Биологические и эпидемиологические эффекты облучения в малых дозах
| Вид материала | Документы |
- Эффекты облучения в твердых телах, 247.82kb.
- Алкоголь… Практически все мы употребляем алкоголь, кто-то очень редко, исключительно, 78.97kb.
- Статья Общие положения > Настоящие Требования к выдаче Свидетельства о допуске к работам, 138.38kb.
- Трии, служит тезис о принципиальной допустимости, приемлемости, а порой даже благотворности,, 411.15kb.
- Курсовая работа тема: «Алкалоиды и история их открытия», 101.03kb.
- Некоторые нерешенные вопросы в исследовании сенсорной системы у человека и ее обусловленности, 144.69kb.
- Тверской Государственный Университет Химико-Биолого-Географический факультет Кафедра, 103.37kb.
- Травы Гекаты в роли целителей, 2705.54kb.
- Дозы излучения и единицы измерения, 180.6kb.
- Болезнь, характеризующаяся непреодолимым влечением к наркотикам (напр., морфину), вызывающим, 19.62kb.
ЛИТЕРАТУРА К МИНИОБЗОРУ
1. Chang W.P., Hsieh W.A., Chen D.P. et al. Change in centromeric and acentromeric micronucleus frequencies in human populations after chronic radiation exposure // Mutagenesis. 1999. V. 14. № 4. P. 427–432.
2. Chang W.P., Tsai M.S., Hwang J.S. et al. Follow-up in the micronucleus frequencies and its subsets in human population with chronic low-dose gamma-irradiation exposure // Mutat. Res. 1999. V. 428. № 1–2. P. 99–105.
3. Котеров А.Н. Молекулярно-клеточные закономерности, обуславливающие эффекты действия малых доз ионизирующей радиации // Мед. радиология и радиац. безопасность 2000. Т. 45. № 5. С. 5–20.
4. Chen W.L., Taur C.L., Tai J.J. et al. Chromosomal study in lymphocytes from subjects living or working in buildings constructed with radioactively contaminated rebar // Mutat. Res. 1997. V. 377. № 2. P. 247–254.
5. Liu R.S., Chen W.L., Chen F.D. Health examination and chromosome aberration analysis of residents living in 60Co-contaminated rebar buildings // Int. J. Radiat. Biol. 2002. V. 78. № 7. P. 635–639.
6. Chen F.D., Chen K.Y., Ngo F.Q. et al. Chromosomal damage in long-term residents of houses contaminated with cobalt-60 (Letter) // Lancet. 2000. V. 355. № 9205. P. 726.
7. Chang W.P., Hwang J.S., Hung M.C. et al. Chronic low-dose gamma-radiation exposure and the alteration of the distribution of lymphocyte subpopulations in residents of radioactive buildings // Int. J. Radiat. Biol. 1999. V. 75. № 10. P. 1231–1239.
8. Chang W.P., Lin Y.P., Hwang P.T. et al. Persistent leucocyte abnormalities in children years after previous long-term low-dose radiation exposure // Br. J. Haematol. 1999. V. 106. № 4. P. 954–959.
9. Chang T.C., Chen W.L., Chang W.P., Chen C.J. Effect of prolonged radiation exposure on the thyroid gland of residents living in 60Co-contaminated rebar buildings // Int. J. Radiat. Biol. 2001. V. 77. № 11. P. 1117–1122.
10. Chen W.L., Hwang J.S., Hu T.H. et al. Lenticular opacities in populations exposed to chronic low-dose-rate gamma radiation from radiocontaminated buildings in Taiwan // Radiat. Res. 2001. V. 156. № 1. P. 71–77.
11. Wang J.-C., Lin Y-P., Hwang J.-Sh. et al. Physical heights of children with prolonged low dose-rate -radiation exposure in radiocontaminated buildings // Int. J. Radiat. Biol. 2001. V. 77. № 1. P. 117–125.
