Conséquences sanitaires

1986-2003
conséquences sanitaires
de l'accident de Tchernobyl
André Aurengo
[email protected]
radioactivité
types d'émission
• émission alpha
• émission béta
• émission gamma
noyaux d'hélium
électrons
photons
énergies
GAMMA
• lumière visible
• gamma iode 131
2 à 3 eV
360 000 eV
période
• iode 131
• Césium 137
8 jours
30 ans
BETA
1 période
ALPHA
unités
activité : désintégrations par seconde
• becquerel Bq : 1 désintégration / seconde
• curie Ci : 37 x 10 9 Bq (37 GBq)
dose : énergie absorbée / masse de matière
• gray Gy : 1 joule / kilogramme
dose efficace : indicateur du risque global
unité additive utilisée pour la réglementation
•
•
•
•
•
dose absorbée x WR x WT
sievert Sv
WR = 1 pour RX, béta et gamma
WR > 1 pour alpha et neutrons
WT = 0.05 pour la thyroïde
intérêt et limites de la dose efficace
bien adaptée aux besoins de la radioprotection
unité additive
• exemple
WR
WT
%
RX : 100 mGy / 50 cm2 peau
1
0,01
30 %
131I : 10 mGy / thyroïde
1
0,05 100 %
dose efficace = (100 x 1 x 0,01 x 0,30) + (10 x 1 x 0,05 x 1)
dose efficace = 0,8 mSv
indicateur de risque stochastique (# proportionnel) > 200 mSv
sans valeur probabiliste aux faibles doses
ne tient compte ni du débit de dose, ni de l ’âge
ordres de grandeur des doses efficaces
10 000 mSv : irradiation aiguë, mort rapide
1 000 mSv : irradiation aiguë, apparition des signes cliniques
5 mSv : irradiation annuelle naturelle à Clermont-Ferrand
2,5 mSv : irradiation annuelle naturelle à Paris
1 mSv : limite annuelle légale pour la population
1 mSv : irradiation annuelle médicale en France
0,4 mSv : irradiation liée à Tchernobyl en France en 1986
irradiation hétérogène, importance de l ’âge
risques de l’irradiation
irradiation naturelle
- en France
1,5 à 5,5 mSv / an
- maximale
> 20 mSv / an
- très faible débit de dose
seuils des effets sanitaires mis en évidence
- non stochastique
# 700 mSv
- stochastique adulte
# 200 mSv
- stochastique enfant
# 100 mSv
thyroïde, sein ; débit de dose élevé
- stochastique fœtus
# 20 mSv (?)
la centrale
après
l'accident
la contamination
principalement :
- gaz rares
- césium 137
- iodes (131 et 132)
100 MCi
2 MCi
50 MCi
quantité d'iode libérée :
- Windscale UK, 1957
20 000 Ci
- Three Mile Island USA, 1979
15 Ci
- Tchernobyl URSS, 1986
50 000 000 Ci
- essais nucléaires
18 000 000 000 Ci
contamination en Ukraine, Bélarus et Russie
600.000 liquidateurs
• M 100 mSv ; max 10 Sv
340.000 évacués
•seuil d'évacuation : 5 mSv/an
•irradiation externe : moyenne 20 mSv ; max : 380 mSv
•contamination interne
- moyenne globale 10 mSv
- moyenne thyroïde 500 mGy
7.000.000 territoires contaminés
• 1 à 40 mSv / an
• dépend de la contamination et de l ’alimentation
difficultés épidémiologiques
• peu de données de référence
• dosimétrie extrêmement imprécise
Ukraine : dose connue pour 8 % des 102.000 liquidateurs
• surveillance insuffisante
échographies, registres
• excès faible / nb. attendu (leucémies ; cancers hors thyroïde)
• désorganisation politico-économique
• impact psychologique de l'accident
• impact financier des indemnisations
UNSCEAR 2000
UNSCEAR 2001
IRSN
conséquences médicales : les certitudes
• conséquences immédiates : 3 morts
