OPŠTE KARAKTERISTIKE JONIZUJUĆEG ZRAČENJA - PRIKAZ SLUČAJA

Svetlana Banović, Tatjana Marinković

Visoka zdravstveno sanitarna škola strukovnih studija VISAN Beograd Sažetak: Primena jonizujućeg zračenja u svim domenima života savremenog coveka (medicini, tehnologiji, industriji, nauci, energetici), zahteva permanentni stručni nadzor i upravljanje izvorima jonizujućeg zračenja u skladu sa bazicnim principima sigurnosti i primenom mera zaštite. I pored edukacija o samoj prirodi jonizujućeg zračenja, nacinu dejstva i štetnim biološkim efektima oštećenja koje ono prouzrokuje u organizmu, profesionalno izložena lica veoma često subjektivno odbacuju potencijalne opasnosti kojima su izlozeni, nepridržavanjem mera zaštite i direktnom izlaganju jonizujućem zračenju. PRIKAZ SLUČAJA nastanka, toka i progresije hroničnog limfocitnog tireoiditisa - Thyroiditis Hashimoto kod lica profesionalno izloženog jonizujućem zračenju: Pacijentkinja nikada nije koristila zaštitnu kragnu, cak i nakon prvih subjektivnih tegoba, pri cemu je iz eutireoznog hormonalnog statusa, nakon perioda od pet godina forsiranog izlaganja X zračenju tokom rada u Rtg kabinetu (Rtg grafije i Rtg pregledi metodama prosvetljavanja) došlo do naglog pogoršanja zdravstvenog stanja. Kod pacijentkinje su se pojavili kliničko laboratorijski znaci oboljenja štitne žlezde upalnog karaktera uz prateću tireotoksikozu (Hashitoxicosis). Nakon urgentne terapije, uvodjenja u stabilno stanje – remisiju, pacijentkinja prestaje sa radom u zoni jonizujućeg zračenja. Pet meseci kasnije pacijentkinja ulazi u hipotireozu, nakon čega se uvodi supstituciona terapija levotiroksinom, bez progresije oboljenja u periodu od 10 godina nakon tireotoksične krize. Ovaj slučaj sugeriše na mogući potencirajući uticaj dejstva jonizujućeg zračenja u fulminantnosti razvoja kliničko laboratorijskih i objektivnih parametara razvoja bolesti štitne žlezde s obzirom na njenu radiosenzitivnost. Kod lica koja su profesionalno izložena dejstvu jonizujućeg zračenja ukoliko se ne pridrzavaju mera zaštite u ovom slučaju –zaštite podrucja štitne žlezde, moze doći do oštećenja iste. Ključne reči: jonizujuće zračenje, Hashimoto tireoditis

COMPLETE CHARACTERISTICS OF IONIC RADIATION - CASE REPORT

Abstract: Application of the ionic radiation in all aspect of modern life (medicine, technology, industry, science, energetic) require a permanent expert control as well as the management of ionic radiation sources in accordance with basic safety principles and application of safety measures. Despite the education regarding the nature of ionic radiation, its action mode and biological damage induced in an exposed organism, professionally exposed persons very often disregard a potential treat and ignore protection measures. CASE REPORT: Female patient never used a protective thyroid collar, even upon first subjective symptoms of hypothyroism. Upon five years of a constant exposition to X-ray during her work in Roentgen cabinet, patient’s health condition significantly worsen and clinical symptoms of clinical and laboratory symptoms of inflammatory thyroid disease with thyreotoxicosis (Hashitoxocosis) appeared. Upon an urgent intervention and stabilization of patient’s condition - remission, patient ended work in ionic radiation zone. Only five months later, patient entered permanent hypothyreosis.

Currently, patient is receiving a subštitution therapy of levothyroxine and disease did not progress for 10 years after the thyreotoxic crisis. This case suggests the role of ionic radiation in fulminate development of thyroid gland disease. This is in line with reported radiosensitivity of this gland. Persons professionally exposed to ionic radiation, if they are not fulfilling requirements of radiation protection, are in great risk of the intense thyroid gland damage. Key words: ionic radiation, Hashimoto thyreoditis Uvod

Jonizujuće zračenje je radijacija koja ima dovoljno energije da izvrsi jonizaciju pri prolasku kroz materiju. Po svojoj prirodi jonizujuće zračenje moze biti elektromagnetno (X zračenje, Gama zračenje) i korpuskularno (Alfa zračenje, Beta zračenje, elektronsko, protonsko, jonsko, neutronsko). Izvori jonizujućeg zračenja mogu biti prirodni i veštački.

