeniu 1% zawieszony w wazelinie i 1% formaldehyd w wodzie. Testy zakładano na skórze pleców niewykazujących zmian chorobowych. Ilość naniesionego alergenu była zgodna z zaleceniami producenta. Testy pozostawiano na skórze przez 24 godz. Odczytu dokonywano zgodnie z zasadami Grupy Standaryzacyjnej Międzynarodowego Towarzystwa Kontaktowego Zapalenia Skóry (ICDRG). Odczyny rumieniowe, nieprzechodzące poza obręb płatka i znikające podczas kolejnych odczytów, określano jako drażniące.
Wyniki
Analiza objęła 194 osoby, pracujące w działach zakładu pracy na stanowiskach operatora spieniania, malarza sitodruku, malarza zgrzewacza masy bitumicznej. Wszystkie stanowiska pracy oceniał lekarz medycyny pracy, który nadzorował przebieg badań.
Łącznie przebadano 75 kobiet i 115 mężczyzn, 4 osoby nie zgłosiły się na odczyt z przyczyn losowych. Największy procent odczynów dodatnich uzyskano na siarczan niklawy (u 17 kobiet, spośród których 3 wykazywała dodatkowo alergię na dwuchromian potasowy) (ryc. 1.). Interesujące jest pojawienie się zmian skórnych na twarzy u kobiet stosujących od 20 lat krem zawierający eucerynę. Testy wykazały dodatni odczyn na kwas salicylowy w eucerynie. Po odstawieniu uczulającego kosmetyku zmiany całkowicie ustąpiły. Mężczyźni wykazywali pojedyncze odczyny dodatnie na różne alergeny (ryc. 2.). Łącznie 3 mężczyzn wykazywało nadwrażliwość na balsam peruwiański i koktajl zapachowy. 3 miało pozytywne testy na alergen obecny na stanowisku pracy – izocyjanian difenylometanu (MDI).
Dyskusja
Badania na myszach dowiodły, że izocyjaniany są silnymi alergenami kontaktowymi. Wykazano, że MDI jest najsilniejszym alergenem kontaktowym, lecz HMDI jest potencjalnie bardziej alergizujący niż HDI i TDI. Wykazano również, że nie tylko monomery mają zdolność wywoływania uczulenia, ale również prepolimery poliizocyjanianów [10].
Badania wykonane w zakładzie produkcyjnym wykazały stosunkowo niewielki odsetek osób uczulonych na izocyjanian difenylometanu (MDI), który wynosił 1,5% badanych.
Badania przeprowadzono tylko z tą formą substancji, na którą byli narażeni badani w środowisku pracy i która wykazuje najsilniejsze działanie alergizujące.
Goosens opisał 22 pacjentów narażonych na działanie izocyjanianów w środowisku pracy, głównie techników laboratoriów zajmujących się syntezą i analizą poliuteranów. Wśród osób ze zmianami skórnymi o typie wyprysku byli również pracownicy telekomunikacji, zatrudnieni przy budowie dróg i obsłudze samochodów oraz drukarni. 13 miało dodatnie odczyny na różne izocyjaniany użyte do testowania, z czego 10 reagowało także na MDA, które było użytkowane w procesie produkcji. Diaminodifenylmetan (MDA) może być generowany z MDI poprzez hydrolizę z wodą. Wobec powyższego pacjent powinien być testowany na te formy izocyjanianów, na które jest narażony w pracy, ale wartościowym markerem uczulenia na te związki chemiczne może być test z MDA [11].
W innym badaniu, wykonanym u osób pracujących w narażeniu na lakier do podłóg zawierający MDI, wykazano 5 dodatnich odczynów na 20 eksponowanych pracowników.
W tym badaniu zwraca uwagę krótki czas ekspozycji (tylko 2 mies.) i bardzo gwałtowne pojawienie się zmian. Autorzy zalecają dłuższy czas obserwacji testów, nawet do10 dni, a MDA wskazują jako dobry marker alergii na izocyjaniany [12].
Autorzy wskazują również na możliwość występowania i współistnienia kontaktowego oraz powietrznopochodnego wyprysku zawodowego. Opisano pojedyncze przypadki, ale problem zapewne będzie narastał, w związku z coraz szerszym zastosowaniem tworzyw sztucznych [13].
