nas diversas formas de silicose Artigo Original Valeria ... · Trabalho realizado no/Study produced at the Hospital Universitário ... Relevância do lavado broncoalveolar na quantificação

R E V I S T A P O R T U G U E S A D E P N E U M O L O G I A

Vol XI N.º 5 Setembro/Outubro 2005

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Relevância do lavado broncoalveolar na quantificação de partículas inaladasnas diversas formas de silicoseValeria Barbosa Moreira, Ângela Santos Ferreira Porphirio José Soares, José Manoel Gabetto, Cristóvão Clemente Rodrigues

Relevância do lavado broncoalveolar na quantificação departículas inaladas nas diversas formas de silicose

The role of bronchoalveolar lavage in quantifying inhaledparticles in silicosis

Valeria Barbosa MoreiraAngela Santos FerreiraPorphirio José SoaresJosé Manoel GabettoCristóvão Clemente Rodrigues

ResumoA silicose é uma doença causada pela inalação edeposição de partículas de sílica cristalina, queinduz uma reacção tissular fibrosa. O lavado bron-coalveolar (LBA) é um procedimento poucoinvasivo que permite a identificação de partículas,caracterizando, desta maneira, a exposição à poeira

Artigo OriginalOriginal Article

AbstractAbstractAbstractAbstractAbstractSilicosis is a disease caused by inhalation and depo-sition of crystalline silica that produces a fibroustissue reaction. Bronchoalveolar lavage is anoninvasive technique that allows identifying par-ticles, thus characterizing exposure to mineral dust.The aim of this work was to study bronchoalveolar

1 Médica do Serviço de Endoscopia Respiratória do Hospital Universitário Antônio Pedro (UFF). Mestre em pneumologia pela UFF/Respiratory Endoscope Servicedoctor at the Antônio Pedro University Hospital (UFF). MsC in Pulmonolgy from UFF

2 Prof. Adjunto do Departamento de Medicina Clínica -Pneumologia- da Universidade Federal Fluminense. Doutor em pneumologia pela UFRGS/Assistant Prof. atthe Clinical Medicine – Pulmonology – Department at the Fluminense Federal University. PhD in Pulmonolgy form UFRGS

3 Prof. Adjunto do Departamento de Patologia da Universidade Federal Fluminense. Mestre em patologia pela UFF/Assistant Prof. at the Pathology Department atthe Fluminense Federal University. MsC in pathology from UFF.

4 Prof. Titular do Departamento de Radiologia da Universidade Federal Fluminense/Prof. at the Department of Radiology at the Fluminense Federal University5 Prof. Adjunto do Departamento de Medicina Clínica – Pneumologia - da Universidade Federal Fluminense. Mestre em pneumologia pela UFF/Assistant Prof. at

the Clinical Medicine – Pulmonology – Department at the Fluminense Federal University. MsC in Pulmonolgy from UFF.

Trabalho realizado no/Study produced at the Hospital Universitário Antônio Pedro da Universidade Federal Fluminense – Niterói – Rio de janeiro – Brasil.Correspondência/Correspondence to: Dra. Valéria Barbosa MoreiraRua Marquês de Valença, 56 apto 104, Tijuca. Rio de Janeiro - Brasil.CEP: 20550-030 Telefone/Telephone: (21)2264-9088-Fax: (21)2610-7070email: [email protected]

Recebido para publicação/received for publication: 05.01.14Aceite para publicação/accepted for publication: 05.07.21



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Relevância do lavado broncoalveolar na quantificação de partículas inaladasnas diversas formas de silicose

Valeria Barbosa Moreira, Ângela Santos Ferreira Porphirio José Soares, José Manoel Gabetto, Cristóvão Clemente Rodrigues

lavage as a mean of estimating the amount of al-veolar particles in different forms of silicosis.Bronchoalveolar lavage was carried out in 27 sili-cotic pacients with simple (n = 12), complicated(n = 13), and acute (n = 2) forms of the diseaseand 7 healthy individuals as a control group.Macrophages were scored enumerating the percent-age of cells with particles by polarizing lightmicroscopy. Silicotic patients showed a marked in-crease in BAL cell particles compared to controlpopulation, however, relating simple to compli-cated silicosis, no significant difference was ob-served. In acute silicotic patients with massive silicadust exposure, more than 70% of BAL alveolarmacrophages contained dust particles. When du-ration of exposure and retirement from work wereevaluated, an inverse correlation between durationof exposure and the amount of alveolar dust, anda tendency to a smaller involvement onmacrophages with the greater period of retirementfrom work were observed. These results suggestthat particle analysis in BAL may be important inorder to establish the nature and intensity of ex-posure.

Rev Port Pneumol 2005; XI (5): 457-475

Key-words: Silica particles, alveolar macrophages,bronchoalveolar, lavage.

mineral. Este trabalho teve por objectivo estudaro lavado broncoalveolar como meio de estimar aquantidade de partículas alveolares nas diversasformas de silicose. A lavagem broncoalveolar foirealizada em 27 doentes silicóticos com as formassimples (n = 12), complicada (n = 13) e aguda(n = 2) da doença e em 7 indivíduos-controlo. Osmacrófagos foram contados enumerando-se opercentagem de células positivas para partículasutilizando-se a microscopia óptica com luzpolarizada. Os pacientes silicóticos apresentarammaior quantidade de partículas nas células do LBAem relação aos indivíduos-controlo, porém, nãohouve diferença significativa quando se comparouos grupos de silicose simples e complicada. Osdoentes com silicose aguda, com exposição intensaà poeira de sílica, apresentaram mais de 70% dosmacrófagos acometidos por partículas. Quandoavaliados o tempo de exposição e o afastamento àpoeira de sílica, foi observada correlação inversaentre a duração de exposição e a quantidade depoeira alveolar e uma tendência ao menorcomprometimento dos macrófagos com maiortempo de afastamento do trabalho. Esses resultadossugerem que a análise das partículas no LBA podeser útil para determinar a natureza e intensidadeda exposição.

