Information

Någon fördel med lågdosstrålning?

Någon fördel med lågdosstrålning?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Finns det någon överlevnadsfördel hos människor som kan erhållas av kronisk exponering för lågdosstrålning, eller är någon dos av strålning en potentiell skada? Har det gjorts någon forskning kring detta?


Detta är en intressant – och mycket omdiskuterad fråga. Generellt finns det två helt olika tankeriktningar när man talar om farliga ämnen (detta gäller även farliga kemikalier):

  1. Den linjära no-threshold-modellen (LNT).
  2. Hormesismodellen, i vårt fall modellen för strålningshormesis.

För att sammanfatta modellerna säger LNT-modellen att varje dos har ett negativt svar, så det finns inget som en stimulerande dos och exponering bör undvikas på något sätt. Detta speglar policyn i hanteringen av radioaktiva ämnen. Om du tittar på figuren nedan återspeglar kurvorna a + b (supralinjär och linjär) LNT-modellen (figuren kommer härifrån):

Strålningshormesismodellen säger att det finns ett dosintervall där strålningen över bakgrundsnivån inte bara inte är skadlig, utan fördelaktig. Höga doser anses (i linje med LNT-modellen) också vara skadliga. Detta kan ses i kurvorna c (linjär-kvadratisk) och d (hormesis) i figuren ovan. Fördelarna tros ske genom aktivering av reparationsmekanismer (som endast aktiveras av strålning) som skyddar mot förändringar i arvsmassan och därmed också skyddar, när de väl aktiverats, mot förändringar som orsakas av andra medel och orsaker. Se referens 1 för mer information om strålningshormesis.

Det finns ett antal studier som observerar dessa effekter i laboratoriet och detta är också en av de viktigaste kritikpunkterna: Såvitt jag vet är det för närvarande okänt om dessa effekter även kan ses utanför en kontrollerad laboratoriemiljö.

Andra kritikpunkter är låga studiepublikationer (vilket gör studier utsatta för statistiska fel), användning av felaktiga modeller (cellodling) eller för höga doser. Se referenserna 2 och 3.

Eftersom vår miljö innehåller naturligt radioaktiva ämnen samt kosmisk och UV-strålning, har vi utvecklat ganska effektiva mekanismer för att hantera dessa problem. Ytterligare mätbar effekt av strålning på aktivitetsreparationsmekanismerna kan ses (och detta diskuteras inte alls), men huvudfrågan är om dessa effekter också kan ha en gynnsam effekt. Det är inte heller känt om all strålning ($alpha, eta$ och $gamma$) har samma effekt, eller om några av dessa som $alpha$-strålning är farligare.

Så jag tror att det kan vara möjligt att det finns någon positiv effekt, men tills detta är bevisat är jag hellre säker än ledsen.

Referenser:

  1. Bevis för fördelaktiga lågnivåstrålningseffekter och strålningshormesis.
  2. Osäkerheter i studier av låg statistisk styrka
  3. Hälsorisker från exponering för låga nivåer av joniserande strålning

Jag skulle vara benägen att tacka ja utifrån den nuvarande formuleringen av din fråga. Det finns mer än en typ av strålning där ute, så jag är inte riktigt säker på vilken du är intresserad av.

Ultraviolett är den jag kommer att fokusera på dock. Inom det ultravioletta spektrumet finns tre typer av ultraviolett strålning. Typerna är UVA, UVB och UVC. UVC blockeras främst av atmosfären, så det når oss aldrig på jordens yta. UVB är kanske mest känt för att orsaka solbränna och hudcancer. UVA är den minst kraftfulla av de tre. I kroniska doser som du föreslår är det nog långt ifrån bra, men det kan vara fördelaktigt vid låga doser. UVA är kopplat till produktionen av vitamin D som stärker skelett. Det stimulerar också garvning av huden, vilket hjälper till att skydda kroppen från UV-skador. Här är en länk till WHO som beskriver några av UV:s hälsofördelar: www.who.int/uv/faq/… /en/index1.html


Svar på fråga #12304 Skickat till "Fråga experterna"

Följande fråga besvarades av en expert inom lämpligt område:

Jag har läst artiklar om de biologiska effekterna av lågdosstrålning. Jag har några tankar som jag inte är säker på är korrekta efter att ha läst en artikel av Rothkamm och Löbrich (2003). Här är mina frågor:

  • Artikeln visar att för doser som sträcker sig från 1,2 milligrå (mGy) till 200 mGy, var det samma antal DNA-dubbelsträngsbrott efter flera dagar. Betyder detta att riskerna är desamma för doser från 1,2 mGy till 200 mGy?
  • Författarna säger att "Efter [några] celldelningar visar bestrålade cellkulturer nästan samma nivå av γ-H2AX foci men väsentligt fler mikrokärnförsedda och apoptotiska celler än obestrålade kontroller ...." Är mikrokärnförsedda och apoptotiska celler onormala? Finns det risk att ha fler av dessa celler jämfört med kontroller?

Du har träffat ett ämne av stort intresse och diskussion inom modern strålningsbiologi: Hur man tolkar experimentella resultat vi får från att studera strålningseffekter i celler och molekyler när det gäller risk för negativ effekt i hela organismer (som cancer hos människor). Min tolkning är att resultaten av denna artikel tyder på att låga doser av strålning inte ökar cancerrisken.

Uppsatsen du refererade till (Rothkamm och Löbrich 2003) var mycket inflytelserik, och de tittade på reparation av en viss typ av DNA-skada orsakad av strålningsexponering. DNA är uppbyggt av två strängar lindade ihop och sammankopplade med baser. Strålning kan bryta båda strängarna av DNA:t, och dessa typer av dubbelsträngsbrott kan vara särskilt utmanande för celler att reparera sig själva. När denna skada inträffar, och cellen åtar sig att reparera skadan, rekryteras DNA-reparationsproteiner till platsen för avbrottet för att påbörja reparationsprocessen med att sy ihop DNA-strängarna igen.

Ett av dessa reparationsproteiner är känt som γ-H2AX, och i den tidning du citerade bifogade författarna en fluorescerande markör till detta protein så att det är synligt under ett mikroskop. Den här artikeln demonstrerade en kritisk punkt: Att γ-H2AX är en markör för DNA-reparationsaktivitet i celler, och genom att titta på γ-H2AX ser vi faktiskt reparationen av DNA-dubbelsträngsbrott. Forskarna exponerade cellerna för strålning, och sedan såg de vad som hände med γ-H2AX.

Så vad hittade de? Det berodde på om cellerna aktivt delade sig eller inte. De flesta av cellerna i din kropp gör bara sitt jobb och delar sig inte aktivt – blodceller som transporterar syre till vävnader, muskelceller drar ihop sig och slappnar av, etc. När celler som inte ska dela sig bestämmer sig för att ignorera stoppet tecken och börjar dela sig, dåliga saker händer – det här är cancer. Icke-reparerade DNA-avbrott är inte så viktiga i celler som inte delar sig. Cellerna kan vanligtvis fortfarande göra sin verksamhet. Men oreparerade DNA-avbrott i celler som delar sig kan vara ett problem eftersom dessa raster tillåter celler att ignorera stopptecknen, börja dela sig okontrollerat och utvecklas till cancer.

Författarna fann att efter låga doser av strålning reparerade celler inte vissa dubbelsträngade DNA-avbrott under en lång tid. Inga problem – cellerna gick bara igång. Detta innebär ingen risk så länge cellerna inte delar sig. Men sedan fick de dessa celler att börja dela sig och som svar såg de cellerna med oreparerade dubbelsträngade DNA-brott begå självmord (apoptos). Detta låter oroande, men det är faktiskt en försvarsmekanism som celler använder mycket effektivt. Döda celler fortsätter inte att bli cancer, så när författarna observerade att celler med DNA-dubbelsträngsbrott begick självmord (blev apoptotiska), raderades dessa potentiellt besvärliga celler från cellpopulationen.

De såg också fler mikrokärnförsedda celler, som är celler som bär på en viss typ av fel i sina kromosomer som också är dödliga för cellen. Mikrokärnförsedda celler representerar också celler som inte framgångsrikt kan dela sig, och de raderas så småningom. De såg att när dessa bestrålade celler fick dela sig, återgick nivåerna av DNA-dubbelsträngsbrott till de nivåer som de såg i celler som inte exponerades för strålning. Detta tyder på att risken att utveckla cancer inte ökade av strålningsexponeringen.

Författarna drog slutsatsen: "De presenterade resultaten står i kontrast till nuvarande modeller för riskbedömning som antar att cellulära svar är lika effektiva vid låga som höga doser ...." Detta är en mycket viktig slutsats, eftersom våra nuvarande strålskyddsregler bygger på antagandena att (1) strålrisken är direkt relaterad till stråldosen, (2) samma saker händer vid höga och låga doser, och (3) varje dos av strålning, oavsett hur liten, medför en viss risk. Detta dokument indikerar att dessa antaganden inte är korrekta, och åtminstone i detta experiment ökade inte låga doser av strålning risken.

Nu är viss försiktighet på sin plats. Det här är ett papper, och det här är inte fast vetenskap. Detta papper experimenterade på celler i en flaska, inte på hela människor. Det finns en viss osäkerhet om hur man tillämpar resultat i celler på risker för cancer hos människor. Men det här dokumentet föreslår att när vi utformar studier som direkt tittar på risker i mänskliga populationer, bör vi överväga och testa möjligheten att låga doser av strålning inte ökar risken. Det föreslår också att vi bör diskutera om våra nuvarande regler om låga stråldoser ger några fördelar som uppväger kostnaderna.

Rothkamm K, Löbrich M. Bevis för brist på DNA-dubbelsträngsbrottsreparation i mänskliga celler exponerade för mycket låga röntgendoser. Proc Natl Acad Sci USA 100: 5057–5062 2003.


Expertreaktion på studie som tittar på låga doser av strålning i medicinsk bildbehandling och mutationer i cellkulturer

Forskning, publicerad i PLOS Genetik, rapporterar att låga doser av strålning som används vid medicinsk bildbehandling kan leda till mutationer i cellkulturer.

Prof Geraldine Thomas, professor i molekylär patologi, Imperial College London, sa:

"Det här är en intressant artikel som försöker undersöka hur olika typer av DNA-reparationer påverkar slumpmässig integration av DNA från icke-kromosomala källor efter ett dubbelsträngbrott.

"Denna artikel ska inte tas som bevis för att exponering för lågdosstrålning sannolikt kommer att resultera i DNA-integration när den används i diagnostiska procedurer in vivo, och inte heller bör detta arbete tas som bevis för att exponering för lågdosstrålning resulterar i cancer hos människa.

"När det gäller de mekanismer genom vilka detta kan inträffa är det intressant, men försiktighet bör iakttas innan man extrapolerar resultat på cellinjer (murina eller mänskliga) till de sannolika effekterna av strålning in vivo på människan. Cellinjer produceras som ett resultat av klonal selektion in vitro – denna process resulterar i en förändring i den genetiska sammansättningen av cellinjen i förhållande till den ursprungliga cellen, vilket ofta gör cellinjerna mer genetiskt instabila, vilket förmodligen måste komma från en viss mängd störningar i cellens ursprungliga DNA-reparationsmekanismer. Detta kan göra cellinjer mer benägna att tolerera införande av DNA från icke-kromosomala källor jämfört med celler in vivo. Författarna själva uppmanar till försiktighet i tolkningen av sina uppgifter. Det är möjligt att de mekanismer som de har identifierat i denna studie inte skulle förekomma in vivo hos musen, oavsett i människan, och ytterligare experiment skulle därför behöva utföras.

"Omfattande genomiska studier av cancer hos människor visar att det finns flera förändringar i cancercellernas DNA. Det finns betydande bevis från studier på människor att lågdosstrålning resulterar i extremt små ökningar av sannolikheten för att cancer ska uppstå många år senare, medan exponering för effekterna av livsstilsfaktorer som alkohol, rökning och till och med fetma leder till mycket högre risker 1 . Man bör också komma ihåg att diagnostiska strålningsprocedurer endast utförs när det finns ett kliniskt behov. Fördelarna med att genomföra en utredning med strålning i låga doser kan avsevärt uppväga varje oändligt liten ökning av risken för eventuell cancer många år senare."

Prof Derek Hill, professor i medicinsk bildvetenskap, UCL, sa:

“Det har varit känt i mer än ett sekel att exponering för strålning som röntgenstrålning kan skada celler. Dessa höga doser kan orsaka förutsägbara skador, t.ex.: orsaka blindhet till följd av grå starr, eller de kan öka risken för cancer. Frågan som denna forskning tar upp är hur skadliga låga doser av strålning, som från moderna röntgen-CT-skannrar, är för mänskliga celler. Kanske överraskande är detta ett område för stor debatt i forskarvärlden.

"Många av uppgifterna om allvarliga sjukdomar från strålning kommer från personer som exponerats för mycket höga doser av strålning, t.ex. personer som arbetade med strålning innan riskerna var kända, de som exponerades för höga doser från atombomber och de som var inblandade i oavsiktlig utsläpp. av strålning t.ex.: Tjernobyl. Mycket av den grundläggande vetenskapen om strålningsbiologi har gjorts på högdosstrålning som används vid behandling av cancer. Och att studera låga doser kompliceras av det faktum att människor utsätts för massor av naturlig bakgrundsstrålning vid låga doser hela tiden – som från klipporna och från kosmiska strålar (särskilt under flygresor).

"Med tanke på att de flesta historiska data om strålning som orsakar cancer kommer från människor som exponerats för höga doser, måste forskare extrapolera dessa data för att uppskatta risken från lägre dos. Forskare har diskuterat under de senaste åren om risken för cancer från röntgenstrålar har ett "rät linje"-samband med dos, eller om linjen är krökt. Och om förhållandet är en krökt linje, är risken för låg dos högre eller lägre än vad som skulle förutsägas från en rak linje? Historiskt sett har det normalt ansetts att extrapolering med rät linje är ett försiktigt tillvägagångssätt.

"Forskningen i denna artikel tar upp den här frågan med en del grundläggande vetenskap om cellkulturer. Den finner en förvånansvärt stor mängd skador orsakade av lågenergiröntgen jämfört med vad som tidigare förväntats. Detta kan tyda på att den raka extrapoleringen av cancereffekter underskattar den verkliga cancerrisken.

