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
13
Embed
Võrdsed kiirgusdoosid avaldavad erinevatele Ioniseeriva ... · proteiinide ja RNA süntees MM --mitoosmitoos P53 osa rakutsüklis ja apoptoosis DNA kahjustusDNA kahjustus mitoosi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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)
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
–– 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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