Rev Port Pneumol 2005; XI (5): 457-475

Palavras-chaves: Partículas de sílica, macrófagosalveolares, lavado broncoalveolar.



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IntrIntrIntrIntrIntroduçãooduçãooduçãooduçãooduçãoA lavagem broncoalveolar tornou opulmão um órgão acessível por meiospoucos invasivos, permitindo a recu-peração de células e componentes solúveisdo tracto respiratório inferior e o estudoin vivo dos mecanismos envolvidos napatogénese e injúria inflamatória de muitasdoenças1.Na silicose, o lavado broncoalveolar podeser utilizado para: a) identificar e docu-mentar a exposição ao mineral; b) auxiliarna elucidação dos mecanismos envolvidosna patogénese da doença; c) eliminaroutras causas de doença pulmonar, comotuberculose e cancro do pulmão; d) nodiagnóstico da silicose aguda2.A exposição à sílica cristalina induz alte-rações morfológicas e funcionais nosmacrófagos alveolares. Estudos comlavado broncoalveolar (LBA) obtidos deanimais e doentes com doença relacionadaà exposição à sílica indicam que osmacrófagos alveolares são importantesmediadores da fibrose, participandoactivamente na fagocitose das partículasde sílica e, provavelmente, na libertaçãode factores quimiotáticos para outrascélulas.Na literatura existem poucos dados dispo-níveis relacionados com a quantificação dacarga de sílica alveolar3,4,5,6. Neste sentido,a análise do material do LBA pode ser útilpara determinar a natureza e intensidadede exposição e, possivelmente, contribuirpara a compreensão da fisiopatogenia dadoença.O presente estudo teve por objectivos:comparar a percentagem de macrófagosalveolares com as partículas nos doentessilicóticos e no grupo-controlo de indi-

IntroductionBronchoalveolar lavage renders the lungaccessible to non- invasive techniques, al-lowing cell and soluble element recoveryfrom the lower respiratory tract and thein vivo study of the mechanisms involvedin the pathogenesis and inflammation in-jury of many diseases1.Bronchoalveolar lavage can be used in sili-cosis a) to identify and record exposureto the mineral; b) to help define themechanisms involved in the disease’spathogenesis; c) to eliminate other causesof lung disease such as tuberculosis andlung cancer; d) in the diagnosis of acutesilicosis2.Exposure to crystalline silica causes mor-phological and functional changes in thealveolar macrophages. Studies of thebronchoalveolar lavage (BAL) obtainedfrom animals and patients with silica-ex-posure related disease indicate that the al-veolar macrophages are important media-tors of fibrosis, are active participants inthe phagocytosis of silica particles andprobably in the release of chemiotacticfactors to other cells.There is little data available in studies intothe measurements of amounts of alveolarsilica3,4,5,6. This being the case, analysis ofBAL matter could be useful in determin-ing the nature and intensity of the expo-sure and could possibly add to the under-standing of the physiopathogenisis of thedisease.This study aims to compare the percent-age of alveolar macrophages in the silico-tic patients with those in the healthy, non-exposed control group and measure thedifference in the percentage of virulentmacrophages in the different radiological

Na silicose o lavadobroncoalveolar podeser utilizado

A exposição à sílicacristalina induzalteraçõesmorfológicas efuncionais nosmacrófagosalveolares

Existem poucosdados disponíveisrelacionados com aquantificação dacarga de sílicaalveolar

A lavagembroncoalveolartornou o pulmão umórgão acessível pormeios poucosinvasivos



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víduos sadios não expostos; verificar adiferença na percentagem de macrófagosacometidos nas diversas formas radioló-gicas de silicose (simples, complicada eaguda).

Doentes e métodosDoentes e métodosDoentes e métodosDoentes e métodosDoentes e métodosForam incluídos neste estudo 27 doentesportadores de silicose provenientes doambulatório de pneumopatias ocupacionaisdo Hospital Universitário Antônio Pedro(HUAP) da Universidade Federal Flumi-nense (UFF), no período de Março de1995 a Outubro de1997. Todos os doenteseram do sexo masculino, com média deidade de 43,7 anos (21-62 anos) e pre-domínio da cor branca (66,7 %). Do grupode doentes silicóticos estudados, 51,8% eramfumadores ou ex-fumadores e 48,1% negaramtabagismo. A maioria dos doentes estudados(77,8%) era de extractores de areia, traba-lhadores de estaleiros situados na orla dabaía de Guanabara (Rio de Janeiro). Otempo de exposição à poeira de sílicavariou de 3 a 28 anos, com mediana de 17anos, sendo que o tempo de afastamentodo trabalho variou de 0 a 25 anos, commediana de 4 anos.O diagnóstico de silicose foi feito baseadona história ocupacional de exposição àsílica e na radiografia de tórax apresen-tando alterações radiológicas compatíveiscom a doença7. De acordo com os achadosradiológicos do tórax, os doentes foramdistribuídos em 3 grupos: Grupo 1(n=12): doentes com silicose simples,apresentando pequenas opacidades noparênquima pulmonar; Grupo 2 (n=13):doentes com silicose complicada, carac-terizada pela presença de grandes opaci-dades no parênquima pulmonar; Grupo

forms (simple, complicated and acute) ofsilicosis.