Opisano grupę pracowników z ekspozycją na izocyjaniany zawarte w klejach używanych w procesie produkcji. Głównym składnikiem kleju były alifatyczne izocyjaniany – diizocyjanian dicykloheksylmetanu DMDI. Wśród 16 osób z wypryskiem kontaktowym o różnym umiejscowieniu 13 miało dodatnie odczyny na DMDI, 9 w stosunku do HDI i 4 na IPDI. Wszystkie wymienione substancje są alifatycznymi formami izocyjanianów. Badanie nie wykazało żadnego odczynu dodatniego wobec form aromatycznych MDI czy TDI. Autor sugeruje, że być może izocyjaniany aromatyczne są silnymi alergenami układu oddechowego, ale w stosunku do skóry nie wykazują takiego działania. Zalecają również dłuższą obserwację i odczyt nawet w 7. dniu oraz stosowanie odpowiedniego stężenie badanej substancji. Z wyników badań wynika również możliwość reakcji krzyżowych między różnymi formami badanych związków. Za dobry marker uczulenia na izocyjaniany uważają, podobnie jak inni autorzy, MDA [14].
Testy płatkowe, które zostały wykonane w naszym badaniu, obejmowały tylko jedną formę izocyjanianów MDA i zostały potraktowane jako badania wstępne, mające na celu wyodrębnienie grupy osób do badań rozszerzonych. Odsetek osób uczulonych wyniósł 1,5% wszystkich badanych. W badaniach zaprojektowanych na czas późniejszy należy wydłużyć obserwację nawet do 10 dni, ze względu na możliwości pojawienia się odczynów dodatnich.
Najczęstszym obecnie alergenem kontaktowym jest nikiel. W badaniach przeprowadzonych w Warszawie w 1995 r. wykazano przewagę nadwrażliwości na nikiel nad nadwrażliwością na chrom, który do niedawna był głównym alergenem kontaktowym na terenie Polski. Chrom również należał do najsilniejszych alergenów zawodowych, zwłaszcza u pracowników budowlanych.
Obecnie, w związku z poprawą higieny i bezpieczeństwa pracy oraz wdrożeniem nowych technologii przemysłowych, problem ten się zmniejszył [15].
W Polsce podobnie, jak w innych krajach, nikiel alergizuje znacznie częściej kobiety niż mężczyzn i obecnie stosunek ten wynosi ok. 4:1. Metal ten wywołuje najczęściej zmiany w miejscu bezpośredniego kontaktu z przedmiotem niklowanym lub stopami tego metalu. Przypuszcza się, że przyczyną wzrostu nadwrażliwości na ten metal jest częste noszenie taniej niklowanej biżuterii przez młode kobiety. Należy też zaznaczyć, że nikiel może alergizować również drogą doustną (jest zawarty w wodzie wodociągowej) oraz drogą wziewną.
Badania przeprowadzone w 1999 r. w Klinice Dermatologii wykazały 19% odsetek osób z dodatnimi testami płatkowymi na nikiel wśród ogółu chorych z wypryskiem, co jest wynikiem porównywalnym z danymi zebranymi w 9 ośrodkach Europy Zachodniej [16].
Alergia zawodowa na nikiel jest rzadka i dotyczy głównie mężczyzn, często galwanizerów, elektromonterów, osób mających styczność z narzędziami i częściami maszyn oraz katalizatorami niklowymi [3]. Petersen opisał zależność zawodowej ekspozycji na nikiel i stężenia tego pierwiastka w płytkach paznokci rak. Poziom stężenia niklu powyżej 8 μg/g w płytce paznokcia świadczy o pewnej ekspozycji zawodowej chorego [17].
Opisano grupę pracowników zgłaszających zmiany skórne na dłoniach, pracujących przy konstrukcjach metalowych, gdzie największa grupa wykazała odczyny dodatnie na związki zawierające chrom, ale ok. 10% badanych również wykazywała odczyny dodatnie na nikiel [18].
Nasze badanie ujawniło odczyny dodatnie w testach płatkowych u 17 kobiet, co stanowi 22,67% badanych kobiet, i 2 mężczyzn (1,74% wszystkich badanych). Badanie potwierdza silną pozycję metali zawierających nikiel jako alergenu kontaktowego, zwłaszcza u kobiet. Dwóch mężczyzn z dodatnimi odczynami na nikiel było zatrudnionych na stanowisku monterów materiałów zawierających stopy różnych metali. Zalecono im zmianę stanowiska pracy.
