Я продолжаю серию постов о влиянии радиации на старение. Основой для публикаций является статья из журнала Radiation Medicine and Protection. Сегодня я расскажу о сложностях интерпретации влияния ионизирующего излучения на старение и риск раковых болезней.
Жители Икарии живут дольше при повышенной фоновой радиации
Радиационно-индуцированный гормональный эффект был описан как эволюционная адаптация живых организмов, включая человека, к экологическим уровням токсинов и другим опасностям, таким как радиация. Одним из немногих доступных эпидемиологических исследований по фоновому радиационному воздействию и продолжительности жизни человека является недавнее исследование острова Икария в восточной части Эгейского моря Греции.
Годовая эквивалентная доза, которую получают жители острова, колеблется в пределах 0,20-3,31 мЗв в год и, таким образом, называется зоной с высоким фоновым уровнем радиации. На основе демографической информации, полученной от Национальной статистической службы Греции, доля жителей в возрасте 85+ лет составила 3,02% в переписи 1991 года и 3,24% в 2001 году.
Показатели выживаемости между 1971 и 2011 годами были на 88% выше для мужчин и на 4% выше для женщин по сравнению с областью низкой фоновой радиоактивностью, в которой мощность дозы колеблется от 0,025 до 0,18 мЗв в год. Аналогичным образом, процент постоянных жителей мужского пола в возрасте 90+ был в два раза выше по сравнению с теми, кто не достиг совершеннолетия, живя в районах Греции с низкой радиоактивностью.
Авторы исследования, однако, не предполагают, что эти результаты дают доказательства благотворного влияния хронического облучения в низких дозах, поскольку хорошо известно, что экологические исследования обычно не содержат данных об отдельных причинах смерти и подвергаются воздействию других смешивающих факторов.
Жители Янцзяна реже болеют раком
В районе Янцзяна(КНР) с высоким фоновым уровнем радиации было проведено исследование для оценки риска развития рака, связанного с низким уровнем радиационного облучения при среднегодовой эффективной дозе 6,4 мЗв в течение периода 1979-1995 годов. Среди 1 698 350 человеко-лет в когорте из 125 079 испытуемых скорректированный относительный риск с учетом пола и возраста для всех видов рака составил 0,99 (0,87–1,14), а избыточный относительный риск всех видов рака для обоих полов и всех возрастов составил -0,10 (-0,67, 0,69).
Авторы пришли к выводу, что нет никаких доказательств повышенного риска развития рака, связанного с высокими уровнями естественной радиации в этой области. Напротив, смертность от всех злокачественных новообразований в зоне высокого радиационного фона была в целом ниже, чем в контрольной зоне с радиационным фоном от 2,4 до 6,4 мЗв в год, но разница не была статистически значимой.
Выявлено негативное влияние препарата тория
С другой стороны, в ряде стран были проведены эпидемиологические исследования по изучению радиационно-индуцированного эффекта сокращения жизни у пациентов, подвергшихся воздействию "Торотраста". "Торотраст"-это фирменное наименование стабилизированного коллоидного раствора диоксида тория, используемого в качестве рентгеноконтрастного средства для артериографии между 1930 и 1950 годами. Период полураспада тория-232 составляет 14 млрд лет, и поэтому введение контрастного вещества может привести к пожизненному хроническому облучению α-частицами от продуктов распада тория в депонированных органах.
Немецкое когортное исследование включало 2326 первоначально подвергшихся облучению субъектов и 1890 не подвергавшихся облучению субъектов и показало, что средняя ожидаемая продолжительность жизни в подвергшихся облучению субъектах была сокращена на 14 лет с увеличением стандартизованного коэффициента смертности (SMR) (287 для мужчин и 387 для женщин), а также причинно-специфических смертей, таких как рак печени (16 695 и 12 680 соответственно) и гемопоэтический рак (556 и 504 соответственно). В соответствии с другими исследованиями, полученные результаты подтвердили побочные эффекты воздействия "Торотраста" с точки зрения сокращения продолжительности жизни и особенно повышенного риска развития новообразований, который продолжал увеличиваться даже спустя десятилетия после воздействия.
Последствия атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки
Более ранние исследования выживших после атомной бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки продемонстрировали сокращение продолжительности жизни от смертности, но не имели данных дозиметрии и опирались на сравнение между группами. Для преодоления предвзятости, которая могла бы быть привнесена в предыдущие исследования, было проведено проспективное когортное исследование 120 321 выживших, которое охватывало 45 лет наблюдения за смертностью с оценкой дозы облучения, доступной для большинства членов когорты.
При использовании внутреннего сравнения (когортная оценка фоновой смертности) средняя продолжительность жизни уменьшалась с увеличением дозы облучения со скоростью около 1,3 лет на 1 Грей, но более быстро снижалась при высоких дозах. Медиана потери жизни среди членов когорты с расчетными дозами ниже 1 Гр составила около 2 месяцев, но для лиц с расчетными дозами выше 1 Гр она составила 2,6 года. Медиана потери жизни среди всех лиц с более чем нулевой дозой составила около 4 месяцев. В 1 Гр доля общей потерянной жизни составляла около 60% от рака, 30% от болезней, отличных от рака, и 10% от лейкемии. Полученные результаты четко показывают, что радиация значительно увеличивает смертность от причин как раковых, так и нераковых заболеваний.
