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ESTUDIOS SOBRE ABERRACIONES CROMOSÓMICAS Y DETERIORO DE LA INMUNIDAD. TCHERNOBYL 20 AÑOS Alfredo Embid Ponencia en el IV congreso de Medicina Naturista. Facultad de Medicina Zaragoza 12-14 Mayo 2006. TCHERNOBYL 20 AÑOS. Anomalías genéticas en los peces

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estudios sobre aberraciones cromos micas y deterioro de la inmunidad

ESTUDIOS SOBRE ABERRACIONES CROMOSÓMICAS Y DETERIORO DE LA INMUNIDAD

TCHERNOBYL

20 AÑOS

Alfredo Embid

Ponencia en el IV congreso de Medicina Naturista.

Facultad de Medicina Zaragoza 12-14 Mayo 2006

slide3

Anomalías genéticas en los peces

A. Sloukvine, antiguo responsable de la Comisión Soviética de la Pesca, ha comparado dos pisciculturas industriales de cría de carpas :

A 200 Km. de Tchernobyl, (aproximadamente 1 Curie de Cs-137/km2)

A 400 Km., en una zona muy poco contaminada.

Desde 1988, se observa:

Descenso de la fertilidad

Mortalidad de 70% de los huevos fecundados

Anomalías en un alto porcentaje des las carpas que sobreviven 6 meses.

Es preciso desplazarse a más de 400 Km. de la central para que el cultivo de carpas sea posible como antes.

Goncharova R.I. & Slukvin A.M., Study on mutation and modification variability in young fishes of Cyprinus carpio from regions contaminated by the Chernobyl radioactive fallout. 27-28 Octobre 1994, Russia-Norvegian Satellite Symposium on Nuclear Accidents, Radioecology and Health. Abstract Part 1, Moscow, 1994.

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Anomalías genéticas en las golondrinas

Comparación de las poblaciones de golondrinas de las zonas en el sur de Ukrania y una región de Italia.

Se estudió la estructura del ADN en los cromosomas con medida de las mutaciones minisatélite (Premio Nobel de Genética Prof. A.J. Jeffreys.)

Encuentra:

Un número significativamente más elevado de mutaciones en el grupo de Tchernobyl.

Una esperanza de vida reducida.

El seguimiento a lo largo de los años demuestra que la población de golondrinas de Tchernobyl se hunde con diferencias estadísticamente significativas.

Ellegren H., Lindgren G. Primmer C.R. & Møller: Fitness loss and germline mutations in barn swallows breeding in Chernobyl. NATURE, Vol 389, pp. 593-596, 9 October 1997

slide5

Anomalías genéticas en los roedores

El medio en el que viven el ratón de campo, ve como la radiactividad baja, el Cs137 es arrastrado por las aguas de lluvia y se infiltra en el suelo cada vez más profundamente. Hasta alcanzar las capas freáticas.

Las anomalías genéticas se agravan de generación en generación.

Goncharova y Ryabokon ven lo contrario de una adaptación a las radiaciones.

Goncharova R.I. & Ryabokon N.I.: The levels of cytogenetic injuries in consecutive generations of bank voles, inhabiting radiocontaminated areas. Proceedings of the Belarus-Japan Symposium in Minsk. "Acute and late Consequences of Nuclear catastrophes: Hiroshima-Nagasaki and Chernobyl", pp. 312-321, Oct 3-5, 1994 31)

Goncharova R.I. & Ryabokon N.I., Dynamics of gamma-emitter content level in many generations of wild rodents in contaminated areas of Belarus. 2nd Intern. 25-26 Octobre 1994, Conf. "Radiobiological Consequences of Nuclear Accidents".

slide6

Anomalías genéticas en los roedores

Estudio del ADN de un gen transmitido en los roedores de la madre a sus hijos.

Constatan una multitud de mutaciones de una generación a otra.

Esto corresponde a una tasa de mutaciones varios centenares de veces superior a lo que se conocía hasta ahora en el reino animal.

Baker R.J., Van den Bussche R.A., Wright A.J., Wiggins L.E., Hamilton M.J., Reat E.P., Smith M.H., Lomakin M.D. & Chesser R.K. : High levels of genetic change in rodents of Chernobyl. NATURE , Vol 380, pp. 707-708, 25 April 1996

slide7

Prof. Hillis de la Universidad de Texas:

"Hoy sabemos que el poder mutágeno de un accidente nuclear puede ser mucho mas grave de lo que se había sospechado hasta aquí, que el genoma de los eucariotes puede presentar tasas de mutaciones que hasta ahora nunca habían sido consideradas como posibles".