"Men, som författarna själva säger, är de beskrivna experimenten grundläggande biologi: de svarar inte direkt på frågan om dessa låga doser orsakar mer cancer än vad man tidigare trott. Men uppgifterna tyder på att ytterligare forskning om hälsokonsekvenserna av lågdos röntgenexponering behövs. Detta är särskilt aktuellt eftersom det blir allt vanligare att ge barn röntgen-CT-skanningar för att diagnostisera och planera sina behandlingar, och risken för cancer är särskilt viktig att förstå hos barn som har längst tid för dessa cancerformer att senare utvecklas. “

Prof Jim Smith, professor i miljövetenskap, University of Portsmouth, sa:

"Detta är en intressant studie av DNA-skadeeffekterna av strålning på däggdjurscellkulturer. Det ökar vår kunskap om genetiska skador genom joniserande strålning och öppnar intressanta vägar för mer forskning.

"Men författarna har fel när de antyder att lågdosstrålning tidigare ansågs inte skada DNA. Nuvarande biologisk förståelse, liksom strålskyddsvägledning och lagstiftning, antar att även mycket låg dos strålning potentiellt kan orsaka genetisk mutation. Omfattande epidemiologiska bevis visar att de låga stråldoserna vid medicinska diagnostiska procedurer utgör en liten hälsorisk. Som gällande riktlinjer säger, bör läkare och radiografer överväga denna låga risk mot de medicinska fördelarna med den särskilda diagnostiska proceduren innan de exponerar patienter. Jag tror inte att resultaten av denna studie bör vara av intresse för patienter som genomgår diagnostiska röntgen- och datortomografi.

"Jag håller med författarna om att det är för tidigt att översätta strålningens effekter på labbodlade cellkulturer till effekter i kroppen."

Prof Malcolm Sperrin, chef för avdelningen för medicinsk fysik och klinisk teknik, Oxford University Hospitals NHS Trust, sa:

"Exponeringen av replikerande celler för joniserande strålning är känd för att utgöra en risk och detta har varit accepterad visdom i många decennier. Den modell som vanligtvis används är Linear No-Threshold Model (LNTM) som gör att vi kan beräkna en risk baserad på även de minsta exponeringarna. Förekomsten av strålningsinducerade skador såsom DNA-skador är det största problemet, men det är fortfarande ett faktum att de faktiska biverkningarna av strålning på patienter som genomgår behandling eller bildbehandling hanteras väl i samband med att hantera vilket tillstånd de än uppvisar. Vissa forskare hävdar att strålningsexponering vid de lägsta nivåerna ska anses vara säker. Studien är mycket värdefull eftersom den kan ge ytterligare insikt om dynamiken i DNA-skador eftersom som korrekt påpekats i artikeln är studien inte mänsklig ekvivalent och de komplexa faktorerna vävnadsreparation, spontan celldöd, eventuell hormesis och apoptos kan skiljer sig från en levande art och kan vara kontrollerbara aspekter av vidare studier."

Jim Thurston, medicinsk strålskyddsexpert, Institutet för fysik och teknik i medicin, sa:

Återspeglar pressmeddelandet vetenskapen korrekt?

Är detta forskning av god kvalitet? Backas slutsatserna av solida data?

"Ja, det verkar så, även om jag inte är cellbiolog. Däremot kan det kanske finnas mer information i tidningen om de förhållanden som används för bestrålning av cellerna för att jag ska kunna kommentera de strålningsfysiska aspekterna. Det som är tydligt är att gammastrålar med högre energi från Caesium-137-källan och röntgenstrålar med lägre energi från en CT-skanner användes för att bestråla cellerna. Denna forskning har ännu inte övervägt att bestråla cellerna till annan joniserande strålning – till exempel till alfa- eller beta-partiklar från radioaktiva ämnen.

Hur stämmer detta arbete ihop med befintliga bevis? Vad har andra studier funnit om den strålning som används vid vanliga medicinska bildbehandlingsförfaranden?

"Det läggs till ett befintligt och ökande antal publicerade artiklar som visar en rad reaktioner från celler bestrålade vid låga doser in vitro - några av de tidigare artiklarna visar en oväntat ökad känslighet i celler i enlighet med denna artikel - andra visar motsatsen , belyser de stora osäkerheterna i data vid dessa låga doser och ytterligare arbete som krävs i detta ämne.

Har författarna tagit hänsyn till confounders? Finns det viktiga begränsningar att vara medveten om? Vad behöver hända härnäst?

"Författarna och pressmeddelandet har påpekat att detta är en in vitro-studie och att mycket mer arbete skulle krävas för att översätta resultaten till förutsägelser om vad som skulle hända in vivo - det vill säga i en människa som utsätts för strålning. Däremot har de inte försökt identifiera de förväxlingar som kan förklara deras resultat.

Vilka är konsekvenserna i den verkliga världen? Finns det någon överspekulation?

"Som ovan är författarna och pressmeddelandet förnuftigt försiktiga med att ange konsekvenserna av forskningen.

Vad är den nuvarande vägledningen kring vanlig medicinsk bildbehandling och strålning?

"Det internationella och nationella ramverket för strålskyddslagstiftning och -vägledning bygger för närvarande på en enkel modell som tyder på att en fördubbling av stråldosen leder till en fördubbling av risken för cellmutationer som leder till cancer. Den är baserad på antaganden från bevis om exponeringar vid mycket högre doser (inklusive de som tas emot i Hiroshima och Nagasaki) men anses vara klokt för att upprätta ett ramverk med krav för arbetsgivare att skydda sin personal, besökare (inklusive patienter) och allmänheten från deras arbeta med joniserande strålning. För patienter som utsätts för joniserande strålning genom att genomgå medicinska bildbehandlingsförfaranden är det ett krav i lagen att en specialistläkare, såsom en röntgenläkare, ska motivera exponeringen – dvs. att besluta om fördelen med att diagnostisera patienten (och sedan välja rätt behandling) ) väger tyngre än alla risker från proceduren inklusive från strålningsexponeringen. Det är ytterligare ett krav att mängden strålning som används för det medicinska avbildningsförfarandet är optimerad – det vill säga den är lägsta möjliga, samtidigt som man får bilder av tillräcklig kvalitet som ger läkaren tillräckligt med information för att ställa en diagnos.

Är det förvånande att "låga doser av strålning, i det övre intervallet av vanliga diagnostiska procedurer, skapar mutationer genom insatt DNA ännu mer effektivt än de mycket större doserna som studerats tidigare." Varför kan detta hända?

"Denna studie, liksom med andra, tyder på att vid låga doser är detta förhållande mellan dos och risk mer osäkert än vad vår nuvarande enkla modell skulle antyda. Det måste dock också påpekas att vid så låga doser är de absoluta riskerna för människor från strålningen mycket låga i jämförelse med den totala cancerincidensen under hela livet, och från miljö- och andra cancerrisker (såsom rökning, föroreningar, etc.). )

Dr Stewart Redman, strålningssäkerhetsrådgivare vid Royal College of Radiologists, sa:

”Det finns redan etablerade bevis som visar att joniserande strålning – på den nivå som används vid sjukhusskanning – kan orsaka en ökad risk för DNA-skador.

"Detta verkar vara en bra robust studie, men kommer också med förbehållet att mer forskning behöver göras för att fastställa verkliga effekter, särskilt eftersom variabler som patientens biologi och ålder, och frekvensen och platsen för strålningsexponering, måste redovisas.

"Eftersom exponering för joniserande strålning har kopplats till cellskador, är både medicinsk bildbehandling och cancerbehandlingar som använder röntgen strängt reglerade och övervakade på sjukhus.

"Läkare har ett juridiskt och kliniskt ansvar för att säkerställa att endast det mest lämpliga röntgenrelaterade testet eller behandlingen efterfrågas och används. Riskerna och fördelarna med procedurer vägs noggrant och balanseras för patientdiagnostik och vård, och läkare ser till att all stråldos som används hålls så låg som möjligt.”

David Dommett, ordförande, Society for Radiological Protections medicinska kommitté, sa:

– Det här är intressanta fynd från en undersökning av hur joniserande strålning, av det slag som används i medicinska diagnostiska procedurer, påverkar DNA i cellkulturer i laboratoriet. Tidningen rapporterar överraskande resultat om mekanismerna för interaktionen mellan strålning och celler. Som författarna säger måste resultaten bekräftas av andra experiment, inklusive de som använder försöksdjur. En större förståelse för strålningsbiologins mekanismer är viktig för att öka kunskapen om strålningseffekter. Det nuvarande systemet för strålskydd förutsätter dock att även små doser av strålning, såsom de som tas emot från naturlig bakgrundsstrålning eller från medicinsk bildbehandling, medför en viss risk, även om mycket liten, och papperet ändrar inte denna position. Principerna för motivering och optimering följs så att risken för eventuell stråldos alltid beaktas vid sidan av nyttan för patienten som en del av beslutsprocessen om huruvida ett medicinskt avbildningsförfarande ska genomföras och vad det lämpligaste förfarandet bör vara.”

Lågdos joniserande strålning stimulerar kraftigt insertionsmutagenes på ett γH2AX-beroende sätt. av Zelensky et al. publiceras i PLOS Genetik.


Kan små mängder strålning vara bra för dig? Det är komplicerat.

Exponering för höga nivåer av joniserande strålning är extremt dåligt för människors hälsa. Bevittna effekterna av akut strålsjuka som drabbades av tidiga forskare som studerade radioaktiva grundämnen, eller av överlevande från atombombexplosionerna. Bevittna de komplexa procedurerna genom vilka läkare måste skydda cancerpatienter från strålbehandling, och de långsiktiga komplikationerna hos vuxna överlevande av cancer som behandlades med tidigare teknik. Mot bakgrund av allt detta är det uppenbart att höga doser av joniserande strålning är farliga.

Men vetenskapen är mindre tydlig när det gäller lågdosstrålning (LDR). Medicinsk vetenskap, kärnkraftsindustrin och statliga tillsynsmyndigheter tar i allmänhet en lek-it-safe-strategi när de överväger LDR. Under de senaste åren har dock ett ökande antal forskare (men fortfarande i minoritet) ifrågasatt antagandet att all strålning är dålig – och har börjat studera om låga doser faktiskt kan hjälpa till med genetisk reparation, förhindra vävnadsskador och annat förmåner.

Gör matten

Hälsoeffekterna av lågnivåstrålning baseras på en matematisk bedömning som kallas den linjära no-threshold-modellen. Modellen använder i huvudsak matematik för att extrapolera effekterna av låga doser från observerade effekter vid höga doser.

Med hjälp av data från populationer som exponerats för måttliga till höga nivåer av joniserande strålning – särskilt de i Hiroshima och Nagasaki, Japan, i slutet av andra världskriget – har forskare ritat en graf över stråldosen kontra olika sjukdomar.

Som väntat visar trenden att cancerrisken ökar i proportion till stråldosen. I den linjära no-threshold-modellen extrapoleras linjen sedan bakåt för att generera teoretiska risker för dem som utsätts för mycket lägre stråldoser.

Modellen antar med andra ord att om mycket strålning orsakar mycket cancer och en medelmängd strålning orsakar viss cancer, så måste LDR orsaka lite cancer. Eller uttryckt annorlunda, det finns ingen tröskel under vilken risken för att utveckla cancer inte alls ökar.

Detta antagande har funnits i decennier, av olika anledningar. Toxikologer har främst fokuserat på högdoseffekter, skriver Edward Calabrese, eftersom de var de tydligast skadliga. Att studera de subtila effekterna av lågdosstrålning skulle ha krävt mycket större och mer rigorösa studier som behövdes mindre uppenbart för att skydda folkhälsan.

Bevis för Hormesis

Bevis som har sipprat in sedan kärnkraftsåldern tyder dock på att LDR faktiskt kan gynna människors hälsa. Med andra ord finns det inte bara en tröskel för strålningsexponering – en gräns under vilken strålning inte bör vara skadlig – utan vid vissa låga nivåer kan joniserande strålning göra mer nytta för dina celler än skada. Tanken att en låg dos av en dålig sak kan ha goda effekter kallas hormesis.

Andra så kallade hormetiska effekter hos människor är väl dokumenterade. Vid låga nivåer och under vissa omständigheter ger fysiska stressfaktorer som träning, förkylning, gifter och fasta alla hälsofördelar. Dessa verkar fungera genom att något överaktivera kroppens reparationsmaskineri, i förhållande till en liten stress, med positiva nettoresultat.

Forskning om strålningshormesis, specifikt, har en lång historia. En genomgång av studier publicerade före 1940 fann bevis på strålningshormesis över ett slående antal arter av växter, svampar, protozoer, alger och insekter. Hos människor användes LDR under första hälften av 1900-talet för att behandla lunginflammation och vissa andra medicinska tillstånd. Praktiken upphörde då både allmänheten och sjukvårdspersonalen blev mer försiktiga med potentiella långtidseffekter av strålning, särskilt cancer.

Bild av Olivier Le Moal/ Shutterstock

Nuvarande forskning

Men sedan det nuvarande sekelskiftet har forskare omprövat strålningshormesis och tillämpat LDR-behandling i olika sjukdomsmiljöer hos laboratoriedjur.

Olika studier på möss har funnit att exponering för lågdosstrålning skyddar mot effekterna av efterföljande exponering för medeldödliga doser av röntgenstrålar, vilket minimerar DNA-skador och dödlighet.

En liknande effekt har observerats när strålningen tas emot i livmodern. Exponering av gravida möss för "Tjernobylstrålning" (doser och typer av strålning som de flesta människor som bor nära platsen för kärnkraftsolyckan 1986) skadade inte de nyfödda mössen. Och forskarna fann att senare doser av strålning gjorde mindre skada på mössens DNA-hälsa och nivåer av vita blodkroppar än vad som sågs hos obehandlade möss.

Under de senaste åren har LDR visat sig lovande när det gäller att bekämpa komplikationerna av diabetes. Studier har funnit att diabetiska råttor visar snabbare sårläkning när de doseras med låga nivåer av strålning. Och andra gnagarexperiment har funnit att strålning vid mycket låga doser kan förhindra njurskador, en av de vanligaste långtidskomplikationerna av diabetes.

Studier som dessa tyder på att den linjära no-threshold-modellen kan vara fel – att det kan finnas doser, över normal bakgrundsstrålning och under tröskeln för skadliga effekter, som faktiskt kan ge hälsofördelar.

Varför strålning kan vara bra

Normalt får vi en liten mängd bakgrundsstrålning från rymden och från själva jorden. Normala cellreparationsmekanismer har utvecklats för att kompensera för detta. Cellenzymsystem reparerar skadade membran och muterat DNA.