12. Рябухин Ю.С. Низкие уровни ионизирующего излучения и здоровье: системный подход // Мед радиология и радиац. безопасность. 2000. Т. 45. № 4. С. 5–45.
13. Котеров А.Н., Никольский А.В. Адаптация к облучению in vivo // Радиац. биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. Вып. 6. С. 648–662.
ПРИМЕЧАНИЯ И КОММЕНТАРИИ
1. Судя по следующему контексту, автор имеет в виду только индустриальную ядерную энергетику, но не радиологию, поскольку даже стандартные рентгенодиагностические процедуры в развитых странах соответствуют дозе порядка 1 мЗв в год.
2. Поиск для виртуальных чисел функциональных закономерностей, выражающихся в конкретных формулах.
3. За прошедшие со времени симпозиума WONUC четыре года эта ситуация, насколько мне известно, не изменилась.
4. В Отчете НКДАР за 2000 г. (приложение G) рассматривается целый ряд работ по интерпретации выхода опухолей у детей после облучения in utero. Следует иметь в виду, что у детей спонтанная частота опухолеобразования по сравнению со взрослыми столь мала, что даже самый ничтожный абсолютный прирост этого показателя может оказаться статистически значимым. К примеру, фоновый уровень для детских лейкозов в Японии составляет около 6 случаев на 10.000 (см. отчет НКДАР 2000). Понятно, что для зарегистрированных после какого-либо воздействия 8 случаев (в расчете на 10.000) ожидание достоверных отличий от фоновой «нормы» вполне оправдывается.
5. На самом деле, согласно Отчету НКДАР 2000 — 90–100 мЗв, причем только для детей (конечно, не при облучении in utero). Для взрослых же — около 200 мЗв. Просто автор осторожничает и принимает за «прямые доказательства» им же раскритикованный «горб» на рис. 3.
6. Верно. По разным данным, редкоионизирующая радиация индуцирует от 10 до 75 ДР на клетку на 1 Гр. Наиболее распространенное значение — 40 ДР.
7. По разным данным — (3–6)х109 пар нуклеотидов.
8. Локальные дозы в указанном исследовании из области медицинской радиологии и радиодиагностики скорее всего велики.
9. Наиболее эффективно — при 2–5 сГр.
10. Интересно, какая обстановка была в то время на урановых рудниках Западного мира; видно, данные засекречены до сих пор — на симпозиуме WONUC они не обсуждались.
11. WL — «Один рабочий уровень» (One Working Level) — равен любой комбинации производных радона в одном литре воздуха, которая приводит к окончательной эмиссии энергии в 1,3 105 МэВ от -частиц. WLM является суммарной временнóй мерой воздействия, то есть результатом рабочего времени за месяц (170 ч), а также рабочего уровня (1 WLM = 3,54 мДж/ч м–3).
12. Облучение без применения техники микропучка в дозе, которая соответствует одной -частице на клетку в среднем, вследствие вероятностного распределения событий попадания приводит к тому, что, хотя многие клетки не поражаются вовсе, имеется значительная фракция, через которую пролетело по две и более частиц. Именно с такими клетками и можно связать зарегистрированную трансформацию.
13. Это очень важная работа. Насколько мне известно, за время, прошедшее с момента ее опубликования (1999 г.), данных, опровергающих тот факт, что пролет через клетку единственной -частицы не вызывает трансформации, не получено.
14. Существование порога для эффектов инкорпорированных радионуклидов продемонстрировано также в результате многолетних исследований сотрудников ГНЦ — Института биофизики Минздрава РФ; см. из последнего (Калистратова В.С. и др. Мед. радиология и радиац. безопасность. 2001. Т. 46. № 2. С. 5–10; Булдаков Л.А., Калистратова В.С. Радиоактивное излучение и здоровье. М. 2003. — 164 с.).
