РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2007, том 47, № 4, с. 435-443
ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ ^^^^^^^^^^ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
УДК 599:539.1.047:616=092
ОБМЕН ЙОДА И ТЕЧЕНИЕ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЕ У ЛЮДЕЙ В РЕГИОНАХ ЗОБНОЙ ЭНДЕМИИ
ПРИ ПОРАЖЕНИИ РАДИОЙОДОМ
© 2007 г. А. Ф. Маленченко1, И. Я. Василенко2, О. И. Василенко3*
1 Институт радиобиологии НАНБ, Гомель, Беларусь 2 Государственный научный центр - Институт биофизики, Москва, Россия 3 Физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
Расхождение между прогнозными оценками и реальной заболеваемостью раком щитовидной железы среди населения, пострадавшего при аварии на ЧАЭС, свидетельствует о том, что при оценке радиационного риска тиреоидного канцерогенеза были допущены неточности в определении доз облучения железы. Оценки радиационного риска по величине поглощенных доз делаются в предположении их равномерного распределения по органу. Однако функциональная асинхронность и специфика обмена йода в щитовидной железе могут влиять на пространственное распределение поглощенной дозы в тканях железы. Не были также приняты во внимание биогеохимические особенности регионов загрязнения - дефицит йода и наличие зобной эндемии, которые также могли оказать влияние на реализацию канцерогенеза - промоцию за счет повышенного накопления в зобно-измененных щитовидных железах некоторых микроэлементов и радионуклидов, обладающих канцерогенным действием. В работе рассматриваются эти факторы, учет которых может значительно повлиять на оценку радиационного риска.
Щитовидная железа, йод, радиойод, функциональная асинхронность, дозиметрия, зобная эндемия, тиреоидная патология.
Чернобыльская авария драматически повлияла на частоту заболеваемости раком щитовидной железы среди населения пострадавших регионов Белоруссии, России и Украины. После Чернобыля по сравнению с доаварийным периодом она увеличилась в России в 88.5 раза у детей, 12.9 раза у подростков и 4.6 раза у взрослых [1]. В Украине заболеваемость раком щитовидной железы в по-слеаварийный период увеличилась в 10.8 раза [2]. Повысился уровень этого заболевания и в Брянской области России.
Выполненные после аварии на ЧАЭС прогнозы отдаленных последствий облучения были основаны на информации о величине реально измеренных дозовых нагрузок на щитовидную железу, уровнях загрязнения местности радиоиодом и радиоцезием, на результатах измерения у-фона на местности и загрязненности продуктов питания (в основном молока) радиоиодом и радиоцезием. Использовались существующие коэффициенты риска возникновения злокачественных и доброкачественных опухолей, а также данные о спонтанной частоте возникновения опухолей щито-
*Адресат для корреспонденции: 119991 Москва, ГСП-2, Воробьевы горы, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 1, стр. 2, Физический факультет; тел.: (495) 939-16-97; e-mail: vasilenko@depni.sinp.msu.ru.
видной железы. Оценки сделаны, исходя из предположения о реализации опухолевого процесса в первые 30 лет после аварии. В соответствии с этими оценками пожизненный риск заболевания раком щитовидной железы для Белоруссии был определен в 92, для Украины - в 464, для России -в 160, всего в 716 случаев [3]. Следует отметить, что к 2000 г. число детей, подростков и молодых людей, заболевших раком щитовидной железы, относимому к последствию облучения в результате аварии, только в Белоруссии превысило 2500 человек [1].
Прогнозы были выполнены, исходя из значения коэффициента абсолютного риска 2.5 х х 104 чел. лет/Гр, хотя величина последнего значительно варьирует. Анализ литературных данных выявил высокую изменчивость этого показателя. Диапазон значений коэффициента абсолютного риска после острого внешнего воздействия у-излучения для людей в возрасте до 20 лет равен 0.4-15.1 х 104 чел. лет/Гр [4, 5], после внутреннего облучения 1311 - 0.05-3.3 чел. лет/Гр [6, 7].
Основополагающим дозиметрическим показателем в радиационной безопасности является поглощенная доза, усредненная по органу [8] . Этот показатель используется в оценке и прогнозиро-
435
4*
вании радиационного риска стохастических последствий на основании линейной зависимости доза-эффект. Правомерность и оправданность использования линейной концепции, особенно экстраполяции зависимости доза-эффект от больших доз к малым, в последние годы подвергается критике [9]. Однако предположение о равномерности распределения дозы по органу или ткани при внешнем или внутреннем облучении остается неизменным. Хотя эффективная доза включает понятие ее распределения, но это в большей степени относится к распределению дозы в теле. Предположения о равномерности распределения поглощенной дозы и равноэффектив-ности ответа на клеточном уровне содержат значительные неопределенности, обусловленные физиологическими (различная чувствительность клеток к облучению, разный уровень митотиче-ской активности и стадии митотического цикла, эффективность системы репарации) и физическими (вид излучения, мощность дозы, распределение дозы в облучаемом органе и др.) причинами.
