13
15.05.2009 1 Ioniseeriva kiirguse Ioniseeriva kiirguse bioloogiline toime III bioloogiline toime III Toime erinevatele Toime erinevatele rakutüüpidele ja kudedele. rakutüüpidele ja kudedele. Kiirguse toime sugurakkudele Kiirguse toime sugurakkudele ja lootele. Kiirguse varajane ja ja lootele. Kiirguse varajane ja hilistoime. hilistoime. Erinevate rakkude ja kudede Erinevate rakkude ja kudede kiirgustundlikkus on erinev kiirgustundlikkus on erinev Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele rakkudele rakkudele-kudedele erinevat toimet kudedele erinevat toimet Mida küpsem on rakk, seda vähem on ta Mida küpsem on rakk, seda vähem on ta kiirgusele tundlik kiirgusele tundlik Kiirguse kohene e äge toime Kiirguse kohene e äge toime hierarhiliste rakuliinide kahjustusel põhinev hierarhiliste rakuliinide kahjustusel põhinev (vereloome, epidermis, seedetrakti epiteel) (vereloome, epidermis, seedetrakti epiteel) Hilistoime Hilistoime aeglaselt uuenevatel kudedel (neer, kops, süda, maks aeglaselt uuenevatel kudedel (neer, kops, süda, maks KNS) KNS) Imetajate rakkude Imetajate rakkude elulemuskõverad elulemuskõverad katsed erinevalt kiiritatud ja kiiritamata katsed erinevalt kiiritatud ja kiiritamata rakukultuuridega rakukultuuridega madala LETiga kiirguste puhul elulemuskõveral õlg madala LETiga kiirguste puhul elulemuskõveral õlg – osa kahjustust parandatakse väikeste dooside puhul osa kahjustust parandatakse väikeste dooside puhul Kiiritamata sööde Kiiritatud sööde Märklauateeooria matemaatilised Märklauateeooria matemaatilised mudelid mudelid Ühe märklaua Ühe märklaua – ühe kahjustuse mudel ühe kahjustuse mudel Mitme märklaua Mitme märklaua – ühe kahjustuse mudel ühe kahjustuse mudel Ühe märklaua Ühe märklaua – ühe kahjustuse mudel ühe kahjustuse mudel Kiirguse toime on juhuslik Kiirguse toime on juhuslik Võrreldav veetilkade langemisega plaatidele Võrreldav veetilkade langemisega plaatidele Poisson’i distributsioon Poisson’i distributsioon 100 tilga langemise järgselt 100 plaadile 63 plaati märjad, 37 kuivad 100 tilga langemise järgselt 100 plaadile 63 plaati märjad, 37 kuivad 200 tilka 200 tilka – 14 plaati kuivad 14 plaati kuivad 300 tilka 300 tilka – 5 plaati kuivad etc 5 plaati kuivad etc Ühe märklaua Ühe märklaua – ühe kahjustuse ühe kahjustuse mudel mudel S = N/N S = N/N 0 0 = e = e -D/D D/D 37 S – ellujäänud rakufraktsioon N – doosi D väljakannatanud rakud N 0 – algne rakkude arv D 37 – rakkude kiirgustundlikkusest sõltuv doos

Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

1

Ioniseeriva kiirguse Ioniseeriva kiirguse bioloogiline toime IIIbioloogiline toime III

Toime erinevatele Toime erinevatele rakutüüpidele ja kudedele. rakutüüpidele ja kudedele.

Kiirguse toime sugurakkudele Kiirguse toime sugurakkudele ja lootele. Kiirguse varajane ja ja lootele. Kiirguse varajane ja

hilistoime.hilistoime.

Erinevate rakkude ja kudede Erinevate rakkude ja kudede kiirgustundlikkus on erinevkiirgustundlikkus on erinev

Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele rakkudelerakkudele--kudedele erinevat toimetkudedele erinevat toimet

Mida küpsem on rakk, seda vähem on ta Mida küpsem on rakk, seda vähem on ta kiirgusele tundlikkiirgusele tundlikKiirguse kohene e äge toimeKiirguse kohene e äge toime–– hierarhiliste rakuliinide kahjustusel põhinev hierarhiliste rakuliinide kahjustusel põhinev (vereloome, epidermis, seedetrakti epiteel)(vereloome, epidermis, seedetrakti epiteel)

HilistoimeHilistoime–– aeglaselt uuenevatel kudedel (neer, kops, süda, maks aeglaselt uuenevatel kudedel (neer, kops, süda, maks KNS)KNS)

Imetajate rakkude Imetajate rakkude elulemuskõveradelulemuskõverad

katsed erinevalt kiiritatud ja kiiritamata katsed erinevalt kiiritatud ja kiiritamata rakukultuuridegarakukultuuridega

madala LETiga kiirguste puhul elulemuskõveral õlg madala LETiga kiirguste puhul elulemuskõveral õlg ––osa kahjustust parandatakse väikeste dooside puhulosa kahjustust parandatakse väikeste dooside puhul

Kiiritamata sööde Kiiritatud sööde

Märklauateeooria matemaatilised Märklauateeooria matemaatilised mudelidmudelid

Ühe märklaua Ühe märklaua –– ühe kahjustuse mudelühe kahjustuse mudel

Mitme märklaua Mitme märklaua –– ühe kahjustuse mudelühe kahjustuse mudel

Ühe märklaua Ühe märklaua –– ühe kahjustuse mudelühe kahjustuse mudel

Kiirguse toime on juhuslikKiirguse toime on juhuslikVõrreldav veetilkade langemisega plaatideleVõrreldav veetilkade langemisega plaatidelePoisson’i distributsioonPoisson’i distributsioon–– 100 tilga langemise järgselt 100 plaadile 63 plaati märjad, 37 kuivad100 tilga langemise järgselt 100 plaadile 63 plaati märjad, 37 kuivad–– 200 tilka 200 tilka –– 14 plaati kuivad14 plaati kuivad–– 300 tilka 300 tilka –– 5 plaati kuivad etc5 plaati kuivad etc

Ühe märklaua Ühe märklaua –– ühe kahjustuse ühe kahjustuse mudelmudel

S = N/NS = N/N0 0 = e= e--D/DD/D37

S – ellujäänud rakufraktsioon

N – doosi D väljakannatanud rakud

N0 – algne rakkude arv

D37 – rakkude kiirgustundlikkusest sõltuv doos

Page 2: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

2

Mitme märklaua Mitme märklaua –– ühe kahjustuse ühe kahjustuse mudelmudel

Märjaks loetakse plaati mille mõlemale poolele on kukkunud vihmatilkMärjaks loetakse plaati mille mõlemale poolele on kukkunud vihmatilkPeale kerget vihma pole ükski plaat märgPeale kerget vihma pole ükski plaat märgMida tugevam vihm, seda rohkem märgi plaateMida tugevam vihm, seda rohkem märgi plaateMida rohkemate plaatide ühele poolele on kukkunud vihmatilk, seda suurem Mida rohkemate plaatide ühele poolele on kukkunud vihmatilk, seda suurem on tõenäosus, ei iga järgnev tilk kukub teisele pooleleon tõenäosus, ei iga järgnev tilk kukub teisele pooleleLävidoos Lävidoos –– teatud hulk kiirgust ei tekita kahjustustteatud hulk kiirgust ei tekita kahjustustLävidoosist kõrgemate dooside puhul on kahjustuse teke kindelLävidoosist kõrgemate dooside puhul on kahjustuse teke kindel