Jonizujuće zračenje iz prirodnih izvora potiče od kosmičkog zračenja (kosmički zraci), radionuklidi iz kosmosa, radionuklidi iz zemaljskih izvora. Spontanom nuklearnom transformacijom nastaju Alfa zračenje, Beta zračenje (korpuskularne prirode) i Gama zračenje (fotonske prirode). Dejstvo na žive organizme ispoljava se eksternim i internim putem. U toku evolutivnog razvoja živog sveta prirodno jonizujuće zračenje je oduvek imalo svoj uticaj, a biološki mehanizmi organizma su se adaptirali.

Veštački izvori jonizujućeg zračenja mogu se svrstati u nekoliko grupa: nuklearne eksplozije; nuklearna energetika; medicinski izvori; i drugi izvori.

Ako smo uspeli da proizvedemo jonizujuće zračenje moramo biti sposobni da razumemo kolika je nača odgovornost ne samo za humanu populaciju već za ceo živi svet i našu planetu. Ovladavanje energetskom silom jonizujućeg zračenja zahteva omasovljenje informacija i stalnu edukaciju stanovništva kako bi se vodilio računa o korisnim svrhama al ii izuzetno teškim posledicama primene jonizujujćeg zračenja kod slučajne (iz neznanja) ili namerne zloupotrebe ove energije. Merenje nivoa kontaminacije radionuklidima u životnoj sredini, primena preventivnih mera uz pridržavanje zakonskih normi je od krucijalne važnosti za očuvanje životne sredine i živog sveta.

Zakonodavni sistemi država širom sveta vredno rade na utvrdjivanju normi i propisa u vezi sa zaštitom od jonizujućeg zračenja-adekvatni zakoni o zaštiti od jonizujućeg zračenja. Preporuke IAEA (Medjunarodne agencije za atomsku energiju) u vezi sa standardima sigurnosti i zaštitom od jonizujućeg zračenja, preporuke ICRP (Medjunarodne komisije za radiolosku zaštitu), propisi EU. Zakonska regulativa u vezi sa područjem jonizujućeg zračenja omogućava kvalitetnu saradnju, a takodje i usaglašavanje svih mera na medjudržavnom planu jer pitanje jonizujućeg zračenja je danas sve vise pitanje globalnih razmera.

Šta je benefit uredjenosti zakonodavnih normi, postovanje i sprovodjenje istih? To je pre svega izbegavanje svih štetnih radiobioloških efekata, očuvanje zdravlja živog sveta i ravnoteže u eko sistemu koji je osnova naseg opstanka. Danas se čovek kao jedinka ne izlaže samo prirodnom jonizujućem zračenju, kojem je bio izložen hiljadama godina, on se izlaže posledičnom jonizujućem zračenju od strane veštačkih izvora jonizujućeg zračenja.

Najmasovnija primena jonizujućeg zračenja u svakodnevnom životu je u medicini. U okviru iste danas se koriste dijagnosticke procedure primenom X zračenja (rendgenografije, Rtg metode prosvetljavanja, kompjuterizovana tomografija, endografske metode kontrastne rendgenografije, interventne radiologije…). Savremena radioterapija podrazumeva primenu X zračenja kod ortovoltažne teleradioterapije, primenu visokoenergetskih X zraka kod fotonske supervoltažne teleradioterapije, primenu brzih elektrona, neutrona, protona, jona helijuma, teskih jona, kod korpuskularne supervoltazne terapije. Značajna je primena radionukleida (Co60), kod fotonske supervoltažne teleradioterapije, od ogromne terapijske važnosti je primena radionukleida u brahiterapiji, nuklearnoj medicini.

