Nukleáris toxikológia
A nukleáris toxikológia vagy a radiotoxikológia egy újabb tudományos tudományág, amely az élő szervezetekre és az ökoszisztémákra gyakorolt közvetlen hatásokat és / vagy közvetett radioaktív kémiai anyagokat vizsgálja.
Ez a fegyelem hajlamos megnyitni a környezetvédelem területén, és például a CEA Franciaország környezetvédelmi nukleáris toxikológiai program tanul a CEA a „toxikus hatásait elemek használják nukleáris kutatás és az ipar, ami jár a mérgező vegyi anyagok vagy radiotoxics. Ez annak érdekében, hogy egyrészt azonosítsák az emberekre és a környezetükre vonatkozó toxicitási küszöböket, másrészt megelőző megoldásokra, hatékony ellenőrzési rendszerekre, valamint a talaj megtisztítására és az emberek esetleges szennyeződésének kezelésére szolgáló javaslatokra. "
Alapelvek
Az élő szervezetek többé-kevésbé természetes sugárzásnak vannak kitéve . Az elmúlt évtizedekben mesterséges sugárforrásoknak is ki lehetnek téve. Ez az expozíció "külső" (csillagsugárzás vagy radioaktív kőzetből származó sugárzás, vagy például orvosi röntgenfelvétel röntgensugárzása ) vagy "belső" (a radionuklidok testbe történő bejutását követően oltással, lenyeléssel és / vagy belégzéssel) .
Minden szervezet többé-kevésbé ki van téve (lenyelés, belélegzés vagy érintkezés útján) a természetes eredetű és a közelmúltban orvosi , ipari vagy katonai eredetű radioaktív elemek kémiai toxicitásának is . Kémiai toxicitásuk kölcsönhatásba léphet radiotoxicitásukkal . Ezek a termékek, esetleg vegyileg mérgezőek és ionizálóak, helyettesíthetik a szervezetben azokat az elemeket, amelyek közel vannak, de nem radioaktívak (például a jód radioaktív izotópja nagyon könnyen átveszi a pajzsmirigyben a normál jód helyét, és egy kalciumatom könnyen radioaktív cézium atom helyettesíti).
Szinte mindig a szervezet globális stresszel (vagy "kombinált stresszel") szembesül, amely szinergikusan társít egy sugárzási feszültséget, amelyhez kémiai stressz járul hozzá, amikor a radionuklid kémiailag is természetes módon mérgező, ami gyakran előfordul, de ezek a szinergiák csak finoman tanulmányozni kezdik.
A sugárzási stressz és a vegyi anyagok megzavarják az élet különböző alapvető és létfontosságú folyamatait ( anyagcsere , sejtdifferenciálódás , szaporodás , evolúció ), és például a rák mutációinak forrása lehet , különféle deléciók, amelyek esetleg befolyásolhatják az egyén vagy a közösség sejtjeinek túlélését.
A nukleáris toxikológia szükségszerűen multidiszciplináris , beleértve a vegyészeket , a radiochmistes fizikusokat , a metrológiai szakembereket és a biológusokat és az ökológusokat , az orvosokat és az epidemiológusokat, akik a radioaktív anyagok élő szervezetekre gyakorolt mérgező hatásait vizsgálják, biomolekuláris és celluláris szintet ( genotoxicitás , toxikogenomika , proteomika , metabolomika ) az ökoszisztémákéhoz , ideértve az anyagcserét, az immunitást , az egészséget és a szaporodást ( reprotoxicitás , reproduktív egészség ).