Mitme märklaua Mitme märklaua –– ühe kahjustuse ühe kahjustuse mudelmudel

S = N/NS = N/N00 = 1= 1--(1(1--ee--D/DD/D

00))nn

S – ellujäänud rakufraktsioon

N – doosi D väljakannatanud rakud

N0 – algne rakkude arv

D0 – graafiku sirgel osal 37% elulemuse vähendamiseks vajalik doos

n - ekstrapolatsiooninumber

Lävidoos Lävidoos -- DDQQ

DDQQ -- rakkude rakkude elulemiskõvera õla pikkuselulemiskõvera õla pikkus

graafiku õlg näitab, et graafiku õlg näitab, et enne kui rakk sureb, peab enne kui rakk sureb, peab teatud hulk kahjustust teatud hulk kahjustust kuhjumakuhjuma

subletaalne kahjustus subletaalne kahjustus ––kuhjunud kahjustuskuhjunud kahjustusrakk võib subletaalsest rakk võib subletaalsest kahjustusest paranedakahjustusest paraneda

Erinevate kiirguste toimeErinevate kiirguste toime

200 kVp röntgenikiirguse ja 14 MeV 200 kVp röntgenikiirguse ja 14 MeV neutronikiirguse toime on erinevneutronikiirguse toime on erinev

RBE = 1.7 Gy / 1.0 Gy = 1.7RBE = 1.7 Gy / 1.0 Gy = 1.7

Rakkude kiirgustundlikkus vastavalt Rakkude kiirgustundlikkus vastavalt rakutsükli faasilerakutsükli faasile

sünkroniseeritud sünkroniseeritud rakupopulatsioon rakupopulatsioon jagataksejagatakse

kiiritatakse erinevas kiiritatakse erinevas rakutsükli faasisrakutsükli faasis

tundlikkus suurem M tundlikkus suurem M ja üleminekul Gja üleminekul G11--SS

suurim resistentsus suurim resistentsus SS--faasi lõpusfaasi lõpus

Rakkude elulemus

5 Gy

Rakkude normaalne kasv ja Rakkude normaalne kasv ja rakutsükkelrakutsükkel

OrganiteOrganite--kudede normaalseks kudede normaalseks uuenemiseks ja talitluseks on vajalik uuenemiseks ja talitluseks on vajalik tasakaal paljunevate, diferentseeruvate ja tasakaal paljunevate, diferentseeruvate ja hävivate rakkude vahelhävivate rakkude vahel

Vajalik rakutsükli kontrollVajalik rakutsükli kontroll

Düsregulatsiooni puhul Düsregulatsiooni puhul –– vähi tekevähi teke

Page 3: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

3

Rakutsükli regulatsioonRakutsükli regulatsioon

G1 G1 –– DNA sünteesiks vajalike DNA sünteesiks vajalike ensüümide tootmineensüümide tootmine

S S –– DNA sünteesDNA süntees

G2 G2 –– rakule spetsiifiliste rakule spetsiifiliste proteiinide ja RNA sünteesproteiinide ja RNA süntees

M M -- mitoosmitoos

P53 osa rakutsüklis ja apoptoosisP53 osa rakutsüklis ja apoptoosis

DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi inhibitsioonmitoosi inhibitsioon

kasvu peatuminekasvu peatumine

p53p53

apoptoosi signaalidapoptoosi signaalid apoptoosapoptoos

Rakutsükli regulatsioonRakutsükli regulatsioonrrakutsükli regulatsioon käib üle akutsükli regulatsioon käib üle erinevate tsükliinsõltuvate erinevate tsükliinsõltuvate kinaaside perioodilise kinaaside perioodilise aktivatsiooniaktivatsiooni

aaktiivsena on iga CDK kompleksis ktiivsena on iga CDK kompleksis vastava tsükliinigavastava tsükliiniga

juhivadjuhivad rakutsüklisrakutsüklis DNADNAreplikatsioonireplikatsiooni käivitamikäivitamistst võivõimitoosimitoosi alustamialustamistst

CDKCDK--tsütsüklkliinikompleksidiinikompleksidkontrollivad,kontrollivad, etet ükskiükski rakutsüklirakutsüklietappetapp eiei käivitukskäivituks valelvalel ajalajal

SS--faasifaasi kontrollikontrollivadvad DD,, EE jaja AAtsükliinidtsükliinid

Rakutsükli regulatsioonRakutsükli regulatsioontsükliin D+CDK toimet reguleerivadtsükliin D+CDK toimet reguleerivad–– mitogeenid (kasvufaktorid)mitogeenid (kasvufaktorid)

–– CDK inhibiitoridCDK inhibiitorid

pRbpRb--E2F kompleksE2F kompleks

tsükliintsükliin--CDK kompleksCDK kompleks

pRbpRb--Phos + vaba E2FPhos + vaba E2F

Geeni ekspressioonGeeni ekspressioon

Progressioon G1 SProgressioon G1 S--faasifaasi

Protsessi inhibeerib p53 või CDK inhibiitoridProtsessi inhibeerib p53 või CDK inhibiitorid

Aktivaatoriks on mitogeensed signaalid Aktivaatoriks on mitogeensed signaalid kasvufaktorite pooltkasvufaktorite poolt

Molekulaarsed kontrollpunktidMolekulaarsed kontrollpunktid

G1/S KPG1/S KP–– tutu--supressor p53supressor p53–– P21/WAF1/CIPI ekspressioonP21/WAF1/CIPI ekspressioon–– blokeerub tsükliiniblokeerub tsükliini--CDK kompleksCDK kompleksSS--faasi KPfaasi KPkiiritusjärgselt blokeerub G2kiiritusjärgselt blokeerub G2–– Kui kontrollpunktid ei suuda Kui kontrollpunktid ei suuda rakutsüklit kontrollida, tekib rakutsüklit kontrollida, tekib kontrollimatu paljuneminekontrollimatu paljunemine

–– Suureneb geneetiline Suureneb geneetiline ebastabiilsus, sest kahjustunud ebastabiilsus, sest kahjustunud DNA replitseerub tütarrakkudesDNA replitseerub tütarrakkudes

G2/M KPG2/M KP–– tsükliin A, Btsükliin A, B–– ATM geenATM geen

Kiirguskahjustuse vormidKiirguskahjustuse vormid

ssurmavurmav kahjustuskahjustus

subletaalnesubletaalne kahjustuskahjustus

potensiaalseltpotensiaalseltletaalneletaalne kahjustuskahjustus

Page 4: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

4

Toime sõltuvus doositasemestToime sõltuvus doositasemest

Kõrge doosi puhul Kõrge doosi puhul kahjustust rohkemkahjustust rohkem

Lapseea kiiritusdoosi hilistoimeLapseea kiiritusdoosi hilistoime

Spontaansele Spontaansele vähkihaigestumise vähkihaigestumise sagedusele lisandub sagedusele lisandub haigestumus haigestumus nooremas easnooremas eas

Kiiritusdoosi hilistoimeKiiritusdoosi hilistoime

absoluutse riski mudelabsoluutse riski mudel

spontaasele spontaasele vähkihaigestumisele vähkihaigestumisele lisandub kiirgusest lisandub kiirgusest tingitud haigestuminetingitud haigestumine

kiiritatute kiiritatute haigestumissagedus haigestumissagedus tõuseb pärast tõuseb pärast latentsperioodi ja on latentsperioodi ja on võrreldes muu võrreldes muu populatsiooniga kõrgempopulatsiooniga kõrgem