LDR innebär en exponeringsnivå något över den normala bakgrunden. Forskare har en teori om att LDR kan uppnå sina fördelar genom att förstärka cellers inbyggda mekanismer för självreparation. Resultatet verkar vara försvar som överträffar hotet och lämnar organismer mer skyddade mot olika sjukdomar än om de inte hade fått någon strålbehandling.

Ämnet strålningshormesis är särskilt relevant med tanke på den pågående debatten bland medicinsk personal om huruvida låg- till medelnivå röntgenstrålning från CT-skanningar är skadlig för patienter. Men det är fortfarande kontroversiellt.

Dessutom är det ett komplicerat ämne. Den optimala stråldosen för varje person beror förmodligen på en uppsjö av faktorer inklusive genetik, ålder och till och med en persons livsstil. Och även för samma person kan den optimala dosen av LDR skilja sig åt för ett hälsotillstånd jämfört med ett annat.

Det gör strålning till ett komplicerat medicinskt ämne och kan förklara varför du inte ofta hör dess möjliga fördelar diskuteras mer allmänt. Men i den vetenskapliga litteraturen har studier relaterade till strålningshormesis stadigt ökat i antal under de senaste tre decennierna.

Data från Medline Trend. Graf av Discover-personal

Strålning i medicin

Vissa forskare har börjat försöka undersöka lågnivåstrålningseffekter i mänskliga populationer. En nyligen genomförd studie fann till exempel att förekomsten av lungcancer är betydligt lägre i USA:s delstater där kärnvapenprovning förekom eller där uran bröts.

Det större medicinska samfundet är dock fortfarande inte övertygat. En granskning från 2006 av National Academy of Sciences övervägde ett brett utbud av studier men drog slutsatsen att bevis för strålningshormesis hos människor var för tunt för att bevisa dess existens. Den påpekade att även om fördelarna med LDR verkligen rapporterades i vissa studier, var nackdelarna inte fullt redovisade - saker som genmutationer, celldöd eller cancer många år senare.

Till exempel, i experiment på lågdosstrålning som gavs till hundar under loppet av deras livstid, även om hundarna visade ökad DNA-reparation och cellproliferation, hade de också högre frekvens av leukemi. "Det är oklart om sådana konkurrerande evenemang skulle resultera i en nettovinst, nettoförlust eller ingen förändring i hälsostatus", skriver författarna.

Det finns en lång väg att gå i forskning om låga nivåer av strålning innan man förstår dess risker och fördelar. Nästa steg innebär förmodligen fler studier om hur däggdjur, såsom hundar, grisar eller möjligen icke-mänskliga primater, svarar på olika mängder LDR under fosterlivet och i olika åldrar, och sedan testa deras förmåga att motstå uppkomsten av sjukdomar jämfört med med djur som inte fick LDR.

Svar, när de väl kommer, kan avslöja några viktiga saker om utvecklingen av sjukdomar som cancer, och hur våra kroppars reparationsmekanismer bekämpar dem.


Behandla covid-19 med strålbehandling

För länge sedan, för ungefär 100 år sedan, på en plats långt borta, fanns det få (om några) effektiva behandlingar för lunginflammation. En behandling som verkade hjälpa var att rikta in sig på lungorna med lågdosstrålning. Kan COVID-19:s attack mot lungorna stoppas på liknande sätt? Flera små studier pågår nu för att ta reda på det.

Tänk först på att en fas I/II-studie genomförs på Emory [1]. Låt mig påminna dig om att dessa prövningar är avsedda att titta på säkerhet, inte effektivitet. Forskarna identifierade nio möjliga kandidater, men för att ge dig en känsla av hur kritiskt sjuka dessa patienter var, dog fyra innan behandling kunde påbörjas. Alla patienter hade covid-19 baserat på nasofarynxprover, ingen hade någon annan covid-riktad läkemedelsbehandling dagen före eller under tre dagar efter behandlingen, och alla försämrades kliniskt. Fem patienter genomgick lågdos lungbestrålning. Alla var äldre, med betydande komorbiditeter, som krävde extra syre, alla visade förändringar i deras omnämnande fyra var afroamerikanska, en kaukasisk. Absolut inte ett slumpmässigt urval, snarare en grupp som får en "hail-Mary"-behandling. Varje patient fick 1,5 Gy strålning.

Strålningsdosen mäts oftast i rader, Gy eller Gray, uppkallad efter vetenskapsmannen Louis Gray. Gråa är hundra rad, så i denna studie absorberade varje patient 150 rad. 1,5 Gy är inte en "diagnostisk dos" av strålning detta är terapeutiskt - tänk strålbehandling för cancer. I strålterapivärlden, där behandling av cancer kan involvera 60 Gy, är 1,5 Gy en "låg dos", men att använda den termen kanske inte är lämplig i alla sammanhang. Som jämförelse motsvarar detta cirka 1500 lungröntgen.

Av kohorten överlevde fyra, med snabb förbättring av såväl omnämnandet som de inflammatoriska biomarkörerna. I tre av fallen sågs signifikant förbättring inom 24 timmar.

Den andra studien var en matchad kontrollerad studie, återigen från Emory [2]. Kriterierna för inkludering var oförändrade liksom behandling, men i det här fallet identifierades tio matchade kontroller från deltagare i en annan utfallsstudie av covid-19. Grupperna var rimligt matchade, alla krävde syre, med flera komorbiditeter. De skilde sig i att vara yngre än fas I-deltagarna, med en medelålder på cirka 75 snarare än i slutet av 80-talet, och det fanns inte lika signifikanta mentala statusförändringar, ett indirekt tecken på sepsis, i någon av grupperna jämfört med tidigare studiedeltagare. . Liksom i den första studien var dessa patienter kritiskt sjuka, där tre av de tretton rekryterade hoppade av innan strålning på grund av dödsfall eller behov av intubation.

Behandlingsarmen fick alla strålning, men i ungefär hälften fick fallen ytterligare behandling, inklusive steroider och remdesivir. Kontrollgruppen var också lite av en terapeutisk röra, med några som fick steroider, remdesivir, azitromycin eller hydroxiklorokin.

De patienter som fick strålbehandling visade "en mediantid till klinisk förbättring" på 3 dagar jämfört med 12 dagar i kontrollen. Medan författarna presenterar associerade p-värden, med tanke på studiens ringa storlek, är de mer dekorativa än informativa. Strålbehandling förkortade sjukhusvistelsen utan effekt på dödligheten, ungefär som de första resultaten med remdesivir. Forskarna drog slutsatsen att bevisen motiverar ytterligare utredning.

Verkningsmekanismen

Strålterapi har rötter långt tillbaka till 1900-talets början. Det användes först som en tilläggsbehandling för fall av lunginflammation som inte hade löst sig och, i en liten serie på fem patienter, verkade fördelaktigt. Den underliggande orsaken till att denna praktiska åtgärd fungerade tillskrevs cellulära metaboliska förändringar och i åtminstone ett dokument till förändringar i "vibrerande" egenskaper som ledde till att celler sönderdelas och efterföljande avlägsnande. Under de kommande decennierna fanns det kontinuerliga rapporter om fallserier som visade användbarheten av "lågdosstrålning" för att mildra inflammatoriska svar i lungorna och annan vävnad. Även om det inte är dagens slumpmässigt kontrollerade försök, fanns det en stadig "signal" om att strålning kunde minska dödligheten från lunginflammation, och på ett relativt snabbt sätt. Med tillkomsten av mycket mer framgångsrik antimikrobiell terapi lämnades lågdosstrålbehandling till det dammiga lagret av tidskrifter som inte öppnats. Det togs tillbaka till terapeutisk uppmärksamhet genom arbetet av Edward Calabrese, en toxikolog, 2013 [3]. Dr. Calabrese är mest känd för sitt arbete med det hormetiska-bifasiska dos-responssambandet där en låg dos av ett medel, i det här fallet strålning, kan visa sig fördelaktigt medan större doser har motsatt effekt.

Den underliggande verkningsmekanismen verkar mildra det inflammatoriska svaret, förhindra eller avbryta den nedåtgående kliniska spiralen av cytokinstorm snarare än någon direkt effekt på COVID-19 (se illustration [4]). En mängd olika studier har visat att lågdosstrålning har en inverkan på makrofager, celler som är engagerade i vårt inflammatoriska svar. Nettoeffekten är att nedreglera det inflammatoriska svaret. Efter det hermetiskt-bifasiska mönstret ökar högre stråldoser inflammationen, särskilt bakteriedödande aktivitet, som är relevant vid behandling av lunginflammation.

Vart går vi härifrån?

Om terapin visar sig användbar i större studier kommer strålbehandling att ha en stödjande snarare än botande roll. Eftersom den sannolika verkningsmekanismen involverar ett inflammatoriskt svar som är utom kontroll, är det endast "indicerat" för den undergrupp av patienter. Denna undergrupp går ofta vidare till betydande dödlighet, så den kan mycket väl vara livräddande, mer som fördelen med dexametason än remdesivir.

Lämplig dosering av strålning är fortfarande problematisk.Medan de rapporterade studierna använder en stråldos på 1,5 Gy rekommenderar mycket av litteraturen, så att den är, en lägre dos i intervallet 0,2 till 0,5 Gy på grund av farhågor om "oacceptabla eller negativa långtidseffekter av RT." Strålningars långsiktiga konsekvenser kan visa sig vara svåra att reda ut från de långsiktiga konsekvenserna av cytokinstorm till lungorna, ett problem som vi bara överväger hos de patienter som överlever ventilationsstöd vid behandling av COVID-19

[1] Lågdos hellungstrålning för covid-19-lunginflammation: planerad interimsanalys av dag 7 av en pågående klinisk prövning medRxiv DOI: 10.1101/2020.06.03.20116988

[2] Lågdos hellungstrålning för covid-19 lunginflammation medRxiv DOI: 10.1101/2020.07.11.20147793

[3] Hur användes strålbehandling historiskt för att behandla lunginflammation: kan det vara användbart idag? Yale Journal of Biology and Medicine PMID 24348219


Minska patientens stråldos

Stråldosen från en avbildningsstudie kan reduceras med 3 metoder. För det första kan man bestämma sig för att inte utföra studien alls. Ett sådant beslut bör baseras på korrekt förståelse av studiens indikationer, granskning av eventuell tidigare bildbehandling som redan rimligen kan ha besvarat en klinisk fråga och en bedömning av eventuella särskilda patientöverväganden som ökar eller minskar risken. För det andra kan en alternativ studie som inte använder joniserande strålning väljas. För det tredje kan mindre strålning användas för att skapa bilderna.

Det är absolut nödvändigt att alla avbildningstester, särskilt de med potentiell patientskada, endast utförs när det är indicerat. Även om den absoluta strålningsrisken för varje enskild medicinsk avbildningsstudie är liten, kan dessa risker vara kliniskt relevanta jämfört med fördelar som är mycket låga eller inte fastställda. Till exempel har fördelen med helkropps-CT-screening hos asymtomatiska individer inte definierats. Strålningsrisken i dessa studier (och eventuella uppföljningsstudier som genereras av den initiala screeningen) kan vara kliniskt relevanta om man jämför med den osäkra nyttan, särskilt om man tar hänsyn till de ytterligare riskerna för falskt positiva resultat och överdiagnostik. Användningen av publicerade lämplighetskriterier för olika patienttillstånd (kanske som kliniskt beslutsstöd integrerat i elektroniska ordersystem) kan vara till hjälp i denna risk-nytta-utvärdering. 18 I en nyligen genomförd studie ansågs 26 % av polikliniska CT- och magnetisk resonanstomografi (MRT) studier vid ett enda akademiskt vårdcenter inte vara lämpliga på grundval av evidensbaserade lämplighetskriterier. 19 Av dessa studier hade 24 % positiva resultat, jämfört med 58 % av studierna som ansågs lämpliga. En radiolog bör konsulteras om det råder osäkerhet om den mest lämpliga avbildningsstudien.

Granskning av avbildningshistoriken är väsentlig när en avbildningsstudie för en patient övervägs eftersom det ibland kan undvika behovet av ytterligare avbildning eller möjliggöra en mer fokuserad, aktuell undersökning med lägre dos. Granskning av bildhistorik bör också avslöja höga kumulativa strålningsexponeringar, vilket kan förändra framtida bildbehandlingsbeslut. I en nyligen genomförd studie hade 20 många patienter med kroniska och återkommande tillstånd som njurkolik totala effektiva doser på mer än 50 mSv från bildbehandling under en 3-årsperiod.

Ännu mer tvekan är förtjänt av användningen av måttligt höga doser av strålning hos gravida eller yngre patienter, hos kvinnor som genomgår bröst-CT, hos patienter som har ett högt body mass index (BMI) eller hos de som genomgår multifasisk CT. Omvänt, med tanke på den typiska fördröjningsperioden på 1 till 2 decennier eller mer 7 mellan strålningsexponering och cancerdiagnos, kan stråldosen inte vara oroande för vissa mycket sjuka eller mycket äldre patienter.

En fullständig diskussion om strålningsexponering under graviditet ligger utanför ramen för denna översikt, men de potentiella biologiska effekterna av in utero-strålning inkluderar barncancer, prenatal död, intrauterin tillväxtbegränsning, liten huvudstorlek, mental retardation och organmissbildning. 21 Bildundersökningar av moderns huvud, nacke, bröst och perifera extremiteter kan utföras med försumbara risker för begreppet. Även om den absoluta risken för begreppet från avbildningsstudier av moderns buk och bäcken är liten, bör dessa studier undvikas om inget annat alternativ finns tillgängligt.

Yngre patienter löper en avsevärt högre risk för strålning eftersom de har fler återstående levnadsår under vilka en strålningsinducerad cancer kan utvecklas. Till exempel uppskattar Smith-Bindman et al 2 att, jämfört med en patient som är 40 år, är risken för cancer vid ett strålningsundersökningstest fördubblad för en patient som är 20 år och 50 % lägre för en patient som är 60 år. Denna recension kommer inte att diskutera pediatriska patienter, men mycket små barn löper ytterligare risk eftersom de också är mer strålkänsliga, 1 kanske 3 till 4 gånger känsligare än vuxna. 5

Den beräknade risken för kvinnor som genomgår studier som exponerar bröstkorgen är högre än hos män på grund av den extra risken för bröstcancer och höga riskkoefficienter för lungcancer. 3 Till exempel uppskattar Smith-Bindman et al 2 att 1 av 270 kvinnor som genomgår CT-koronarangiografi vid 40 års ålder kommer att utveckla cancer från den skanningen, jämfört med 1 av 600 män.