15. Один из авторов, Людвиг Файнендеген, является основателем понятия «малые дозы радиации» с позиций микродозиметрии. Именно на основе его публикаций 1988 г. (совместно с V.P. Bond и J. Booz) разработано соответствующее количественное определение, на котором базируются современные разработки многих международных организаций по радиационной защите. Все работы, имеющих дело с микродозиметрией, так или иначе обязательно касаются расчетов и положений, приведенных в тех уже старых, но не устаревших исследованиях Л.А. Файнендегена с сотрудниками; ссылки на последние обязательно присутствуют.
И ныне эти авторы продолжают подкреплять соответствующими данными и выкладками свой основной тезис, согласно которому радиация в малых дозах не привносит никаких качественно новых повреждений ДНК по сравнению с нормальным клеточным метаболизмом кислорода, а количественно число радиационных повреждений при низкоуровневых воздействиях очень невелико по сравнению со спонтанными (работы 2003 г.).
Указанный тезис поддерживается, кроме того, и таким предтечей понятий «апоптоз» и «альтруистическая гибель клеток», как японский исследователь доктор Сохеи Кондо (Sohei Kondo). В своих комментариях на сообщение 136 «Национального совета по радиационной защите и нормированию» (National Council on Radiation Protection and Measurements — NCRP) Кондо подверг конструктивной критике положение о существовании специфических для радиации ДР по сравнению со спонтанными. Он указал, что при одном из очень редких генетических заболеваний (синдроме поломок Ниймегена — Nijmegen breakage syndrome), характеризующимся дефектом по репарации именно ДР, к 21 году жизни для 40% людей отмечено возникновение раков (и для 50% — в течение жизни). Доктор Кондо спрашивает, почему это так, если, как утверждается, спонтанно образуется только малое количество ДР по сравнению с индуцированными радиацией повреждениями ДНК. Комментарий С. Кондо, помещенный в Интернете на сайт NCRP, был сделан уже в XXI веке.
Сторонник гормезиса Збигнев Яворовски, которого цитируют авторы представленного обзора, ранее являлся председателем НКДАР.
В обзоре очень наглядно показано на примерах, как иногда «по заказу» фабрикуются «эпидемиологические свидетельства» о канцерогенных эффектах малых доз радиации применительно к большим когортам людей.
16. Кумулятивно — немалые.
17. Любопытно, что именно основатель биофизической модели «пролета единственной частицы» Людвиг Файнендеген критикует международные органы радиационной защиты, отчасти извратившие его же модель.
18. Материалы данного симпозиума WONUC (доклад председателя МКРЗ Р. Кларка) показывают, что МКРЗ отходит от понятия «коллективная доза» в сторону «регулируемая доза».
19. В данной работе рассмотрен один малоучитываемый момент, который позволяет полагать о неправомерности ЛБК применительно к малым дозам радиации в принципе. А именно: наличие благоприятных эффектов радиации в указанном диапазоне доз приводит к выводу, что радиация не только может теоретически повысить частоту раков, но и (продемонстрировано реально) снизить выход опухолей, обусловленных другими, нерадиационными факторами. Факт наличия или отсутствия порога зависит исключительно от относительного вклада этих двух эффектов излучения.
Некоторые неточности во второстепенных вопросах в начале и середине статьи, на которые указано ниже, не отражаются на правомерности основных положений автора. Тем более, что в конце работы он сам обсуждает их.
Автор местами несколько широко трактует понятие «адаптивный ответ», подразумевая под этим термином более общее понятие «радиационный гормезис» (благоприятные эффекты излучения).
20. Как докладывал на этом симпозиуме председатель МКРЗ Р. Кларк, ныне «концепция коллективной дозы» заменяется концепцией «контролируемой дозы». Согласно последнему положению, если доза, полученная кем-то в когорте, будет максимальной из всех индивидуальных доз, и эта доза не является повреждающей, то и все воздействие на когорту следует считать неповреждающим.
