Рак легкого, индуцированный радионуклидами - патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на чаэс
Е. А. Коган
11 Рак легкого, индуцированный радионуклидами
К концу второго тысячелетия, одновременно с развитием промышленного производства, произошел феноменальный рост заболеваемости и смертности от рака легкого. Если в медицинской литературе начала века встречались описания лишь единичных случаев рака легкого, то в настоящее время рак легкого занимает лидирующее место по показателям заболеваемости и смертности мужского населения в большинстве стран мира (Doll R., 1992- Olsen J. &Eta-., 1995). В странах бывшего Советского Союза с 1981 г. он является самой часто встречающейся карциномой у мужчин, на долю которой приходится 14,6% всех злокачественных опухолей. В США рак легкого занимает по частоте второе место после рака кожи среди мужского населения, составляет 22% всех случаев карцином мужчин и является причиной смерти в 1/3 случаев смертей от злокачественных новообразований. В последние годы отмечается тенденция к росту заболеваемости раком легкого среди женщин — до 5% в год, с одновременной стабилизацией таковой у мужчин (Doll R., 1992: Parkin D. et al., 1993).
Этиологические особенности и эпидемиология радиационного рака легкого
Этиология рака легкого не установлена, однако имеются убедительные клинические и экспериментальные данные, подтверждающие взаимосвязь этого заболевания с воздействием канцерогенов окружающей среды. Поэтому проблема рака легкого — это отчасти экологическая проблема. Среди канцерогенных агентов, которые могут влиять на возникновение рака легкого, следует прежде всего назвать компоненты табачной пыли, попадающие в легкие как при активном, так и при пассивном курении, асбест, никель, хром, бериллий, угольную пыль. Особую опасность представляют пылевые частицы, содержащие радионуклиды, выбрасываемые в атмосферу при авариях на АЭС. Радиационное поражение легких может быть связано не только с попаданием в них радиоактивных частиц, но и с внешним гамма- и рентгеновским излучением. Описан профессиональный рак легкого у шахтеров урановых рудников, имеющий, как правило, строение мелкоклеточною рака.
Немаловажную роль в развитии рака легкого играют ХНЗЛ и туберкулез легких, нередко являющиеся фоновыми заболеваниями, подготавливающими почву для злокачественной трансформации эпителиальной клетки.
Естественный фон радиации существует на Земле постоянно и представлен ионизирующей радиацией, исходящей от естественных радионуклидов и космических лучей. Этот фон во многом определял процессы эволюции флоры и фауны. Человеку же стало известно об ионизирующей радиации лишь в XIX веке. В 1895 г. Rontgen обнаружил новый вид излучения — рентгеновские лучи, исходящие от газовой трубки, от которых чернела фотобумага. В 1898 г. Becquerel выявил повреждающее действие радия (гамма лучи), когда у него развилось изъязвление кожи от контакта с радием, случайно оставленным им в собственном кармане. Becquerel, а позже и Марии Кюри удалось показать почернение фотобумаги, на которую был помещен радий.
Особого внимания заслуживает вопрос о развитии опухолей под действием как ионизирующей, так и неионизирующей радиации. Актуальность этой проблемы стала особенно высока во второй половине XX века в связи с атомной бомбардировкой Хиросимы и Нагасаки, ядерными испытаниями и авариями на атомных электростанциях.
Эпидемиологические данные, подтверждающие канцерогенное воздействие радиации, касаются использования рентгеновских лучей в медицине, работы с радиоактивными источниками в промышленности и наблюдения за лицами, пережившими атомную бомбардировку и аварии на АЭС.
Использование рентгеновских лучей в медицине имело не только положительные последствия. На заре применения рентгеновских лучей врачи не использовали защитные средства, а пациентам назначались необоснованно высокие дозы облучения. Тогда-то и была зарегистрирована высокая частота развития злокачественных опухолей рук у рентгенологов, а затем лейкозов у пациентов, получавших облучение позвоночника и костей таза по поводу анкилозирующего спондилита. В последние годы описано учащение развития злокачественных опухолей у детей, матери которых проходили рентгеновское обследование таза во время беременности. Хотя эти результаты и вызывают споры, однако хорошо известно, что ткани плода обладают особо высокой чувствительностью к рентгеновскому облучению.
Саркома костей у рабочих, разрисовывающих циферблаты часов люминесцирующими красителями, также связана с накоплением в костях радиоактивных частиц. Имеются противоречивые данные о более высокой частоте развития лейкоза у людей, живущих вблизи предприятий, обрабатывающих отходы ядерного топлива.