Patienter med högt BMI kommer ofta att få en högre stråldos. När tjockleken på området som avbildas ökar behövs större röntgenpenetration för att skapa acceptabla bilder, vilket ökar stråldosen. Den effektiva stråldosen från radiografiska och fluoroskopiska undersökningar för patienter med högt BMI kan vara mycket högre. 22,23 För patienter som genomgår CT begränsar ofta ett högt BMI vilka tekniker för reduktion av stråldosen som kan användas. Om patienter med högt BMI skannas med samma teknik som patienter med lägre BMI kommer mängden infallande strålning att vara suboptimal och de resulterande bilderna kommer vanligtvis att se korniga eller ‛råkiga ut.” Även om den infallande strålningen ökar. , kan bildbrus fortfarande äventyra skanningskvaliteten hos patienter med mycket högt BMI. Många tekniker för att minska stråldosen i CT resulterar i större bildbrus. Hos patienter med lågt eller genomsnittligt BMI kan dessa tekniker ofta användas utan att nämnvärt påverka bildkvaliteten, men detta är ofta inte fallet hos patienter med högt BMI vars studier redan är mer bullriga. Tyvärr är patienter med högt BMI vanligtvis inte bra kandidater för ultraljud. Magnetisk resonanstomografi (MRT) är en möjlighet, men patienter med mycket högt BMI kan behöva öppen MRT som ofta har sämre bildkvalitet. Observera att ett högt BMI inte väsentligt påverkar stråldosen för nuklearmedicinska studier. 24

I multifasisk CT skannas samma organ flera gånger i olika faser av kontrastförbättring. Till exempel, i en multifasisk lever-CT, ​​kan levern skannas upp till 4 gånger. Jämfört med en standard-CT kan en multifasisk lever-CT förbättra upptäckten och karakteriseringen av leverskador. I studien av Smith-Bindman et al 2 var emellertid stråldosen för multifasiska CT-studier nästan 4 gånger högre än enfas CT-studier. Magnetisk resonanstomografi kan ofta ersätta multifasiska studier, med jämförbar om inte större diagnostisk noggrannhet. 25,26 Radiologen är en bra resurs för frågor om när MRT kan ersätta CT.

Remitterande läkare kan spela en roll för att säkerställa att stråldosen minimeras för alla deras patienter genom att överväga att minska stråldosen när de väljer vart de ska hänvisa sina patienter för avbildning. Smith-Bindman et al 2 fann en genomsnittlig 13-faldig variation inom och mellan institutioner mellan de högsta och lägsta doserna för specifika CT-studier. Det är svårt för remitterande läkare att avgöra vilka röntgenanläggningar som verkar i den nedre delen av stråldosspektrumet. Det är viktigt att fråga sig om anläggningen är ackrediterad för CT av American College of Radiology eftersom ackrediterade anläggningar måste genomgå periodiska bedömningar av stråldos 27 och är mer sannolikt att ha övervägt protokolländringar för att minska dosen. En annan viktig faktor att överväga är om anläggningen använder den adaptiva statistiska iterativa rekonstruktionstekniken (ASIR) 28 för att möjliggöra lågdos-CT. Denna nya bildrekonstruktionsteknik skapar mindre brusiga bilder, vilket gör att stråldosen kan minskas avsevärt för ett stort antal CT-studier. Dessa dosreducerande tekniker kan avsevärt minska strålningsrisken. Till exempel uppskattas en 40-årig kvinna som genomgår CT koronarangiografi ha en chans på 1 av 270 att utveckla cancer vid en stråldos på cirka 20 mSv 2 med ASIR (i kombination med andra dosreducerande tekniker), samma sak. undersökning kunde utföras med en dos på mindre än 1 mSv. 29 För närvarande har bara vissa anläggningar investerat i ASIR och andra dosreducerande teknologier, men incitamentet för den investeringen ökar när remitterande läkare räknar in detta i deras remissmönster.


Effekterna av lågdosstrålning

1990 publicerade International Journal of Radiological Biology en artikel av M. Mine och hans team av japanska forskare med titeln "Senbarligen fördelaktig effekt av låga till mellanliggande doser av A-Bomb-strålning på mänsklig livslängd."† Mines team samlade in data från "Hälsohandboken" som överlevande från A-Bomb var tvungna att hålla och registrerade varje hälsoförändring. De granskade data om över 80 000 försökspersoner vars platser kunde fastställas vid tidpunkten för explosionerna och fastställde sambandet mellan den relativa risken för dödsfall och den mottagna stråldosen.

Studien visade helt tvärtom mot vad som förväntades. De friskaste överlevande var de som fick cirka 10 000 mrem (millirem) strålning på mycket kort tid - en sekund eller mindre. (Se huvudartikeln, “Fukushima: Just How Dangerous Is Radiation?” för en diskussion om stråldosmätningar.) Detta är ungefär tre miljoner gånger högsta doshastighet av strålning i uteslutningszonen intill Fukushima-komplexet - som har varit i nyheterna på grund av de radioaktiva utsläppen där till följd av jordbävningen 9.0 och den resulterande tsunamin. De belopp av strålning som tas emot av de friskaste överlevande är ungefär lika med 105 års strålning som man nu kan utsättas för i Tokyo med nuvarande hastighet på 0,109 mikrosievert per timme, vilket får utlänningar att återvända hem där strålningsnivåerna i många fall är, ironiskt nog , mycket högre än Tokyo.

Mines data, plottade i figur 1 för män, visar att upp till 75 000 mrem – en enorm mängd jämfört med vad kärnkraftsarbetare i Japan har fått – resulterade i längre livslängder än deras oexponerade kamrater. Grafen visar varje grupps relativ risk — de exponerade personer som faktiskt dog jämfört med dödsfall i en liknande oexponerad kohort — som en funktion av stråldosen. (Den visade dosen var endast från sprängningen och inkluderade inte efterföljande nedfall eller ökningen av bakgrundsstrålning, faktorer som skulle indikera en ännu större fördel för de exponerade jämfört med de oexponerade.)

Den massiva ökningen av cancerdödlighet som förutspåddes av Linear No Threshold-teorin (LNT) - teorin som den amerikanska regeringen förlitar sig på för att bestämma faran med exponering för strålning - 20 till 30 år efter exponering var helt klart inte giltig. Man skulle förvänta sig att statliga tillsynsmyndigheter och strålskyddsindustrin skulle vara överlyckliga över resultatet av denna epidemiologiska storfilm. Så var inte fallet. Studien förändrade ingenting i den officiella behandlingen av strålningsrisker, inte ens i Japan där livslängden för explosionsoffren är allmänt känt.

Hormesis
År 1980 publicerade T.D. Luckey, dåvarande ordförande för biokemiavdelningen vid University of Missouri Medical School, en bok med titeln, obemärkt av det mesta av forskarvärlden. Hormesis med joniserande strålning. Den dokumenterade ett tusental experiment där svampar och andra lägre livsformer sågs frodas med stråldoser som översteg deras normala bakgrundsexponering. (Bakgrundsstrålning är allestädes närvarande - i maten vi äter, jorden, byggnaderna och till och med vårt eget blod.) En andra bok, 1991, Strålningshormesis, undersökt hundratals studier på människor och djur som visar att låga nivåer av strålning var fördelaktigt för hälsa, livslängd och reproduktion.

Hur ger ett känt farligt ämne som joniserande strålning hälsofördelar? I de enklaste termerna: En låg nivå av någon stressande kraft tenderar att aktivera kroppens försvar. Detta gäller för de flesta, om inte alla, läkemedel. En aspirintablett minskar inte direkt huvudvärk eller artritsmärta den stimulerar kroppen att skapa dämpande medel prostaglandiner som överför smärta till hjärnan. På liknande sätt förhindrar ympning inte direkt sjukdom, utan stimulerar immunförsvaret att förbereda sig för strid för att överväldiga en sjukdom. Fysiologiskt ökar strålning produktionen av lymfocyter, ökar antalet immunförsvar hjälpar-T-celler samtidigt som den hämmas suppressor T-celler, och ökar aktiviteten hos p53-protein. (Se din vänliga biokemiprofessor för svar på dina frågor om den sista meningen.)

Luckeys och Mines forskning skapade ett världsomspännande intresse för strålning hormesis, en term som Luckey populariserade även om den hade använts tidigare av icke-strålningsforskare 1946. International Dose-Response Society bildades vid University of Massachusetts-Amherst som ett medel för att ge ett forum för forskning om både strålning och många kemiska ämnen medel som uppvisar den hormetiska effekten — fenomenet att många medel är toxiska i stora mängder men är fördelaktiga eller terapeutiska i mindre doser. Våra kroppar kräver vitaminer och spårämnen som arsenik och selen som är giftiga i stora mängder. Salt uppvisar liknande effekter - det krävs för livet i små mängder men dödligt i stora. Även för mycket vatten kan orsaka koma eller dödsfall från ett tillstånd som kallas hyponatremi.

Vi visste säkert redan om hälsoeffekterna av en annan form av strålning: solljus. Måttliga mängder solljus gör att huden producerar D-vitamin, utan vilket vår hälsa lider och vi utvecklar en fängelse blekhet. Utöver vår optimala exponering får vi gradvis smärtsamma brännskador och, som vi vet från offer som satts på ökengolvet i cowboyfilmer, död. Eftersom solljus, i synnerhet det ultravioletta innehållet, är närmast i det elektromagnetiska spektrumet röntgenstrålar, som i sin tur överlappar med gammastrålar från kärnaktivitet, skulle det vara förvånande om naturen inte behandlade joniserande strålning på liknande sätt.

Bevisar ut
Efterföljande granskning av forskningsartiklar - den här gången tittade på de gynnsamma effekterna på testpersonerna (främst möss) - visade att tillväxthastigheten för möss var högst när de exponerades för 100 000 mrem röntgenstrålar per dag. Möss som exponerats för låga doser av gamma- eller röntgenstrålar (och vissa inte så låga) hade mindre dödlighet i leukemi och lägre frekvens av både hypofys- och lungcancer. Åttio procent av mössen som exponerades för 50 000 mrem levde 30 dagar efter en andra exponering på 740 000 mrem, medan endast åtta procent av de som inte fick den "inokulatoriska" dosen överlevde månaden.

Men det var att titta närmare på data om lågnivåstrålningsexponering på människor som verkligen var ögonöppnande. Genomgående har kärnkrafts- och bränslearbetare mindre cancer och bättre hälsa än befolkningen i allmänhet, och vi pratar inte bara om en symbolisk minskning. Vid Oak Ridge National Laboratory i Oakridge, Tennessee, där kärnkraftsforskning har bedrivits för den amerikanska regeringen sedan andra världskrigets Manhattan Project, visade data från 200 000 manårsarbete från 1950 till 1963 en minskning av dödligheten från 992 förutspådda dödsfall av US Bureau of Vital Statistics, till 692 faktiska dödsfall. I Los Alamos hade arbetare som exponerats för 100 mrem strålning endast 58 procent av den cancerdödlighet som förväntas i befolkningen i allmänhet. Och vid vapenfabriken Rocky Flats i Colorado hade 7 112 plutoniumarbetare anställda från 1952 till 1979 endast 64 procent av befolkningens förväntade dödsfall.

Varvsarbetare
År 1980 beviljades ett kontrakt för Department of Energy till Department of Epidemiology vid Johns Hopkins University för att undersöka "hälsoeffekten av lågnivåstrålning hos varvsarbetare." Studien förväntades visa en ökning av cancerdödligheten hos de anställda som arbetade på kärnkraftsfartyg jämfört med arbetskamrater som tilldelades icke-nukleära fartyg. Ingen chans här till en skev studie som ett resultat av "hälsosamma arbetareffekter" - där friskare arbetare föredras framför mindre friska - eftersom de anställdes slumpmässigt från samma anställningslinje.

Den initiala poolen av examinerade bestod av 700 000 arbetare, inklusive 104 000 kärnkraftsarbetare vid två privata och sex statliga varv. För att säkerställa jämförbara kohorter reducerades listan till 72 356 ämnen. Arbetarna delades in i tre kategorier:

•De icke-kärnkraftsarbetare (”Nones” i figur 2), bestående av 33 352 anställda, användes som kontroller.

•De som hade ackumulerade exponeringar på mindre än 500 mrem, som vi kommer att kalla "Lows", uppgick till 10 462 arbetare.

•De 28 542 arbetare som överskred riktmärket på 500 mrem betecknas som "Highs".

Låt oss få lite perspektiv här. Nationella opinionsundersökningar som används för att påverka den offentliga politiken baseras ofta på 1 000 "sannolika väljare". Dessa undersökningar får stor uppmärksamhet från media. Denna studie är baserad på 72 000 individer som valts ut för att de hade gemensamma egenskaper med andra i studien. Urvalet var vetenskapligt, inte slumpmässigt som i de flesta opinionsundersökningar.

Denna undersökning, känd av strålskyddsproffs som "den största studien som aldrig var", heter så på grund av de många år som den inte publicerades efter avslutad. Varför? Regeringen hade beställt en utredning för att visa hur lågnivåstrålning orsakade cancer, men uppgifterna visade precis motsatsen. (USA:s statliga myndigheter har en strålskyddspolicy helt baserad på LNT-teori.) Vad ska en utredare göra? Han svamlar och skjuter upp publiceringen i hopp om att ingen kommer ihåg att studien gjordes. Men vissa kom ihåg.

Statistiken som fastnar i huvudet på nästan alla som har studerat rapporten visas på stapeldiagrammen i figur 2. För dödsfall av alla orsaker registrerade Nones exakt vad de borde ha: samma dödlighet som befolkningen i allmänhet. (Denna faktor ger tilltro till metodiken för undersökningen.) The Lows hade 81 procent av sin förväntade dödlighet. Otroligt nog hade Highs bara 76 procent av sina förväntade dödssiffror.Kom ihåg att alla tre årskullarna blandade sig i samma sysselsättningslinjer, men några hade turen att bli kallade att arbeta på kärnkraftsfartyg.