Gyakran több nagy aldomainre oszlik:
A toxikus (és / vagy ökotoxikus) hatásoknak két forrása van, amelyek valószínűleg kombinálják hatásukat:
Érdekes témák ezen a területen
Ezek különösen:
- a rádió-toxikus anyagok hatásmódjának ismerete az élő szervezet minden szintjén (a molekuláris skálától az ökoszisztémákig, beleértve az organizmusok, sejtek, szervek, szövetek és organizmusok kolóniáit is);
- a radionuklidok preferenciális kötődése egy szervezetben, annak egyik tagjában (általában egy vagy több célszerv található (például a pajzsmirigy egy szennyezett testben a jód-131-gyel ), vagy egy szervrészben (patkányokban, ezen felül a vese és a csontok számára az agy bizonyos területei előnyösen rögzítik az uránt, például a koleszterin anyagcseréjének módosításával , az alvás-ébrenlét ciklusának és az emberek rövid távú memóriájának megzavarásával . Primitív organizmusokban ez lehet nyálka vagy membrán , sejtmag vagy speciális organellumok . Fontos megismerni őket, mert megmagyarázzák az élelmiszer-hálóban vagy az étkezési piramisban található radionuklidok környezeti kinetikáját is );
- a konkrét tér- és időbeli kinetikájának egy radionuklid, a társulás radionuklidok (vagy együtt más szervek vagy molekulák) a mikroorganizmusok és a környezetben. Mobilitás, biohasznosulás , bioturbáció , biokoncentráció ) és természetesen azok toxicitása és ökotoxicitása . Ezen a területen a toxikológusoknak figyelembe kell venniük a radioaktív bomlást és a "szálak" megjelenését (mérgező és / vagy radioaktívak vagy nem), miközben a radioaktív bomláshoz kapcsolódó atomi átalakulás zajlik . Így sikerült megmutatni, hogy bizonyos fajok (különösen a gombák, amelyek erősen kölcsönhatásba lépnek a radionuklidokkal) előnyösen bioakkumulálnak bizonyos fémeket, és szelektíven szennyezhetik ragadozóikat vagy fogyasztóikat ( vaddisznók a szarvasgomba szarvasgombáján keresztül, amely figyelemre méltóan felhalmozza a 137 Cs izotópot ( cézium ) például radioaktív). Az idődimenzió fontos; például a cézium függőlegesen csak lassan vándorol a talajban ( erdei talajnál kb. 1 cm / év), és csak körülbelül 20 év múlva fertőződnek meg olyan gombák, mint az Elaphomyces granulatus . Ezek a fajok azonban mikorrhizálják a fákat (ennek a fajnak a mogyorót és a tölgyet), amelyeket aztán képesek megfertőzni. Ezek a folyamatok megmagyarázzák, hogy nagyon lokálisan, az erdőben a radioaktivitás fenntartható volt, sőt megnőtt a „csernobili felhő” áthaladása során az esőzések által szennyezett területeken;
-
a fiziológiai válaszok és különösen ezen vegyületek méregtelenítésének vagy kiválasztásának mechanizmusainak vizsgálata (különösen sejtszinten, ahol a radionuklid időnként - más xenobiotikus szennyeződésekhez hasonlóan - természetes méregtelenítéssel kelátképződhet és exportálható (szivattyúkkal ellátott membránok) „transzporterek” (kelátképző, membrántranszporter , méregtelenítő tioprotének stb.), vagy éppen ellenkezőleg, a radioaktivitás vagy az indukált oxidatív stressz megváltoztatják őket . Ez utóbbi esetben a kutatók a sejtek helyreállításának vagy halálának folyamatait vizsgálják. Ezek a vizsgálatok in vitro vizsgálatok a laboratóriumi, vagy in situ (a szennyezett területek vagy azt követően nukleáris tesztek vagy nukleáris katasztrófák), vagy akár a modellek;
-
a genetikai következmények (a DNS- szálak törése , a DNS-fehérje áthidalása, az alapok károsodása stb.), valamint a DNS és a sejt önjavító rendszereinek nagyobb vagy kisebb hatékonyságának vizsgálata, különösen egyes esetekben - úgynevezett extremofil baktériumok , amelyek közül néhány kivételesen ellenáll az erős radioaktivitásnak ( különösen a Deinococcus radiodurans ). Ez kiegészíti a tanulmány a legérzékenyebb szervezetek, hogy jobban megértsék a kockázata transz-generációs genetikai indukált betegségek, amikor csíravonal sejtek vannak genetikailag módosított radioaktivitás által. Ahhoz, hogy jobban megértsük őket, a kutatók érdeklődnek a genetikai deléciók és mutációk következményei iránt olyan sokféle organizmusban, mint a vírusok , mikrobák , növények , zuzmók (gyakran nagyon ellenállnak a radioaktivitásnak) vagy az állatokban;