Nadwrażliwość na aldehyd mrówkowy (formaldehyd) powstaje zwłaszcza u pracowników służby zdrowia, przemysłu metalowego i włókienniczego.
W przemyśle metalowym styczność pracowników z konserwantami chłodziw do skrawania metalu oraz tworzywami sztucznymi zawierającymi grupę formaldehydową może wywołać zmiany chorobowe skóry. W warunkach wilgoci, wysokiej temperatury i zasadowych odczynów pH z powstałych żywic może wydzielać się wolny aldehyd mrówkowy [3].
Nasze badanie nie wykazało żadnego odczynu dodatniego, pomimo zwiększenia stężenia substancji badanej do 1% wg zaleceń grup międzynarodowych.
Uważamy, że wczesna identyfikacja substancji odpowiedzialnych za występowanie zmian skórnych w środowisku pracy ma duże znaczenie w zapobieganiu rozwoju alergii zawodowych.
Piśmiennictwo
1. Ponciano D, Cruz PD Jr: Basic science answers to questions in clinical contact dermatitis. Am J Contact Dermat 1995; 6: 34-9.
2. Morris-Jones R, Robertson S, Ross J: Dermatitis caused by physical irritants. Br J Dermatol 2002; 147: 270-5.
3. Kieć-Świerczewska M: Alergiczne kontaktowe zapalenie skóry. Alergia Astma Immunologia 1998; 3: 61-6.
4. Kieć-Świerczyńska M: Alergia kontaktowa. Alergia Astma Immunologia 2002; 7 (supl. 2).
5. Rycroft RJ, Menne T, Frosch PJ, et al.: Contact dermatitis. Springer-Verlag, Berlin, Heilderberg, 1992.
6. Rothe A: Contact dermatitis from diisocyanates. Contact Dermatitis 1992; 26: 285-6.
7. Baur X: Isocyanates. Clin Exp Allergy 1991; 21: 241-6.
8. Wisnewski AV, Redlich CA. Recent developments in diisocyanate asthma. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2001; 1: 169-75.
9. Wisnewski AV, Srivastava R, Herick C, et al.: Identification of human lung and skin proteins conjugated with hexamethylene diisocyanate in vitro and in vivo. Am J Respir Crit Care Med 2000; 162: 2330-6.
10. Thorne PS, Hillebrand JA, Lewis GR, et al.: Contact sensitivity by diisocyanates: potencies and cross-reactivities. Toxicol Appl Pharmacol 1986; 87: 155-65.
11. Goossens A, Detienne T, Bruze M: Occupational allergic contact dermatitis caused by isocyanates. Contact Dermatitis 2002; 47: 304-8.
12. Frick M, Isaksson M, Bjorkner B, et al.: Occupational allergic contact dermatitis in a company manufacturing boards coated with isocyanate lacguer. Contact Dermatitis 2003; 48: 255-60.
13. Schroder C, Uter W, Swanitz HJ: Occupational allergic contact dermatitis, partly airborne, due to isocyanates and epoxy resin. Contact Dermatitis 1999; 41: 117-8.
14. Frick M, Bjorkner B, Hamnerius N, et al.: Allergic contact dermatitis from dicyclohexylmethane-4,4’-diisocyanate. Contact Dermatitis 2003; 48: 305-9.
15. Rudzki E: Ewolucja alergii kontaktowej w Polsce. Alergia Astma Immunologia 2005; 10: 53-7.
16. Rebandel P: Wybrane zagadnienia wyprysku kontaktowego wywołanego przez najczęstsze alergeny kontaktowe. Alergia Astma Immunologia 2001; 6 (supl. 1): 95-8.
17. Peters K, Gammelgaard B, Menne T: Nickiel concentrations in fingernail as a measure of occupational exposure to nickiel. Contact Dermatitis 1991; 25: 237-41.
18. Conde-Salazar L, Guimaraens D, Villegas C, et al.: Occupational allergic contact dermatitis in construction workers. Contact Dermatitis 1995; 33: 226-30.