Strålning och bröstcancer
Publicerad i New England Journal of Medicine år 1989 genomfördes en utredning av A.B. Miller och medarbetare kartlade de doser som mottagits av 37 710 kanadensiska kvinnor som bestrålades i samband med upprepade fluoroskopiska bröstundersökningar mellan 1930 och 1952. När det gäller kohorten från Nova Scotia gjordes undersökningar vända mot röntgenkällan, vilket resulterade i en dos ungefär 25 gånger högre än de som var vända bort. Med ackumulerade doser i hundratusentals millirems, följde deras cancerfrekvens förutsägelser av LNT.

Men de som fick kumulativa doser på 10 000 till 30 000 mrem såg sin relativa risk att dö i bröstcancer sjunka till så lågt som 66 procent av risken för en oexponerad kvinna med liknande bakgrund. Figur 3 visar data som fick Myron Polycove, M.D.‡ att anmärka:

Den minskade risken för bröstcancer orsakad av lågdos, lågnivåstrålning avvisades a priori genom val av matematiska modeller som extrapolerar dos-riskrelationen från högdosexponeringar till lågdosexponeringar.

Om du missade det, talar han här om LNT:s villfarelse. Dr. Polycove fortsätter:

Niohundra fler dödsfall i cancer förutsägs teoretiskt från exponeringen av en miljon kvinnor för 0,15 Gy [15 000 mrem]. Men de kvantifierade lågdosdata förutsäger med bättre än 99 % konfidensgränser att istället för att orsaka 900 dödsfall skulle en dos på 0,15 Gy förhindra 10 000 dödsfall hos dessa miljoner kvinnor.

Ingen – ingen statlig myndighet, inget akademiskt samhälle, ingen anti-cancerorganisation – argumenterar med dessa siffror. Siffrorna ignoreras bara, eftersom de inte klarar det politiskt korrekta testet som all strålning är farlig och det det krävs bara en gammastråle för att orsaka cancer.

Man måste med ett krossande hjärta undra hur många av våra vänner och släktingar som dukade under för bröstcancer som kunde ha räddats av den smärtfria, nästan gratis, bara-tar-en-minuters applicering av lågdosstrålning som en enkel förebyggande åtgärd .

Håll andan, "Radon finns runt omkring dig
Vi introducerades för professor Bernie Cohen i omslagsartikeln, där han påpekade ett orimligt antal nyheter om strålning som inte orsakade några dödsfall, och mycket färre artiklar om bilolyckor som orsakade hundratusentals dödsoffer. Förutom en bakgrund inom kärnfysik är han känd som en mästare i "riskanalys". Han ledde ett projekt vid Pittsburgh University som förväntades dokumentera farorna med radon för att öka riskerna för lungcancer. Strax efter att hans första data samlats in fann han att hans resultat var diametralt motsatta förutsägelser från LNT. (Det var då han stängde av strömmen till sitt personliga radonreduktionssystem på 1 200 $.)

Hans första femåriga utredning omfattade 1 729 län, vilket omfattar cirka 90 procent av USA. Den ansåg radondata från EPA och statliga myndigheter och 272 000 mätningar av Pitt-forskare. Forskningen fann att istället för ökad cancer med ökad förekomst av radon, minskade cancerfrekvensen avsevärt som noterats i figur 4.

Radon, i synnerhet Radon 222, har en halveringstid på endast 3,8 dagar. Radioisotoper med korta halveringstider är extremt radioaktiva. Radon är en sönderfallsprodukt av radium, som i sin tur kommer från naturligt förekommande uran 238. Det anses allmänt (av de som överdriver kärnfarorna) att radon, när det dras in i lungorna, ger ett dödligt, cancerogent slag mot lungvävnaden.

Detta är definitivt EPA:s ståndpunkt. Men i spaområdet i Bad Gadstein, Österrike, har de en annan uppfattning. Spaet har använts sedan romartiden och känt för sina hälsosamma egenskaper. Spaet har 1 000 gånger radonnivåerna som EPA anser att de kräver sanering.

Aktiviteten för ett element anges i Curies (Ci). När Curie används för små aktiviteter används termen picoCurie - ibland betecknad som en mikro-mikro Curie för att notera att det är en biljondel av en Curie. Luftens aktivitet i en bostad mäts vanligtvis i picoCuries per liter (pCi/l).

Dr. Cohens studie visade att mellan noll och sex pCi/l – ett normalintervall för bostäder i USA – minskade cancerfrekvensen för män och kvinnor, både rökare och icke-rökare. Detta var i direkt motsägelse till EPA-förutsägelsen med LNT. Skillnaden framställs av Cohen och hans anhängare som "vår diskrepans", med utmaningen att om inte "vår diskrepans är löst, är LNT felaktigt." Ingen annan forskare har ännu tagit sig an en trovärdig utmaning.

Synd folket
Under de senaste veckorna har vi sett en tragedi av episka proportioner i Japan. Tusentals drunknade eller krossades av kraften från forsande vatten. Miljontals är hemlösa och i ett tillstånd av trauma från exponering och sorg. Och ändå har de flesta nyheterna handlat om strålläckor som inte har orsakat ett enda dödsfall, inte ens bland arbetarna på plats. Vi kan inte skylla på människor för deras rädsla för strålning, eftersom de har tvångsmatat dem under kategorin "outsäglig fara." Allt vi kan göra är att tillhandahålla fakta när anhängarna till LNT-teorin främjar ett klimat av rädsla.

Ja, strålning i stora doser kan vara farligt. Men i låga doser visar studie efter studie att det inte bara orsakar cancer, det minskar känsligheten hos individen att drabbas av sjukdomen. Detta är budskapet vi måste få ut om vi ska kunna dra fördel av kärnkraft och kärnmedicin - sanna välsignelser för mänskligheten.

† International Journal of Radiological Biology, 58:1035, 1990.

‡ Dr. Polycove är en internationellt känd expert på hälsoeffekterna av strålning, efter att ha tjänstgjort som gästande läkare vid Nuclear Regulatory Commission och professor emeritus i laboratoriemedicin och radiologi vid UC San Francisco. Han fungerar också som chef för nuklearmedicinska avdelningen vid San Francisco General Hospital.

Redaktörens anmärkning: Citat för de många undersökningar som berörs i denna artikel finns i Ed Hiserodts bok, Underexponerad: Vad händer om strålning verkligen är bra för dig?, en tvåårig insats som inkluderar ett flertal intervjuer över hela USA och forskning vid Hanford, Oak Ridge och Library of Congress.


Kliniska egenskaper och biologi av covid-19

SARS-CoV-2 överförs genom spridning av aerosoler, varvid viruset tar sig in i celler genom det angiotensinomvandlande enzymet karboxipeptidas och transmembranproteaset serincellytreceptorer, dessa är starkt uttryckta i nässlemhinnan, typ 2-pneumocyter och enterala bägareceller (12). Viralt inträde i kombination med snabb replikation i celler resulterar i mönsterigenkänningsreceptorer (PRR) som känner av virala nukleinsyramotiv. Förutom nukleinsyramotiv är andra kännetecken för de patogenassocierade molekylära mönstren som avkänns av PRR strukturella proteiner som nukleokapsiden, spikglykoproteiner, membran- och höljeproteiner och icke-strukturella proteiner eftersom de i stor utsträckning delas av olika virus och bidrar till smittsamhet. Avkänning av patogenassocierade molekylära mönster av PRR kulminerar i transkription av en mängd olika proinflammatoriska interferonreglerande faktorer och nukleär faktor kappa B (NF-KB). Detta leder till uppreglering av typ I- och III-interferoner och interferonstimulerade gener samt transmigrering och målsökning av leukocyter förmedlad av kemokinsekretion (13, 14). Framgångsrik inneslutning av infektionen resulterar i nedreglering av detta inflammatoriska svar och återupptagande av normal homeostatisk funktion hos alla celler i vävnadens mikromiljö. Okontrollerad inflammation och oförminskad frisättning av cytokiner och kemokiner resulterar emellertid i ett cytokinfrisättningssyndrom som är den närmaste patofysiologiska orsaken till snabb klinisk försämring som ses vid SARS-CoV-2-infektion. Detta resulterar inte bara i normal vävnadsskada, utan ineffektiviteten hos värdens antivirala svar när det gäller att utrota infektionen kan också utöva selektionstryck på det virala maskineriet och driva utvecklingen av virala flyktmekanismer.

I överensstämmelse med denna uppfattning om ohämmad inflammation, har de respiratoriska komplikationerna som härrör från COVID-19 mekaniskt korrelerats med makrofagpolarisering till den proinflammatoriska M1-fenotypen (15). Obduktionsstudier av patienter med allvarlig SARS-CoV-2-infektion såväl som obduktion av experimentellt infekterade icke-mänskliga primater har dokumenterat immunförmedlad skada på alveolära epitelceller, hyperplasi av typ II-pneumocyter med hyalinmembranbildning åtföljd av fibroblastisk konsolidering av alveoler och diffusa alveolskada. (16, 17).

En kardinal hematologisk egenskap som också är en prognostisk faktor för COVID-19 är lymfopeni. Noterbart är förhöjt IL-6 och serum C-reaktivt protein (CRP) (utlöst av IL-6) markörer för klinisk försämring och ventilationsstöd vid COVID-19. Förhöjda nivåer av IL-6 leder till nedströms signalering via Janus-kinas och signalgivare och aktivator av transkription 3-aktivering, vilket i sin tur leder till aktivering av neutrofiler, makrofager och naturliga mördarceller ( 18, 19). I en studie av 522 patienter från Kina som utvärderade immunprofilen för patienter med covid-19, rapporterade forskare att hos patienter med allvarlig sjukdom var det totala antalet T-celler (inklusive både CD4+ och CD8+ undergrupper) kraftigt reducerat. Viktigt är att detta också korrelerade med sämre överlevnadsresultat. Det fanns också en reciprok negativ korrelation mellan T-cellantal och serumkoncentrationen av cytokiner såsom IL-6, IL-10 och tumörnekrosfaktor (TNF)-α. Dessa fynd tyder på att svår T-cellsutmattning och utbredd cytokinaktivering kan vara de främsta orsakerna till dödlighet hos patienter med svår COVID-19-sjukdom ( 20).

Ur en klinisk synvinkel kan patienter med SARS-CoV-2-infektion uppvisa olika manifestationer som sträcker sig från asymtomatiska fall till lindriga symptom med feber, hosta och myalgi till mer uppenbar symptomatologi med lunginflammation, sepsis, akut andnödsyndrom och andningssvikt. Patienter med lindrig sjukdom har vanligtvis minimala symtom, såsom feber, hosta, myalgi och diarré med spontant upplösning av symtomen. Patienter med måttlig eller svår sjukdom är dock vanligtvis inlagda på sjukhus och kräver noggrann övervakning. Individer med svår sjukdom har ökande syrebehov (syremättnad <94 % på rumsluft) med förhöjda IL-6, CRP, d-dimer och ferritinavbildningsfynd avslöjar ofta infiltrat spridda över mer än 50 % av lungan. Äldre patienter och de med komorbiditeter som diabetes mellitus, högt blodtryck, fetma, hjärt-kärlsjukdomar och cancer löper störst risk att behöva ventilatorstöd och dö sekundärt till akut andnödsyndrom (21). Vissa bevis tyder på att ett dysfunktionellt och nedsatt immunsvar hos patienter med redan existerande komorbiditeter kan förklara den större mortalitet och sjuklighet som ses hos dessa patienter ( 18 ).


Någon fördel med lågdosstrålning? - Biologi

Richard Wilson
Harvard University, Cambridge, MA 02138

Detta resursbrev ger en guide till litteraturen om effekterna av joniserande strålning på människor vid låga doser. Tidskriftsartiklar, böcker och webbsidor tillhandahålls för följande: data vid höga dosnivåer, effekter av måttliga till höga doser, (leukemi, solid cancer, lungcancer, barncancer och icke-cancerutfall), effekter av doshastighet, samband till bakgrund, överlinjäritet och homesis, och politiska implikationer.

Att joniserande strålning kan ha allvarliga negativa effekter på människor var uppenbart för de första försöksledarna för 100 år sedan. Fysikern Geoffrey Crowther producerade den första teorin om strålningsinducerad cancer som denna författare är medveten om. Tanken är att när en cell joniserades av strålning skulle den initiera en cancer. Sannolikheten att jonisera en cell under en given tid är klart proportionell mot strålningsintensiteten och därför får man en teori om att cancerinduktion är linjär med dosen även vid låga doser. Men denna teori i sin enklaste form kan inte vara sann. Kosmisk strålning och bakgrundsstrålning joniserar miljontals celler varje dag och ändå är cancerincidensen under hela livet bara cirka 30 % i den amerikanska befolkningen. Andra effekter måste modifiera denna idé drastiskt. Celler kan repareras de kan utsöndras utan att det leder till cancer, och så vidare. Huruvida cancerincidensen är linjär med dosen beror därför på om dessa viktiga mekanismer är konstanta med dosen eller inte. En diskussion om dessa blir mycket komplex, och mycket snabbt en fråga om åsikt snarare än vetenskaplig sanning. Följaktligen kommer detta resursbrev mest att ta upp vad vi kan urskilja från direkta epidemiologiska mätningar på människor. Det finns ett stort antal referenser till data om effekterna av strålning vid höga doser. Dessa finns mestadels i böcker och samlingar (ref. 1-26).

Uppgifterna vid höga dosnivåer

jag Tidskrifter är listade i följande ordning. Allmänna tidskrifter, cancer- och miljötidskrifter och strålningsspecifika tidskrifter. Många av de viktigaste resultaten publiceras i de allmänna tidskrifterna, men detaljer finns vanligtvis i de strålningsspecifika tidskrifterna:

Natur
Lansett
Vetenskap
American Journal of Epidemiology
Journal of American Medical Association
British Medical Journal

Cancerforskning
New England Journal of Medicine
Vetenskap om den totala miljön
Journal of the National Cancer Institute
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

Tillämpad strålning och isotoper
Hälsofysik
International Journal of Radiation Biology
Journal of Environmental Radioactivity
Strålning och risk (Obninsk, Ryssland)

Strålning och miljöbiofysik
Strålningsforskning

II Böcker och större samlingar

Av de sex böckerna är den första avsedd för läkare. Icke desto mindre finns det mycket fysik däri, och allt kan läsas av fysiker med stor vinst. Den andra är den klassiska texten och den tredje en nyare text om strålskydd.