-
bizonyos kockázati tényezők tanulmányozása , amelyek kombinálódnak egymással, például: a sugárzás időtartama és intenzitása (dózis) és típusa (az energia változó attól függően, hogy a sugárzás alfa, béta, gamma vagy kombinált, radionuklid koktélok), valamint az expozíció típusa (külső besugárzás, vagy fix és krónikus belső, vagy mobil és rövid távú belső);
-
a kitett szervezet sebezhetőségi tényezőinek vizsgálata (amely életkorától, egészségi állapotától, valamint az egyénre és az érintett fajra jellemző egyes genetikai jellemzőktől függően változik );
-
élelmezésbiztonság ; A WHO, az Európai Közösség és különböző szervezetek szabályozási küszöböket határoznak meg. Például az EU úgy döntött, hogy a tej ne haladja meg a 500 Bq / l a jód 131 , de egyes német tartományokban a szabványok sokkal szigorúbbak (100 Bq / l a Saarland , 20 Bq / l a Hesse és Hamburg ). A nukleáris toxikológia megerősítheti és tájékoztathatja bizonyos szabványok és küszöbértékek relevanciáját;
-
Kutatás küszöbértékeket , a mutatókat és a bio-indikátorok , beleértve a visszajelzéseket a balesetek ( cindyniques ).
A radioaktív anyagok és más testek (mérgező vagy nem toxikus) közötti szinergiák valószínűleg gyakoriak, de még mindig kevéssé tanulmányozottak és kevéssé ismertek.
Konkrétabb kérdéseket tesznek fel toxikológusoknak, például azonnali vagy késleltetett hatások használatának lőszerek páncéltörő a szegényített uránt .
A világban
Az első nagy kutatási programok Japánban indultak annak érdekében, hogy jobban megértsék és mérjék annak a két atombombának a közép-és hosszú távú hatásait, amelyek Hirosimát és Nagaszakit pusztították el, és megölték vagy besugározták lakóikat, majd a csernobili katasztrófa után .
Franciaországban
- 2001-ben a CEA elindított egy „nukleáris toxikológiai” programot, amelyet 2002 végén bemutattak látogató bizottságának . Ezenkívül 2000-ben létrehozták az SBTN-t (Biokémiai és Nukleáris Toxikológiai Tanszék) a CEA-Marcoule-nál . A "nukleáris toxikológia" programnak a radioaktív elemek vagy vegyületek biológiai hatásait, valamint a biomolekulákat ( biomolekuláris , sejtes ) "érdeklődésre számot tartó elemek" tekintetében tanulmányoznia kell a kockázatkezelési és csökkentési stratégiák javaslata vagy javítása érdekében. élőlények, a mikrobáktól az emberekig. 2002-ben különösen két projektet tartalmazott: " Tocso " (különös tekintettel az oxidatív stresszre ) és a " Transcriptome dynamics " (például a növényekben ( Arabidopsis thaliana L.) a genotoxikus szerekre adott korai genomi és transzlációs válaszok ( traductome ) tanulmányozása ). vagy cianobaktériumok. , mint a Synechocystis ) vesz részt, 2003-tól a Mikrobiológia és Plant Biology laboratóriumok a Cadarache . Az épülő tudás tárházán alapul, 2002-től a tézisek a fémtranszporterekre összpontosítanak, különös tekintettel a sejtek méregtelenítésére. További alanyok a biológiai kelát / dekorubishi , a baktériumok rádiórezisztenciájának jelenségei. Különböző laboratóriumok kölcsönzik rádióelem-kezelő eszközeiket (urán, plutónium, americium), beleértve a Bruyères-le- Chatelt (állati és sejtes rádiótoxikológiai kísérletek), a Cadarache-ot (DEVM mikrobiológiai laboratórium) a mikroorganizmusok és a hasadási termékek vagy az urán kölcsönhatásainak tanulmányozására valamint a DEN Chicade laboratórium uránnal és / vagy hasadási termékekkel szennyezett talajok tenyészeteihez és a Bioatalante laboratórium, amelyet transzurán-aktinidokkal (Pu, Am…) kitett magasabb eukarióták sejt- vagy molekuláris biológiájához terveztek. 2004-ben a programot megnyitották más kutatási szervezetek ( CNRS , INRA és INSERM ) előtt.