Кроме того, были также получены эпидемиологические данные о возрастных изменениях радиочувствительности у лиц, переживших атомную бомбардировка. Недавно проведенное исследование влияния радиации на длину теломер показало, что через 50-68 лет после облучения от атомной бомбардировки длина теломер лейкоцитов была обратно коррелирована с дозой ИИ, и этот эффект был обнаружен в основном у 415 выживших, которые подвергались облучению в более молодом возрасте.
Кроме того, ИИ изменил ассоциации между длиной теломер и отдельными биомаркерами старения, такими как метаболизм мочевой кислоты, цитокины и показатели Т-клеток крови, которые наблюдались у выживших с небольшим или нулевым воздействием. Полученные данные свидетельствуют о длительном пагубном влиянии ИК на длину теломер лейкоцитов в зависимости от возраста при воздействии.
Совсем недавно были проанализированы продольные гематологические данные у 14 000 выживших после атомной бомбардировки за последние 50 лет с использованием периферических миелоидных клеток в качестве ассоциированного со старением индикатора низкодифференцированного воспаления. Возрастные тенденции в процентном содержании или количестве лимфоцитов, нейтрофильных и моноцитов различались до и после 60-летнего возраста. Доза облучения была связана с процентами и количеством моноцитов, но не с лимфоидно-миелоидным соотношением клеток. Лучевое воздействие на моноциты было сильнее после по сравнению с возрастом до 60 лет. Радиационное облучение может ускорить старение-ассоциированный клональный кроветворение, чтобы вызвать длительное повышение циркулирующих моноцитов.
Разработчики и создатели ядерного оружия получают своё
В более раннем когортном исследовании взаимосвязи между ионизирующей радиацией и смертностью среди работников, работающих в Национальной лаборатории Ок-Риджа, в которой проводились исследования и производство ядерных материалов для разработки атомного оружия во время Второй мировой войны, наблюдались положительные ассоциации между низким уровнем воздействия внешней ионизирующей радиации и смертностью от рака.
По оценкам, общая смертность от рака увеличилась на 4,98% при кумулятивной дозе 10 мЗв, полученной после 45 лет с 10-летним лагом, и на 7,31% при той же дозе, полученной после 45 лет с 20-летним лагом. Связь со смертностью от рака была сильнее у работников, получавших дозы облучения после 45 лет, чем у тех, кто получал дозы облучения в более молодом возрасте до 45 лет, что свидетельствует о том, что чувствительность к канцерогенным эффектам ионизирующего излучения может повышаться с возрастом при облучении.
Эффект от облучения в детском возрасте
Предыдущие исследования показали, что радиационное облучение в детском возрасте связано с более высоким риском развития рака по сравнению с облучением в более старшем возрасте. Однако для облучения в зрелом возрасте относительные риски радиационно-индуцированного рака не уменьшаются монотонно с увеличением возраста облучения взрослых.
В когорте исследования продолжительности жизни выживших при атомной бомбардировке японских городов был изучен разброс радиационно-индуцированных раковых заболеваний в зависимости от возраста при облучении, и результаты показали, что при радиационном воздействии в среднем возрасте большинство радиационно-индуцированных онкологических рисков не уменьшалось, как часто предполагалось, с увеличением возраста воздействия.
Риск индукции рака был выше в детском возрасте и постепенно уменьшался в возрасте 30-40 лет, но снова увеличивался для возраста экспозиции выше 40 лет. Полученные данные свидетельствуют о том, что радиационная чувствительность, измеряемая с точки зрения канцерогенных явлений, увеличивается с возрастом у взрослых после 40-45 лет.
Обычно считается, что пациенты, подвергшиеся радиотерапии в детском возрасте, вероятно, более чувствительны к радиационному канцерогенезу, чем взрослые. В новых международных базовых стандартах безопасности по радиационной защите и безопасности источников излучения определены две особые группы пациентов, нуждающиеся в особом рассмотрении с точки зрения обоснования и оптимизации: беременные и дети.
В связи с более высокой радиочувствительностью детей педиатрические обследования или лечение требуют особого рассмотрения перед проведением диагностической или терапевтической радиологической процедуры. Аналогичным образом, поскольку дети подвергаются большему риску возникновения радиационно-индуцированных стохастических эффектов, вторичные раковые заболевания, вызванные радиотерапией, являются особенно важной проблемой для лиц, переживших рак в детском возрасте. Относительный риск развития рака у облученных детей может быть очень высоким.
Соответствующие эпидемиологические данные, как правило, не имеют достаточной статистической силы для оценки зависимости радиационно-индуцированного риска развития рака от возраста при облучении в медицински облученных молодых популяциях. В качестве примера было сообщено о когортном исследовании среди детей, подвергнутых компьютерно-томографическому сканированию (КТ) в Германии, в котором приняли участие около 45 000 детей, что составляет почти 170 000 человеко-лет. Связь с немецким регистром рака детского возраста (GCCR) и проверка радиологических записей выявили 39 дополнительных случаев лейкемии, опухолей центральной нервной системы (ЦНС) и опухолей, отличных от ЦНС.
В общем населении сложилась ситуация, похожая на расследование гибели человека от атомной бомбы. По данным агентства по охране окружающей среды США, для некоторых радиогенных типов рака существует почти в два раза более высокий риск в препубертатном возрасте, чем во взрослом. Такие данные свидетельствуют о необходимости проведения дополнительных исследований механизмов радиационно индуцированного канцерогенеза в отношении влияния возраст-зависимых онкологических рисков.