• interventions en urgence : 28 morts
dose Gy
0,8 - 2,1
2,2 - 4,1
4,2 - 6,4
6,5 - 16
morts
0 / 41
1 / 50
7 / 22
20 / 21
• cancers thyroïdiens chez les enfants contaminés
• conséquences psychologiques et économiques
• apparition de nombreuses pathologies non spécifiques
• conséquences indirectes majeures
contamination par l'iode radioactif
• iode(s)
132I
débits de dose
naturel
0,3 µGy / h
1 mGy 131I
5 µGy / h
1 mGy 132I
400 µGy / h
2.4 h
20 %
133I
20.8 h
131I
8 jours
80 %
• contamination par inhalation (10%) et ingestion (90%)
• concentration active de l'iode par la thyroïde
- dose moyenne
200 µGy / MBq
- dose à la thyroïde 350 mGy / MBq
• enfant :
- masse de la thyroïde faible, captage de l'iode élevé
- consommation de lait
- sensibilité à la cancérogénèse
• nouveau-né : 10 x dose adulte
• fœtus > 3 mois : jusqu'à 1 Gy / MBq ingéré par la mère
estimation de l'irradiation thyroïdienne
cas idéal
• mesure de l'activité thyroïdienne (délai 1 à 8 j)
• estimation de la masse de la thyroïde
en réalité
• 68.000 mesures en Ukraine ? 4573 à Prypiat ?
• irradiation thyroïdienne très controversée
• l'estimation de la dose varie de 1 à 104
dose à la thyroïde
> 1 Gy
> 2 Gy
> 10 Gy
enfants ukrainiens
17 000 (3000 ?)
6 000 (4000 ?)
500 (4000 ?)
cancers thyroïdiens
200
nombre
de cancers
Biélorussie
150
< 10 ans : 98 %
< 5 ans : 80 %
100
Ukraine
50
année
0
1985
1990
1995
2000
ETD chez des enfants de moins de 17 ans lors de l'accident
2000 cas / 10 morts (?)
29 cas secondaires a Tchernobyl vs
39 cas sporadiques (La Pitié)
• âge au diagnostic (ans)
• taille du cancer (cm)
• sex ratio F/M
• méta gg initiales
• méta à distance
français
ukrainiens
14,7
2,95
18 / 11
81 %
21 %
10,6
2,70
24 / 15
81 %
38 %
p < 0,001
NS
NS
NS
p = 0,128
pour les garçons, la présence de métastases à distance est
significativement plus importante pour les ukrainiens (67%)
que pour les français (21%).
13 ans
dose diagnostique
1 mCi d ’iode 131
avant le 1er TT
reliquats thyroïdiens
métastases ganglionnaires
métastases pulmonaires
les leucémies : maximum d ’incidence 8 ans
• la plus fréquente des pathologies malignes radioinduites
• incidence croissante en URSS à partir de 1981
• liquidateurs
probable augmentation d’incidence
1.011.833 personnes x années : 65 leucémies
liquidateurs russes LMC x 6 // LLC x 3
• évacués, zones contaminées : pas d ’excès de leucémie
pas d ’excès chez l ’adulte, l ’enfant
pas d ’excès chez l ’enfant irradié in utero
doute en Ukraine (# 10 cas en excès 86-91)
les autres cancers : délai ≥ 10 ans
liquidateurs russes
704.375 personnes x années
attendus : 847 // observés : 898
cancer du sein liquidatrices (?)
5.332 femmes
attendus : 31 // observés : 38
cancers thyroïdiens liquidateurs (?)
probable biais de dépistage
pas de relation dose-effet
évacués, zones contaminées : pas d ’excès de cancers
en dehors des cancers thyroïdiens de l ’enfant
les pathologies non cancéreuses
possibles
- contaminants chimiques (métaux lourds, Cs) ?
probables
- nodules thyroïdiens
- thyroïdites chroniques
certains
- troubles psycho-sociologiques importants
- suicides chez les liquidateurs (Estoniens RR = 1.5)
- grave altération de la qualité de vie
logement, travail, perte de confiance, stress..