Kiiritusdoosi hilistoimeKiiritusdoosi hilistoime

suhtelise riski mudelsuhtelise riski mudel

latentsperioodi järgselt latentsperioodi järgselt kasvab kasvab lisahaigestumuslisahaigestumus

mida vanem mida vanem vanusegrupp, seda vanusegrupp, seda suurem lisajuhtude arvsuurem lisajuhtude arv

Casaretti klassifikatsioon Casaretti klassifikatsioon (kudede kiirgustundlikkus)(kudede kiirgustundlikkus)

RakutüüpRakutüüp OmadusedOmadused NäitedNäited TundlikkusTundlikkus

I. Vegetatiivsed I. Vegetatiivsed intermitootilisedintermitootilised

Jagunevad Jagunevad regulaarselt, pole regulaarselt, pole diferentseerunuddiferentseerunud

erütroblastiderütroblastid

soolekrüpti rakudsoolekrüpti rakud

naha germinaalkihi naha germinaalkihi rakudrakud

KõrgeKõrge

II. Diferentseeruvad II. Diferentseeruvad intermitootilisedintermitootilised

SidekoerakudSidekoerakud

Jagunevad Jagunevad regulaarselt, väheregulaarselt, vähe--diferentseerunuddiferentseerunud

müelotsüüdidmüelotsüüdid

III. Taastuvad III. Taastuvad postmitootilisedpostmitootilised

Ei jagune regulaarEi jagune regulaar--selt, erineva dif selt, erineva dif astmegaastmega

maksarakudmaksarakud

IV. Fikseerunud IV. Fikseerunud postmitootilisedpostmitootilised

Ei jagune, kõrge Ei jagune, kõrge diferentseeritusdiferentseeritus

närvirakudnärvirakud

lihasrakudlihasrakud

MadalMadal

Erinevad rakuliinidErinevad rakuliinid

TüvirakudTüvirakud–– piiramatu proliferatsionivõimegapiiramatu proliferatsionivõimega

Funktsioneerivad rakudFunktsioneerivad rakud–– lõplikult diferentseerunudlõplikult diferentseerunud

Küpsevad rakudKüpsevad rakudMichalowski liigitusMichalowski liigitus–– HH--rakud (hierarhilised)rakud (hierarhilised)–– FF--rakud (vabarakud, flexible)rakud (vabarakud, flexible)

Page 5: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

5

Hierarhiline mudelHierarhiline mudel

TR paljunevad regulaarselt, astmeline TR paljunevad regulaarselt, astmeline diferentseerumine diferentseerumine

Säilinud TR paljunevad, tütarrakud asuvad Säilinud TR paljunevad, tütarrakud asuvad hukkunute asemelehukkunute asemeleTR arvu taastumisel jätkub endine skeemTR arvu taastumisel jätkub endine skeem

Vererakud ja kiirgusVererakud ja kiirgus

0.25 Gy kogukehadoos 0.25 Gy kogukehadoos põhjustab mõõdetava põhjustab mõõdetava perifeerses veres perifeerses veres ringlevate vererakkude ringlevate vererakkude hulga vähenemise hulga vähenemise mõne päeva jooksulmõne päeva jooksulpõhjuseks luuüdis põhjuseks luuüdis paiknevate tüvirakkude paiknevate tüvirakkude kahjustuskahjustustaastumisaeg sõltub taastumisaeg sõltub doosi suurusestdoosi suurusest

Vererakud ja kiirgusVererakud ja kiirgus

>1 Gy >1 Gy –– taastusperiood ca taastusperiood ca 2 nädalat2 nädalat

erinevate vererakkude erinevate vererakkude arvu vähenemine perif arvu vähenemine perif veres sõltub nende veres sõltub nende elueastelueast

5 Gy kogu kehale 5 Gy kogu kehale -- surm surm 3030--60 päeva jooksul60 päeva jooksul

LD 50/60 = 3LD 50/60 = 3--4 Gy ilma 4 Gy ilma ravitaravita

Vererakud ja kiirgusVererakud ja kiirgusLeukotsüüdidLeukotsüüdid–– LümfotsüüdidLümfotsüüdid

0.25 Gy põhjustab Ly 0.25 Gy põhjustab Ly supressioonisupressiooni

tugev kahjustus tugev kahjustus –– immuunsuse immuunsuse languslangus

–– NeutrofiilidNeutrofiilidsuureneb vastuvõtlikkus suureneb vastuvõtlikkus infektsioonideleinfektsioonidele

–– GranulotsüüdidGranulotsüüdidsuureneb vastuvõtlikkus suureneb vastuvõtlikkus infektsioonideleinfektsioonidele

TrombotsüüdidTrombotsüüdid0.5 Gy põhjustab vähenemise0.5 Gy põhjustab vähenemise

ErütrotsüüdidErütrotsüüdidpikema elueaga, seepärast pikema elueaga, seepärast vähenemine perif veres aeglasemvähenemine perif veres aeglasem

EpiteelEpiteel

vooderdavad ja katavad kehaõõsi, vooderdavad ja katavad kehaõõsi, veresooni etc ja keha välispindaveresooni etc ja keha välispinda

epiteelkoes ei ole veresooniepiteelkoes ei ole veresooni

regeneratsioon toimub regeneratsioon toimub –– mitoosi teelmitoosi teel

–– pidevaltpidevalt

seetõttu kiirgustundlikkus suurseetõttu kiirgustundlikkus suur

LihasedLihased

Lihasrakud on kõrgelt diferentseeritudLihasrakud on kõrgelt diferentseeritud

Kiirgusele vähetundlikudKiirgusele vähetundlikud

Page 6: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

6

Närvirakud, närvisüsteemNärvirakud, närvisüsteem

Täiskasvanutel kõrgelt diferentseerunud ja Täiskasvanutel kõrgelt diferentseerunud ja spetsialiseerunudspetsialiseerunud

Kahjustatud rakutuumaga närvirakk võib edasi Kahjustatud rakutuumaga närvirakk võib edasi funktsioneerida, kuigi funktsioon olla osaliselt funktsioneerida, kuigi funktsioon olla osaliselt häiritudhäiritud

Rakutuuma hävimine tingib närviraku hävimiseRakutuuma hävimine tingib närviraku hävimiseKiirgus võib kahjustada dendriite Kiirgus võib kahjustada dendriite –– häirub häirub närvirakkude omavaheline ja närvirakkude ja närvirakkude omavaheline ja närvirakkude ja teiste rakkude ‘suhtlemine’teiste rakkude ‘suhtlemine’50 Gy 50 Gy –– surm NS kahjustusest surm NS kahjustusest

Närvirakud, närvisüsteemNärvirakud, närvisüsteem

Areneva embrüoAreneva embrüo--loote närvirakud on loote närvirakud on tundlikumadtundlikumad

Embrüo kiiritus võib tingida KNS anomaaliaid, Embrüo kiiritus võib tingida KNS anomaaliaid, mikrotsefaaliat, vaimset alaarengutmikrotsefaaliat, vaimset alaarengutH&N H&N –– tundlikem periood raseduse 8tundlikem periood raseduse 8--15 15 nädal (neuronaalne organogenees)nädal (neuronaalne organogenees)0.1Sv lootedoos tundlikus perioodis 0.1Sv lootedoos tundlikus perioodis –– 4% 4% suurem risk vaimseks alaarengukssuurem risk vaimseks alaarenguksSellist riski loetakse oluliseks võrreldes teiste Sellist riski loetakse oluliseks võrreldes teiste raseduseaegsete riskidegaraseduseaegsete riskidega