21. Все-таки утверждение о меньшей на 7 порядков частоте мутаций для ионизирующей радиации не следует принимать безоговорочно. Иначе — абсурд. Если быть последовательным и вычислить число наиболее значимых повреждений ДНК — ДР для воздействия -излучения, например, в дозе 1 Гр (до 40 ДР на геном на 1 Гр), то получится, что такой же уровень формируется за счет естественного метаболизма в срок не более 400 дней (по данным разных авторов — от 10–1 до 10 ДР на клетку в день). Иными словами, «дозу» спонтанных ДР, соответствующую 1 Гр излучения, клетка организма получает в малый срок — чуть более года. Однако для дозы радиации в 1 Гр продемонстрированы повреждающие эффекты на всех уровнях биологической организации. Так что повреждения повреждениям рознь — для радиации характерно бóльшее накопление труднорепарируемых комплексных повреждений, чем для естественного метаболизма кислорода.
22. Для Х- и -излучения это верно только при дозах значительно меньше 1 мГр. При бóльших же дозах поражены почти все клетки (например, для 5 мГр — 85%) и нарастает только число попаданий на одну клетку.
23. Вот здесь авторы также приходят к выводу, что «повреждение повреждению — рознь».
24. В обзоре приводятся, помимо прочего, данные о том, как результаты крайне дорогостоящих обследований десятков тысяч работников ядерной отрасли в США, результаты которых не поддерживают ЛБК, порой замалчиваются и искажаются. Сомнительно, что такие сведения отражают субъективную точку зрения автора.
25. Это слишком смелое утверждение. Опыт показывает, что для высоких и умеренных доз радиации контрольные необлученные животные все-таки живут дольше. Автор, видимо, имел в виду эксперименты с облучением в малых и очень малых дозах.
26. Странное понятие о средних дозах, пусть даже хронического облучения. Разве что в сравнительном аспекте.
27. Имеется значимое (по сравнению с индексами «Стандарта мирового населения») увеличение числа случаев рака щитовидной железы для различных групп детей Украины и Белоруссии, получивших в результате аварии на ЧАЭС оценочные дозы на щитовидную железу в диапазонах: от 14,5 до 270 сГр.
28. Кроме облучения in utero. Здесь описано увеличение частоты опухолеобразования для доз порядка 1–2 сГр (при рентгенодиагностике 1940–1950-хх гг.).
29. С коррекцией на курение.
30. В последнем случае автор имеет в виду, видимо, только работы в области малых доз излучения.
31. Как проделан этот опыт — малопонятно, поскольку невозможно учесть случайных вариаций в факторах дикой окружающей среды. И что, потом бурундуки приходили и докладывали, что «Вот, де, я еще жив»? Наверное, автор плохо изложил условия эксперимента.
32. Эпигенетические эффекты связаны с набором и функционированием активной в данный момент группы генов. При эпигенетических воздействиях генотип не повреждается, но изменяется его функционирование.
33. Это предположение следует отнести к взрослому организму. Некоторое повышение частоты опухолеобразования у детей после их облучения in utero обнаружено для доз, по оценкам, в 1–2 сГр (рентгенодиагностика в 1940–1950-хх г.). Развивающиеся клетки плода намного более чувствительны к радиации.
34. Сомнительная величина. Впрочем, если спасено 0,000001 жизни (или что-то в этом роде), то так и выйдет. Может, именно это имеется в виду.
35. Результаты этой программы по исследованию продолжительности жизни раковых пациентов, подвергавшихся той или иной терапии, могут быть оценены, по-видимому, не скоро. Необходимы длительные (порядка десятилетия) наблюдения.
36. Имеются в виду данные для японской когорты. По другим сведениям, и там все же 20 сЗв для лейкозов.
37. Имеется в виду, что адаптирующее облучение будет защищать и от других факторов, в том числе и от спонтанных повреждений, ведущих к неблагоприятным эффектам (например, к развитию с возрастом раковых опухолей).