R. Howe (1995) полагает, что риск развития рака легкого от малых доз радиации ничуть не меньше, чем при облучении высокими дозами. Он сравнил риск развития рака легкого среди 64 172 пациентов туберкулезного диспансера, получавших облучение низкой энергии в результате регулярного радиологического обследования, и 75 991 пострадавшего от атомной бомбардировки, подвергшихся облучению высокой энергии. Авторы показали, что риск развития рака легкого при внешнем облучении низкой энергии не связан с его дозой и составляет 1, 00 на 1 Sv. Это лишний раз подтверждает мнение о том, что мутагенный эффект от радиации не зависит от дозы облучения. В то же время при высокоэнергетическом облучении риск развития рака легкого возрастает до 1,6 на 1 Sv.
Профессиональный рак легкого, вызванный вдыханием радиоактивного газа радона, был впервые описан у шахтеров урановых рудников. У них заболевание развивается в 4—10 раз чаще по сравнению с шахтерами, не работающими с радиоактивным материалом (Шабад, 1979). Приводим некоторые примеры из литературы.
В когорте шахтеров урановых рудников Чехословакии выявлена достоверная выраженная взаимосвязь риска развития рака легкого с возрастом и длительностью работы на урановых шахтах (Sevc J. et al., 1993).
Checkoway et al. (1988) обследовали 9781 рабочего завода по переработке ядерных отходов в США, работавших в 1947—1979 гг. и подвергшихся воздействию гамма- и альфа-облучения. Средняя кумулятивная доза, полученная легочной тканью от альфа-излучения, составила 8,21 rem, а гамма-излучения — 0,96 rem. Авторы установили повышение уровня смертности от рака легкого и опухолей головного мозга по сравнению с населением США. Была подтверждена зависимость частоты развития рака легкого от полученной кумулятивной дозы альфа- и бета-излучения для рабочих данного производства. Наиболее выраженная корреляция выявлена при альфа-облучении в дозе более 5 rem.
Рак легкого среди 2346 рабочих радиохимического производства (&ldquo-Маяк&rdquo-), подвергшихся радиоактивному воздействию плутония, встречается в несколько раз чаще, чем это рассчитано для населения (Хохряков А. Ю., Романов С. А., 1994).
Среди радиоактивных источников, с которыми человек может сталкиваться в быту, наибольшее значение имеет газ радон.
Летальность от рака легкого, развившегося в связи с наличием радона внутри жилых помещений, по данным BIER 1Y составляет 2,2 х 10-4 условных единиц. Согласно ЕРА, средний уровень радона в жилищах равен 1,25 pCi/&Iota-, а ежегодная доза экспозиции составляет 0,242 YE. Основываясь на этих данных, можно ожидать 13 600 новых случаев смерти от рака легкого в США, индуцированных радоном. С учетом всех прочих факторов этот уровень колеблется от 7000 до 30 000 случаев/год (Puskin J. S., 1992).
Радон в достаточно больших концентрациях вызывает рак легкого у шахтеров и экспериментальных животных. Остается дискуссионным, насколько опасными являются концентрации радона в помещениях. В США были изучены условия жизни 538 некурящих пациенток с диагностированным раком легкого за период 1987—1992 гг. Контрольная группа состояла из 1183 здоровых некурящих женщин. Обнаружена положительная корреляция между уровнем заболеваемости аденокарциномой легкого и возрастающей концентрацией радона. Для других гистологических типов зависимости между частотой опухоли и концентрацией радона выявлено не было (Alavanja М. С. et al., 1994).
Индукция радоном избирательно аденокарциномы легкого у некурящих женщин, вероятно, является не случайным явлением и обусловлена способностью газообразных продуктов проникать до периферических отделов легких, построенных в основном из бронхиол и альвеол, эпителий которых при злокачественной трансформации дает начало железистым формам рака легкого. Известно, что подавляющее большинство аденокарцином легкого имеет периферическую локализацию, и, следовательно, индуцируется мелкодисперсными канцерогенными агентами, проникающими в бронхиолы и альвеолы. Поэтому на основании приведенных данных можно высказать предположение, что радон и его газообразные продукты распада повреждают в основном периферические отделы легкого, в связи с чем и могут развиваться аденокарциномы.
W. J. Blot et al. (1990) изучили частоту рака легкого у китайских женщин, индуцированного радоном, попадавшим в легкие путем вдыхания. В исследовании использован счетчик альфа-излучения, установленный в домах 308 пациентов с раком легкого и 356 женщин контрольной группы.
Замеры велись в течение года. Среднее время проживания в исследованном жилище составило 24 года при средней концентрации радона в воздухе 2,3 pCi/1. Уровень радона в одноэтажных домах, на первых этажах многоэтажных домов и в домах с высокой плотностью населения, прежде всего работающего на шахтах, был несколько выше. Не было выявлено взаимосвязи между повышением уровня радона в жилищах и учащением развития рака легкого.