Rutiinsed alakeha kiiritusega seotud uuringud Rutiinsed alakeha kiiritusega seotud uuringud annavad lootedoosi <0.05 Svannavad lootedoosi <0.05 Sv

SugurakudSugurakud

MehedMehed–– Suguküpses eas testistes Suguküpses eas testistes nii küpseid spermatotsüüte nii küpseid spermatotsüüte kui ebaküpset kui ebaküpset spermatogooniat ja spermatogooniat ja tüvirakketüvirakke

–– 2Gy 2Gy –– ajutine steriilsus ca ajutine steriilsus ca 12 kuud12 kuud

–– 55--6 Gy 6 Gy –– püsiv steriilsuspüsiv steriilsus–– 0.1 Gy 0.1 Gy –– võimalikud võimalikud geneetilised mutatsioonidgeneetilised mutatsioonid

–– Patsientide ja Patsientide ja kiirgustöötajate doosid kiirgustöötajate doosid testistele ei küüni testistele ei küüni praktiliselt kunagi 0.1 Gypraktiliselt kunagi 0.1 Gy

NaisedNaised–– ‘poolküpsed’ ovotsüüdid olemas ‘poolküpsed’ ovotsüüdid olemas peale sündipeale sündi

–– valmivad lõplikult perioodiliselt valmivad lõplikult perioodiliselt reproduktiivses eas reproduktiivses eas

–– väikesed doosid võivad väikesed doosid võivad põhjustada kromosoomide põhjustada kromosoomide muutusimuutusi

–– loote arenevad munasarjad on loote arenevad munasarjad on väga tundlikud, kuna sisaldavad väga tundlikud, kuna sisaldavad tüvirakketüvirakke

–– 2020--30 a munasarjad kõige 30 a munasarjad kõige vähem kiirgustundlikudvähem kiirgustundlikud

–– 2Gy 2Gy –– ajutine steriilsusajutine steriilsus

–– 5Gy 5Gy –– püsiv steriilsuspüsiv steriilsus–– 0.1 Gy 0.1 Gy –– menstruatsioonihäiremenstruatsioonihäire

Kiirguse toimeKiirguse toime

Kahjustuse tekkimise Kahjustuse tekkimise järgijärgi–– Varajane e äge toimeVarajane e äge toime

–– HilistoimeHilistoime

Kahjustuse eripära Kahjustuse eripära järgijärgi–– Somaatiline (varajane, Somaatiline (varajane, hilistoime)hilistoime)

–– GeneetilineGeneetiline

Hilistoime tõenäosuse Hilistoime tõenäosuse järgijärgi–– StohhastilineStohhastiline

kartsinogeneeskartsinogenees

lootekahjustuslootekahjustus

–– DeterministlikDeterministlikkataraktkatarakt

mittespetsiifiline eluea mittespetsiifiline eluea lüheneminelühenemine

Varajane somaatiline toimeVarajane somaatiline toime

–– Ilmneb minutite Ilmneb minutite –– nädalate nädalate jooksul peale kiiritustjooksul peale kiiritust

–– Suurte kogukeha dooside Suurte kogukeha dooside puhulpuhul

–– iiveldusiiveldus

–– väsimusväsimus

–– nahapunetus e erüteemnahapunetus e erüteem

–– epilatsioonepilatsioon

–– verepildi muutusverepildi muutus

–– seedetrakti häiredseedetrakti häired

–– palavikpalavik

–– kuiv või märg kuiv või märg deskvamatsioondeskvamatsioon

–– oligospermia, ajutine või oligospermia, ajutine või püsiv steriilsuspüsiv steriilsus

–– KNS häiredKNS häired

DeterministlikDeterministlik

Paljude rakkude Paljude rakkude kahjustusel põhinevkahjustusel põhinev

KINDEL LÄVIDOOSKINDEL LÄVIDOOS

Äge kiirgushaigusÄge kiirgushaigus

4 perioodi4 perioodi–– prodroomprodroom

–– latentne perioodlatentne periood

–– manifestne perioodmanifestne periood

–– paranemine v surmparanemine v surm

3 vormi3 vormi–– hematopoeetiline sündroom (1hematopoeetiline sündroom (1--10Gy)10Gy)

–– gastrointestinaalne sündroom (6gastrointestinaalne sündroom (6--10Gy)10Gy)

–– tserebrovaskulaarne sündroom (50Gy või enam)tserebrovaskulaarne sündroom (50Gy või enam)

Page 7: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

7

NahakahjustusNahakahjustus

Tšernobõl

H&N

Letaalse doosi sõltuvus ravistLetaalse doosi sõltuvus ravist(madal LET, doositase >0.1 Gy/min)(madal LET, doositase >0.1 Gy/min)

ToimeToime RaviRavi Doos (Gy)Doos (Gy)

LD 50/60LD 50/60 MinimaalneMinimaalne 3.23.2--4.54.5

LD 50/60LD 50/60 Optimaalne toetav Optimaalne toetav raviravi

4.84.8--5.45.4

LD 50/60LD 50/60 Luuüdi Luuüdi transplantatsioontransplantatsioon

1111

Somaatiline hilistoimeSomaatiline hilistoime

Ilmneb kuid või aastaid peale kiiritustIlmneb kuid või aastaid peale kiiritust

Kiiritada saamise iseloom ja ulatus võib olla Kiiritada saamise iseloom ja ulatus võib olla väga erinevväga erinevNB! Diagnostiline radioloogiaNB! Diagnostiline radioloogiaPole kindlaid viiteid, et doos < 0.1Sv võiks Pole kindlaid viiteid, et doos < 0.1Sv võiks oluliselt suurendada vähiriskioluliselt suurendada vähiriski

Somaatiline hilistoime on juhuslik e stohhastilineSomaatiline hilistoime on juhuslik e stohhastilineEI OLE LÄVIDOOSIEI OLE LÄVIDOOSIMida suurem doos, seda suurem riskMida suurem doos, seda suurem risk

KiiritushormeesKiiritushormees

Hormesis (ld.k.)Hormesis (ld.k.)