1. Medicinska effekter av joniserande strålning, redigerad av F.A.Mettler och A.C. Upton, 2:a upplagan. (W.B. Saunders, Philadelphia, 1995). (jag)
2. Principer för strålskydd, K.Z. Morgan och J.E. Turner, (Wiley, New York, 1967). (E)
3. Strålskydd: en guide för forskare och läkare, J. Shapiro, 3:e upplagan (Harvard University Press, Cambridge, MA, 1990). (E)
4. Strålningskarcinogenes: epidemiologi och biologisk betydelse, J.D. Boice, Jr. och J.F. Fraumeni, Jr. (Raven Press, New York, NY, 1984). (jag)
5. Hälsoeffekter av lågnivåstrålning, S. Kondo. (Kinki University Press, Osaka, Japan, 1993). (E)
6. Hälsoeffekter av exponering för lågnivåstrålning, redigerad av W.R. Hendee och F.M. Edwards. (Institute of Physics Publishing, Bristol, Storbritannien, 1996). (E)

Rapporterna från FN:s vetenskapliga kommitté för effekterna av atomstrålning (förkortat och uttalat UNSCEAR) är omfattande. De inkluderar rapporter om exponeringar från många länder och en sammanfattning av mycket av den vetenskapliga litteraturen. Även om läsaren i allmänhet bör titta på den senaste rapporten först, är de inte helt repetitiva och tidigare volymer innehåller viss information som inte finns i de senare. Dessutom hjälper en studie av förändringarna läsaren att följa förändringarna i den vetenskapliga förståelsen.

7. Källor och effekter av joniserande strålning, Rapport från FN:s vetenskapliga kommitté om effekterna av atomär strålning. Förenta nationernas, generalförsamlingens officiella dokument: 13:e sessionen, Suppl. 17 (A/3838), (UNSCEAR, 1958). (jag)
8. Effekter av atomstrålning, Förenta nationernas vetenskapliga kommitté för källorna och effekterna av joniserande strålning, rapport E. 77. (UNSCEAR, 1977). (jag)
9. Atomstrålningskällor och biologiska effekter av joniserande strålning, Förenta nationernas vetenskapliga kommitté för effekterna av joniserande strålning, rapport till generalförsamlingen, FN, New York. (UNSCEAR, 1982). (jag)
10. Genetiska och somatiska effekter av joniserande strålning, Förenta nationernas vetenskapliga kommitté för effekterna av atomär strålning, rapport till generalförsamlingen, med bilagor. FN, New York. (UNSCEAR, 1986). (jag)
11. Källor, effekter och risker för joniserande strålning, , Förenta nationernas vetenskapliga kommitté för effekterna av joniserande strålning, rapport till generalförsamlingen, FN, New York. (UNSCEAR, 1988). (jag)
12. Källor och effekter av joniserande strålning, Förenta nationernas vetenskapliga kommitté för effekterna av atomstrålning, rapport till generalförsamlingen, inklusive bilagor, FN, New York. (UNSCEAR, 1993). (jag)
13. Källor och effekter av joniserande strålning, FN:s vetenskapliga kommitté för effekterna av atomstrålning, rapport till generalförsamlingen, med vetenskapliga bilagor, United Nations Sales Publication E.94.1X.11, United Nations, New York. (UNSCEAR, 1994). (jag)

US National Academy of Sciences har en kommitté för de biologiska effekterna av joniserande strålning (förkortat och uttalat BEIR) som regelbundet undersöker litteraturen om effekterna av joniserande strålning. Till skillnad från UNSCEAR-rapporterna, som huvudsakligen är en sammanställning av data, är BEIR-rapporterna dömande.

14. Effekterna på populationer av exponering för låga nivåer av joniserande strålning, Rapport från den rådgivande kommittén för de biologiska effekterna av joniserande strålning (BEIR 1972), (National Academy Press, Washington, D.C. 1972). (jag)
15. Effekterna på populationer av exponering för låga nivåer av joniserande strålning (BEIR III 1980) (National Academy Press, Washington, D.C. 1980). (jag)
16. Hälsorisker med radon och andra internt deponerade alfastrålare (BEIR IV) (National Academy Press, Washington, D.C. 1988). (jag)
17. Hälsoeffekter av exponering för låga nivåer av joniserande strålning (BEIR V, 1990) (National Academy Press, Washington, D.C. 1990). (jag)

National Council of Radiological Protection and Measurements (NCRPM) har tagit fram över 100 rapporter. De flesta är för detaljerade för att vara av allmänt intresse, men jag listar följande särskilt användbara här.

18. Inverkan av dos och dess fördelning i tid på dosförhållanden för låg-LET-strålning, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 64 (NCRPM, Bethesda, MD, 1980). (jag)
19. Utvärdering av yrkes- och miljöexponeringar för radon och radondöttrar i USA, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 78, (NCRPM, Bethesda, MD, 1984). (jag)
20. Induktion av sköldkörtelcancer genom joniserande strålning, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 80, (NCRPM, Bethesda, MD, 1985). (jag)
21. Exponering för joniserande strålning av befolkningen i USA, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 93 (NCRPM, Bethesda, MD, 1987). (E)
22. Exponering av befolkningen i USA och Kanada från naturlig bakgrundsstrålning, National Council on Radiation Protection and Measurements, Rapport 94 (NCRPM Bethesda, MD, 1987). (jag)
23. Riskuppskattningar för strålskydd, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 115 (NCRPM), Bethesda, MD, 1994). (E)
24. Principer och tillämpning av kollektivdos vid strålskydd, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 121 (NCRPM, Bethesda, MD, 1995). (E)
Internationella kommissionen för strålskydd (ICRP). Även om inga specifika rapporter hänvisas till här, utfärdar denna kommission, som startade 1928, många rapporter.

III Konferenshandlingar

International Atomic Energy Agency, ett FN-organ inrättat för att främja fredlig användning av kärnenergi, och på senare tid för att övervaka (och bistå med att kontrollera) militär användning, håller regelbundet konferenser och utfärdar ett antal rapporter. Konferensen om låga stråldoser är särskilt viktig eftersom den innehåller rapporter från ett antal personer med olika åsikter.

25. Internationell konferens: Ett decennium efter Tjernobyl: Sammanfattning av konsekvenserna av olyckan, Internationella atomenergiorganet, Wien (1996). (E)
26. Internationell konferens: Låga doser av joniserande strålning: biologiska effekter och regulatorisk kontroll, International Atomic Energy Agency, Wien, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/63, 223-226 (1997). (jag)
En avgörande egenskap hos uppgifterna är att strålning inte verkar orsaka NÅGON medicinsk eller biologisk effekt som inte också kan uppstå naturligt. Det ökar bara sannolikheten för effekten. Detta faktum är mycket viktigt både för att förstå möjliga dos-respons-kurvor och för att bestämma vad om något man ska göra åt strålning vid låga doser. Det leder också till att vi ställer en allmän fråga. ADDAR strålning en ytterligare sannolikhet att utveckla cancer (en absolut riskmodell) eller MULTIPLERAR den sannolikheten som finns där av naturliga eller andra orsaker (EN RELATIV RISK-modell). Även om båda diskuteras i alla BEIR-rapporter är det anmärkningsvärt att tyngdpunkten har ändrats från den ABSOLUTA riskmodellen i BEIR I (1970) till den RELATIVA riskmodellen i BEIR III och BEIR V.

Dessa webbplatser har alla information om viktiga rapporter och papper om strålning från RERF, IAEA, NRPB, ICRP respektive NCRPM. Några av de nyare kan laddas ner.

V Vad är effekten vid måttliga till höga doser?

32. "Risker med joniserande strålning: 100 år av observationer av människan", R. Doll, Br. J. Cancer 72, 1339-1349 (1995). (E) Detta mycket viktiga granskningsdokument av den ledande epidemiologen Sir Richard Doll diskuterar effekterna som man kan förvänta sig av allmänna biologiska principer och fältets allmänna status. Det är en bra början på att studera ämnet. Han ställer flera frågor:
(1) Leder strålningsexponering till cancer?
(2) Leder strålningsexponering till hjärtsjukdom?
(3) Leder strålningsexponering till andra sjukdomar?
(4) Leder strålningsexponering till genetiska anomalier som överförs till följande generationer?
(5) Leder strålningsexponering till fosterskador?

De flesta av studierna tar endast upp (1) cancer, och data tyder verkligen på att cancerinduktion är den dominerande effekten. Uppgifterna är bättre än för övriga utfall till stor del eftersom de observerade effekterna är större. Flera grupper av strålningsinducerad cancer kan särskiljas med olika egenskaper.

33. "Studier av dödligheten för atombomböverlevande rapport 12, del I. Cancer:1950-1990," D.A. Pierce, Y. Shimizu, D.L. Preston, M. Vaeth, K. Mabuchi, strålningsforskning 1461-27 (1996). (jag)

Även om det har gjorts studier av strålningens effekter på människor i 100 år, är de viktigaste studierna studierna av konsekvenserna av atombomberna i Hiroshima och Nagasaki. Denna studie av de överlevande har involverat många bra vetenskapsmän, och avsevärda ansträngningar och kostnader. Exponeringarna inträffade för över 50 år sedan, men en ökning av cancerfall utöver vad som förväntas i den allmänna befolkningen sker fortfarande. Därför är de senaste av dessa tidningar de viktigaste att läsa. Dessutom är den stråldos som befolkningen utsattes för osäker. Den härleddes från mätningar vid andra (liknande) explosioner, och för neutrondosen genom att mäta långlivad radioaktivitet i regionen.

Leukemi var den första cancer som märktes hos överlevande från atombomben. Leukemier började dyka upp 5 år efter exponeringen och fortsatte att dyka upp i ytterligare 20 år, varefter antalet leukemier (nästan) upphörde. Strålning framkallar leukemi lättare än andra cancerformer. Därför anses leukemi ofta vara en "markör" för strålningseffekter. Men variationen med åldern står helt klart i stor kontrast till den för "fasta" cancerformer, och vid hög ålder skulle även en "absolut risk"-modell förutsäga antalet.

B. Fasta cancerformer (andra än lungor)

Även i referens 33 finns data om cancer i kroppens vävnader (andra än de som är kopplade till blod) (nedan kallade solida cancerformer). Dessa dyker inte upp förrän 20 år efter exponeringen och har fortsatt att dyka upp i 50 år. Ökningen av cancer med stråldos tycks följa ett "Relativ Risk"-mönster där risken, efter den latenta perioden på 20 år, ökar med en konstant bråkdel i förhållande till bakgrunden vid den åldern.

Lungcancer har en speciell plats eftersom lungan också är ingångspunkten för en större exponeringsväg. En av atomålderns överraskningar (dvs sedan 1945) var att ett överskott av lungcancer dök upp bland urangruvarbetare. I några av de tidiga studierna verkade de endast förekomma bland kaukasiska gruvarbetare och inte bland indianer (indianer). Det fanns vissa spekulationer om en rasskillnad i känslighet. Denna spekulation avvisades och uppgifterna löstes något genom ytterligare uppföljning, men också genom observationen att det finns färre tobaksrökare bland de indiska gruvarbetarna. De flesta analytiker har antagit att lungcancer beror på radon snarare än på någon annan förorening i gruvorna (damm, etc.) även om det fortfarande finns utrymme att ifrågasätta detta. Den största oro är att inhalerade partiklar eller radionuklider kan orsaka lungcancer. Till exempel ger radongas i urangruvor lungcancer genom alfapartikelbestrålning till lungan. Detta granskas i referenserna 16 och 19.

34. "Lungcancerdödlighet bland U.S. Uranium Miners: a Reappraisal," A.S. Whittemore och A McMillan, J. Natl. Canc. Inst. 71489-499 (1983). (I) Arbetet i detta dokument sammanfattar bevisen för tanken att strålning är synergistisk med tobaksrökning, genom att effekterna MULTIPPERAR och inte bara ADD. Detta är intuitivt eftersom både rök och strålning är mycket irriterande för lungvävnaden. Denna idé kan därför användas för att vägleda de frågor som ställs till data vid låga doser.

35. "Radiation Dose Effects in Relation to Obstetric Xrays and Childhood Cancers," A. Stewart och GW Kneale, Lancet, 6 juni 1185-88 (1970). (E) Barn i åldersgruppen 0-8 verkar utveckla leukemi naturligt vid en större sannolikhet än barn och vuxna lite äldre.Det är vanligtvis accepterat att dessa leukemier orsakas av något som hänt i livmodern. Under perioden 1940-1970 var det vanligt att man röntgade gravida kvinnor för att upptäcka eventuella problem med spädbarnsfostret. Detta gav doser till fostret som närmade sig 1 Rem. Denna klassiska studie (Oxford-studien) visade att sannolikheten att utveckla barnleukemi ökade med antalet röntgenstrålar.

36. "Cancerdödlighet bland exponerade atombomböverlevande i livmodern eller som små barn (1950-1992)," R.R. DeLongchamps, K. Mabuchi, Y. Yamamoto, D.L. Preston, Radiation Research 147385-395 (1997). (E)
37. "Risk för barncancer från fosterbestrålning," R. Doll och R. Wakeford, Br. J. Radiol., 70: 130-139 (1997). (jag)
38. "Barnleukemi i Gomel, Mogilev, Vitebsk och Grodno Oblast (regioner) i Vitryssland före och efter Tjernobyl-katastrofen," E.P. Ivanov, G.V. Tolochko, L.P. Shuvaeva, V.S. Lazarev, M.A. Bogdasorova, A.V. Planko.

Tjernobylolyckan är tillräckligt ny för att endast barncancer (leukemier, referens 38 och sköldkörteln, referens 39) borde ha setts hittills. Bristen på leukemier överensstämmer med en linjär extrapolering från högre doser. Men även om tanken att röntgenstrålning ökar leukemi är allmänt accepterad, är det fortfarande möjligt att kausaliteten fungerar åt andra hållet, och att orsaken till röntgenstrålningen var ett medicinskt problem som på något sätt förknippas med en latent leukemi. Av den anledningen är det särskilt intressant att titta på de gravida kvinnor som exponerades i Hiroshima eller vid en strålolycka som i Tjernobyl. En effekt ses. Den är inte större än och kan vara mindre än effekten som Stewart och Kneale föreslagit.

39. "Tjernobyl-relaterad sköldkörtelcancer hos barn i Vitryssland: A Case-Control Study," L.N. Astakhova, L.R. Anspaugh, G.W. Beebe, A. Bouville, V.V. Drozdovitch, V. Garber, Y.I. Gavrilin, V.T. Khrouch, A.V. Kuvshinnikov, Y.N. Kuzmenkov, V.P. Minenko, K.V. Moschik, A.S. Nalivko, J. Robbins, E.V. Shemiakina, S. Shinkarev, S.I. Tochitskaya, M.A. Waclawiw, Rad. Forskning 150349-356 (1998). (jag)

Sköldkörtelcancer, medan de mestadels icke-dödliga, är många och var en överraskning. Denna observation har bekräftats av andra.