Patients and methodsPatients and methodsPatients and methodsPatients and methodsPatients and methodsThe study contains 27 silicotic patients be-ing followed up in work-related Pulmo-nology out-patients appointments at theAntônio Pedro University Hospital(HUAP) of the Fluminense Federal Uni-versity (UFF) between March 1995 andOctober 1997. All the patients were male,their average age was 43.7 years (21-62years) and they were mainly Caucasian(66.7 %). Of this study group of silicoticpatients, 51.8% were smokers or ex-smo-kers and 48.1% were non-smokers. Themajority of these patients studied (77.8%)were sand workers from the building sitesof the borders of Guanabara Bay, Rio deJaneiro. Their exposure to silica dust va-ried from 3 to 28 years, with an averageof 17 years. The time they had been re-tired from work varied from 0 to 25 years,with an average of 4 years.The diagnoses of silicosis were made basedon the patients’ work-related exposure tosilica and on their chest X-rays whichshowed radiological alterations compa-tible with the disease7. The patients weredivided into 3 groups, based on the find-ings of the chest x-ray: Group 1 (n=12):patients with simple silicosis, presentingsmall opacities in the lung parenchyma;Group 2 (n=13): patients with compli-cated silicosis, characterised by the pre-sence of large opacities in the lung paren-chyma; Group 3 (n=2): patients withacute silicosis, with the chest x-ray show-ing predominant alveolar compromise.There was no need to perform pulmonarybiopsy in the cases of simple and compli-

O diagnóstico desilicose foi feitobaseado na históriaocupacional deexposição à sílica ena radiografia detórax



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3 (n=2): doentes com silicose aguda, comcomprometimento predominantementealveolar na radiografia de tórax.Não houve indicação de biópsia pulmonar nos casosde silicose simples e complicada porque a históriaocupacional foi bem documentada e as alteraçõesradiológicas eram compatíveis com silicose segundo aClassificação Internacional das Radiografias dePneumoconioses da OIT (ILO, 1980). No entanto,nos casos de silicose aguda, o diagnóstico foi feitopelo lavado broncoalveolar com o achado de materiallipoproteináceo, PAS positivo, no interior e fora docitoplasma dos macrófagos alveolares, e confirmadoatravés da microscopia electrónica que evidenciouestruturas tubulares multilameladas semelhantes àmielina, além de corpos lamelares e electrondensos.Sete voluntários sadios não expostos àpoeira de sílica foram selecionados comogrupo-controlo. Todos do sexo masculino,não tabagistas, com média de idade de 32,4anos (25 a 42 anos), sendo 5 indivíduosbrancos e 2 pretos.De acordo com as normas de bioética,todos os doentes e voluntários normaisseleccionados forneceram consentimentopor escrito para participar na pesquisaapós serem informados detalhadamentesobre os procedimentos.

Lavagem brLavagem brLavagem brLavagem brLavagem broncoalveolaroncoalveolaroncoalveolaroncoalveolaroncoalveolarAs broncofibroscopias foram sistematica-mente realizadas pelo mesmo profissional.O broncofibroscópio Pentax FB 18X foicuidadosamente introduzido pela cavidadeoral e fixado no subsegmento do lobomédio ou língula, nos casos de com-prometimento difuso à radiografia detórax ou na área em que a doença era maisproeminente. A lavagem foi realizada coma infusão de 100 ml (cinco volumes de 20ml) de solução salina estéril através do ca-

cated silicosis as the work history was welldocumented and the radiological altera-tions were compatible with silicosis ac-cording to the International Classificationof Pneumoconiosis X rays of ILO (ILO,1980). Diagnosis was made in the acutesilicosis cases, however, by bronchoal-veolar lavage of PAS positive lipopro-teinosis matter found in the interior andexterior of the alveolar macrophages cy-toplasms. This was confirmed using anelectronic microscope which showedmultilamellar tubular structures similar tomyelin except in their lamella andelectrondense bodies.Seven healthy volunteers who had notbeen exposed to silica dust were selectedas the control group. They were all male,non-smokers, and their average age was32.4 years (25 to 42 years). 5 were Cauca-sian and 2 black. In line with bio-ethicalnorms, all the patients and healthy vol-unteers selected gave their written consentto participating in this research after be-ing fully informed about the proceedings.

Bronchoalveolar lavageThe same trained professional carried outall the bronchfibroscopies. The PentaxFB 18X bronchofibroscope was carefullyintroduced into the oral cavity and cen-tred in the sub segment of the medianpulmonary lobe or lingula, in cases inwhich the chest x-ray had shown diffusecompromise or in the area in which thedisease was more severe. The lavage wascarried out with a 100 ml (five 20 mlvolumes) infusion of sterile saline solu-tion through the bronchofibroscope ca-nal. The liquid from the lavage, carefullyaspirated by manual suction, was col-

Não houve indicaçãode biópsia pulmonarnos casos de silicosesimples e complicadaporque a históriaocupacional foi bemdocumentada e asalteraçõesradiológicas eramcompatíveis comsilicose



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nal do broncofibroscópio. O líquido delavagem, cuidadosamente aspirado porsucção manual, foi recolhido em tubos depolipropileno, acondicionados em banhode gelo.

Processamento do LBAApós medida do volume total do LBA,20 ml do líquido foram filtrados em gazeestéril e o restante processado parapesquisa de bacilos álcool-ácido-resistente,fungos, células neoplásicas e pesquisa decristais de sílica. O filtrado, distribuído emtubos Falcon (Becton Dickinson Labware,New Jersey, USA) de fundo cónico, foicentrifugado a 200xg, durante 10 minutos,em centrifugação refrigerada de bancada(spin VI, Incibrás, São Paulo, Brasil). Osobrenadante foi guardado a -80º C. Obotão celular foi ressuspenso em PBS(tampão fosfato salina) pH 7,2 contendo2% de soro fetal bovino (Cultilab, SãoPaulo, Brasil), a celularidade total determi-nada em câmara de Neubauer e a viabili-dade celular verificada pelo teste de ex-clusão com azul tripan. A concentraçãofinal foi ajustada para 2x10 células/ml e acontagem diferencial realizada em prepa-rações de citocentrífuga (Shandon Cytospin2, Japão) coradas pelo Wright-Giemsa.Foram contadas pelo menos 200 células,não sendo enumeradas células epiteliais eeritrócitos.

MicrMicrMicrMicrMicroscopia com luz polarizadaoscopia com luz polarizadaoscopia com luz polarizadaoscopia com luz polarizadaoscopia com luz polarizadaAtravés da microscopia óptica, utilizandoo microscópio Zeiss, modelo Axioskop 20com condensador plano-acromático comlente frontal e objectivas plano-acromáticasacopladas a filtro polarizador e analisador,foram contados 300 macrófagos em esfre-

lected in polypropylene tubes kept in abath of ice.