38. Имеются в виду не раки, а наследуемые радиационные повреждения — «мутации и уродства», типа двухголовости т.п., которые фигурируют в фантастических романах-антиутопиях. В целом автор прав — единственные отрывочные сведения о мутациях в минисателлитах у детей ликвидаторов противоречивы (одними авторами показаны, а другими — нет) и, кроме того, недостаточно статистически значимы.
39. Эпистемология (от греч. episteme — знание, logos — учение), или гносеология, теория познания — раздел философии, в котором изучаются закономерности и возможности познания, отношения знания к объективной реальности, исследуются ступени и формы процесса познания, условия и критерии его достоверности и истинности. Обобщая методы и приемы, используемые современной наукой (эксперимент, моделирование, анализ и синтез и т.д.), эпистемология выступает в качестве ее философско-методологической основы. Основные эпистемологические проблемы: Как устроено знание? Каковы механизмы его объективации и реализации в научно-теоретической и практической деятельности? И т.д.
Иными словами, утверждая, что индукция рака после облучения в малых дозах — это эпистемологически неразрешимая проблема, автор представленной статьи хочет сказать, что, несмотря на получение все новых и новых сведений о механизмах канцерогенеза, с одной стороны, и об эффектах излучения в малых дозах с другой, всегда будет оставаться некоторая степень неопределенности, которая никогда не позволит уверенно связать тот или иной случай рака с облучением в такой-то малой дозе. Слишком велик вклад случайных, хаотических факторов.
Подобный вывод кажется важным, поскольку позволяет более реально взглянуть на действительность радиационной эпидемиологии и радиационного нормирования. Все утверждения и дискуссии вокруг вопроса о том, что малые дозы радиации неизбежно вызывают, пусть и в малой степени, но действительное повышение частоты канцерогенеза, все дискуссии «о правомерности ЛБК» переводятся, таким образом, в плоскость не объективного научного знания, а в значительной степени в плоскость философских представлений тех или иных авторов и становятся вопросом их веры. В связи с этим, отсутствуют какие-либо возможности научного опровержения их положений, зачастую основанных на вере. Часто же — на вере в то, что законы физики мертвой материи можно распространять на живые организмы.
Наконец, представленная статья свидетельствует, что, даже с математических позиций разработка корректных математических моделей, отражающих действительное развитие канцерогенеза (тем более — радиационного канцерогенеза), кажется весьма проблематичной. Вспоминается, что один из авторов толстой современной монографии (Абелев Г.И. и др. Канцерогенез. М.: Научный мир, 2000. — 420 с), который является молекулярным биологом, с своем устном докладе очень скептически отнесся к вопросу математического моделирования процесса канцерогенеза («даже для различных случаев раков желудка цепочки мутаций, ведущих к ним, оказывается совершенно разными, однако все это — раки желудка»; цитировано по-памяти).
Поэтому следует полностью согласиться с утверждениями K.R. Trott и M. Rosemann (статья которых представлена в данных материалах WONUC), что «любая гипотеза о механизмах, о дозе, о временной зависимости или о типе связанного с радиацией заболевания, которая не совместима с доступными эпидемиологическими данными, должна рассматриваться как необоснованная».
40. Все-таки, по разным оценкам, 10–30% энергии ионизирующего излучения передается непосредственно в ДНК (остальные 70–90% эффекта обусловлены свободными радикалами в результате радиолиза); да и не может быть так, чтобы проникающая радиация совсем не затрагивала бы какой-то молекулы, причем столь большой.
41. Имеется в виду, видимо, предложение учитывать порог.
42. Затронутый вопрос о спектре опухолей для разных популяций кажется очень важным. В качестве иллюстрации позволим себе привести соответствующую информативную таблицу из уникальной монографии (на русском языке), которая является результатом труда коллектива авторов из Онкологического Научного Центра (Абелев Г.И. и др. Канцерогенез. М.: Научный мир. 2000. — 429 с.).
Исходя из таблицы видно, насколько в количественном смысле различается частота выхода того или иного типа опухолей даже для относительно близких этнически популяций.
