Translokationswege für eingeatmete Asbestfasern

Wir diskutieren die Translokation von eingeatmeten Asbestfasern basierend auf den Dynamiken der interstitiellen Flüssigkeit im Lungen- und Pleuralbereich. Fasern können die alveoläre Barriere überwinden und über den parazellulären Weg in das Lungeninterstitium gelangen, bedingt durch einen massiven Wasserfluss, der durch kombinierte osmotische (aktive Na+-Absorption) und hydraulische (interstitielle Druck ist subatmosphärisch) Druckgradienten hervorgerufen wird. Fasern können durch den lymphatischen Fluss der Lunge aus dem Lungeninterstitium gezogen werden (primäre Translokation), von wo aus sie in den Blutstrom gelangen und anschließend im gesamten Körper verteilt werden (sekundäre Translokation). Eine primäre Translokation über die viszerale Pleura und hin zu den Lungenkapillaren kann ebenfalls auftreten, wenn die durch Asbest ausgelöste Lungenschwellung den interstitiellen Druck erhöht, sodass sich die Druckgradienten über die Mesothel- und Endothelbarrieren umkehren. Eine sekundäre Translokation in den Pleurabereich kann über den physiologischen Weg der Bildung von Pleuraflüssigkeit über die parietale Pleura erfolgen; die Ansammlung von Fasern in den Stomata der parietalen Pleura (schwarze Flecken) spiegelt die Rolle der parietalen Lymphgefäße bei der Drainage von Pleuraflüssigkeit wider. Asbestfasern werden in allen Organen von Personen gefunden, die entweder berufsbedingt Asbest ausgesetzt waren oder nicht. Die Faserkonzentration korreliert mit spezifischen Bedingungen der interstitiellen Flüssigkeitsdynamik, im Einklang mit der Auffassung, dass in allen Organen eine mikrovasale Filtration von Kapillaren in die extravaskulären Räume stattfindet. Die Konzentration ist hoch in den Nieren (was auf hohen Perfusionsdruck und -fluss hinweist) und in der Leber (was auf hohe mikrovasale Durchlässigkeit hinweist), während sie im Gehirn relativ niedrig ist (aufgrund der niedrigen Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke). Ultrafine Fasern (Länge < 5 µm, Durchmesser < 0,25 µm) können größere Distanzen zurücklegen aufgrund niedriger sterischer Hemmungen (bei Mesotheliomen sind etwa 90 % der Fasern ultrafein). Die Translokation von Fasern ist ein langsamer Prozess, der sich über Jahrzehnte entwickelt: Er wird durch hohe Biobeständigkeit, durch entzündungsinduzierte Erhöhung der Durchlässigkeit, durch niedrige sterische Hemmung und durch das Bewegungsmuster der Fasern bei niedrigen Reynolds-Zahlen begünstigt; er wird durch Fibrose behindert, die die interstitiellen Flusswiderstände erhöht.