üliväikesed doosid üliväikesed doosid vähendavad vähendavad spontaanset spontaanset haigestumisthaigestumist

katsed looduslikust katsed looduslikust foonkiirgusest foonkiirgusest varjestatud hiirtegavarjestatud hiirtega

Kiiritatute haigestumine leukeemiasseKiiritatute haigestumine leukeemiasse

lühikese latentsperioodi lühikese latentsperioodi järgselt tõusis kiiritatute järgselt tõusis kiiritatute leukeemiasse leukeemiasse haigestuminehaigestumine

mida suurem kiiritusdoos, mida suurem kiiritusdoos, seda sagedasem seda sagedasem haigestuminehaigestumine

Hiroshima ja Nagasaki pommiplahvatuste Hiroshima ja Nagasaki pommiplahvatuste ohvrite haigestumine sõltuvalt saadud ohvrite haigestumine sõltuvalt saadud

kiirgusdoosistkiirgusdoosist

KartsinogeneesKartsinogenees

Ioniseeriv kiirgus toimib nagu kartsinogeenIoniseeriv kiirgus toimib nagu kartsinogeen–– algatab kasvajalise protsessialgatab kasvajalise protsessi

–– kiirendab kasvajalise protsessi arengutkiirendab kasvajalise protsessi arengut

–– põhjustab vähi progresseerumistpõhjustab vähi progresseerumist

Page 8: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

8

Kiiritatute haigestumine leukeemiasseKiiritatute haigestumine leukeemiasse

leukeemiasse haigestumise sagedus peale 5leukeemiasse haigestumise sagedus peale 5--aastast latentsperioodi oli oluliselt kõrgem suure aastast latentsperioodi oli oluliselt kõrgem suure kiiritusdoosi saanute grupiskiiritusdoosi saanute grupis

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

H&N ellujäänute haigestumine leukeemiasse ja muudesse vähkidesse

Toime embrüoleToime embrüole

Rasedus jagunebRasedus jaguneb–– Preimplantatioon (0Preimplantatioon (0--9 päeva)9 päeva)

0.050.05--0.15 Gy põhjustab embrüo surma0.15 Gy põhjustab embrüo surma

–– Organogenees (10 p Organogenees (10 p –– 6 näd)6 näd)Väärarendid, vaimne mahajäämus etcVäärarendid, vaimne mahajäämus etc

–– Looteiga (peale 6 näd kuni sünnituseni)Looteiga (peale 6 näd kuni sünnituseni)

Geneetiline toimeGeneetiline toime

Toime ilmneb järglastelToime ilmneb järglastel

Muutus on sugurakusMuutus on sugurakus–– Spontaansed mutatsioonid (ca 10% mõne muutuse Spontaansed mutatsioonid (ca 10% mõne muutuse puhul loomulik tase)puhul loomulik tase)

–– Mutageenid (ioniseeriv kiirgus, viirused, mitmed Mutageenid (ioniseeriv kiirgus, viirused, mitmed kemikaalid) võivad suurendada mutatsioonide kemikaalid) võivad suurendada mutatsioonide tekkesagedusttekkesagedust

–– Näiteks Näiteks Sickle cell anemia Sickle cell anemia –– hemoglobiini ~ 300 aminihappest 1 on hemoglobiini ~ 300 aminihappest 1 on asendunud, põhjuseks haigusasendunud, põhjuseks haigus

Geneetiline toimeGeneetiline toime

–– Dominantsed ja retsessiivsed mutatsioonidDominantsed ja retsessiivsed mutatsioonidInimpopulatsioonis raskesti jälgitavadInimpopulatsioonis raskesti jälgitavad

Tehtud hulgaliselt katseid puuviljakärbeste ja hiirtegaTehtud hulgaliselt katseid puuviljakärbeste ja hiirtega

–– Kahekordistava doosi kontseptsioonKahekordistava doosi kontseptsioonDoos mis kahekordistab spontaansete mutatsioonide tasetDoos mis kahekordistab spontaansete mutatsioonide taset

1.56 Sv (arvesse võeti nurisünnitused, suuremad 1.56 Sv (arvesse võeti nurisünnitused, suuremad kaasasündinud väärarendid, surm esimesel elunädalal või kaasasündinud väärarendid, surm esimesel elunädalal või lapseeas, sugukromosoomide aneuploidia)lapseeas, sugukromosoomide aneuploidia)

Loomulik mutatsioonLoomulik mutatsioon

kromosoomides talletatud geneetiline kromosoomides talletatud geneetiline informatsioon sarnaneb matriitsi või koodigainformatsioon sarnaneb matriitsi või koodiga

vaatamata kahjustuse kõrvaldamise vaatamata kahjustuse kõrvaldamise mehhanismidele võimalik täielikult kahjustada mehhanismidele võimalik täielikult kahjustada geneetilist koodigeneetilist koodi

moondunud info kandub edasi nagu oleks moondunud info kandub edasi nagu oleks tegemist alginfogategemist alginfogainfo teisenemine toimub sugurakus info teisenemine toimub sugurakus –– pärilikud pärilikud algsest mutatsioonist tingitud defekt võib säilida algsest mutatsioonist tingitud defekt võib säilida läbi mitmete generatsioonideläbi mitmete generatsioonide

Page 9: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

9

Loomulik mutatsioonLoomulik mutatsioon

pärilikud mutatsioonid pärilikud mutatsioonid –– ‘kahjulikud ja kasulikud’‘kahjulikud ja kasulikud’

Kahjulikud elimineeruvad järkjärgult Kahjulikud elimineeruvad järkjärgult populatsioonist, kuna kahjustusega indiviididel populatsioonist, kuna kahjustusega indiviididel on väiksem tõenäosus saada järglasi on väiksem tõenäosus saada järglasi

keskmiselt kahjustavad mutatsioonid võivad keskmiselt kahjustavad mutatsioonid võivad püsida generatsioonepüsida generatsioone

kasulikud mutatsioonid on aidanud meil saada kasulikud mutatsioonid on aidanud meil saada nendeks, kes me oleme praegunendeks, kes me oleme praegu

Loomulik mutatsioonLoomulik mutatsioon

paljudel ainetel ja välisteguritel on mutageensed paljudel ainetel ja välisteguritel on mutageensed omadused omadused

muutused sugurakkudes võivad tekkida välise muutused sugurakkudes võivad tekkida välise kahjustuseta kahjustuseta

66--9% kõigist elusalt sündinud lastest on 9% kõigist elusalt sündinud lastest on tõsisemaid pärilikke kõrvalekaldeid tõsisemaid pärilikke kõrvalekaldeid

looduslikul foonil väike osa mutatsioonide tekkes looduslikul foonil väike osa mutatsioonide tekkes

suurimad ohud peituvad kemikaalidessuurimad ohud peituvad kemikaalides

Eksperimentaalsed Eksperimentaalsed mutatsioonidmutatsioonid

iioniseerivaoniseeriva kiirgusekiirguse mutageennemutageenne võimevõimeavastatiavastati 19271927.. aa.. puuviljakärbsegapuuviljakärbsega tehtudtehtudkatsetkatseteesshhiljemiljem katsedkatsed hiirtega,hiirtega, etet määratamäärata muutusimuutusikiiritusjärgsetekiiritusjärgsete mutatsioonidemutatsioonideesinemissageduseesinemissagedusesseeksperimentidesksperimentides kasutatikasutati ~~ miljonmiljon hiirthiirtisegiisegi siissiis olioli tulemusitulemusi keerulinekeeruline tõlgendadatõlgendada

Loomkatsete tulemusedLoomkatsete tulemused

eerinevadrinevad mutatsioonitüübidmutatsioonitüübid erinesiderinesid tunduvalttunduvalttundlikkuselttundlikkuselt kiiritusekiirituse suhtessuhtes

loomulikuloomuliku mutatsioonitasememutatsioonitasemekahekordistamisekskahekordistamiseks olioli vajavaja 00..11--22..00 SvSvkindlakindla doosidoosi puhusedpuhused muutusedmuutused olidolidsagedasemadsagedasemad isastelisastel katseloomadelkatseloomadelkkuiui katseloomadekatseloomade paaritamisepaaritamise jaja kiiritusekiiritusevahelevahele jäetijäeti piisavpiisav ajavahe,ajavahe, siissiis mutatsioonidemutatsioonidetasetase kahaneskahanes minimaalseksminimaalsekskiirituskiiritus teatudteatud ajavahemikuajavahemikuss -- efektefekt vväiksemäiksemkuikui ühekordseühekordse samasama suuresuure doosidoosigaga