Processing the BALThe total volume of the BAL was meas-ured. Next, 20ml of the liquid was filteredthrough sterile gauze and the outcomeprocessed for study of the alcohol and acidresistant bacillus, fungus, neoplastic cellsand study of the silica crystals. The fil-tered liquid, put into conical bottomedFalcon tubes (Becton Dickinson Labware,New Jersey, USA), was centrifuged at200xg for 10 minutes in a refrigeratedbench centrifuge (spin VI, Incibrás, SãoPaulo, Brazil). The outcome was storedat -80º C. The cellular button was re-sus-pended in sterile phosphate bufferedsaline (PBS)) pH 7.2, containing 2% foe-tal bovine serum (Cultilab, São Paulo,Brazil). The total cell count was deter-mined in a Neubauer counting chamberand the cellular viability verified throughan exclusion test with trypan blue. Thefinal concentration was adjusted for 2x10cells/ml and the differential count carriedout in cytocentrifuge preparations(Shandon Cytospin 2, Japan) with Wright-Giemsa stain. At least 200 cells werecounted, with epithelia and erythrocitecells not included.

Polarized light microscope300 macrophages in smears prepared incytocentrifuge were counted, via opticalmicroscopy using a model 20 AxioskopZeiss microscope with plano-achromaticcondenser with front lens and plano-ach-romatic objectives connected to a polar-ized and analysing filter. A 400x ampli-tude in clear field was used for the study



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gaços preparados em citocentrifugação.Utilizou-se para o estudo amplitude de400x em campo claro e respectivamente amesma área, aleatoriamente escolhida, foianalisada à luz polarizada. Foram enume-rados os macrófagos contendo partículase, posteriormente, os macrófagos alveo-lares foram classificados em cruzes, deacordo com o número de partículas refrin-gentes no seu interior: Foi utilizado oseguinte critério: + → 1 a 2 partículas;++ → 3 a 4 partículas; +++ → mais de5 partículas.

Análise estatísticaAnálise estatísticaAnálise estatísticaAnálise estatísticaAnálise estatísticaA comparação dos níveis medianos dasvariáveis quantitativas entre dois gruposfoi avaliada pelo teste de Mann-Whitney;e, entre três grupos, pelo teste de Kruskal--Wallis; a correlação entre o número demacrófagos com partículas e os tempos deexposição e de afastamento foi dada pelocoeficiente de correlação de Spearman; aassociação entre as variáveis categóricas foifeita pelo teste de qui-quadrado ou peloteste exacto de Fisher. Foram utilizadostestes não paramétricos devido à naturezadas variáveis e à grande variabilidade dosdados. A mediana foi a medida mais ade-quada para expressar os dados. O nível designificância adoptado foi de 5 %.

ResultadosResultadosResultadosResultadosResultadosA broncofibroscopia foi inteiramente nor-mal nos doentes silicóticos e indivíduos--controlo. Apenas 2 doentes apresentaramfebre, acima de 37,5ºC, após o exame. Alavagem broncoalveolar foi realizada nosegmento medial do brônquio do lobomédio em todos os doentes, com excepçãodos 2 agudos, nos quais foram lavados o

and the same area, chosen at random, wasanalysed under polarized light. Themacrophages containing particles werecounted and after the alveolar macro-phages were classified into crosses accord-ing to the number of refringent particlesthey contained inside. The following cri-teria were used: + → 1 to 2 particles; ++→ 3 to 4 particles; +++ → over 5 parti-cles.

Statistical analysisThe Mann-Whitney Test was use to com-pare the average levels of the quantitativevariables of the two groups while theKruskal-Wallis test was used to comparethose of the three groups. The correlationbetween the number of the macrophageswith particles and the duration of expo-sure and time away from exposure wasgiven by Spearman’s rho and the Fisherexact chi-squared test was used to makethe association between the categoricalvariables. Non-parametric tests were useddue to the nature of the variables and thegreat variability of the data. The medianwas the most suitable average for express-ing the data. The level of significance usedwas 5%.

ResultsThe bronchfibroscopy was completelynormal in both the silicotic patients andthe control individuals. Only 2 patientshad a high temperature over 37.5ºC afterthe exam. The bronchoalveolar lavage wascarried out in the medial segment of themedian bronchial lobe in all of the pa-tients, with the exception of the 2 acutepatients. These patients had theirbronchoalveolar lavages performed in the

Os doentesportadores desilicose apresen-taram (...) aumentosignificativo (...) daceluridade total dolavadobroncoalveolar



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segmento anterior do lobo inferior di-reito, por ser o local onde as lesões predo-minavam.Os doentes portadores de silicose apresen-taram, em relação ao grupo-controlo, umaumento significativo (p<0,05) da celula-ridade total do lavado broncoalveolar.Entretanto, a contagem diferencial decélulas no lavado broncoalveolar nãomostrou diferença estatística significativanas percentagens das células recuperadasentre os indivíduos do grupo-controlo eos silicóticos (p> 0,05). Houve, porém,uma tendência do grupo para silicóticoapresentar aumento do número de linfó-citos com diminuição da população demacrófagos.O tabagismo não alterou as variáveisanalisadas no lavado broncoalveolar, poisnão foram observadas diferenças signifi-cativas entre os grupos de doentesfumadores e ex-fumadores (p>0,05).Quando comparadas com as mesmasvariáveis nos grupos de doentes com silicosesimples e complicada, observou-se que amediana do volume de líquido recupe-rado, celularidade total e diferencial foisemelhante nos dois grupos, não mos-trando diferença significativa (p>0,05).Os doentes com silicose aguda apresen-taram pleocitose acentuada no lavadobroncoalveolar, com evidente alteração narelação macrófago-linfócito (Quadro I).Quando comparados com o grupo-con-trolo, os doentes silicóticos apresentaramdiferença significativa em relação ao nú-mero de macrófagos acometidos porpartículas (p < 0,05) (Fig. 1 ).Quando os macrófagos foram classificadosem cruzes de acordo com o número departículas no seu citoplasma, observou-se