40. "Dödlighet i bröstcancer efter bestrålning under fluoroskopisk undersökning hos patienter som behandlas för tuberkulos", A.B. Miller, G.R. Howe, G.J. Sherman, J.P. Lindsay, M.J. Yaffe, P.J. Dinner, H.A. Risch och D.L. Preston, N. Engl. J. Med. 3211285-1289 (1989). (jag)
41. "Strålningsinducerad cancer och leukemirisk hos patienter som behandlas för cancer i livmoderhalsen", J.D. Boice, M. Blettener, R.A. Kleneman et al. J. Nat. Cancer Inst. 791295-1311 (1987). (jag)

Man kan förvänta sig att personer som redan behandlas med strålning skulle undersökas mer noggrant än andra. Detta gör en studie av sådana patienter särskilt intressant. Ovanstående studier är typiska. De tolkas ofta som överensstämmande med ett linjärt dosresponssamband med en vanlig lutning. Men de kan också tolkas som att de visar bevis för en tröskel.

42. "Studier av dödligheten för överlevande A-bomb: dödlighet utan cancer baserat på reviderade doser DS86," Y. Shimuzu, H.Kato, W.J. Schull och D.G. Hoel, Strålningsforskning 130249-266 (1992). (jag)

Dessa författare fann en ökning av flera andra medicinska resultat som ett resultat av de lägre exponeringsnivåerna. I synnerhet uppträder hjärtsjukdomar med en frekvens som är ungefär en tredjedel av frekvensen av cancer.

43. "The Children of Parents Exposed to Atomic Bombs: Estimations of the Genetic Double Doubling Dos of Radiation for Humans," JVNeel, WJ Schull, AA Awa, C. Satoh, H. Kato, M. Otake och Y. Yoshimoto, Amer. J. Människan, Genet. 46, 1053-1072 (1990). (A)

Noggranna sökningar har gjorts i RERF-data efter genetiska effekter, som så ofta framställs i science fiction som dominerande effekter av strålning. Men dessa är väldigt små. Statistiskt signifikanta effekter observeras inte.

44. Tillväxt och utveckling av utsatta barn i livmodern till atombomberna i Hiroshima och Nagasaki," J.W. Wood, R.J. Hoehn, S. Kawamoto och K.G. Johnson". Amer. J. Folkhälsa 571374-1380 (1967). (A)

En statistiskt signifikant effekt har hittats i RERF-data på barn vars föräldrar bestrålades medan de var i livmodern . De vars föräldrar exponerades inom 1500 m från Hiroshimabombens hypocenter var i genomsnitt 2,25 cm kortare, 3 kg lättare och 1,1 cm mindre i huvudomkrets än de som exponerades längre bort. Detta har inte setts i andra datamängder även om det inte verkar ha varit någon noggrann titt.

45. "Tröskel för strålningsrelaterad allvarlig mental retardation hos prenatalt exponerade A-bomböverlevande: en omanalys," M. Otake, M.J. Schull och Lees Brit. J. Strålningsbiologi 70(6), 755-763 (1996). (A)

En annan effekt som kanske är förknippad med eller en konsekvens av minskningen av huvudstorleken är en statistiskt signifikant minskning av intelligenskvoten (IQ) bland barn som exponeras i livmodern. I andra fall finns det allvarlig mental retardation. Även om dessa effekter generellt anses ha en tröskel, överensstämmer data om minskning av IQ med ett linjärt samband mellan minskning och dos.

V. Effekterna av Doshastighet

Utifrån allmänna principer kan man gissa att en hög stråldos som ges med låg hastighet under en period av år kan ha en annan (förmodligen mindre) effekt än samma dos som ges på kort tid, även om själva användningen av en total DOS summeras över en lång tidsperiod, i storleksordningen av en livstid, innebär att skillnaden sannolikt inte är stor. Data från djurexponeringar visar att det finns en minskning av cancer (för samma totala dos) vid låga doser. En Dos Rate Reduction Factor (DRRF) introduceras vanligtvis för att beskriva detta. Följande papper kan användas för att ta upp detta direkt.

46. " Cancerdödlighet bland invånare i Techa River och deras avkomma," M. M. Kossenko, Health Physics, 7177-82, (1996). (E)
47. "Frågor i jämförelsen av riskuppskattningar för befolkningen i Techa River Region och atombomböverlevande," M. M. Kossenko, M. O. Degteva, O. V. Vyushkova, D.L. Preston, K. Mabuchi och V.P. Kozheurov, strålningsforskning, 14854-63 (1997). (jag)

1955-56 rann radionuklider ut från reservoaren i Karachaysjön till Techafloden. Byborna drack vattnet och fick i sig många radionuklider. I 40 år har hälsan hos 30 000 bybor runt floden Techa studerats. Exponeringarna var mestadels intern exponering från bensökaren strontium 90. Doserna kan måttligt väl bestämmas genom efterföljande undersökning av radioaktivitet hos tänder och andra ben. Detta gör det sedan möjligt att bestämma en benmärgsdos, vilket är den lämpliga organdosen för att beskriva förekomsten av leukemi. Däremot beror de "fasta" cancerformerna på externa doser som är mycket mindre välbestämda. Från Techa River-data verkar det som om doshastighetsreduktionsfaktorn för leukemi är cirka 3, men med ett stort felband (kanske från 2 till 6). Doshastighetsreduktionsfaktorn för solida cancerformer är cirka 1 med ett mycket större felband.

48. "Stråldoser och cancer," A. Shlyakhter och R Wilson, Nature 35025 (1991). (E)

I många år hade det ryktats om att arbetarna vid MAYAK-atombombanläggningen i Ural fick stora stråldoser. Försök från västländerna att upptäcka vad de var fruktlösa fram till 1991 då en beskrivning publicerades på ryska i tidskriften "Priroda". I det här dokumentet diskuteras dessa data och visar att cancerfrekvensen var lägre än vad som antyddes av japanska atombombsdata med en doshastighetsreduktionsfaktor på cirka 3.

49. "Verifiering av yrkesdoser vid det första kärnkraftverket i det forna Sovjetunionen," A. A. Romanyuka, D. Regulla, E. K. Vasilenko, A. Wierser, E.G. Drozhko, A.F. Lyzlov, N.A. Koshurnikova, N.S. Shilnikova och A.P. Panfilov Appl. Radiat. Isot., 4711-12, 1277-1280 (1996). (A)
50. "Dödlighet bland arbetare med kronisk strålningssjuka," N. S. Shilnikova, N. A. Koshurnikova, M. G. Bolotnikova, N. R. Kabirova, V. V. Kreslov, A F. Lyzlov och P. O. Okatenko., Health Physics 71(1), 86-89 (1996). (A)

Doserna till MAYAK-arbetarna bestäms i princip väl av personliga monitorer. Personliga monitorer var pålitliga även vid det tidiga datumet i USA. I princip bör det vara möjligt att fastställa en doshastighetsreduktionsfaktor både för leukemi och för de huvudsakliga solida cancerformerna.

51. Lungcancer i radiokemiska industriarbetare,"V.Hohryakov och S. Romanov, The Science of the Total Environment, 142, 25-28, Elsevier Science B.V. (1994). (A)
52. "Lung Cancer in Nuclear Workers of MAYAK," V.F. Khokhryakov, A.M. Kellerer, M. Kreisheimer och S.A. Romanov. Radiat. Environ. Biophys. 3711-17 (1998). (A)

En intressant uppsättning data kommer från MAYAK-arbetarna. Detta beror på att arbetarna exponerades för plutonium genom inandning och kan förväntas utveckla lungcancer på samma sätt som urangruvarbetare utvecklar lungcancer från uran. Dessa är de ENDA arbetare som exponeras för plutonium (för det mesta 239) i doser som är tillräckligt höga för att ha en märkbar förekomst av lungcancer. Medan de första studierna antydde att dos-responssambandet är kvadratiskt med dos (i kvalitativ överensstämmelse med djurdata) och därför en lågdoseffekt som närmar sig noll verkade vara vettig, tyder en mer noggrann titt på data på att ett linjärt dosresponssamband passar data bättre. Doserna är dock INTE låga och en tröskel eller minskad effekt vid låga doser är möjlig.

53. "Uppskattade långsiktiga hälsoeffekter av Tjernobylolyckan," E. Cardis, G. Anspaugh, V.K. Ivanov, et al., presenterade för IAEA-konferensen: Ett decennium efter Tjernobyl: Sammanfattning av konsekvenserna av olyckan, Internationella atomenergiorganet, Wien (1996). (E)

VI Låga och mycket låga doser

A. Definitionen av låg dos

Begreppet vad som utgör en låg dos har modifierats avsevärt under de senaste 50 åren. 1945 gav en typisk lungröntgen en dos på 1 Rem (0,01 Sv) och åtminstone en jurisdiktion (UK) gick så långt som att föreslå att man skulle göra en sådan röntgen varje år. (Propositionen dog i House of Lords på grund av fysikern Lord Cherwells invändningar.) Däremot 1987 ett förslag från US Nuclear Regulatory Commission att kalla en strålningsexponering som inte gav mer än 1 milliRem (0,00001 Sv) till någon person "Below Regulatory Concern" drogs tillbaka efter en del högljudd offentlig opposition. Ändå är naturliga bakgrundsexponeringar några hundra milliRems eller 100 gånger så mycket. Sålunda betyder "låg dos" nu doser så låga som och vanligtvis långt under bakgrunden.

B. Variation av cancerincidens med bakgrundsexponering

54. "Höjd, strålning och dödlighet av cancer och hjärtsjukdomar," C.R. Weinberg, K.G. Brown och D.G. Hoel, Radiat. Res. 112, 381-390 (1987). (E)

Ett sätt att försöka förstå effekten av strålning på människor vid låga doser är att förstå variationen av cancerdödlighet med naturlig strålningsexponering. I många studier verkar dödligheten i cancer vara lägre i områden med hög stråldos.

55. "Naturlig bakgrundsstrålning och cancerdöd i Rocky Mountain States och Gulf Coast States", J. Jagger, Health Physics, 75(4), 428-430 (1998). (E)

Strålningsnivåerna i Rocky Mountain-staterna är högre än i Gulfstaterna, men cancerfrekvensen är lägre. Denna effekt kan ses i hela USA och Kanada (se referens 22), men förvirrande faktorer kan finnas. Många mormoner bor i Utah och bergsstater som inte röker eller dricker alkohol eller kaffe och verkar ha hälften så hög cancerfrekvens som sina icke-mormonska grannar. I New Jersey finns det också mycket (förmodligen förorenande) industri.Således drar många analytiker slutsatsen att det enda viktiga faktum från dessa studier av geografisk variation är att strålning på dessa nivåer (några hundra miljoner Rems per år på 10-20 Rems per livstid) INTE är en viktig faktor för att utveckla cancer hos människor jämfört med andra faktorer. .

56. "High Background Radiation Research in China", L. Wei, et al., Atomic Energy Press, Peking, Kina (1996). (I) Denna referens diskuterar hur hög bakgrundsstrålning i Kina inte verkar leda till höga cancerfrekvenser. Det är oklart hur mycket detta beror på livsstilsfaktorer eller andra föroreningseffekter.

C. Förhållandet mellan lågdoseffekter och bakgrund

När doser kallades LÅG även när de var mer än bakgrundsdosen, var det möjligt att logiskt diskutera effekterna av strålning oberoende av vad som än orsakade bakgrunden. Nu när LÅG betyder stråldoser 100 gånger mindre än bakgrunden, är det nödvändigt att överväga dem tillsammans. Men väldigt få forskare och vetenskapliga artiklar gör detta logiskt.

57. "Fundamentala cancerframkallande processer och deras konsekvenser för lågdosriskbedömning," K.S Crump, D.G. Hoel, C.H. Langley och R.Peto, cancerforskning 362973-2979 (1976). (E)
58. "Linjäritet med låg dos: regeln eller undantaget?", M. Crawford och R. Wilson, Human and Ecological Risk Assessment, 2(2), 305-330 (1996). (E)

I den första av dessa artiklar, Crump et al. påpeka att oavsett den grundläggande biologiska processen som relaterar en dos till cancer, resulterar en differentiell linjäritet förutsatt att stråldosen och bakgrunden verkar på det biologiska systemet på samma sätt. Eftersom cancer som produceras av strålning och de som produceras av bakgrund inte går att särskilja är detta ett antagande som inte har motbevisats – även om det naturligtvis är ett antagande vars giltighet ständigt måste ifrågasättas. Crawford och Wilson gick längre och påpekade att argumentet är generellt och kan gälla andra utfall än cancer, såsom andningsproblem orsakade av luftföroreningar eller cigarettrökning. Detta enligt vår uppfattning gör det obligatoriskt för alla diskussioner om lågdosbeteende (vilket innebär som vanligt idag doser lägre än bakgrunden) att inkludera en diskussion om vad som orsakar cancers naturliga bakgrund. Tyvärr görs detta sällan.

59. "Cytogenetisk och molekylär analys av terapirelaterad leukemi," J.D. Rowley och M.M. Le Beau, Ann. N.Y. Acad. Sci. 567130-140 (1989). (A)

Det finns en möjlighet att cancerformerna från strålning och bakgrund i princip kan särskiljas, i så fall skulle ovanstående argument inte gälla. I denna mycket grundläggande uppsättning mätningar har Rowley och Le Beau visat att kromosomstrukturen för en akut myelogen leukemi (AML) som inträffar efter och förmodligen orsakas av strålbehandling var avsevärt annorlunda än de som förekommer naturligt. Om detta visar sig vara ett generellt resultat måste lågdosextrapoleringsargumenten i referenserna 57 och 58 drastiskt omprövas.

D. Epidemiologiska studier av lågdosbeteende.

60. "Threshold Models in Radiation Carcinogenesis", D.G. Hoel och P. Li, Health Physics, 75(2):241-250, (1998). (jag)

Denna artikel tar upp de få epidemiologiska studierna med ett tillräckligt stort dataprov och med systematiska fel som är tillräckligt väl kontrollerade, som kan användas för att direkt diskutera formen på dosresponskurvan under en total dos på 50 rems (0,5 Sv). Uppsatsen fokuserar på data om atombomböverlevande.