Hillis D.M., Life in the hot zone around Chernobyl, Nature, Vol. 380, p 665 à 666, 25 avril 1996.

slide8

Los trabajos sobre peces, roedores y golondrinas demuestran varias cosas:

Que las bajas dosis crónicas son particularmente dañinas para el genoma humano. Como reconoce Hillis comentando estos trabajos.

Que las mutaciones genéticas son mucho más importantes de lo esperado y que todas son negativas, no hay mutaciones de adaptación.

Que las anomalías aumentan de generación en generación a consecuencia de la afectación de genes recesivos, transportados a la vez por ambos padres.

Que este aumento se correlaciona con una disminución de la radiactividad en la superficie que naturalmente es lo único que miden los responsables oficiales, para minimizar los efectos.

slide10

Mutaciones en humanos

Tras Tchernobyl, la afectación del ADN se demuestra en animales que viven a más de 1.000 Km. de la central, y también en niños que viven en regiones distantes de 300 km.

Las mutaciones dominantes se expresan inmediatamente.

La mayoría pasan desapercibidas por ser incompatibles con la vida y se traducen en abortos precoces.

Las mutaciones recesivas producen enfermedades genéticas o malformaciones.

Hay que esperar 3 a 5 generaciones para que se manifiesten.

Lazjuk G.I. et al.: Genetic consequences of the Chernobyl accident for Belarus Republic (published also in Japanese in Gijutsu-to-Ningen, No 283, p.26-32, Enero./Feb.1998)

Research Activities about the Radiological Consequences of the Chernobyl NPS Accident. p.174-177, Editado por IMANAKA T. Research Reactor Institute, Kyoto University, KURRI-KR-21; Marzo 1998.

slide11

Estudio con grupo de control sobre las alteraciones genéticas en los niños de Bielorrusia.

El trabajo fue realizado con un equipo patrocinado por el Premio Nobel de genética, el Prof. A.J. Jeffreys (en parte en sus laboratorios) con tecnologías muy nuevas como la medida de las mutaciones minisatélite *.

Ha estudiado a los hijos cuyos padres vivieron en las regiones contaminadas hasta a 300 Km. al norte de Tchernobyl.

Resultados :

Doble de mutaciones cromosómicas con relación a niños de zonas menos contaminadas.

slide12

Estudio con grupo de control sobre las alteraciones genéticas en los niños de Bielorrusia.

En el estudio se comprobó que la tasa de mutaciones dependía del grado de radioactividad que prevalecía donde vivían sus padres.

Dado que el conjunto de Bielorrusia está contaminado, el grupo de control fue estudiado en Gran Bretaña.

Dubrova Yu.E., V.N. Nesterov, N.G. Krouchinsky, V.A. Ostapenko, R. Neumann, D.L. Neil, A.J. Jeffreys (1996). Human minisatellite mutation rate after the Chernobyl accident. Nature, 380:p.683-686, 25 avril 1996.

slide13

Malformación

Áreas contaminadas con Cs-137

Control

(30 regiones)

>15Ci/km2 , 17 regiones

>1 Ci/km2, 54 regiones

1982 - 1985

1987 -1993

1982-1985

1987-1993

1982 -1985

1987-1993

Anencefalia

0.28

035

0.24

0.54*

0.35

0.37

Espina bífida

0.58

0.76

0.67

0.83*

0.64

0.84

Labio leporino y/o paladar fisurado

0.63

0.99

0.70

0.90

0.50

0.91*

Polidactilia

0.10

1.01*

0.30

0.60*

0.26

0.47"

Defectos de reducción de miembros

0.15

0.43*

0.18

0.32*

0.20

0.19

Atresia esofágica

0.08

0.10

0.12

0.16

0.11

0.12

Atresia anorectal

0.05

0.08

0.08

0.09

0.03

0.07

Síndrome de Dawn

0.91

0.82

0.86

1.02

0.63

0.98*

Malformacionesmúltiples

1.04

2.40*

1.41

2.10*

1.18

1.47

Total

3.87

6.94*

4.57

6.56*

3.90

5.43*

151

336

899

1882

255

565

Aumento en porcentaje entre

antes y después

79%

44%

39%

Incidencia de las Malformaciones de Registro Obligatorio en Bielorrusia desde 1982 a 1993 (por 1000 neonatos)

slide18

Estudio

Muestra

1. Mutación minisatélite de ADN tras Chernobyl

Medidas científicas objetivas de niños nacidos tras el accidente de Chernobyl muestran que tienen un incremento de mutación 7 veces mayor que los hermanos nacidos con anterioridad. Error en el ICRP de un factor entre 700 y 2000.