- conséquences sanitaires indirectes
les malformations congénitales
études locales contradictoires
- registres des anomalies congénitales
pas d ’augmentation (Lazjuk 1990)
- étude de fœtus après IVG
malformations diverses (Lazjuk 1997)
3 enquêtes conduites en Russie
plus de 20.000 grossesses
- baisse de fécondité
- avortements spontanés
- malformations
- mortalité néonatale
- mortalité périnatale
- prématurité
- maladies diverses
x 3 régions
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
les malformations congénitales
malformations spontanées
2 à 5 % des naissances
irradiation accidentelle
< 50 mSv : aucune mesure
> 200 mSv : interruption de grossesse
zones les plus contaminées nord Ukraine
99,9 % femmes
< 7mSv pendant la grossesse
émissions de radioactivité après l'accident
12
MCi
10
MCi
8
6
4
2
Jours
0
0
2
4
6
8
10
Le nuage 1
26 avril 1986
28 avril 1986
30 avril 1986
2 mai 1986
Le nuage 3
3 mai 1986
5 mai 1986
conséquences de
l’accident de Tchernobyl en France
• dose efficace globale maximale (IPSN)
1986
0,4 mSv
(2,5 mSv*)
1987-1996
0,7 mSv
(25 mSv*)
1997-2046
0,4 mSv
(125 mSv*)
total / 60 ans 1,5 mSv
(150 mSv*)
• irradiation thyroïdienne maximale (IPSN)
Adulte
0,5 - 2 mGy (2,5 mGy*)
5 ans
6,5 - 16 mGy (2,5 mGy*)
* irradiation naturelle à Paris
< 0,2 mSv
0,6 mSv
0,8 mSv
1,5 mSv
débits de dose
naturel
0,3 µGy / h
1 mGy 131I
5 µGy / h
1 mGy 132I
400 µGy / h
conséquences de la contamination
post-Tchernobyl en France
zone la plus contaminée
• contamination globale césium 137 (T = 30 ans)
• 15 jours de camping : 0,015 mSv
• pique-nique + ingestion de terre : 0,001 mSv
• forestier gastronome (et chasseur) : 1 mSv / an
sanglier aux champignons tous les jours
irradiation thyroïdienne
traitement hyperthyroïdie 70.000 mGy
scintigraphie thyroïdienne
14 mGy
enfants ukrainiens / Tchernobyl
3.000 à 17.000
> 1.000 mGy
4.000 à 6.000
> 2.000 mGy
500 à 4.000
> 10.000 mGy
pathologie thyroïdienne radioinduite de l ’adulte
faible radiosensibilité
- taux de prolifération très faible
- faible capacité de régénération (nb de divisions)
la pathologie thyroïdienne nodulaire et cancéreuse
- nodules
> 40 % des femmes > 40 ans
> 50 % des sujets > 60 ans
- cancer thyroïdien occulte : 6 à 28 % des adultes !
- incidence apparente surtout liée au dépistage
pathologie bénigne
- hypothyroïdie >> 100 mGy
- augmentation de l’incidence des tumeurs bénignes
- augmentation de l’incidence des TCAI ?
pathologie thyroïdienne radioinduite de l ’enfant
cancer thyroïdien de l’enfant
- spontanément rare
- 1 à 2 par million d ’enfants < 15 ans et par an
- 0,4 % des cancers de l ’enfant
cancer thyroïdien radioinduit
- relation dose-effet
- délai de survenue
- sex-ratio
- histologie
cancers thyroidiens après irradiation
relation dose-effet
- concerne les enfants d'age inférieur à 15 ans
- très dépendante du débit de dose
- survenue montrée à partir de 100 mGy à la thyroïde
délai de survenue
- les plus précoces : 3 ans après l'irradiation
- pic d ’incidence : 15 à 25 ans après l'irradiation
- pas de limite connue pour les cas tardifs
sex-ratio
- prédominance féminine 2,8:1
histologie
- papillaires
- multifocaux (50 %)
- réarrangements du protooncogène RET : 84 % vs 15%
âge à l'irradiation < 16 ans
nombre de sujets : 2634
nombre de cancers thyr. : 309
cancer thyroïdien
après radiothérapie
118
58
48
12
< 10
46
18
9
10-19 20-24 25-29 30-34 35-39 ≥ 40
nombre de cancers thyroïdiens radio-induits
en fonction du délai d'apparition (années)
Schneider A.B., JCEM, 1993
ETD radio-induits selon le type d'irradiation
irradiation
gamma
Hiroshima et Nagasaki
débit de dose très élevé > 1 Gy / s
excès net de cancers
radiothérapie
externe (RX)
maladies bénignes (<1955) ou malignes
débit de dose moyen à fort : 0.01 Gy / s
excès net de cancers et tumeurs bénignes
iode 131
usage médical, diagnostique et thérapeutique
débit de dose faible : 10 µGy / s
- Suède 10.500 adultes x 15 ans : NS
- USA 34.600 adultes x 8 ans : NS
- 1960 enfants
: NS
iode 132
iles Marshall
débit de dose > 131I : 300 µGy / s ; hétérogène
excès de cancers et tumeurs bénignes
cancérogénèse
agents génotoxiques
erreurs de replication de l'ADN
c. pré-cancéreuses
c. normales
agents génotoxiques
erreurs de replication de l'ADN
agents épigénétiques
temps...