М. Mifune et al. (1992) сравнили летальность от рака легкого в районе Мизаза с относительно высоким природным уровнем радиации, обусловленным радоновыми продуктами (26 mBq ·- 1 -*), с контрольной группой с низким уровнем радона (11 mBq ·- I1)·- Различий не было получено. Следовательно, в диапазоне низких уровней радиации не существует линейной зависимости между дозой и частотой рака легкого.
В. L. Cohen (1995), изучая взаимосвязь между уровнем развития рака легкого и концентрацией продуктов распада радона во вдыхаемом воздухе, показал выраженную тенденцию к уменьшению частоты рака легкого при повышении концентрации радиоактивных продуктов распада радона, что противоречит ожидаемым результатам, рассчитанным по линейной беспороговой теории. Описанное расхождение с теорией не было связано с сочетанием воздействия радиации и каких-либо других факторов — курения, географического и социального положения и др. (всего было проанализировано 54 различных фактора) и ждет своего объяснения.
Резкий рост заболеваемости раком легкого в Алтайском крае начал регистрироваться с 1948 г., когда стало испытываться ядерное оружие на Семипалатинском полигоне (Шойхет Я. Н. с соавт., 1993). Число больных раком легкого возросло в 50 раз.
Радиационные катастрофы, такие как атомная бомбардировка японских городов во время второй мировой войны, ядерные испытания на полигонах в области Семипалатинска и Маршалловых островов, а также авария 1986 г. на Чернобыльской АЭС, привели к резкому росту онкологических заболеваний среди пострадавшего населения. В первую очередь был отмечен в несколько раз рост развития лейкозов и солидных опухолей, прежде всего рака щитовидной железы, особенно среди детей. Поражение щитовидной железы связывается с избирательным накоплением в ее ткани радиоактивного йода, образующегося в ходе ядерных цепных реакций.
Во время взрыва 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС 26.04.1986 произошло облучение, превышающее в 10 раз то, которое имело место при атомной бомбардировке Хиросимы 1945 г.
При этом огонь убил 31 пожарника и оставил без жилья 160 000 человек поселка энергетиков. Разные дозы облучения получили на Украине около 3 млн. человек, 600 000 из которых составили дети, в Белоруссии — 2 млн человек и в России — 3 млн. человек (James Rupert, 1995).
На Украине к 1996 г. погибли 8000 человек от заболеваний, связанных с радиационным воздействием. Наиболее загрязненными радиоактивными осадками оказались районы Киева, Житомира и Ривны, где их содержание превысило 30-кратную норму. Резко возросли уровни заболеваемости раком щитовидной железы среди детей (в 5 раз) за период 1986— 1993 гг., сердечно-сосудистой патологией (на 75%), болезнями органов дыхания (в 2 раза), болезнями желудочно-кишечного тракта (в 2 раза), врожденные уродства и спонтанные аборты.
В России предположительно 370 000 людей имеют высокий риск развития заболеваний, связанных с радиацией.
70% радиоактивных осадков выпало на территории Белоруссии. Высокую дозу облучения получили примерно 2 млн человек. За последние годы возрос уровень онкологических заболеваний, появилось большое количество случаев, ранее здесь практически не встречавшихся. Прежде всего выросла заболеваемость раком щитовидной железы, раком легкого, саркомами костей, опухолями головного мозга и другими опухолями (Margaret Shapiro, 1995). По данным того же источника, до 1986 г. в Белоруссии зарегистрировано всего 2 случая рака щитовидной железы среди детей до 14 лет, после аварии на ЧАЭС к 1992 г. — 66, к 1995 г. — 82.
Канцерогенное действие радиации может суммироваться с другими канцерогенными агентами — химическими и вирусными. Кроме того, как было показано в экспериментах, радиация может активировать вирусы (например, вирус миелоидной лейкемии мышей).
G. Sacomanno et al. (1988) установили синергизм между радиоактивным облучением и курением. Изучены 383 вновь идентифицированных случая рака легкого, развившегося у шахтеров урановых рудников с экспозицией 465 WLM (уровень радиации, действующей на рабочего в течение месяца). У молодых некурящих шахтеров несколько чаще возникал мелкоклеточный рак легкого. В соседних домах уровень радона был очень низким и составил 0,025 WLM. Высказывается предположение, что предельное для домов содержание радона не должно превышать 20 пикокюри/литр, что соответствует 0,10 WLM. Отмечен синергизм в развитии рака легкого между радиацией и асбестовой пылью (Rinsky R A. et al., 1988).