43. Утверждение автора должно быть сужено до рамок определения «повреждающие биологические эффекты».
44. Непонятно. Выше сам автор указывал, что риск 10-3 в год соответствует нескольким мЗв, а не 0,3 мЗв. Кроме того, получается, что для ЕРФ риск рака 1 на 100 в год.
45. Недооценка авторами кластерного эффекта радиации, вследствие которого даже редкоионизирующее излучение индуцирует в 105 раз большее количество ДР относительно других типов повреждений, чем естественный метаболизм кислорода.
46. Для раков щитовидной железы у детей многочисленные международные данные свидетельствуют, что индукция опухолеобразования ниже доз 90–110 мГр редкоионизирующего излучения не обнаруживается (не считая воздействия in utero). Более ссылок на дозу в 10 мГр применительно к вышеуказанным ракам у детей переводчик не встречал ни в одной работе известных институтов, международных и национальных организаций по исследованию канцерогенеза (для взрослых же дозы значительно больше 100 мГр). В Отчете НКДАР за 2000 г. (приложение I, таблица 17) минимальные соответствующие дозы находятся в пределах 100 мГр.
47. По-видимому, в случае ситуации де-факто имеется в виду не то, что защита осуществляется после облучения (переведено правильно), а то, что в случае, например, аварии следует снизить уровень последующего воздействия.
48. В оригинале текста отсутствуют ссылки, хотя имеется список литературы из 18 источников. Ряд утверждений авторов никак не вытекает ни из их работ, ни из данных других исследователей. Поскольку эти необоснованные утверждения могут вводить в заблуждение, то ниже представлен ряд уточняющих примечаний и комментарии.
49. Пока что радиоэпидемиологические данные применительно к имеющимся в виду малым дозам говорят о прямо противоположном. См., в том числе, многие материалы WONUC.
50. Непонятно, что имеется в виду под «уменьшением общей стабильности», если «не будет увеличиваться [частота] какого-либо заболевания».
51. Непонятно, почему же тогда «не будет увеличиваться частота какого-либо заболевания».
52. Одно не следует из другого. Отсутствие зависимости «Доза — эффект» не указывает на максимальное действие наименьшей дозы. Переведено точно, поэтому надо сказать, что авторы как в этой, так и в многочисленных других своих обзорах постоянно повторяют указанное заклинание. На самом деле анализ экспериментальных данных показывает, что дозовые зависимости применительно к индукции нестабильности генома исчерпывающе исследовались редко. Обычно ограничивались двумя дозами, величина которых может быть названа, скорее, средней, и, получив для обеих доз почти одинаковый эффект, делали вывод об «отсутствии дозовой зависимости». При бóльших же дозах по целому ряду показателей отмечена зависимость от дозы — см., например (Trott K.R. et al. Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. № 6. P. 787–791).
53. В оригинале статьи приведены значения 50 и 10 мЗв соответственно. Однако это опечатки либо что-то еще. Во всех других своих обзорах (как в более ранних, так и в более поздних), которые во многом аналогичны, авторы приводят другие величины:
500 мЗв и 100 мЗв (Mothersill C. et al. Int. J. Radiat. Biol. 1998. V. 74. № 6. P. 673–680.);
300–500 мЗв и 100 мЗв (Mothersill C. et al. Радиац. биология. Радиоэкология. 2000. Т. 40. Вып. 5. С. 615–620 (статья на англ. яз.).
В 2003 г. мне довелось специально заниматься анализом опубликованных работ по нестабильности генома. Обнаружено, что, несмотря на более чем 10-ти-летние исследования, феномены, которые действительно можно отнести к нестабильности генома, для редкоионизирующей радиации зарегистрированы в дозах не менее 200–250 мЗв. И только для клеток с генетическими дефектами в репарации ДНК и специально выведенных животных с такими же дефектами требуются значительно меньшие дозы.