2. Leucemia infantil en cinco países

Incrementos de leucemia infantil en niños que estaban in utero a lo largo del periodo de exposición por radiación interna. Define un error en el factor de riesgo del ICRP entre 100 y 2000.

Tabla 11.9 Estudios recientes que el comité muestra como evidencia inequívoca de error de los modelos del ICRP

slide20

Enfermedad

Región, características

Autor

Leucopenia y anemia

Aumentado en un factor 7 en comparación con los niveles de 1985 en el área de Mogyliov (Bielorrusia) durante los primeros tres años tras la catástrofe

Goffmann, 1994, p. 514

Cambios en el número de leucocitos y su actividad

Disminuidos en mujeres embarazadas en los territorios contaminadas del área de Kursk, Rusia

Alymov et al., 2004

Correlación entre el número de linfocitos y las células basofílicas con un nivel de contaminación de Cs-137, Bielorrusia

Miksha, Danilov, 1997

Disminuidos en los evacuados 7 – 8 años después de la catástrofe, Ucrania

Baeva, Sokolenko, 1998

Tabla 8 Enfermedades del sistema cardiovascular en las áreas contaminadas por Chernobyl (parcial)

slide22

Enfermedad

Características, área

Autor

Cambios en la inmunidad humoral y celular

Disminución de la respuesta inmune en adultos sanos en los territorios contaminados de Bielorrusia y Rusia

Soloshenko, 2002; Kyril’chik, 2000; Dubovaya, 2005

Aumento de un factor cinco en las alteraciones de la inmunidad y el metabolismo en niños de los distritos contaminados del área de Tula, Rusia

Sokolov, 2003

Niños en los territorios contaminados, Rusia

Terletzkaya, 2003

En niños sanos viviendo en territorios contaminados de Bielorrusia

Soloshenko, 2002; Kyryl’chek, 2000;

Nivel de inmuno-globulinas

Cambios en el nivel de inmunoglobulinas A, M y G al comienzo de la lactancia en mujeres de los territorios contaminados con Cs-137 a un nivel de 5 Ci/km2 en las áreas de Gomel y Mogyliov, Bielorrusia

Iskrytskiy, 1995; Zubovich et al., 1998

Mantenimiento de los linfocitos T y B

Disminución del nivel en adultos de las áreas contaminadas de Bielorrusia

Bandajevsky, 1999

Resistencia a infecciones y otras enfermedades

Disminución en las áreas contaminadas de Bielorrusia

Bortkevich et al., 1996

Tabla 12 Alteraciones de la inmunidad en algunos de los territorios contaminados de Chernobyl (parte 1)

slide23

Enfermedad

Características, área

Autor

Disminución del sistema inmune

45 % de los niños en los territorios contaminados de Ucrania

Gurmanchuk et al., 1995

Únicamente tras siete años desde la catástrofe se produjo una normalización de varias características del sistema inmune en los niños, Ucrania

Kharytonyk et al., 1996

En bebés en los territorios con un nivel de contaminación de más de 5 Ci/km2, Bielorrusia

Petrova et al.,, 1993

Amigdalitis, linfoadenopatías

Un aumento de la frecuencia y la expresión (45,4% entre los 468 niños y adolescentes estudiados), en los territorios más contaminados, Ucrania

Bozhko, 2004

Inmunidad anti-cáncer

Disminuida en niños de territorios altamente contaminados, y también entre los evacuados, Bielorrusia

Nesterenko et al., 1993

Alergias

Más del doble a las proteínas de la leche de vaca entre 1313 niños de Bielorrusia en los territorios con una contaminación de 1-5 Ci/km2 de Cs-137 en comparación con los territorios menos contaminados (36,8% y 15,0%)

Bandajevsky et al., 1995, 1995a; Bandajevsky, 1999

Tabla 12 Alteraciones de la inmunidad en algunos de los territorios contaminados de Chernobyl (parte 2)

slide25

Enfermedad

Característica, área

Autor

Tabla 17 Ejemplos de algunas enfermedades infecciosas y parasitarias en los territorios radioactivamente contaminados de Chernobyl.