61. "Cancerrisken från lågnivåstrålning," B.L Cohen, Radiat. Res. 149525-526 (1998). (E)
62. "Svar på brevet från Bernard L. Cohen,"D.A. Pierce, Y. Shimuzu, D.L. Preston, M. Vaeth och K. Mabuchi Radiat. Res. 149, 526-528 (1998). (jag)

De tidigaste studierna av överlevande från atombomberna i Hiroshima och Nagasaki föreslog (med svag statistisk signifikans eftersom de ligger i utkanten av den naturliga bakgrunden) en tröskel vid en dos på cirka 20 Rems eller till och med hormesis. Data från den senaste uppföljningen i referens 33 överensstämmer med linjäritet ned till en dos av 5 Rems. I referens 61 ifrågasattes denna analys. I referens 62 påpekas att den senaste analysen tar alla data samman på ett sätt som liknar en maximal sannolikhetsanalys. Det är välkänt att ett tillvägagångssätt med maximal sannolikhet kan dra ut ur "brus"-signalerna som inte är tydliga när inlagda data tas, och en gaussisk approximation används. Det medges dock att det mycket väl kan finnas icke-statistiska fel som ogiltigförklarar denna slutsats.

63. "Job Factors, Radiation and Cancer Mortality at Oak Ridge National Laboratory: Follow-Up Through 1984," S. Wing, C. Shy, J. Wood, S. Wolf, D. Cragle, W. Tankersley och EL Frome, Amer . J. Indust. Med. 23265-279 (1993). (jag)
64. "A Mortality Study of Employees of the Nuclear Industry in Oak Ridge, Tennessee," E.L. Frome, et al., Rad. Res. 14864-80 (1997). (jag)
65. "Effekter av låga doser och låga doser av extern joniserande strålning: Cancerdödlighet bland arbetare inom kärnkraftsindustrin i tre länder", E. Cardis, E.S. Gilbert, L. Carpenter, G. Howe, I. Kato, B.K. Armstrong, V. Beral, G. Cowper, A. Douglas, J. Fix, et al., Radiat. Res., 142117-132 (1995). (A)

Det har gjorts olika studier av cancerfrekvensen bland arbetare i kärnkraftverk och andra kärnkraftsanläggningar. Författarna till referens 63 finner en uppenbar ökning med strålning cirka 10 gånger vad som sågs i de andra studierna. En uppdatering i referens 64 fortsätter emellertid uppföljningen under en längre period och effekten tenderar att försvinna. Referens 65 är resultatet av en analys där flera yrkeskohorter kombineras. Detta är inte bara en "metaanalys" av flera artiklar utan en kombinerad studie av de grupper där data bedöms vara tillförlitliga. Det ytterligare antalet leukemier som ses överensstämmer med en extrapolering från antalet vid högre doser (men den lägre 95:e percentilen av antalet är nära noll). Antalet ytterligare "fasta" cancerformer är nära noll men den övre 95:e percentilen är nära den linjära extrapoleringen från högre doser. Detta tyder på att större siffror (som de som föreslås av referens 63 eller referens 75 (5 gånger det som härrör från de vanliga siffrorna) definitivt exkluderas.

66. "Radonnivåer i hem i USA efter stater och län," B.L. Cohen, R.S. Shah, hälsofysik 60, 243-259 (1991). (E)
67. "Släktskapet mellan exponering för radon och olika typer av cancer," B.L. Cohen, Health Phys. 65(5), 529-531 (1993). (E)
68. "Dos-responssamband för strålningskarcinogenes i lågdosregionen", B.L. Cohen, Int. Båge. Occupera. Environ. Hälsa 6671-75 (1994). (jag)
69. "Test av linjär-no-tröskelteorin för strålningskarcinogenes för inhalerade radonnedbrytningsprodukter", B.L.Cohen, Health Phys. 68157-174 (1995). (jag)
70. "Problem i radon vs. lungcancertest av den linjära no-tröskelteorin och en procedur för att lösa dem. B.L. Cohen, Health Physics. 72, 623-628 (1997). (jag)

Först nyligen har det gjorts studier av effekterna av radon på människor i boendesituationer. Det finns två typer av studier. Ettan, en "ekologisk" studie, jämför den GENIELLA lungcancerhastigheten i ett samhälle med den GENOMSNITTliga radonkoncentrationen i husen i det samhället. Det finns flera tidiga studier men de viktigaste och mest noggranna finns i referenserna 66-70. Den genomsnittliga lungcancerfrekvensen sjunker med ökande radonkoncentration. Det vore logiskt icke sequitur att direkt från en sådan studie härleda sambandet mellan sannolikheten för att en ENskild person dör i cancer med den radonkoncentration som den individen utsätts för (dos-responssambandet). Att dra en sådan slutsats kallas ibland för "det ekologiska felslutet". Cohen hävdar dock att det är legitimt att jämföra ALLA datauppsättningar med en teori och om data inte stämmer måste teorin vara fel. I synnerhet hävdar han att det speciella linjära dosresponsförhållandet som förespråkas av US EPA inte kan vara korrekt.

71. "Radon inomhus och lungcancer: riskabelt eller inte?" J.M. Samet, J. Nat. Cancer Inst. 86, 1813-1814 (1994).

En framstående epidemiolog utmanar Cohens studier och implicit alla andra "ekologiska" studier. (E)

72. "Radonexponering i bostäder och lungcancer bland icke-rökare kvinnor," M.C.R. Alavanja, R.C. Brownson, J.H. Lubin, J. Chang, C. Berger och J.D. Boice, Jr., J. Natl. Cancer Inst. 861829-1837 (1994). (A)
73. "Lungcancerrisk från bostadsradon: metaanalys av åtta epidemiologiska studier", J.H. Lubin och J.D. Boice, Jr., J. Natl. Cancer Inst. 8949-57 (1997). (jag)

Dessa är "retrospektiva kohortstudier" där en grupp människor följs och de individuella doserna uppskattas. Dessa är fria från det ekologiska misstaget men det finns inga data i lågdosregionen där 90 % av amerikanerna exponeras. Det är viktigt att inse att alla slutsatser om risken vid låga doser (det vill säga doser under naturlig bakgrund) som härrör från dessa studier är beroende av en extrapolering, som kanske inte är i direkt oenighet med Cohens ekologiska studie.

74. "Radonexponerade underjordiska gruvarbetare och effekter på omvänd doshastighet (förstärkning av utsträckning"), J.H. Lubin, J.D. Boice, Jr., C. Edling, R.W. Hornung, G. Howe, E. Kunz, R.A. Kusiak, H.I. Morrison, E.P. Radford, J.M. Samet, et al., Health Physics 69(4), 494-500 (1995). (A) Det här dokumentet är en sammanfattning av bevisen som tyder på att cancerdata från gruvdrift underskattar risken för urangruvarbetare. En sådan underskattning skulle vara ännu svårare att förena med Cohens uppgifter.

F. Supra linjäritet eller hormesis

75. Strålning och människors hälsa, J.D. Gofman, (Sierra Club Books, San Francisco, 1981). (jag)
76. "Strålningsinducerad cancer från lågdosexponering: en oberoende analys," J.D. Gofman (Committee on Nuclear Responsibility, San Francisco, 1990). (I)

Detta är det främsta och mest logiska av en uppsättning påståenden om att effekten av en låg dos är 5 eller fler gånger "etablissemanget" visdom. Även om Gofman främst berör strålningsexponeringar från fredlig kärnenergi, är Gofman konsekvent i att också peka på höga medicinska exponeringar även om han är klart mindre ivrig att motsätta sig dem.

77. "Finns det en stor risk för strålning? En kritisk granskning av pessimistiska påståenden," A. Shihab-Eldin. A.S. Shlyakhter och R. Wilson, Environmental International 18117-151 (1992). (E)

Denna uppsats diskuterar flera påståenden om att vid stråldoser vid eller under bakgrunden cancer produceras. Dessa rapporter väljer ofta data eller hamnar på annat sätt i statistiska "fällor" eller fel. Sällan (Gofman är ett undantag) diskuteras effekten av bakgrunden och varför många fler är det inte dör naturligt av cancer i områden med hög strålning, vilket skulle förväntas om deras påståenden var sanna.

78. "Cancer i befolkningar som bor nära kärnkraftsanläggningar: En undersökning av dödlighet i hela landet och förekomst i två stater," S. Jablon, Z. Hrubec, J. D. Boice, Jr., J. Amer. Med. Assoc. 265(11), 1403-1408 (1991). (E)

Denna artikel svarar direkt på påståenden om att bo nära kärnkraftverk i ordinarie drift ger höga stråldoser.

79. "Hälsoeffekter av lågdosstrålning: molekylärt, cellulärt och biosystemsvar," M. Pollycove och C.J. Paperiello, i: Låga doser av joniserande strålning: biologiska effekter och regulatorisk kontroll, International Atomic Energy Agency, Wien, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/63, 223-226 (1997). (A)

Det finns också en stark rörelse i motsatt riktning, vilket tyder på att strålning vid låga doser och låga doser är bra för dig. Denna artikel är typisk för flera artiklar i denna konferensrapport som tar upp detta förslag. Dessutom stöds denna uppfattning starkt i referens 5.

80. "Rapport från National Institutes of Health Ad Hoc-arbetsgrupp för att utveckla radioepidemiologiska tabeller", NIH-publikation nr 85-2748. (A)

1985 begärde kongressen en uppsättning tabeller för att fastställa sannolikheten för att en persons cancer berodde på hans strålningsexponering. Dessa tabeller antar ett linjärt dosresponssamband. Den dos för vilken sannolikheten för orsakssamband är större än 50 % (och därför kompenseras av vanliga rättsregler) är mycket hög och väldigt få människor kommer att få den.

81. Policy Statement of the Health Physics Society, 1313 Dolley Madison Boulevard, Suite 402, McLean, VA 22101. (1996). (E)

I enlighet med nuvarande kunskap om strålningshälsorisker rekommenderar Health Physics Society mot kvantitativ uppskattning av hälsorisker under en individuell dos på 5 Rem (rem är enheten för effektiv dos i internationella enheter, 1 Rem = 0,01 sievert (Sv)) på ett år eller en livstidsdos på 10 rem utöver bakgrundsstrålning. Riskuppskattningen i detta dosintervall bör vara strikt kvalitativ, och accentuera en rad hypotetiska hälsoresultat med betoning på den sannolika möjligheten av noll negativa hälsoeffekter. Den nuvarande filosofin för strålskydd bygger på antagandet att varje stråldos, oavsett hur liten den är, kan leda till hälsoeffekter för människor, såsom cancer och ärftliga genetiska skador. Det finns betydande och övertygande vetenskapliga bevis för hälsorisker vid höga doser. Under 10 Rem (som inkluderar yrkes- och miljöexponering) är riskerna för hälsoeffekter antingen för små för att observeras eller så är de obefintliga.

82. "Implementering av principen om så lågt som rimligt att uppnå (ALARA) för medicinsk och tandvårdspersonal, National Council on Radiation Protection and Measurements, rapport nr 107 (NCRPM, Bethesda MD, 1990). (E)


Två kliniska prövningar använder lågdosstrålning för att behandla covid-19-infektioner

Tidigare studier har visat att lågdos strålning av hela lungorna i form av röntgenstrålar effektivt kan behandla svår lunginflammation, med minimala biverkningar. Två kliniska prövningar tillämpar en modern version av detta koncept för att testa patienter som har akut andnödsyndrom (ARDS) som ett resultat av COVID-19-infektion.

För dessa prövningar kommer patienter att genomgå en enda behandling av hellungstrålning för att rikta in sig på och minska lunginflammation associerad med COVID-19-infektion i två separata kliniska fas II-prövningar. Studierna leds av Arnab Chakravarti, MD, ordförande för avdelningen för strålningsonkologi vid Ohio State University och medlem av Translational Therapeutics Program vid Ohio State's Comprehensive Cancer Center—Arthur G. James Cancer Hospital och Richard J. Solove Research Institute ( OSUCCC—James).

Vissa patienter som diagnostiserats med covid-19 lunginflammation kommer att uppleva en förvärrad sjukdom som kan bli mycket allvarlig, vilket kräver användning av en ventilator. Detta orsakas av inflammation i lungorna från viruset som orsakas av överreaktion av immunsystemet.

För denna studie kommer forskare att ge en form av strålbehandling som använder högenergiröntgenstrålar för att rikta in sig på lungorna och minska inflammation orsakad av COVID-19-viruset. Vanligtvis ges det i betydligt högre doser för att behandla cancer.

"Vi tror att en enda behandling av lågdosröntgenstrålar till lungorna kan minska mängden inflammation i lungorna från en covid-19-infektion, vilket kan hjälpa en patient att andas utan att använda en ventilator", säger Chakravarti.

Den första studien – kallad PREVENT – är en nationell studie för COVID-19+ pneumoniska patienter som ännu inte behöver mekanisk andningsingrepp (ventilator) men som upplever allvarliga andningsbesvär. Chakravarti fungerar som den nationella huvudutredaren för denna studie, som kommer att involvera upp till 20 ytterligare sjukhus över hela USA. Den andra studien, VENTED, är avsedd för patienter som är kritiskt sjuka och i respirator. Denna studie leds också av Chakravarti och kommer att genomföras exklusivt i Ohio State. Behandlingar kommer att ges i ett område som endast gäller för covid-19 och med en enda maskin som inte används för standard onkologisk vård.

Chakravarti noterar att årtionden av vetenskap har visat att lågdosstrålning kan framkalla ett antiinflammatoriskt immunsvar från immunsystemet.

"Det finns en betydande överlappning mellan proinflammatoriska cellreaktioner som uppstår hos covid-19-patienter och de som dämpas av lågdosstrålning. Att slå den infektionen med lågdosstrålning kan vara en effektiv antiinflammatorisk behandling för att minska inflammation och förbättra andningsproblem associerade med covid-19 lunginflammation, vilket ger patienter kritisk symtomlindring och ger dem en bättre möjlighet att återhämta sig från dessa ibland livshotande infektioner, säger Chakravarti.

Patienterna kommer att övervakas före och efter behandlingen för att bättre förstå molekylärbiologin bakom sjukdomsbehandling och -svar. Forskare kommer att använda resultat från denna studie för att avgöra om det finns tillräckliga bevis för klinisk nytta för att motivera en omfattande randomiserad klinisk prövning i fas II.


Titta på videon: Så slipper du förstoppning och diarré - Nyhetsmorgon TV4 (Augusti 2022).