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1986-2003 conséquences sanitaires de l'accident de Tchernobyl André Aurengo aurengo@wanadoo.fr

1986-2003 conséquences sanitaires de l'accident de Tchernobyl André Aurengo aurengo@wanadoo.fr. types d'émission émission alpha noyaux d'hélium émission béta électrons émission gamma photons. radioactivité. énergies lumière visible 2 à 3 eV gamma iode 131 360 000 eV.

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1986-2003 conséquences sanitaires de l'accident de Tchernobyl André Aurengo aurengo@wanadoo.fr

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  1. 1986-2003conséquences sanitairesde l'accident de TchernobylAndré Aurengo aurengo@wanadoo.fr

  2. types d'émission émission alpha noyaux d'hélium émission béta électrons émission gamma photons radioactivité • énergies • lumière visible 2 à 3 eV • gamma iode 131 360 000 eV • période • iode 131 8 jours • Césium 137 30 ans 1 période

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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 (?)

  7. la centraleaprèsl'accident

  8. principalement : - gaz rares 100 MCi - césium 137 2 MCi - iodes (131 et 132) 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 la contamination

  9. 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

  10. 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

  11. conséquences médicales : les certitudes dose Gy morts 0,8 - 2,1  0 / 41 2,2 - 4,1  1 / 50 4,2 - 6,4  7 / 22 6,5 - 16 20 / 21 • conséquences immédiates : 3 morts • interventions en urgence : 28 morts • cancers thyroïdiens chez les enfants contaminés • conséquences psychologiques et économiques • apparition de nombreuses pathologies non spécifiques • conséquences indirectes majeures

  12. contamination par l'iode radioactif • • iode(s) • 132I 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 débits de dose naturel 0,3 µGy / h 1 mGy 131I 5 µGy / h 1 mGy 132I 400 µGy / h

  13. 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 enfants ukrainiens > 1 Gy 17 000 (3000 ?) > 2 Gy 6 000 (4000 ?) > 10 Gy 500 (4000 ?) estimation de l'irradiation thyroïdienne

  14. cancers thyroïdiens < 10 ans : 98 % < 5 ans : 80 % ETD chez des enfants de moins de 17 ans lors de l'accident 2000 cas / 10 morts (?)

  15. 29 cas secondaires a Tchernobyl vs39 cas sporadiques (La Pitié) français ukrainiens • âge au diagnostic (ans) 14,7 10,6 p < 0,001 • taille du cancer (cm) 2,95 2,70 NS • sex ratio F/M 18 / 11 24 / 15 NS • méta gg initiales 81 % 81 % NS • méta à distance 21 % 38 % 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%).

  16. 13 ansdose diagnostique1 mCi d ’iode 131avant le 1er TT reliquats thyroïdiens métastases ganglionnaires métastases pulmonaires

  17. 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)

  18. 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

  19. 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

  20. 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 x 3 régions plus de 20.000 grossesses - baisse de fécondité + + + - avortements spontanés + + - - malformations + - - - mortalité néonatale + - - - mortalité périnatale - - - - prématurité + - + - maladies diverses + + +

  21. 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

  22. émissions de radioactivité après l'accident

  23. Le nuage 1 26 avril 1986 28 avril 1986

  24. 30 avril 1986 2 mai 1986

  25. Le nuage 3 3 mai 1986 5 mai 1986

  26. conséquences del’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*) < 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 * irradiation naturelle à Paris

  27. 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

  28. 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

  29. 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 ?

  30. 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

  31. 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% cancers thyroidiens après irradiation

  32. 118 58 48 46 18 12 9 < 10 10-19 20-24 25-29 30-34 35-39 ≥ 40 âge à l'irradiation < 16 ans nombre de sujets : 2634 nombre de cancers thyr. : 309 cancer thyroïdienaprès radiothérapie nombre de cancers thyroïdiens radio-induits en fonction du délai d'apparition (années) Schneider A.B., JCEM, 1993

  33. 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 ETD radio-induits selon le type d'irradiation

  34. 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 c. cancéreuse cancer

  35. adénome carcinome bien différencié carcinome indifférencié étapes de la tumorigénèse ras p16 p53

  36. adénome toxique ras adénome p16 carcinome folliculaire p53 carcinome indifférencié gsp TSH-R p53 ??? micro K papillaire ret trk carcinome papillaire p16 ? tumorigénèse thyroïdienne thyréocyte

  37. micro K papillaire carcinome papillaire ret p16 tumorigénèse thyroïdienne radioinduite thyréocyte proto-oncogène ret inactif réarrangement + PTC oncogène ret-PTC1..7 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

  38. cancer thyroïdienret-PTC1 ret-PTC2 ret-PTC3 spontané 2,5 - 34 % radiothérapie 75 % 0 % 12 % Tchernobyl 20 % 5 % 75 % tumorigénèse thyroïdienne radioinduite réarrangements ret

  39. 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

  40. méta-analyse Ron 1995 étude population âge dose ERR / Gy IC 95 % mGy 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 cancer 22 0 -18 (7) 10 - 240 (110) 1,1 0,4 – 29,4 total 370 7,7 2,1 – 28,7 irradiation < 15 ans non significatif < 100 mGy

  41. 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 vésiculaires 1978-82 1.49 0.78 1983-87 2.00 0.95 1988-92 3.06 0.97 1993-97 4.53 0.92

  42. évolution de l ’incidence • papillaires / 105 personnes Calvados Bas Rhin 1982-86 1.59 1.36 1987-91 3.68 1.43 1992-96 6.81 2.70 évolution 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)

  43. cancers thyroïdiens en France 1975 - 1995 taux / 100.000 6 5 4 3 2 1 0 incidence F incidence H décèsF/ H année 75 80 85 90 95

  44. 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 ?

  45. scintigraphie thyroïdienne

  46. échographiecancerpapillaire

  47. cytoponction échoguidée

  48. 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. »

  49. 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 »

  50. 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

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