- Az IRSN az ENVIRHOM programjában a toxikológiai szempontokra összpontosított, hogy jobban megértse a radionuklidok organizmusok és különösen az ember fiziológiájára gyakorolt hatását, ideértve a radioaktivitás ökológiai és egészségügyi következményeit is.
- A prediktív toxikológia és az ökotoxikológia szükségleteinek kielégítése érdekében több mint száz kutató (különösen a CEA és az IRSN) interdiszciplináris munkája készített szintézist az urán, plutónium, cézium, jód, kadmium, szelén, kobalt, trícium és szén toxikológiájáról. 14. Ez a munka e termékek kémiai fajainak viselkedésével foglalkozik az élelmiszerhálózatokban és a bioszférában , a fajlagos jellemzőik , a biológiai hozzáférhetőségük [[{{{1}}} | {{{1}}}] , átviteli módok szerint. , biogeokémiai fluxusok , a molekuláris léptékektől a vándorló állatokéig.
Sugárzás
Bizonyos magatartások vagy helyzetek a radioaktivitás túlzott expozíciójának kockázati tényezői: krónikusan ki van téve annak a betegnek, aki olyan otthonban él, ahol a radon felszabadul a földről vagy a falakról. Ha 5 röntgenfelvételt készít , körülbelül 1 mSv- os dózist kap ; az utasok, a repülőgép pilótái vagy az űrhajósok további expozíciónak vannak kitéve ( intenzív napkitörés esetén körülbelül 1 mSv ) .
Viták
- A nukleáris ipart és a nukleáris kísérleteket felügyelő vagy a balesetek következményeit tanulmányozó hivatalos struktúrákat (Három mérföldes sziget, Csernobil stb.) Gyakran kritizálják az átláthatóság hiánya miatt.
- Ezen túlmenően ez a fegyelem statisztikai okokból nagy mennyiségű megfigyelési adatot igényel, amely úgy tűnik, még a nagy nukleáris országokban is hiányzik. Például az Egyesült Államok közegészségügyi laboratóriumainak szövetsége által az Egyesült Államok állami sugárzásmérési képességeinek nemrégiben készült tanulmánya (2011. okt.) Csak kevés államot talált technikai eszközökkel, amelyek lehetővé tették maguknak a sugárelemzés elvégzését. "A válaszadók 27% -a jelezte, hogy képes a radionuklidok mérésére a klinikai mintákban, 6% azt jelentette, hogy egy másik állami hivatal vagy minisztérium radioanalitikai módszerrel elemezheti ezeket a mintákat . " A válaszadók csupán 60% -a volt képes a környezeti minták (levegő, talaj, felszíni víz) radioaktivitásának vizsgálatára, és csak 48% -uk rendelkezett eszközökkel a nem tejből készült élelmiszer-minták tesztelésére; 47% -a tesztelhette a tejet. Az államoknak csak alig több mint a fele (56%) számolt be arról, hogy az ivóvíz radioaktivitására vonatkozó adatokat benyújtotta a Környezetvédelmi Ügynökséghez (EPA). Az UPI úgy véli, hogy a környezetben és az organizmusokban található radioaktivitást ellenőrző, hiteles és illetékes laboratórium hiánya "súlyos hiányosságot" jelent az Egyesült Államok nukleáris balesetek vagy balesetek kezelésére való felkészülésében. . A fukusimaihoz hasonló válságban "az államok legalább 70% -ának valószínűleg el kellene küldenie klinikai mintáit a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központokhoz" , időpazarlással és a CDC túlterhelésének kockázatával.
Fő radioaktív elemek
Megjegyzések és hivatkozások
-
Sajtóközlemény a CEA élettudományi osztályától.
