Asbestos and lung pathology: exposure, tissue analysis and risk factor

Abstract

Aquesta tesi doctoral té com a objectiu avançar en la comprensió de l’exposició a l’amiant, el seu impacte en la salut respiratòria i les eines disponibles per a la seva detecció i seguiment clínic. La rellevància científica i social de l’amiant prové de la seva associació amb un ampli espectre de malalties, incloent-hi el càncer de pulmó i els trastorns pleuropulmonars, així com de la seva important càrrega de morbiditat i mortalitat. Malgrat els avenços reguladors i la prohibició del seu ús en molts països, els llargs períodes de latència i la presència persistent de materials que contenen amiant en entorns laborals i domèstics continuen representant un repte important per a la salut pública. La primera part (part 1) se centra en els patrons epidemiològics de les malalties relacionades amb l’amiant a Espanya, mitjançant l’anàlisi d’un registre especialitzat, cosa que ha permès identificar les condicions més prevalents: plaques pleurals, asbestosi i càncer de pulmó, alhora que destaca la importància històrica dels sectors naval i de la construcció com a principals fonts d’exposició. A la segona part (part 2), es va validar el Qüestionari d’Exposició a l’Amiant–7 (QEAS-7) com a eina de cribratge, demostrant una alta sensibilitat per detectar antecedents d’exposició a l’amiant, fins i tot en casos de contacte no reconegut o infradiagnosticat. Donada la seva senzillesa i brevetat, aquest instrument representa un avenç valuós en l’avaluació sistemàtica de l’exposició a l’amiant, tant en l’àmbit hospitalari com en l’atenció primària. A la tercera part (part 3), s’explora la possible relació entre l’exposició a l’amiant i la gravetat de la COVID-19, basant-se en la hipòtesi que l’estat inflamatori crònic i la disfunció immunitària induïts per les fibres d’amiant podrien augmentar el risc de complicacions. Tot i que els primers resultats no van confirmar una associació independent, destaquen la influència crítica de factors de confusió com l’edat, el tabaquisme i les comorbiditats, determinants clau en l’evolució clínica de les malalties respiratòries. Finalment, l’estudi AMCANES (part 4), Avaluació del Qüestionari QEAS-7 com a Predictor de Càrrega d’Amiant en Teixit Pulmonar en Pacients amb Càncer de Pulmó, reforça encara més les troballes prèvies en demostrar que els pacients identificats pel QEAS-7 com amb una major probabilitat d’exposició a l’amiant també presenten una concentració més elevada de cossos d’amiant en el teixit pulmonar, cosa que dóna suport a la fiabilitat diagnòstica del qüestionari. A més, l’estudi proporciona evidència de la interacció sinèrgica entre l’exposició a fibres d’amiant i el tabaquisme com a factors de risc clau per al càncer de pulmó. Aquestes troballes subratllen la necessitat de reforçar les estratègies preventives dirigides a poblacions laboralment exposades i donen suport a la integració sistemàtica de metodologies objectives, com la quantificació de fibres en teixit pulmonar, per millorar la certesa de l’exposició després d’un qüestionari estructurat. Aquesta tesi doctoral integra evidència epidemiològica, diagnòstica i clínica que subratlla la importància de la identificació precoç de l’exposició a l’amiant i el seu impacte en diverses malalties respiratòries, inclòs el càncer de pulmó. Les implicacions pràctiques d’aquestes troballes inclouen l’optimització de les estratègies de cribratge, el desenvolupament de polítiques de salut pública més eficaces i l’establiment de protocols de seguiment clínic que considerin tant la història ocupacional com els factors de risc tradicionals (per exemple, el tabaquisme). En promoure aquestes mesures, aquesta investigació pretén millorar els resultats en els pacients i reduir la càrrega de malaltia atribuïble a aquest carcinogen, contribuint finalment a la protecció de les poblacions vulnerables i a la promoció d’entorns laborals i ambientals més segurs.