Mutatsioonid inimestelMutatsioonid inimestel

iinimesenimese mutatsioonitasetmutatsioonitaset raskeraske mõõtamõõta

kromosoomimutatsioonkromosoomimutatsioonidid avalduvadavalduvadfenotüüfenotüübbiiss allesalles homosügootidelhomosügootidelenamusenamus mutatsioonemutatsioone onon vägaväga väikesedväikesed jajavägaväga raskeraskestisti mõõmõõdetavaddetavadmmutatsioonutatsioonideide uuriuurimisemise võimalusvõimalus -- seselgitadlgitadaaeeleel--soodumusisoodumusi haigustelehaigustelekkuidasuidas tõestadada,tõestadada, etet mutatsioonmutatsioon onon kiirgusekiirgusetoimesttoimest

kaskas patsiendipatsiendi südamehaigussüdamehaigus onon subtiilsesubtiilsemutatsioonimutatsiooni võivõi keskkonnastressikeskkonnastressi tulemustulemus

Pärilikud muutusedPärilikud muutused

uuringugrupiks H&N ellujäänute järglaseduuringugrupiks H&N ellujäänute järglased

eelsoodumus leukeemiasse haigestumiseks eelsoodumus leukeemiasse haigestumiseks sagedasem vaimne mahajäämussagedasem vaimne mahajäämuspeale rünnakuid eostatud ja sündinud laste grupis ei peale rünnakuid eostatud ja sündinud laste grupis ei ole täheldatud kõrvalekaldeid looduslikust foonist ole täheldatud kõrvalekaldeid looduslikust foonist tingitud mutatsioonide tasemesttingitud mutatsioonide tasemest

uuritute arv (30 tuhat kiiritatud vanema järglast) liiga uuritute arv (30 tuhat kiiritatud vanema järglast) liiga väike usaldusväärse statistilise analüüsi tegemiseksväike usaldusväärse statistilise analüüsi tegemiseks

mõni mutatsioon võib ilmneda alles mitme põlvkonna mõni mutatsioon võib ilmneda alles mitme põlvkonna pärastpärasttuleb toetuda loomkatsete andmetele tuleb toetuda loomkatsete andmetele

Page 10: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

10

Kiirgusest tingitud pärilik riskKiirgusest tingitud pärilik risk

pärilike muutuste ilmnemise risk järgnevas 2 pärilike muutuste ilmnemise risk järgnevas 2 põlvkonnas peale mõlema vanema kiiritust on põlvkonnas peale mõlema vanema kiiritust on arvestuslikult 1% 1 Sv kohtaarvestuslikult 1% 1 Sv kohta

kehtib dooside kohta, mida vanemad saavad kehtib dooside kohta, mida vanemad saavad esimesest elupäevast kuni viimase lapse soetamiseniesimesest elupäevast kuni viimase lapse soetamiseni

ükskõik millisel kiiritusdoosil peale viimase lapse ükskõik millisel kiiritusdoosil peale viimase lapse eostamist puudub tähendus pärilikkuse seisukohast eostamist puudub tähendus pärilikkuse seisukohast (võimalikke mutatsioone ei kanta edasi)(võimalikke mutatsioone ei kanta edasi)proportsionaalsuse printsiip proportsionaalsuse printsiip -- vanemate doos saavad vanemate doos saavad 1 mSv 1 Sv asemel 1 mSv 1 Sv asemel -- tõsiste pärilike muutuste risk tõsiste pärilike muutuste risk järglastel tuhandik 1%järglastel tuhandik 1%

Somaatiliste rakkude Somaatiliste rakkude mutatsioonid ja vähkmutatsioonid ja vähk

Hilised muutused saavad ilmneda ainult Hilised muutused saavad ilmneda ainult paljunevatel somaatilistel rakkudel. Tundlikumad paljunevatel somaatilistel rakkudel. Tundlikumad on kiirelt paljunevad rakud. Muutused ühe raku on kiirelt paljunevad rakud. Muutused ühe raku kromosoomi struktuuris kantakse üle selle raku kromosoomi struktuuris kantakse üle selle raku tütarrakkudele. Kiiritus võib rikkuda rakkude tütarrakkudele. Kiiritus võib rikkuda rakkude delikaatset keemilist tasakaalu põhjustades delikaatset keemilist tasakaalu põhjustades muutusi rakkude paljunemise kiiruses või hoopis muutusi rakkude paljunemise kiiruses või hoopis hävitada kiiritatud raku. hävitada kiiritatud raku. Somaatilise raku sellise käitumise põhjuseks on Somaatilise raku sellise käitumise põhjuseks on mutatsioon. Sugurakkude puhul kandub mutatsioon. Sugurakkude puhul kandub mutatsioon üle järglastele ja kahjustus ilmneb mutatsioon üle järglastele ja kahjustus ilmneb järglastel. Somaatiline mutatsioon on järglastel. Somaatiline mutatsioon on tähenduslik ainult konkreetsele indiviidile.tähenduslik ainult konkreetsele indiviidile.Kui mutatsioon tingib somaatilise raku Kui mutatsioon tingib somaatilise raku

RiskimudelidRiskimudelid

absoluutne riskimudelabsoluutne riskimudel–– kiirituse tulemusena tekib rohkem vähijuhte kiirituse tulemusena tekib rohkem vähijuhte (ennustab lisajuhtude arvu)(ennustab lisajuhtude arvu)

relatiivne riskimudelrelatiivne riskimudel–– tavapärase vähkihaigestumise sagedus tavapärase vähkihaigestumise sagedus suureneb vastavalt vanusele (ennustab suureneb vastavalt vanusele (ennustab haigestumise kasvu protsenti)haigestumise kasvu protsenti)

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

Paljud möödunud sajandi alguse teadlased surid Paljud möödunud sajandi alguse teadlased surid nahanaha--ja luuvähki või leukeemiasse.ja luuvähki või leukeemiasse.

Kahekümnendatel aastatel kasutati kellade Kahekümnendatel aastatel kasutati kellade numbrilaudade värvimiseks raadiumitnumbrilaudade värvimiseks raadiumitRaadium ladestus luudes ja värvijatel tekkisid 8 Raadium ladestus luudes ja värvijatel tekkisid 8 -- 40 40 aasta möödudes luukasvajad. aasta möödudes luukasvajad. Raadiumi sisaldanud värvi kasutanud isikuid Raadiumi sisaldanud värvi kasutanud isikuid jälgides ja uurides, tehti kindlaks, et mida suurem oli jälgides ja uurides, tehti kindlaks, et mida suurem oli doos, seda rohkem esines uuritute hulgas vähki doos, seda rohkem esines uuritute hulgas vähki haigestumisthaigestumistUraanikaevurid Uraanikaevurid –– radoon (gaas, poolestusaeg 3.8p)radoon (gaas, poolestusaeg 3.8p)

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

UK 6500 anküloseeriva spondüliidiga patsienti UK 6500 anküloseeriva spondüliidiga patsienti raviti röntgenkiirgusega. Keskmine doos oli 3 Gy raviti röntgenkiirgusega. Keskmine doos oli 3 Gy . 6500 patsiendist 30 tekkis leukeemia, oodatud . 6500 patsiendist 30 tekkis leukeemia, oodatud leukeemiate arv nii suures grupis oleks olnud 7leukeemiate arv nii suures grupis oleks olnud 7