-
közleménye Bussy Cyrill, Chazel Valérie, Frelon Sandrine, Houpert Pascale, Monleau Marjorie, Paquet François című "Heterogén felhalmozódása urán patkányok agyában" , a 6. Műhely belső dozimetriai radionuklidok , Montpellier, 2006 10 02, az Oxfords folyóirat által 2007.11.01-én közzétett eljárások, IRSN / DRPH / SRBE / LRTOX
-
közleménye származó Gourmelon Patrick, Gueguen Yann, Racine Radjini, Souidi Maâmar című „Módosítások a koleszterin-anyagcsere agyi következő urán szennyeződés” ; 4 -én a kongresszus Lipidomics, Toulouse, 2007 10 09 IRSN / DRPH / SRBE / LRTOX közzétett október 11, 2007
-
közlemény „oxidatív stressz: a mechanizmus magyarázza az agyi kórélettan által kiváltott krónikus urán lenyelés?” „Ben Soussan Helena Gourmelon Patrick Lestaevel Philip Romero Elodie, Szomszéd Philip, 8 th International Symposium, az alapvető és alkalmazott sugárbiológia, La Londe Les Maures 2007 09 17 IRSN / DRPH / SRBE / LRTOX (megjelent: 2007 09 21)
-
John Dighton, Tatyana Tugay és Nelli Zhdanova, A gombák és radionuklidok kölcsönhatásai a talajban ; Talajbiológia, 1., 13. kötet, Extrém talajok mikrobiológiája, 3., 333–355. Oldal ( Kivonat )
-
Cikk: Marc Benderitter, Bertho Jean-Marc, De Revel Thierry, Gourmelon Patrick, Gueguen Yann, Lataillade Jean-Jacques, Roy Laurence, Souidi Maâmar Új biomutatók a sugárzás okozta károk felmérésére és nyomon követésére: Véletlen esetről , Sugárzás Research, Volume 169, N o 5, oldalak 543-550 2008, 05 01
-
A nukleáris toxikológia programlevele - 2002. december - CEA szerkesztő ( SEE )
-
Tudástár kiszolgáló
-
Az MTCxxC konszenzus szekvenciát bemutató kötő domének kölcsönhatásának projektelméleti vizsgálata Cu (I), Cd (II) és Co (II) fémionokkal, David Poger, Grenoble-ban (DSV / DRDC) 2002 októberétől
-
Martin Savinski, Nagy áteresztőképességű szintézis és új plutónium és urán dekorporánsok szűrése, 2002. februárjától Grenoble-ban (DSV / DRDC)
-
Benoît Marteyn, baktériumokkal szembeni rezisztencia projekt: „A szelén és urán méregtelenítésében szerepet játszó fehérjék jellemzése és optimalizálása a Synechocystisben”, 2002. januárjától Saclay-ban (DSV / DBJC)
-
Murielle Roux (ADEME-CEA tézis): Hozzájárulás a szelenittel szembeni rezisztencia [[{{{1}}} | {{{1}}}]] vizsgálatához a Ralstonia metallidurans-ban , CH34, 2002. november 19., Grenoble
-
Marie-Thérése Ménager, Jacqueline Garnier-Laplace, Környezeti és emberi nukleáris toxikológia; Max Goyffon Szerkesztő: Lavoisier - Tec & Doc (előadó: Actu-environnement )
-
UPI, Health News, USA hiányzik a sugárzástesztelési erőforrásokból ; 2011-10-10, konzultált 2011-11-11
-
Népegészségügyi Laboratóriumok Szövetsége
Lásd is
Útmutatók és ajánlások
-
en) Nemzetközi Radiológiai Védelmi Bizottság. A Nemzetközi Radiológiai Védelmi Bizottság ajánlásai . Oxford: Pergamon
Press, 1966. (ICRP 9. publikációs szám)
-
en) Országos Radiológiai Védelmi Testület. Időközi útmutatás azrnsk-becslések és az ICRP 1987 Como nyilatkozat legújabb felülvizsgálatának következményeiről . London:
HM1SO, 1987: 4. (NRPB-G59.)