Расхождение между прогнозами, оценками и заболеваемостью тиреоидным раком, а также отсутствие в ряде случаев корреляции между дозой облучения, развитием тиреоидита и гипотиреоза при малых дозах облучения свидетельствуют о неточностях в определении доз. Их оценки были выполнены без учета физиологических особенностей функционирования щитовидной железы, интратиреоидного обмена радиойода и влияния факторов самой окружающей среды на щитовидную железу - дефицит йода и наличие зобной эндемии [10, 11]. К моменту аварии в Белоруссии были практически полностью прекращены мероприятия по профилактике зоба и происходили процессы активного формирования зобной патологии: гиперплазии железы, изменения ее структуры, формирования узлов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Зоб в Белоруссии встречается практически на всей ее территории. При анализе патогенеза рака и его связи с дефицитом йода обычно указывается на наличие зобной эндемии в Гомельской области, где распространенность зоба составляет в среднем 23.5% (для сравнения в Минской области она равна 43.4%) [12].
Эпидемиологическими исследованиями выявлена высокая вариабельность как функциональной неоднородности тиреоидной ткани, так и территориальной распространенности зоба, которая значительно различается в пределах даже одного населенного пункта. При сканировании щитовидных желез с использованием 1311 выявлялись участки, которые могли быть различными по своей йодаккумулирующей активности. Клиническую картину гипертиреоза мог вызвать объем
ткани, не превышающий 5-10% массы железы. Отмечается неравномерность распределения радиойода в нормальной ткани железы, которая возрастает в процессе гиперплазии [13].
В условиях дефицита йода железа находится в состоянии функционального возбуждения. Одним из его проявлений является повышение йодаккумулирующей, пролиферативной активности, которая может привести к гиперплазии и гипертрофии фолликулярного эпителия. Клинико-функцио-нальное исследование зависимости структуры железы от ее йодаккумулирующей активности, оцениваемой по величине экспозиционной дозы, в условиях зобной патологии показало ее большую изменчивость. Морфофункциональное состояние тиреоидной ткани, особенно при узловых формах зоба, не всегда коррелирует с клиническим течением заболевания.
В частности, при анализе состояния 21 узла при эутиреоидном течении заболевания 5 из них были "горячими", 9 - "теплыми" и 7 - "холодными". Из 24 узлов при гипертиреоидном течении заболевания 4 узла были "холодными", 19 - "теплыми", лишь 1 был "горячим". При многоузловых формах зоба функциональное состояние узлов могло быть различным: одни из них могли быть "горячими", другие - "холодными". Клиническую картину тяжелого токсического зоба, который характеризовался высоким процентом поглощения введенного 1311, мог определять небольшой участок (менее 5%) тиреоидной ткани при значительной массе зобизмененной железы [14].
В норме фолликулярная (йодаккумулирую-щая) и стромальная (в которой йод не накапливается) доли щитовидной железы примерно равны. В патологически измененной железе это соотношение может нарушаться. Неточная оценка массы железы и доли в ней йодаккумулирующей части может привести к неопределенности в оценке поглощенной дозы [15, 16].
Ауторадиографическими исследованиями с использованием нейтронно-активационного анализа была продемонстрирована связь между морфологическим строением ткани железы и характером распределения в ней стабильного йода. Наиболее равномерно йод был распределен в тиреоидной ткани при коллоидных формах зоба: перепады концентраций йода, оцениваемые по степени потемнения участков фотоэмульсии, были в пределах 2.5-18.7 раза. При паренхиматозных формах зоба они достигали 42.5 раза, а в нормальной ткани эти значения не превышали 7 [14].
В экспериментах на крысах выявлена асимметрия и неравномерность включения йода в доли железы животных. Разница удельной активности (активность в процентах от стандарта на мг ткани) между долями тиреоидной ткани при введении радиойода у интактных крыс достигала
двукратных, а на фоне ингибиции функции железы мерказолилом - черырехкратных различий.
Неравномерность распределения йода отражает одну из наиболее важных физиологических особенностей железы - функциональную асин-хронность фолликулярных структур. Активно накапливает йод лишь часть фолликулов, доля которых составляет порядка 5% от их общего числа [17]. В регионах зобной эндемии компенсаторная реакция железы сопровождается увеличением неравномерности распределения стабильного йода в тиреоидной ткани и соответственно повышением неравномерности включения радиоактивного йода в структуры железы, содержащие пониженное количество стабильного йода. Это находит отражение в уровне содержания гормональных форм - связанного с белком 131I плазмы крови (СБ), который не всегда коррелирует с общим количеством депонированного в железе радиойода, что иллюстрируют результаты экспериментальных исследований, представленные в таблице.
При равных активностях 131I, а сле
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.