RöRö--kiirgusega ravitud tüümuse suurenemine kiirgusega ravitud tüümuse suurenemine lastel 1.2 lastel 1.2 -- 60Gy60Gy

sõlmelised muutused ja KN vähk, kuna asub sõlmelised muutused ja KN vähk, kuna asub tüümuse lähedaltüümuse lähedal

Marshalli saarte ohvridMarshalli saarte ohvrid

termotuumapommi katsetused 1. märtsil termotuumapommi katsetused 1. märtsil 1954.a. Bikini Atollil1954.a. Bikini Atollil

Ümberkaudsed saared saastusidÜmberkaudsed saared saastusid

KN doosid 2.8 KN doosid 2.8 –– 21 Gy21 Gy

Lastel suurem haigestumus KN vähkiLastel suurem haigestumus KN vähki

Page 11: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

11

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

ligi 80 000 H&N ohvrit on hoolega uuritudligi 80 000 H&N ohvrit on hoolega uuritudellujäänutest 126 surid leukeemiasseellujäänutest 126 surid leukeemiassehaigestumus kaks korda suurem, kui haigestumus kaks korda suurem, kui samasuuruses grupis eeldakssamasuuruses grupis eeldaksleukeemia teke oli seotud ohvri asukohaga leukeemia teke oli seotud ohvri asukohaga plahvatushetkelplahvatushetkel

sõltuvus kiiritusdoosistsõltuvus kiiritusdoosistkõrgem leukeemiate teke suuremaid doose kõrgem leukeemiate teke suuremaid doose saanute grupissaanute grupis

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

See tõestab doosi ja toime vahelist See tõestab doosi ja toime vahelist sõltuvust sõltuvust -- mida suurem on doos, seda mida suurem on doos, seda suurem on risk.suurem on risk.

Samuti suurenes haigestumine maoSamuti suurenes haigestumine mao--, , kopsukopsu-- ja rinnavähki. Need tekkisid hulk ja rinnavähki. Need tekkisid hulk aega hiljem ja kuna jälgimine jätkub, aega hiljem ja kuna jälgimine jätkub, avastatakse uusi vähijuhte ka veel praeguavastatakse uusi vähijuhte ka veel praegu

Kiirgusest põhjustatud vähid Kiirgusest põhjustatud vähid inimestelinimestel

Jaapani aatompommi ohvrite uurimisel saadud Jaapani aatompommi ohvrite uurimisel saadud andmed näitavad, et on olemas kindel andmed näitavad, et on olemas kindel ajavahemik (latentsiperiood) kiiritada saamise ja ajavahemik (latentsiperiood) kiiritada saamise ja sellest tekkinud vähist põhjustatud surma vahel. sellest tekkinud vähist põhjustatud surma vahel. Keskmine latentsiperiood leukeemia puhul on 10 Keskmine latentsiperiood leukeemia puhul on 10 aastat, teiste vähkide puhul enam kui 20 aastat. aastat, teiste vähkide puhul enam kui 20 aastat. Isegi praegu, kui pommiplahvatustest on Isegi praegu, kui pommiplahvatustest on möödas üle 50 aasta, esineb nendes möödas üle 50 aasta, esineb nendes piirkondades ikka veel keskmisest kõrgemat piirkondades ikka veel keskmisest kõrgemat haigestumist vähki haigestumist vähki

Kilpnäärme vähkKilpnäärme vähk

Kiirgus võib tekitata KNKiirgus võib tekitata KN--vähki lastel ja noorukitelvähki lastel ja noorukitel

Välise kiirguse KN vähki tekitavat mõju on Välise kiirguse KN vähki tekitavat mõju on uuritud tüümuse ja akne kiirgusravi ravi saanud uuritud tüümuse ja akne kiirgusravi ravi saanud lastellastelSisemise kiirguse toimet on uuritud TSisemise kiirguse toimet on uuritud Tššernobõli ja ernobõli ja Marshalli saarte elanikelMarshalli saarte elanikelVäline kiirgus ei suurenda oluliselt KN vähi riski Väline kiirgus ei suurenda oluliselt KN vähi riski täiskasvanuteltäiskasvanutel

TšernobõlTšernobõl

49360 Pripjatist49360 Pripjatist

85640 30 km tsoonist85640 30 km tsoonist

keskmine doos 0.12 Svkeskmine doos 0.12 Sv

24 000 24 000 -- 0.45 Sv0.45 Sv

111 000 111 000 -- 0.03 0.03 -- 0.06 Sv0.06 Sv

jood ja tseesiumjood ja tseesium

TagajärjedTagajärjed

1996. a. 700 kilpnäärmevähki1996. a. 700 kilpnäärmevähki

haigestumise tõusu põhjused ?haigestumise tõusu põhjused ?–– krooniline joodipuuduskrooniline joodipuudus

–– geneetiline eelsoodumusgeneetiline eelsoodumus

–– vanus kiirituse ajalvanus kiirituse ajal

võrdlus H&N andmetegavõrdlus H&N andmetega

Page 12: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

12

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele ekstrapoleerimineväikestele doosidele ekstrapoleerimine

inimestel,inimestel, keskes onon saanudsaanud kiiritadakiiritada suurtesuurte(kuni(kuni paarpaar Gy)Gy) doosidega,doosidega, tekibtekib mõnemõne ajaajamöödumiselmöödumisel erinevaiderinevaid vähivormevähivormemadalamadala LETLET--gaga kiirgusekiirguse doosiddoosid saadunasaadunapikapika ajaaja jooksuljooksul (näit(näit aasta)aasta) onon väiksemaväiksematoimegatoimega kuikui samasama doosdoos saadunasaaduna mõnemõnetunnitunni jooksuljooksulKõrgeKõrge LETLET--igaiga kiirgustekiirguste puhulpuhul onon vastupidivastupidi

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele ekstrapoleerimineväikestele doosidele ekstrapoleerimine

bioloogilisebioloogilise toimetoime tugevustugevus polepole täpselttäpseltproportsionaalneproportsionaalne saadudsaadud doosigadoosiga

väiksemateväiksemate doosidedooside bioloogilinebioloogiline toimetoime muutubmuutubjärjestjärjest vähemvähem ”efektiivseks””efektiivseks”EtEt üleüle kandakanda riskiriski suurustsuurust suureltsuurelt doosiltdoosilt jajadoosidoosi--tasemelttasemelt väikeseleväikesele doosiledoosile jajadoositasemeledoositasemele kasutataksekasutatakse doosidoosi jajadoositasemedoositaseme efektiivsuseefektiivsuse faktoritfaktorit ee DDTEFDDTEF (ingl(ingl..DDREF)DDREF)MadalaMadala LETLET--igaiga kiirgustelekiirgustele onon soovitusliksoovituslikDDTEF=DDTEF=22

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele ekstrapoleerimineväikestele doosidele ekstrapoleerimine