anterior segment of the right inferior lobeas this was the area with more lesions.The silicotic patients showed a significantincrease (p<0.05) in the total amount ofcells found in the bronchoalveolar lavagein comparison with the control group.The differential count of cells in thebronchoalveolar lavage did not, howeverreveal a statistically different difference inthe percentages of cells recovered from thesilicotic and control groups (p> 0.05). Thesilicotic group did, however, present an in-crease in the number of lymphocytes anda decrease in the macrophage population.Smoking did not alter the variables ana-lysed in the bronchoalveolar lavage and nosignificant differences between groups ofpatients who were smokers and those whowere non-smokers were found (p>0.05).When a comparison of the same variablesin the groups of patients with simple andcomplicated silicosis was made, it was seenthat the average of the recovered volumeof liquid and the total and differential cellcount were similar in both groups. Therewas no significant difference (p>0.05).The patients with acute silicosis presentedattenuated pleocytosis in the bron-choalveolar lavage, with marked changein the macrophage-lymphocytes relation-ship (Table I).In comparison with the control group, thesilicotic patients showed a significant diffe-rence in relation to the number of macro-phages affected by particles (p < 0. 05)(Fig.1).When the macrophages were classifiedinto crosses according to the number ofparticles in their cytoplasm, it was seenthat the majority of individuals in thecontrol group who had particle-contai-

Os doentessilicóticosapresentaramdiferençasignificativa emrelação ao númerode macrófagosacometidos porpartículas

O tabagismo nãoalterou as variáveisanalisadas no lavadobroncoalveolar



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que a maioria dos indivíduos-controlocom macrófagos positivos para partículas,apresentava-se com apenas 1 ou 2 partí-culas no seu interior enquanto o gruposilicótico apresentou 34,7% das células classi-ficadas como 2 ou 3 cruzes (Quadro II).A análise comparativa entre os grupos de

ning macrophages presented only 1 or 2particles whereas the silicotic group pre-sented 34.7% of the cells classified with 2or 3 crosses (Table II).Comparative analysis between the groupof patients with simple silicosis and com-plicated silicosis shows that there is no

Quadro I – Variáveis do LBA na silicose simples, complicada, aguda e grupo-controlo

Table I – Variables in the BAL of the simple, complicated and acute silicosis groups and the control group

Variáveis Simplesn = 12

Complicadan = 13

Agudan = 2

Controlon = 7

V Rec (ml) 57 (39 - 71) 60 (43 - 75) 53,5 (38,5 - 68) 63 (55 - 75)

Viab (%) 93 (89 - 98) 97 (89-99) 97,5 (97 - 98) 99 (96 - 100)

Total cels. X 106 62 (17 – 128) 59 (13 - 149) 139,5 (125 - 154) 18 (11 - 56)

Cels/ml x 103 895 (355 – 1970) 1025 (305 - 2725) 3435 (3270 - 3600) 295 (204 - 770)

Macrófagos % 87,5 (61 – 98) 88 (52 - 97) 70,5 (70 - 71) 93 (77 - 98)

Linfócitos % 6,5 (1 - 39) 11 (3 - 18) 19,5 (13 - 27) 7 (2 - 22)

Neutrófilos % 0,5 (1 - 10) 1 (0 - 19) 9,5 (3 - 16) 0 (0 - 2)

Eosinófilos % 0 (0 - 16) 0 (0 - 1) 0 0

Resultados expressos em mediana (valor mínimo e máximo). O grupo agudo não foi comparado por ser composto por apenas 2indivíduos.



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Fig. 1. Percentagem de macrófagos alveolares no LBA dos controlos esilicóticos que continham partículas

Fig. 1 – Percentage of alveolar macrophages in the BAL of the control andsilicotic individuals which contain particles

Control Silicotic

Perc

enta

ge o

f mac

roph

ages

with

parti

cles

Maximum amount

Average

Minimum

valor máximo

mediana

valor mínimo

Controlo Silicótico

Perc

enta

gem

de m

acró

fago

sco

m pa

rtícu

las

Table II – Particle positive macrophages in the control group and thesilicotic patients (absolute number and percentage)

Quadro II – Macrófagos positivos para partículas no grupo-controloe doentes silicóticos (número absoluto e percentual)

Variáveis Controlon = 7

Silicóticosn = 27

MA partículas

no absoluto 8 (5 – 43,5) 89 (49 – 287)

Percentagem 2,7% (1,7 – 14,5) 29,7% (16,3 – 95,7)

MA (+)

no absoluto 8 (5 – 42,5) 58 (38,5 - 159)

Percentagem 100% (97,7 – 100) 64% (31,5 - 94,9)

MA (++)

no absoluto 0 (0 - 1) 24 (2,5 - 84)

Percentagem 0% (0 - 2,3) 26,4% (5,1 - 41,6)

MA (+++)

no absoluto 0 8 (0 - 72)

Percentagem 0 % 8,3% (0 - 34)

Resultados expressos em mediana (valor mínimo e valor máximo)MA = Macrófagos



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pacientes com silicose simples e complicadamostra não haver diferença significativa emrelação à percentagem de células acometidas(p>0,05). Os doentes com silicose agudaapresentaram um grande número de

significant difference in the percent ofcells affected (p>0.05). The patients withacute silicosis presented a great numberof macrophages with particles; almost95% of the cells contained refringent par-

Fig. 2 – Partículas refringentes no LBA de um indivíduo-controloPreparação em citocentrifugação do LBA. Coloração pelo Papanicolaou vista à luzpolarizada mostra raras partículas refringentes no interior dos macrófagos alveolares.

Fig. 2 – Refringent particles in the BAL of a control individualPreparation in BAL cytocentrifuge. Papanicolaou staining seen in polarized light showsfew refringent particles in the interior of the alveolar macrophages.