Bibliográfia
-
en) Beral V., Inskip H, Fraser P, Booth M, Coleman D, Rose G. Az Egyesült Királyság Atomenergia Hatóságának alkalmazottainak halálozása, 1946-1979 ; BrMedJ7 1985; 291: 440-7.
-
(en) Beral V, Fraser P, Carpenter L, Booth M, Brown A, Rose G. Az atomfegyver-létesítmény alkalmazottainak halálozása, 1951–82. Br Med J., 1988; 297: 757-70.
-
en) Környezeti sugárzás orvosi aspektusainak bizottsága. A leukémia esetleges megnövekedett előfordulásának vizsgálata a skóciai Caithness-i Dounreav Nluclear Establishment közelében . London: HMSO, 1988.
-
en) Környezeti sugárzás orvosi aspektusainak bizottsága. Jelentés a gyermekkori rák előfordulásáról Nyugat-Berkshire és Észak-Hampshire térségében, ahol az Atomfegyverek Kutatóintézete, Aldermaston és a Burghfieldi Királyi Lőszergyár található. London: HMSO, 1989.
-
( fr ) Gardner, MJ, Snee képviselő, AJ Hall és mtsai. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1662259/pdf/bmj00166-0017.pdf A Nyugat-Kumbriában található Sellafield Atomerőmű közelében a fiatalok leukémiájának és limfómájának esettanulmányos vizsgálatának eredményei] ; British Medical Journal. 1990.
-
(en) Gofman, John W. Sugárzás okozta kromoszómasérülések: Néhány legújabb bizonyíték az egészségügyi következményekről - súlyos következmények ; Nukleáris Felelősség Bizottság. 1992 tavasza.
-
(en) EJ csarnok. Radiobiologe a radtológus számára ; Philadelphia: Harper és Row, 1978.
-
fr) IRSN, LR Tox Publications ( IRSN )
-
(en) Ishimaru T, Ichimaru M, Mikami M. Leukemia tncidence a méhben exponált indizvidualisok, az anatómiai bombát túlélő gyermekek és kontrolljaik körében, Hirosima és Nagasaki, 1945-79 . Hiroshima: Radiation Effects Research Foundation, 1981. (RERF műszaki jelentés 11-81.)
-
fr) Ménager, Marie-Thérése., Garnier-Laplace, Jacqueline., Goyffon, Max., Környezeti és emberi nukleáris toxikológia (több mint száz kutató bevonásával végzett kollektív munka, főként a CEA-tól és az IRSN-től); Kiadó: Lavoisier - Tec & Doc
-
(en) Nomura T. A szülők röntgensugaraknak és vegyi anyagoknak való kitettsége örökletes daganatokat és rendellenességeket okoz egerekben . Nature 1982; 2%: 575-7.
-
(en) Otake, M., WJ Schull. Sugárzással kapcsolatos kis fejméretek a születést megelőzően kitett A-bombát túlélők között ; Nemzetközi Sugárbiológiai Lap. 1993.
-
(en) Otake, M., WJ Schull, J. Neel. Veleszületett fejlődési rendellenességek, születések és korai halálozás az atombomba túlélő gyermekek körében: Újraelemzés ; Radiation Effects Research Foundation (RERF) műszaki jelentés 13-89 [RERF TR 13-89]. Hirosima: RERF, 1989.
-
(en) Sever, Lowell E., Ethel S. Gilbert, Nancy A. Hessol és James M. McIntyre. Eset-kontroll tanulmány a veleszületett rendellenességekről és az alacsony szintű ionizáló sugárzás munkahelyi kitettségéről ; American Journal of Epidemiology . 1988.
-
(en) Sever, Lowell E., Nancy A. Hessol, Ethel S. Gilbert és James M. McIntyre. A veleszületett fejlődési rendellenességek előfordulása születéskor a Hanford-telep közelében fekvő közösségekben , American Journal of Epidemiology. 1988.
-
(en) Schull, WJ, az ionizáló sugárzás genetikai hatásainak kritikus értékelése a születés előtti és utáni fejlődésre ; A teratológia kérdései és áttekintése. 1984.
Kapcsolódó cikkek
Külső linkek