Radiobioloska izučavanja uspela su da definišu tok radijacionog oštećenja, nivo i stepen oštećenja celije, tkiva pod dejstvom jonizujućeg zračenja. Poznato je da oštećenje tkiva moze biti subletalno, potencijalno letalno i letalno. Tkiva se u odnosu na osetljivost prema jonizujućem zračenju dele na radiosenzitivna, relativno radiosenzitivna i radiorezistentna. Sama radiosenzitivnost zavisi od bioloških osobina tkiva ali i od prisustva kiseonika, temperature, vrednosti LET koji ima

radijacija. Svaki organizam ima svoj imunološki status čija deficijencija pogoduje štetnom dejstvu radijacije. Od značaja je topografska raspodela doze apsorbovanog zračenja, vremenska raspodela. Važno je biti upoznat sa stohastičnim i determinističkim efektima jonizujućeg zračenja. Zdravstveni aspekti proučavaju akutnu i hroničnu radijacionu bolest, somatska oštećenja, teratogena i genetska oštećenja uzrokovana dejstvom jonizujućeg zračenja.

Mehanizam delovanja jonizujućeg zračenja na bioloski supstrat ostvaruje se direktnim efektom (teorija mete) i indirektnim efektom (teorija slobodnih radikala), a za rezultat ima promenu funkcionalnog, metabolickog stanja ćelije. Veoma značajna posledica je lezija genetskog materijala – mutacija, koja može biti mutacija u somatskim celijama - izmene u genetskom programu, pri cemu se promene prenose na ćerke ćelije tj. tkivo, ili mutacije u polnim ćelijama koje se prenose se na nove polne ćelije, a u slučaju oplodnje na potomstvo. Ćelija poseduje reapir enzimski sistem, ali ako je isti sam ugrožen dejstvom radijacije ili ako su oštećenja uzrokovana dejstvom jonizujućeg zračenja obimna, ne može doći do obnove DNK, a promene su ireverzibilne.

Da bismo izbegli štetne radiobioloske efekte radijacije, predupredili mnogobrojna oboljenja indukovana jonizujucim zračenjem, razvijen je čitav protokol sigurnosnih i zaštitnih mera u odnosu na primenjenu vrstu jonizujućeg zračenja.

Mere zaštite od jonizujućeg zračenja u medicini podrazumevaju pre svega pridržavanje principa optimizacijije i opavdanosti primenjene doze, gradjevinsko prostorne faktore zaštite, tehničke elemente zaštite, zaštitu profesionalno izloženih lica i zaštitu pacijenata, pri čemu je neophodna stručnost u radu, vrhunska edukacija kadrova. Sva lica koja su izložena jonizujućem zračenju dužna su da se pridrzavaju mera zaštite, a takodje neophodno je da ispunjavaju zdravstvene uslove koji su predvidjeni zakonom. Pregledi zaposlenih koje vrši ovlašćena ustanova obavezni su pre stupanja na rad u zoni jonizujućeg zračenja, a potom najmanje jedanput godišnje. Obuhvataju opšti klinički pregled sa iscrpnim anamnestičkim podacima, laboratorijske analize, klinički pregled, analiziranje hromozomskih aberacija, analiziranje binuklearnih limfocita, oftalmološki pregled, kapilaroskopski pregled, ginekološki pregled (žene), pregled psihologa, neuropsihijatra.

Sa izvorima jonizujućeg zračenja ne smeju raditi lica koja boluju od hematoloških oboljenja, koja boluju ili su

bolovala od malignih bolesti, koja boluju od bolesti imunog sistema, koja koja imaju evolutivna oboljenja očnog sočiva, boluju od težih endokrinih bolesti, tezih duševnih bolesti, boluju od težih nervnih oboljenja, boluju od bolesti zavisnosti, koji imaju teža oboljenja kože, a takodje ako nadležni lekar za kontrolu zdravstvenog stanja profesionalno izloženih lica jonizujućem zračenju utvrdi da postoji neko drugo organsko oboljenje koje je kontraindikacija za rad u zoni jonizujućeg zračenja. Neophodno je sprovodjenje dozimetrijskih merenja od strane referentne ustanove, kontrola kvaliteta rada izvora jonizujućeg zračenja.