KuiKui 1010 inimestinimest võtavadvõtavad igaüksigaüks 100100 tablettitablettiaspiriiniaspiriini korraga,korraga, siissiis vähemaltvähemalt 99 neistneist surebsureb

suursuur doositase,doositase, millemille puhulpuhul võibvõib tõmmatatõmmataparelleeliparelleeli aatompommiohvriteaatompommiohvrite kiirguskiirguseegagakuikui 10001000 tabletti,tabletti, jagadajagada 10001000 inimeseinimese vahel?vahel?SellineSelline jaotuminejaotumine oleksoleks sarnanesarnane kiirgussfäärikiirgussfääritöötajatetöötajate doosidega,doosidega, kuskus suursuur hulkhulk inimesiinimesi saabsaabvägaväga väikeseväikese kiirgusdoosikiirgusdoosiKasutadesKasutades lineaarsetlineaarset ekstrapoleerimistekstrapoleerimistsaaksimesaaksime ikkagiikkagi 99 surnutsurnut

Vale,Vale, keegikeegi eiei suresure 11 tabletitableti aspiriiniaspiriini võtmisestvõtmisest

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele ekstrapoleerimineväikestele doosidele ekstrapoleerimine

KiirguseKiirguse toimetoime puhulpuhul aaspiriinispiriini--analoogiatanaloogiatkasutadeskasutades tekibtekib ilmneilmne viga,viga, mismis viitabviitab asjaoluleasjaolule,,etet–– ppaljudealjude ravimiteravimite puhulpuhul eksisteeribeksisteerib kindelkindel lävidoos,lävidoos,millestmillest väiksemateväiksemate doosidedooside kasutaminekasutamine ononnormaalselenormaalsele inimeseleinimesele absoluutseltabsoluutselt ohutuohutu

–– sselliselellisel juhuljuhul eiei saasaa suuresuure doosidoosi efekteefekte ekstrapoleeridaekstrapoleeridaväikesteleväikestele doosideledoosidele

KiirguseKiirguse põhjustatudpõhjustatud vähivähi tekkeltekkel kindlatkindlat lävidoosilävidoosiotseseltotseselt eiei ilmneilmne

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele väikestele doosidele ümberarvestaümberarvestaminemine

AspiriiniAspiriini üledoseerimiselüledoseerimisel surebsureb ohverohver seetõttu,seetõttu, etettematema maksmaks jaja neerudneerud polepole võimelisedvõimelised piisavaltpiisavaltkiirestikiiresti organismiorganismi ravimistravimist puhastamapuhastama

KuidKuid–– kehaskehas polepole ühtagiühtagi spetsiifilistspetsiifilist organit,organit, millemilleülesandeksülesandeks oleksoleks kõrvaldadakõrvaldada kiirgusekiirguse pooltpoolt tekitatudtekitatudkahjustusikahjustusi

–– täiestitäiesti kahjututkahjutut kiirgusdoosikiirgusdoosi polepole olemasolemas

–– vvõimalik,õimalik, etet vähitekkevähitekke lävidooslävidoos onon olemas,olemas, kuidkuid seniniseninipolepole tematema olemasoluolemasolu kindlaltkindlalt tõestatudtõestatud

Suurte kiirgusdooside toimete Suurte kiirgusdooside toimete väikestele doosidele väikestele doosidele ümberarvestaümberarvestaminemine

onon kindlamkindlam eeldada,eeldada, etet kaka kõigekõige väiksemväiksem doosdoos võibvõibkahjustadakahjustada (kuigi(kuigi vägaväga väikeseväikese tõenäosusega)tõenäosusega)

SeetõttuSeetõttu tulekstuleks kaka kõigekõige väiksemastväiksemast mittevajalikustmittevajalikustkiirgusdoosistkiirgusdoosist hoidudahoidudaSellistSellist toimettoimet nagunagu vähivähi tekkiminetekkimine jaja geneetilinegeneetilinekahjustuskahjustus peetaksepeetakse stohhastilisteks,stohhastilisteks, ee juhuslikeksjuhuslikeksneidneid vallandavvallandav muutusmuutus tekibtekib juhuslikultjuhuslikult jaja muutusemuutusetekkimisekstekkimiseks polepole lõplikkulõplikku lävidoosilävidoosiSamutiSamuti eiei sõltusõltu vähivähi võivõi geneetilisegeneetilise kahjustusekahjustuseraskusasteraskusaste doosidoosi suurusest,suurusest, ainultainult tõenäosus,tõenäosus, etetvastavvastav muutusmuutus tekib,tekib, suurenebsuureneb doosidoosi kasvadeskasvades

Page 13: Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi

15.05.2009

13

Stohhastilise toime ilmnemise Stohhastilise toime ilmnemise arvatav tõenäosusarvatav tõenäosus

Eksponeeritud

elanikkond

Kahjustus (% Sv kohta)

Fataalne

vähk

Mitte-

fataalne

vähk

Raske

pärilik

kahjustus

Kokku

Täiskasvanud

kiirgustöötajad

Kogu

elanikkond

4.0

5.0

0.8

1.0

0.8

1.3

5.6

7.3

Stohhastilise toime ilmnemise Stohhastilise toime ilmnemise arvatav tõenäosusarvatav tõenäosus

Tabelist lähtub, et kui kogukeha doos on Tabelist lähtub, et kui kogukeha doos on 1Sv, siis eksponeeritul on 4% võrra 1Sv, siis eksponeeritul on 4% võrra suurem tõenäosus haigestuda aastaid suurem tõenäosus haigestuda aastaid peale kiiritust surmaga lõppevasse vähki. peale kiiritust surmaga lõppevasse vähki. Sõna suurem kasutatakse seetõttu, et Sõna suurem kasutatakse seetõttu, et tavaliselt on inimese vähki suremise tavaliselt on inimese vähki suremise võimalus 20võimalus 20--25%, see 4% lisanduks25%, see 4% lisanduks

Kiirgusest põhjustatud kataraktKiirgusest põhjustatud katarakt

KataraktKatarakt onon silmaläätsesilmaläätse transparentsusetransparentsuse languslangus võivõikaduminekadumine.. TavaliseltTavaliselt kaasnebkaasneb kataraktkatarakt vananemisega,vananemisega,sagelisageli onon kaka mitmetemitmete ainevahetustainevahetust häirivatehäirivate haigustehaiguste (nt(ntdiabeet)diabeet) tüsistusekstüsistuseks..SilmaläätsSilmalääts onon eripäraneeripärane selleselle poolest,poolest, etet taltal puudubpuudubkahjustatudkahjustatud rakkuderakkude asendamiseasendamise võimalusvõimalus.. SeegaSeegakahjustatudkahjustatud läbipaistmatuksläbipaistmatuks muutunudmuutunud rakkerakke eiei asendataasendataloomulikulloomulikul teelteel..ErinevaltErinevalt vähivähi tekkesttekkest onon agaaga kiirguselkiirgusel kataraktikatarakti tekkekstekkekskindelkindel lävidooslävidoos.. KuiKui kogukogu eluelu jooksuljooksul saadudsaadud silmaläätsesilmaläätsekiirgusdooskiirgusdoos onon väiksemväiksem kuikui 77..55 Sv,Sv, eiei tekiteki sellistsellist läätseläätsehägustumisthägustumist kiirgusekiirguse toimel,toimel, mismis võiksvõiks halvendadahalvendadanägemistnägemist..

Kiirguse toimet, millel on kindel lävidoos, Kiirguse toimet, millel on kindel lävidoos, nimetatakse deterministlikuks e määratud nimetatakse deterministlikuks e määratud

KataraktKatarakt

Silmalääts on Silmalääts on hägustunudhägustunud

Silmapõhjale satub Silmapõhjale satub vähem valgustvähem valgust