Fig. 3 – Partículas refringentes no LBA de um paciente com silicoseagudaPreparação em citocentrífuga do LBA. Coloração pelo Papanicolaou mostra à luzpolarizada acentuado número de partículas refringentes no interior dos macrófagosalveolares.

Fig. 3 – Refringent particles in the BAL of a patient with acute silicosisPreparation in BAL cytocentrifuge. Papanicolaou staining seen in polarized light showsa marked number of refringent particles in the interior of the alveolar macrophages.

Perce

ntage

ml de

mac

rófag

os co

m pa

rtícu

las

SimplesComplicadaAguda

Tempo de exposição (anos) Exposure time (years)

Perc

enta

ge o

f mac

roph

ages

with

par

ticles

SimpleComplicatedAcute

Fig. 4 – Percentagem de macrófagos com partículasrefringentes em relação ao tempo exposto à sílica livre

Fig. 4 – Percentage of macrophages with refringent particles inrelation to the time exposed to free silica



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macrófagos com partículas praticamente95% das células continham partículasrefringentes (Quadro III). Na Fig. 2 podeobservar-se a pequena quantidade departículas no interior dos macrófagosalveolares no LBA de um indivíduo-con-trolo, contrastando com o acentuadoacometimento no doente com silicoseaguda (Fig. 3).Quando foi correlacionado o número totalde macrófagos acometidos no LBA dos

ticles (Table III). In Fig. 2, the smallamount of particles inside the interior ofthe alveolar macrophages in the BAL ofone of the control group individuals canbe seen, contrasted with the greateramount affected found in the patientwith acute silicosis (Fig. 3).When the total number of affected macro-phages in the BAL of silicotic patients iscorrelated with the duration of time thepatient was exposed to silica dust (Fig. 4),

Quadro III – Macrófagos positivos para partículas na silicose simples, complicada e aguda

Variáveis Simplesn = 12

Complicadan = 13

Agudan = 2

MA partículas

no absoluto 105,2 (53,5 - 157) 70,5 (49 - 184) 249,5 (212 - 287)

Percentagem 35 %(17,8 - 52,3) 23,5% (16,3 - 61,3) 83,2% (70,7 - 95,7)

MA (+)

no absoluto 60,8 (41 - 106,5) 56,5 (38,5 - 90,5) 115 (71-159)

Percentagem 62,2% (41,3 - 84,8) 68,9% (31,5 - 94,9) 44,4 %(33,5 - 55,4)

MA (++)

no absoluto 31,3 (9,5 - 61) 19,5 (2,5 - 69,5) 76,5 (69 - 84)

Percentagem 26 %(15,2 - 41,6) 25,7% (5,1 - 37,8) 31% (29,2 - 32,5)

MA (+++)

no absoluto 9,5 (0 - 27,5) 2,5 (0 - 56,5) 58 (44 - 72)

Percentagem 9% (0 - 22,3) 3,7% (0 - 30,7) 24,6% (15,3 - 34)

MA (++) + (+++)

no absoluto 42 (9,5 - 86) 21,5 (2,5 - 126) 128 - 141

Percentagem 37,8% (15,2 - 58,7) 31,1% (5,1 - 68,5) 55,5% (44,6 - 66,5)

Resultados expressos em mediana (valor mínimo e máximo). O grupo agudo não foi comparado por sercomposto por apenas 2 indivíduos.



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pacientes silicóticos com o tempo de ex-posição à poeira de sílica (Fig. 4) obser-vou-se que houve correlação significativainversa entre estas variáveis (r = -0,43).Em relação ao tempo de afastamento dotrabalho, não houve correlação significativacom acometimento dos macrófagos, masobservou-se uma tendência dos doentes commaior tempo de afastamento apresentaremmenor número de macrófagos alveolarescom partículas (Fig. 5).

an inverse significant correlation betweenthese variables is seen (r = -0.43).In relation to the length of retirementfrom work, there was no significant cor-relation to the affected number ofmacrophages but it was seen that patientsretired from work for the greateramounts of time presented a lessernumber of alveolar macrophages withparticles (Fig. 5).

Table III – Particle positive macrophages in the simple, complicated and acute silicosis



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DiscussãoDiscussãoDiscussãoDiscussãoDiscussãoNo estudo das pneumopatias ocupa-cionais, o lavado broncoalveolar tem sidoutilizado para identificação de partículase fibras, para descartar doença infecciosaassociada, e vem contribuindo para oesclarecimento da patogénese destasdoenças8.Embora a presença de partículas no LBAnão estabeleça o diagnóstico de doençaocupacional, porque apenas documentaexposição, a sua demonstração numdoente com doença pulmonar intersticialdifusa de causa indeterminada significa queeste diagnóstico deve ser seriamente consi-derado e a exposição ocupacional cui-dadosamente investigada9. Nos doentescom exposição conhecida, inúmeraspartículas podem ser detectadas no LBA,tanto à microscopia óptica como àmicroscopia electrónica. Naqueles em quenão há história conhecida de exposição ounos casos de exposição mista, a análise

DiscussionIn the study of work-related pneu-mopathies, bronchoalveolar lavage hasbeen used to identify particles and fibres,to eliminate associated infectious diseasesand add to the understanding of thepathogenesis of these diseases8.While the presence of particles in the BALdoes not establish the diagnosis of a work-related disease as it only documents ex-posure, its being present in a patient withdiffuse interstitial lung diseases of an un-determined cause means that this diagno-sis must be seriously considered and thework-related exposure carefully investi-gated9. In patients with known exposure,many particles can be detected in the BAL,with the optical microscope and the elec-tronic microscope. In patients with noknown history of exposure or in cases ofmixed exposure, mineralogical analysis,electronic microscope techniques and xray diffraction can be used to identify theagent10,11.