agents épigénétiques
cancer
c. cancéreuse
étapes de la tumorigénèse
ras
adénome
p16
carcinome
bien différencié
p53
carcinome
indifférencié
tumorigénèse thyroïdienne
adénome
toxique
ras
adénome
p16
carcinome
folliculaire
p53
gsp
TSH-R
carcinome
indifférencié
thyréocyte
???
ret
trk
micro K
papillaire
p53
p16 ?
carcinome
papillaire
tumorigénèse thyroïdienne radioinduite
thyréocyte
ret
proto-oncogène ret
réarrangement + PTC
oncogène ret-PTC1..7
micro K
papillaire
p16
carcinome
papillaire
inactif
activité tyrosine-kinase
prolifération auto-limitée (225)
gène suppresseur de tumeur p16ink4a
inhibe l ’activité kinase nécessaire au cycle cellulaire
perte de fonction
prolifération illimitée
tumorigénèse thyroïdienne radioinduite
réarrangements ret
cancer thyroïdien
spontané
radiothérapie
Tchernobyl
ret-PTC1
ret-PTC2
ret-PTC3
75 %
20 %
2,5 - 34 %
0%
5%
12 %
75 %
tumorigénèse thyroïdienne
quelles inconnues ?
• rôle du débit de dose
• rôle des cellules voisines (effet bystander)
• rôle de l ’instabilité génomique (durée limitée)
• susceptibilité individuelle
• effet des faibles doses
< 100 mGy enfant
< 200 mGy adulte
• mécanisme réel
méta-analyse Ron 1995
étude
population
âge
dose
mGy
ERR / Gy
IC 95 %
H&N
41.234
tous (27)
10 - 4000 (270)
4,7
1,7 – 10,9
thymus
2.475
0 -1 (0,1)
30 - 11000 (1360)
9,1
3,6 – 28,8
tinea capitis
10.834
0 -15 (7)
40 - 500 (90)
32,5
14,0 – 57,1
végétations
2.634
0 -15 (4)
10 - 5800 (590)
2,5
0,6 – 26,0
22
0 -18 (7)
10 - 240 (110)
1,1
0,4 – 29,4
370
7,7
2,1 – 28,7
cancer
total
irradiation < 15 ans
non significatif < 100 mGy
évolution de l ’incidence en France
• tendance entre 1928 et 1978
cancer thyroïdien
x 10
cancer papillaire H
x 20
( + 6,2 % / an)
cancer papillaire F
x 50
( + 8,1 % / an)
• nombre / 105 habitants
papillaires
1978-82
1.49
vésiculaires
0.78
1983-87
2.00
0.95
1988-92
3.06
0.97
1993-97
4.53
0.92
évolution de l ’incidence
• papillaires / 105 personnes
Calvados
1982-86
1987-91
1992-96
évolution
Bas Rhin
1.59
3.68
6.81
1.36
1.43
2.70
x 4.28
x 1.98
• insuffisance du système de surveillance
• registres des tumeurs solides de l ’enfant sur 6 régions
• registres spécialisés (Champagne-Ardennes)
cancers thyroïdiens en France 1975 - 1995
6
taux / 100.000
incidence F
5
4
incidence H
3
2
1
décès F / H
0
75
80
85
90
95
année
augmentation de l ’incidence
des cancers thyroïdiens en France
• l'augmentation de l'incidence des nodules et cancers
thyroïdiens en France a commencé avant 1986
• causes possibles
- prévalence considérable des nodules et cancers
- biais de dépistage (scinti : 1 cm ; écho : 2 mm)
- pratiques (clinique, échographie, Doppler)
- classification histologique
le ∆g de papillaire (70%) ne repose plus sur les papilles,
mais sur les noyaux en verre dépoli
- responsabilité de l ’accident de Tchernobyl ?