Štetno dejstvo jonizujućeg zračenja pokazano je za više različitih tipova ćelija. Visoku radiosenzitivnost pokazale

su parenhimalne i endokrine ćelije štitne žlezde. Već dugo se u medicini koristi raditerapija u cilju tretiranja različitih poremećaja štitne žlezde, pre svega malignih, budući da je pokazano da zračenje dovodi do apoptoze malignih tioridalnih ćelija. Sa druge strane, postoji jasno pokazana veza izmeju zračenja i pojave tumora štitne žlezde. Pored eksperimentalnih dokaza koji potvrdjuju vezu izmedju pojave tumora štitne žlezde i zračenja, dragoceni podaci dobijeni su posle tragičnog incidentnog ozračivanja velike populacije ljudi u Černobilskoj katastrofi, gde je pokazano da je zračenje dovelo do značajno povećane incidente tumora štitne žlezde. Mehanizam dejstva je pripisan mutacijama i hromozomalnim rearanžmanima onkogena kao što su RET/PTC. Sa druge strane, pokazano je i pogubno dejsto malih ponovljenih doza zračenja, gde se mehanizam dejstva ponovo bazira na ireverzibilnim promenama DNK.

Dok je uloga jonizujućeg zračenja u malignim transformacijama ćelija štitne žlezde solidno ustanovljena, uloga

jonizujućeg zračenja u genezi autoimunih poremećaja rada štitne žlezde je manje ispitivana. Autoimunski poremećaji štitne žlezde su medju najčešćim poremećajima ovog tipa. Oni uključuju kako humoralne tako i ćelijske mehanizme i izazivaju spektar simptoma, uključujući hipertireozu (najčešće indukovanu dejstvom autoimunih antitela na receptore za TSH, kao u slučaju Graves-ove bolesti) i hipotireozu (često posledica destrukcije tkiva tiroidee usled akumulacije autoimunih limfocita u samoj žlezdi, kao u Hashimoto tiroiditisu). Procenjuje se da oko 30% žena starijih od 50 godina u zapadnoj hemisferi ima akumulirane limfocite u ovom organu. Medjutim, epidemija Hashimoto tiroiditisa medju populacijom žena u ranim i srednjim tridesetim godinama je u zabrinjavajućem porastu. Različiti faktori spoljne sredine su navedeni kao značajni

činioci u nastanku ove bolesti u genetski predisponiranim osobama: veliki unos joda, manjak selena, zagadjivači kao što su duvanski dim, različiti lekovi ili infektivni agensi kao što je virus hepatitisa C.

U ovom radu, mi ukazujemo da bi značajan faktor u nastanu Hashimoto tiroiditisa moglo biti jonizujuće zračenje,

što može dovesti do razvoja ove bolesti kod osoba profesionalno izoženih jonizujućem zračenju. Rezultati

Pacijentkinja S.R. (35) u toku specijalizacije iz radiologije i nakon iste, pet godina radi u zoni jonizujućeg zračenja,

forsiranim tempom, bez normiranja broja pregleda. Poslovi na kojima je najvise izložena radjaciji su metode Rtg skopije. Od ličnih zaštitnih sredstava koristi se samo zaštitna kecelja. Privatno, pacijentkinja se pridrzava svih principa higijensko dijetetskog rezima života. Obavlja redovne zdravstvene preglede svake godine koji ukazuju na normalne parametre laboratorijskih- hematoloških i biohemijskih nalaza, kao i ostalih rezultata periodičnog pregleda. Hromozomske aberacije nisu verifikovane. Procenom ekspozicije radijaciji, personalnim termoluminiscentnim dozimetrom nije registrovana povećana apsorbovana doza. Nakon prvih tri meseca u zoni jonizujućeg zračenja kod pacijentkinje su se povremeno pojavljivali simptomi glavobolje praćene blagom mučninom, nesvesticom i to najčešće nakon izlaska iz zone jonizujućeg zračenja. Nakon tri godine prvi put nakon dolaska kuci u toku odmora oseća nesto ubzaniji srčani ritam i blago stezanje u grlu. Nakon ove epizode obavlja samoinicijativno kontrolu hematoloških i biohemijskih nalaza krvi, EKG, ORL pregled, nalaze hormona štitne žlezde (TSH,T3,T4), UZ štitne žlezde. U tom trenutku, svi nalazi su u fizioloskim granicama. Ipak nivo serumskog tiroksina je pri gornjoj granici, ali se tome ne pridaje dijagnosticčki značaj. Ovim tranzitornim tegobama koje su trajale sat vremena nije dat značaj.