Tempo de afastamento (meses)

Perce

ntage

m de

mac

rófag

os co

m pa

rtícu

las

Simples

Complicada

Aguda

Fig. 5 – Percentagem de macrófagos com partículas em relação ao tempode afastamento à poeira mineral

Time away from exposure time (months)

Simple

Complicated

Acute

Perc

enta

ge o

f mac

roph

ages

with

par

ticles

Fig. 5 – Percentage of macrophages with particles in relation to time awayfrom exposure to mineral dust



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mineralógica, empregando-se técnicas demicroscopia electrónica e de difracção deraios X, pode ser utilizada para iden-tificação do agente10,11.A presença de partículas refringentes nocitoplasma dos macrófagos alveolarespode ser visualizada através da micros-copia óptica com luz polarizada empessoas com exposição ocupacionalcrónica, assim como na exposição am-biental incidental a silicatos. Embora 90%dos macrófagos alveolares, obtidos doLBA de trabalhadores com exposiçãoocupacional à sílica, possam conter partí-culas, geralmente menos de 5% dos ma-crófagos estarão acometidos na exposiçãoambiental12. Esta diferença marcante napercentagem de macrófagos acometidos,entre indivíduos-controlo e silicóticos, foirelatada por alguns autores4,6.No estudo realizado por Christman et al4

avaliando 44 trabalhadores de granito,fumadores e não fumadores, verificou-sea influência do fumo, intensidade, duraçãoe afastamento da exposição na quantidadede poeira recuperada das células do LBA.Os autores observaram que uma pequenafracção dos macrófagos alveolares doscontrolos continha partículas visíveis àmicroscopia óptica com luz polarizada, eas partículas eram em pequeno número.A média de macrófagos com partículas foide apenas 4,35%, sendo que 4 dos 42 con-trolos tinham mais de 5% das suas célulascom partículas. Os trabalhadores de gra-nito apresentaram grande variação napercentagem de células com poeira, sendoque 33 trabalhadores tiveram mais que10% dos macrófagos acometidos e 6 maisde 50% das células com partículas. Ogrupo de trabalhadores também apre-

The presence of refringent particles in thecytoplasm of the alveolar macrophagescan be seen via an optical microscope withpolarized light in people with chronicwork-related exposure and in incidentalenvironmental exposure to silica. Al-though 90% of the alveolar macrophagesobtained through the BAL of workerswith work-related exposure to silica maycontain particles, generally less than 5%of the macrophages are affected via envi-ronmental exposure12. This marked diffe-rence in the percentage of affectedmacrophages in control and silicotic indi-viduals has been documented by severalauthors4,6.In a study carried out by Christman et al4

into 44 granite workers, both smokers andnon-smokers, the influence of tobaccosmoke, its intensity, duration and timeaway from exposure were seen in theamount of dust recovered from the cellsof these patients’ BAL. The authors notedthat a small fraction of the alveolarmacrophages of the control group indi-viduals contained particles visible underan optical polarized light microscope andthat there were only a small amount ofparticles. The average number ofmacrophages with particles was 4.35%,with only 4 of the 42 control group indi-viduals having more than 5% of their cellswith particles. The granite workers pre-sented a great variety in the percentage ofcells with dust, with 33 of the workershaving more than 10% of their macro-phages affected and 6 over 50% of theircells with particles. The group of workersalso had a larger number of cells with agreat amount of particles inside. Tobaccosmoke did not affect the amount of dust



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sentou uma maior proporção de célulascom grande carga de partículas no seu in-terior. O fumo não interferiu com aquantidade de poeira presente. A per-centagem de células positivas para par-tículas relacionou-se com a intensidade daexposição, porém fracamente com aduração da exposição, com grande varia-ção entre os indivíduos. O afastamentolevou a uma diminuição do conteúdo mi-neral no LBA.No presente estudo foram observadosresultados semelhantes. A população desilicóticos foi significativamente diferentedos controlos em relação à percentagemde macrófagos positivos para partículas(p<0,05) sendo, portanto, possíveldistinguir a exposição ocupacional daambiental. Nos doentes com silicose,29,7% dos macrófagos foram positivos,enquanto apenas 2,7% dos macrófagosalveolares do grupo--controlo estavamacometidos. No grupo--controlo, apenas1 indivíduo apresentou mais de 5% dascélulas positivas. No grupo de silicóticos,22 doentes tinham mais do que 20% dosmacrófagos com partículas e 5 mais do que50% das células acometidas. Nos doentescom silicose aguda, a percentagem demacrófagos com partículas foi muitoelevado (70,7% e 95,7%), confirmando aimportância da intensidade da exposiçãona carga de poeira recuperada. Os doentescom silicose tiveram uma grande pro-porção de macrófagos classificados como2 e 3 cruzes, contrastando com os controlosdos quais apenas 1 indivíduo apresentoucélulas na classificação de 2 cruzes. Nesteestudo também não houve interferênciado fumo nos níveis de retenção alveolarde partículas. Relativamente ao tempo de

present. The percentage of cells positivefor particles was connected to the inten-sity of exposure, not strictly to theamount of time the individual had beenexposed, and there was a great variety be-tween the individuals. Time away fromexposure led to a decrease in the mineralcontent of the BAL.This study observed similar results. Thesilicotic population was significantly dif-ferent to the control population in termsof the percentage of macrophages positivefor particles (p<0.05). In this way it waspossible to single out work-related expo-sure from environmental exposure. 29.7%of the patients with silicosis had positivemacrophages, whereas only 2.7% of thealveolar macrophages of the control groupwere affected. In the control group, only1 individual presented more than 5% ofpositive cells. In the silicotic group, 22patients had over 20% of macrophageswith particles and 5 over 50% of cells af-fected. The percentage of macrophageswith particles was very high in the patientswith acute silicosis (70.7% and 95.7%),confirming the importance of the inten-sity of exposure in the amount of dustrecovered. The patients with silicosis hada large proportion of macrophages classi-fied as 2 or 3 crosses in contrast to thecontrol individuals, only one of whompresented cells classified as 2 crosses.This study showed that tobacco smokehad had no affect on the patients’ levelsof alveolar retention. An inverse signifi-cant correlation in relation to the amountof time the patient was exposed was seen,in that patients who had been less exposedpresented a larger amount of recoveredparticles. This may be explained by the

Não houveinterferência dofumo nos níveisde retenção alveolarde partículas.