scintigraphie thyroïdienne
échographie
cancer
papillaire
cytoponction échoguidée
rapport IPSN 2000
période
K spontanés
K en excès
1991-2000
97 ± 20
0,5 à 22
1991-2015
899 ± 60
7 à 55
« Compte tenu des limites méthodologiques
indiquées ci-dessus et des incertitudes sur
l ’existence d ’un risque aux faibles doses, il est
aussi possible que l ’excès réel de risque de
cancer thyroïdien, aux niveaux de dose
considérés ici, soit nul. »
rapport IPSN 2000
« Pour ces niveaux de dose, l ’existence d ’un risque réel
est incertaine car on ne dispose pas d ’observations
épidémiologiques mettant en évidence un excès de
cancers de la thyroïde aux faibles doses et dans des
conditions d ’exposition équivalentes.
On ne peut cependant pas exclure la possibilité d ’un tel
risque, en particulier chez les enfants »
rapport IPSN 2000
• excès de cancer thyroïdiens estimés (< 15 ans en 86)
• contamination et dose : consommation de lait
• utilisation d ’une relation dose-effet
linéaire sans seuil
établie pour des irradiations très différentes
doses Hiroshima 10 - 4000 mGy
g
teigne
40 - 500 mGy
RX
iode 131
7 - 16 mGy
b
débits de dose
Hiroshima 1.000.000 µGy / s homogène
teigne
10.000 µGy / s homogène
iode 131
80 µGy / s hétérogène
évaluation du risque d ’une irradiation
risque relatif
effets avérés
relation linéaire
sans seuil
effets
hypothétiques
relation quadratique
quasi-seuil
RR
RR
0
X
exposition
caractéristiques des cancers
%
1966-76
n = 416
1977-86
n = 837
1987-96
n = 1173
1997-99
n = 533
< 10 mm
10 - 40 mm
> 40 mm
6
42
20
12
47
18
24
54
12
31
52
13
papillaire
vésiculaire
autres
62
34
4
73
26
3
83
17
2
88
12
1
Service de médecine nucléaire, La Pitié
cancers thyroïdiens des enfants de moins de 15 ans
en ex-URSS et en Champagne-Ardennes
année
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
Bélarus
3
4
6
5
31
62
62
87
77
82
67
73
48
-
Ukraine
8
7
8
11
26
22
49
44
44
47
56
36
44
-
Russie
0
1
0
0
1
1
3
1
6
7
2
5
-
-
CA
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
enquête sur les conséquences sanitaires
en Franche-Comté de l’accident de Tchernobyl
premiers résultats octobre 2001
Les résultats que nous rendons publics aujourd’hui, pour la
Franche-Comté, et à partir des outils méthodologiques à
notre disposition, sont principalement les suivants :
• nous ne mettons pas en évidence de variation
significative du cancer de la thyroïde de l’enfant,
ni dans le temps ni dans l’espace ;
• nous concluons à une augmentation significative du
diabète insulinodépendant de l’enfant avec le temps,
compatible avec les tendances européennes.