U toku sledećih godinu dana kod pacijentkinje se javljala povremena malasalost, povremen osecaj velikog umora,

ali praćenog nesanicom, lakša prijemčivost u odnosu na infekcije, posebno respiratornog sistema. Pacijentkinja povremeno ima utisak da otežano guta, ima kraću epizodu prisutne anemije, leukopenije, medjutim, ne javlja se lekaru i pored toga nastavlja da radi svoj posao. Anamnestički je značajno da se hematološki parametri vraćaju na normalu posle boravka u prirodi, uz odmor i kvalitetnu ishranu, pri čemu je period van zone zračenja u trajanju od mesec dana. Važno je napomenuti da se tada javlja vrlo neprijatan bol u predelu vrata koji prolazi nakon uzimanja analgetika i stavljanja obloga. Pacijentkinja se rapidno goji i dobija 10 kg na težini za dva meseca. U dva navrata nakon dužeg stajanja pacijenkinja dobija značajne otoke potkolenica, a ujutru najčešće primecuje otok lica koji je najizrazeniji oko očiju. Nakon ove faze nastupa faza normalizovanja težine i pacijentkinja se dobro oseća. Tokom rada i dalje ne koristi zaštitnu kragnu. Nastupa period u kojem se subjektivno dobro oseća, ali je evidentno zbog drugih radnih obaveza veoma malo u zoni jonizujućeg zračenja. Nalazi hormona štitne zleze su B.O. Nakon ovog perioda intenzivira boravak u zoni zračenja veoma odvažno smatrajuci da to može. Sasvim iznenada, pacijentkinja dobija paroksizmalnu tahikardiju, anksioznost, osecaj gušenja, obilno znojenje i razvija se klinička slika Hashitoxicosis sa znacima hipertireoidizma(hipermetabolizam). Tada se na UZ štitne žlezde uočava difuzno uvecanje iste, nalaz visokog titra antitela prema tiroidnim mikrosomima. U ovoj fazi povišen nivo tiroksina javio se zbog pojačane citolize. Uočeni su zapaljenski infiltrati - limfocitna infiltracija tiroidnog parenhima, destrukcija epitela, stvaranje germinalnih centara u limfoplazmocitnom infiltratu. Pet meseci kasnije kod pacijentkinje je evidentna hipotireoza (povišene vrednosti TSH, smanjene vrednosti T4). Po uvodjenju supstitucione terapije koju pacijentkinja uzima godinama, pacijentkinja se dobro oseća, ali obavlja poslove u okviru kojih nije eksponirana jonizujućem zračenju.

Zakljucak

Razmatrajuci krizne zdravstvene momente u okviru anamneze, a vodeći računa o specifičnosti kliničke slike i razvoju hroničnog limfocitnog tiroiditisa, stiče se utisak da je jonizujuće zračenje kojem je pacijentkinja bila profesionalno izložena delovalo kumulativno u smislu radiobioloskih efekata. Područje štitne žlezde nije bilo zaštićeno, specifični metabolički procesi, funkcionalne, biohemijske i biološke promene u okviru ćelije, prisustvo imunih kompleksa, verovatno su izuzetno ubrzali nastanak, razvoj Hashimoto tiroiditisa i brzog razvoja hipotireoze. Literaturni podaci ukazuju da apoptoza do koje dolazi usled radiosenzitivnosti ćelija same žlezde može dovesti do razvoja autoimunosti. Pokazano je da u Hashimoto tiroiditisu dolazi do disregulacije Fas/FasL/Bcl-2 ekspresije što može promovisati smrt tireocita što za posledicu može imati hipotiroizam. Sa druge strane, apoptotski centri indukovani zračenjem mogu dovesti do formiranja proinflamatornog okruženja i produkcije hemokina što bi za posledicu moglo imati infiltraciju limfocita.