Possível distinguira exposiçãoocupacionalda ambiental.

O fumo não interferiucom a quantidadede poeira presente.



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exposição, observou-se uma correlaçãoinversa significativa, ou seja, os doentescom menor tempo de exposição apresen-taram uma maior carga de partículas recu-peradas. Isto pode ser explicado pelo tipode actividade exercida pelos trabalhadores,a maioria extractores de areia expostos aconcentrações elevadas de sílica, deno-tando uma maior importância da inten-sidade da exposição em relação ao tempoem que ficam expostos. Os pacientes comsilicose aguda que tiveram um curtotempo de exposição à sílica, porém degrande intensidade, apresentaram osmacrófagos alveolares maciçamente preen-chidos com cristais. Relativamente aotempo de afastamento, os resultados foramsemelhantes ao encontrado na literatura.Os doentes com maior tempo de afas-tamento apresentaram menor número demacrófagos positivos para partículas.Lusuardi et al5 quantificaram a carga depoeira alveolar no LBA de 23 doentessilicóticos, 12 expostos sem silicose e 10indivíduos-controlo. Os autores relataramque a mediana do número de partículasrefringentes por 100 macrófagos alveolaresdos controlos foi de 13,5 (variação de 6 a24), enquanto nos silicóticos e trabalha-dores expostos não silicóticos os valoresforam 76% e 65%, respectivamente.Silicóticos e expostos não mostraram dife-rença significativa entre si, mas ambosforam significativamente diferentes quandocomparados com os controlos. Os autorestambém não observaram relação entre aquantidade de sílica e a duração da expo-sição ou o grau de envolvimento daradiografia de tórax.Ainda não se conhecem os mecanismospelos quais as partículas de sílica induzem

type of work carried out by these wor-kers, the majority of whom were sandworkers exposed to high concentrationsof silica, which places great importanceon the intensity of exposure in relationto the duration of time in which the indi-vidual was exposed. The patients withacute silicosis who had had a short timeof exposure to silica, although to a greatintensity, presented alveolar macrophagesdensely packed with crystals. In terms oftime away from exposure, the results weresimilar to those arrived at in other stud-ies. The patients who had had longer awayfrom exposure presented a lesser numberof macrophages positive for particles.Lusuardi et al5 quantified the amount ofalveolar dust in the BAL of 23 silicoticpatients. 12 of these had been exposedwithout silicosis and 10 were control in-dividuals. The authors report that theaverage number of refringent particles per100 alveolar macrophages of the controlindividuals was 13.5 (variation from 6 to24) while the silicotic patients had 76%and the non-silicotic workers who hadbeen exposed had 65%. The silicotic andnon-exposed individuals did not show sig-nificant difference between themselves,but both were significantly different whencompared with the control group. In ad-dition, the authors did not report a rela-tionship between the quantity of silica andthe duration of time of exposure or thedegree of involvement in the chest radio-graphy.The mechanisms by which the silica par-ticles cause injury to lung tissue, leadingto inflamed cells and fibrosis, are not yetknown. The interactions between the silicaparticles and the alveolar macrophages are

Não se conhecemos mecanismospelos quais aspartículas de sílicainduzem a injúriado tecido pulmonar,recrutamento dascélulas inflamatóriase fibrose.



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a injúria do tecido pulmonar, recruta-mento das células inflamatórias e fibrose.As interações entre as partículas de sílicae os macrófagos alveolares são conside-radas como o evento central na patogéneseda silicose, porque os macrófagos resi-dentes e recrutados participam activa-mente desde a fagocitose inicial dapartícula de sílica inalada até à modulaçãoda fibrose no pulmão13.A literatura é escassa no que se refere àquantificação de partículas no interior dosmacrófagos alveolares nos casos de exposi-ção à sílica com ou sem silicose. A possibi-lidade de se avaliar a carga de sílica alveo-lar pode ser de importante valordiagnóstico nos casos iniciais da doença enaqueles em que a história ocupacional,achados radiológicos ou ambos não sãoconclusivos. Da mesma forma, éimportante definir os constituintes doLBA em trabalhadores expostos, semevidência clínica ou radiológica de doença.Futuras investigações são necessárias paradefinir mais claramente o papel do LBAem estimar a carga de sílica alveolar.Certamente, a análise comparativa doconteúdo tissular de partículas e das célulasdo LBA será de grande interesse, epossivelmente o LBA poderá tornar-se ummétodo mais útil na avaliação de traba-lhadores com exposição ocupacional avárias poeiras minerais.

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A possibilidadede se avaliar a cargade sílica alveolarpode ser deimportante valordiagnóstico.

considered as the central event in thepathogenesis of silicosis, in that the resi-dent and recruited macrophages activelyparticipate from the initial phagocytosis ofthe inhaled silica particle to the modula-tion of the lung fibrosis13.There is not much reported on the mea-surement of particles in the interior of thealveolar macrophages in cases of exposureto silica with or without silicosis. The pos-sibility of evaluating the amount of alveo-lar silica could be an important diagnos-tic tool in the initial cases of the diseaseand in those cases in which either thework history, the radiological findings orboth are inconclusive. In the same way,it is important to define the componentsof the BAL in exposed workers, withoutclinical or radiological evidence of the di-sease.Further research is necessary to definemore clearly the role of BAL in estimat-ing the amount of alveolar silica.It is certain that comparative analysis ofthe tissular content of the particles andthe cells of the BAL would be extremelyuseful and that BAL could possibly be-come a more useful method in the eva-luation of workers with work-related ex-posure to several types of mineral dust.



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nas diversas formas de silicose Artigo Original Valeria ... · Trabalho realizado no/Study produced at the Hospital Universitário ... Relevância do lavado broncoalveolar na quantificação