La presente tesis doctoral tiene como objetivo avanzar en la comprensión de la exposición al asbesto, su impacto en la salud respiratoria y las herramientas disponibles para su detección y seguimiento clínico. La relevancia científica y social del asbesto proviene de su asociación con un amplio espectro de enfermedades incluyendo el cáncer de pulmón y trastornos pleuropulmonares, así como de su significativa carga de morbilidad y mortalidad. A pesar de los avances regulatorios y la prohibición de su uso en muchos países, los largos periodos de latencia y la persistente presencia de materiales que contienen asbesto en entornos laborales y domésticos continúan representando un importante desafío para la salud pública. La primera parte (part1) se centra en los patrones epidemiológicos de las enfermedades relacionadas con el asbesto en España, mediante el análisis de un registro especializado, lo que ha permitido identificar las condiciones más prevalentes: placas pleurales, asbestosis y cáncer de pulmón, al tiempo que resalta la importancia histórica de los sectores naval y de la construcción como principales fuentes de exposición. En la segunda parte (part 2), se validó el Cuestionario de Exposición al Asbesto–7 (QEAS-7) como herramienta de cribado, demostrando una alta sensibilidad para detectar antecedentes de exposición al asbesto, incluso en casos de contacto no reconocido o infradiagnosticado. Dada su sencillez y brevedad, este instrumento representa un avance valioso en la evaluación sistemática de la exposición al asbesto, tanto en el ámbito hospitalario como en atención primaria. En la tercera parte (part 3), se explora la posible relación entre la exposición al asbesto y la gravedad de la COVID-19, basándose en la hipótesis de que el estado inflamatorio crónico y la disfunción inmunitaria inducidos por las fibras de asbesto podrían aumentar el riesgo de complicaciones. Si bien los hallazgos iniciales no confirmaron una asociación independiente, destacan la influencia crítica de factores de confusión como la edad, el tabaquismo y las comorbilidades, determinantes clave en la evolución clínica de las enfermedades respiratorias. Finalmente, el estudio AMCANES (part 4), Evaluación del Cuestionario QEAS-7 como Predictor de carga de Asbesto en Tejido Pulmonar en Pacientes con Cáncer de Pulmón, refuerza aún más 22 los hallazgos previos al demostrar que los pacientes identificados por el QEAS-7 como con mayor probabilidad de exposición al asbesto también presentan una mayor concentración de cuerpos de asbesto en el tejido pulmonar, lo que respalda la fiabilidad diagnóstica del cuestionario. Además, el estudio proporciona evidencia de la interacción sinérgica entre la exposición a fibras de asbesto y el tabaquismo como factores de riesgo clave para el cáncer de pulmón. Estos hallazgos subrayan la necesidad de reforzar las estrategias preventivas dirigidas a poblaciones laboralmente expuestas y respaldan la integración sistemática de metodologías objetivas como son la cuantificación de fibras en tejido pulmonar para mejorar la certeza de la exposición tras un cuestionario estructurado. Esta tesis doctoral integra evidencia epidemiológica, diagnóstica y clínica que subraya la importancia de la identificación precoz de la exposición al asbesto y su impacto en diversas enfermedades respiratorias, incluido el cáncer de pulmón. Las implicaciones prácticas de estos hallazgos incluyen la optimización de las estrategias de cribado, el desarrollo de políticas de salud pública más eficaces y el establecimiento de protocolos de seguimiento clínico que consideren tanto la historia ocupacional como los factores de riesgo tradicionales (por ejemplo, el tabaquismo). Al promover estas medidas, esta investigación pretende mejorar los resultados en los pacientes y reducir la carga de enfermedad atribuible a este carcinógeno, contribuyendo finalmente a la protección de las poblaciones vulnerables y a la promoción de entornos laborales y ambientales más seguros.

Summary This doctoral thesis aims to advance the understanding of asbestos exposure, its impact on respiratory health, and the available tools for its detection and clinical monitoring. The scientific and societal relevance of asbestos stems from its association with a broad spectrum of diseases—including lung cancer and pleuropulmonary disorders—as well as its significant morbidity and mortality burden. Despite regulatory progress and the ban on its use in many countries, the long latency periods and the persistent presence of asbestos-containing materials in occupational and domestic settings continue to pose a major public health challenge. Part 1 examines the epidemiological patterns of asbestos-related diseases in Spain by analyzing specialized registries, which have allowed for the identification of the most prevalent conditions—pleural plaques, asbestosis, and lung cancer—while underscoring the historical significance of the naval and construction sectors as primary sources of exposure. Part 2, the QEAS-7 (Questionnaire for Exposure to Asbestos–7) was validated as a screening tool, demonstrating high sensitivity in detecting asbestos exposure histories, even in cases of unrecognized or underdiagnosed contact. Given its simplicity and brevity, this instrument represents a valuable advancement in the systematic assessment of asbestos exposure, both in hospital settings and in primary care.Part 3 explores the potential link between asbestos exposure and the severity of COVID-19, based on the hypothesis that the chronic inflammatory state and immune dysregulation induced by asbestos fibers could heighten the risk of complications. While initial findings did not confirm an independent association, they highlight the critical influence of confounding factors such as age, smoking, and comorbidities—key determinants in the clinical course of respiratory diseases. Finally, the AMCANES study (Part 4), Evaluating the QEAS-7 Questionnaire as a Predictor of Asbestos Burden in Lung Tissue in Lung Cancer Patients and further strengthens previous findings by demonstrating that patients identified by the QEAS-7 as having a higher likelihood of asbestos exposure also exhibit a greater concentration of asbestos bodies in lung tissue, reinforcing the questionnaire’s diagnostic reliability. Furthermore, the study provides compelling evidence of a synergistic interaction between asbestos fiber exposure and smoking as key risk 20 factors for lung cancer. These findings highlight the need for targeted preventive strategies for occupationally exposed populations and support the systematic integration of objective methodologies—such as lung tissue fiber quantification—to enhance initial screening efforts. This doctoral thesis integrates epidemiological, diagnostic, and clinical evidence underscoring the importance of early identification of asbestos exposure and its impact on various respiratory diseases, including lung cancer. The practical implications of these findings include the optimization of screening strategies, the development of more effective public health policies, and the establishment of clinical follow-up protocols that account for both occupational history and traditional risk factors (e.g., smoking). By advancing these measures, this research aims to improve patient outcomes and reduce the disease burden attributable to this carcinogen, ultimately contributing to the protection of vulnerable populations and the promotion of safer occupational and environmental conditions.