position du GRT
Groupe de Recherche sur la Thyroïde
Société Française d’Endocrinologie
Annales Françaises d ’Endocrinologie, novembre 2001
Il n’y a pas d’argument scientifique qui conduise à penser
qu’en France l’augmentation du nombre des cancers
thyroïdiens diagnostiqués soit liée à un “ effet Tchernobyl ”
•
cet accroissement a été constaté dès 1975, son taux ne s’est pas majoré après
1986, et il est présent dans toutes les régions du monde ;
•
il n’est pas observé en France d’augmentation préférentielle des cancers non
médullaires chez les sujets enfants et adolescents au moment de l’accident, ce
que démontre notamment l’analyse du registre de la région Champagne-Ardenne
(parmi les zones les plus exposées au nuage radioactif) ;
•
il n’a pas été fait état chez les sujets analysés de réarrangement chromosomique
analogue à celui constaté chez les enfants irradiés en Ukraine, Russie et en
Biélorussie.
conclusion
• de nombreuses incertitudes
- contamination des sols et produits
- incorporation / populations particulières
- dose et débit de dose à la thyroïde
- relation dose-risque
- seuils « officiels » : valeur réglementaire
- les calculs sont insuffisants...
• registres / enquête épidémiologique (difficile)
• faut-il surveiller certains des enfants de 86 ?
• aider les Ukrainiens et les Bélarusses
[email protected]
irradiation naturelle et médicale
radon
34 %
eau essais nucléaires
industrie
aliments
sols
1%
6%
11 %
rayons
cosmiques
7%
exposition
médicale
41 %
prophylaxie par l'iode stable: principes
• effet de compétition isotopique + effet Wolff-Chaikoff
• chez l'adulte : 100 mg d'iodure (130 mg KI)
• chez l'enfant : 25 mg avant 2 ans, 50 mg de 2 à 12 ans
• l'efficacité dépend du délai par rapport à la contamination
-3 h à +1 h # 100 %
+5 h # 50%
• une dose plus élevée ne compense pas le retard à la prise
• protection transitoire, à renouveler après 24 heures
• objectif : - dose à la thyroïde ≤ 50 mSv
- inutile si dose estimée < 50 mSv
- indispensable si dose estimée > 50 mSv
prophylaxie par l'iode stable :
risques chez l'adulte
• hyperthyroïdie
- cas particulier de l'amiodarone
- hyperthyroïdies sur thyroïde saine
- hyperthyroïdies sur thyroïde multinodulaire
- hyperthyroïdies sur Basedow ou GMNT
carence iodée antérieure
gravité liée au terrain
traitement difficile
• hypothyroïdie
carence iodée antérieure
thyroïdite auto-immune
traitement facile
• risques de l'irradiation < prophylaxie
prophylaxie par l'iode stable :
risques chez le fœtus et le nouveau-né
• hypothyroïdie
surcharge iodée
mère (in utero ; lait)
ou nouveau né
favorisé par
carence iodée antérieure
immaturité des systèmes d'adaptation
prématurité
conséquences très graves
dépistage indispensable
in utero
à la naissance
• risques de l'irradiation >>> prophylaxie
l'hypothyroïdie
du nouveau-né
prophylaxie par l'iode stable
l'exemple polonais
10,5 millions d'enfants
• dose à la thyroïde < 50 mSv (200 mSv prévu)
• hypothyroïdies transitoires néo-natales sans séquelles
• 1 hypothyroïdie / 2 700 naissances après prise
d'iodure par la mère au 3ème trimestre
Age
gouttes KI
7 millions d'adultes
néonatal
15 mg
• prophylaxie déconseillée
< 5 ans
50 mg
• dose à la thyroïde < 500 mSv
> 5 ans
70 mg
• 2 bronchospasmes sur BPCO
• rechutes de maladies de Basedow restrictions alimentaires
• pas d'hyperthyroïdie sur GMN
diagnostic rétrospectif difficile
l'iode stable en France
• centrales nucléaires EDF : 3.5 millions de comprimés
• ministère de la santé : 4.8 millions de comprimés
• pré-distribution autour des sites nucléaires
IPP 0 - 5 km : particuliers, écoles, lieux de travail
IPP 5 -10 km : stocks délocalisés
• prise sur ordre préfectoral
risque d'irradiation thyroïdienne enfant > 50 mSv
• disponible dans toutes les pharmacies (?)