Tačan mehanizam dejstva jonizujućeg zračenja u genezi Hashimoto tiroiditisa tek treba razjasniti, medjutim, naši

podaci potvrdjuju značaj sprovodjenja zaštitnih mera kod lica profesionalno izloženih jonizujućem zračenju. Prenebegavanje činjenice da jonizujuće zračenje izaziva ozbiljne biološke efekte dovodi do problema znatno neprijatnijih od nelagodnosti usled upotrebe zaštitne opreme.

Reference

Caturegli P, Kimura H, Rocchi R, Rose NR. Autoimmune thyroid diseases. Curr Opin Rheumatol. 2007 Jan;19(1):44-8.

Eheman CR. Garbe P, Tuttle RM. Autoimmune thyroid disease associated with environmental thyroidal irradiation. Thyroid. 2003 May;13(5):453-64.

Goldschmidt H, Sherwin WK. Reactions to ionizing radiation. J Am Acad Dermatol. 1980 Dec;3(6):551-79. Hammond LJ, Palazzo FF, Shattock M, Goode AW, Mirakian R.Thyrocyte targets and effectors of autoimmunity:

a role for death receptors? Thyroid.2001 Oct;11(10):919-27. Hiraoka T, Miller RC, Gould MN, Kopecky KJ, Ezaki H, Takeichi N, Ito T, Jones MP, Clifton KH. Survival of

human normal thyroid cells after X-ray irradiation. Int J Radiat Biol Relat Stud Phys Chem Med. 1985 Mar;47(3):299-307. Jovanović T.,Paunović K.:Osnovi radiološke zaštite; Beograd; 2005. Lira SA, Martin AP, Marinkovic T, Furtado GC. Mechanisms regulating lymphocytic infiltration of the thyroid in

murine models of thyroiditis. Crit Rev Immunol. 2005;25(4):251-62. Malone JF. The radiation biology of the thyroid. Curr Top Radiat Res Q.1975 Oct;10(4):263-368. Marinkovic T, Garin A, Yokota Y, Fu YX, Ruddle NH, Furtado GC, Lira SA.Interaction of mature CD3+CD4+ T

cells with dendritic cells triggers the development of tertiary lymphoid structures in the thyroid. J Clin Invest. 2006 Oct;116(10):2622-32.

Marković S.,Spaić R.:Zdravlje i društvo; Zavod za biomedicinsko inženjerstvo i medicinsku fiziku SRJugoslavije; Beograd; 2001.

Miller RC, Hiraoka T, Kopecky KJ, Nakamura N, Jones MP, Ito T, Clifton KH. Sensitivity to radiation of human normal, hyperthyroid, and neoplastic thyroid epithelial cells in primary culture. Radiat Res. 1987 Jul;111(1):81-91.

Nikiforov YE. Radiation-induced thyroid cancer: what we have learned from Chernobyl. Endocr Pathol. 2006 Winter;17(4):307-17.

Oftedal P. Biological low-dose radiation effects. Mutat Res. 1991 Sep;258(2):191-205. Rall JE . The effects of radiation on the thyroid gland: a quantitative analysis. Prog Clin Biol Res. 1981;74:29-

43. Salmaso C, Bagnasco M, Pesce G, Montagna P, Brizzolara R, Altrinetti V, Richiusa P, Galluzzo A, Giordano C.

Regulation of apoptosis in endocrine autoimmunity: insights from Hashimoto's thyroiditis and Graves' disease. Ann N Y Acad Sci. 2002 Jun;966:496-501.

Schlumberger M, De Vathaire F. [131 iodine: medical use. Carcinogenic and genetic effects]. Ann Endocrinol (Paris).1996;57(3):166-76.

Schneider AB. Radiation-induced thyroid tumors. Endocrinol Metab Clin North Am.1990 Sep;19(3):495-508. Stankov D. I saradnici:Medicina rada; Medicinska knjiga; Beograd-Zagreb;1980. Stassi G, De Maria R. Autoimmune thyroid disease: new models of cell death in autoimmunity. Nat Rev Immunol.

2002 Mar;2(3):195-204. Wang SH, Baker JR. The role of apoptosis in thyroid autoimmunity. Thyroid. 2007 Oct;17(10):975-9.