Infecciones del virus del herpes

Activo en los territorios radioactivamente contaminados, Bielorrusia

Matveev et al., 1993; Voropayev et al., 1996

Tricocefalisis Trichocephalis trichiurus)

Aumento correlacionado con la densidad de la contaminación radioactiva en las áreas de Gomel y Mogyliov, Bielorrusia

Stepanov, 1993

Pneumocistis (Pneumocystis carinii)

Aumento en los niños de los territorios contaminados, Rusia

Lavdovskaya et al., 1996

Cryptosporidosis (Cryptosporidiu parvum)

Elevado en los territorios radioactivamente contaminados de las áreas de Bryansk, Mogyliov, Gomel de Rusia y Bielorrusia

Lavdovskaya et al., 1996

Tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis)

Aumento de la frecuencia e intensidad en las áreas contaminadas de Bielorrusia

Belookaya, 1993

Incidencia de formas resistentes a los medicamentos y enfermedades de “rejuvenecimiento” {sic} en los territorios contaminados de Bielorrusia

Borschevsky, 1996

Hepatits vírica

Aumento de un factor 2 (por encima del nivel promedio de Bielorrusia) en los territorios contaminados de las áreas de Gomel y Mogyliov, los 6 – 7 años que siguieron a la catástrofe

Matveev, 1993

Aumento entre adultos y adolescentes de los territorios contaminados del área de Vitebsk, Bielorrusia

Zhavoronok et al., 1998

Infección por Citomegalovirus (CMV) (Cytomegaloviru hominis)

Activo en mujeres embarazadas en los territorios radioactivamente contaminados, Bielorrusia

Matveev, 1993

slide27

Síndrome respiratorio

30 % de los niños en los territorios contaminados en los primeros meses tras la catástrofe, Ucrania

Stepanova, 1995

Correlación de la frecuencia con el nivel de contaminación radioactiva en el área de Gomel, Bielorrusia

Goudkovsky et al., 1995

Los niños que en el momento de la catástrofe tenían 0-4 años, sufrieron con mayor frecuencia en los territorios con 15-40 Ci/km2 que en los territorios con 5-15 Ci/km2

Kul’kova et al., 1996

Sofocación (asfixia)

En la mitad de los 345 recién nacidos estudiados irradiados in utero, Ucrania

Zakrevsky et al., 1993

Conductibilidad bronquial

En el 53,6% de los niños en los territorios contaminados (estudiados más de 110.000) comparado con el 18,9% en los territorios poco contaminados, 1986 - 1987, Ucrania

Stepanov et al., 1995

Broncoespasmo latente

En el 69,1% de los niños de los territorios contaminados (entre más de los 110.000 estudiados) comparado con el 29,5% en los territorios menos contaminados, 1986 - 1987, Ucrania

Asma bronquial

Mayor número de casos en los territorios contaminados, Bielorrusia

Dzykovich et al.,1996; Sitnikov et al., 1993

Más grave en los territorios contaminados, Rusia

Terletskaya, 2003

Bronquitis crónica

Más grave en los territorios contaminados, Rusia

Patología nasofaringea crónica

Más frecuente en un factor 1, 5-2 en los territorios contaminados, Bielorrusia

Dzykovich et al., 1996; Sitnikov et al., 1993

Enfermedades respiratorias agudas

Aumento de un factor dos en aquellos irradiados in utero

Nesterenko, 1996

Tabla 22 Enfermedades del sistema respiratorio en los niños de los territorios contaminados por Chernobyl

slide29

Enfermedad

Característica, área

Autor

Número de linfocitos B y T

Correlacionado con el nivel de Cs-137 incorporado las áreas de Mogyliov y Gomel, Bielorrusia

Dzykovich et al., 1996;

Nesterenko, 1996; Bandajevsky, 1999; Khmara et al., 1993;

En niños de 10-13 años de edad en los territorios altamente contaminados del área de Kursk, Rusia

Alymov et al., 2004

Linfopenia

Aumento de los casos en los territorios contaminados, Bielorrusia, Rusia

Lukianova, Lenskaya, 1996; Sharapov, 2001; Vasyna et al., 2005

Hiperplasia linfoide

Incidencia del 30% en niños de los territorios altamente contaminados en los primeros meses tras la catástrofe, Ucrania

Stepanova, 1995

Tabla 24 Incidencia de las enfermedades del sistema sanguíneo y linfático en niños en los territorios contaminados por Chernobyl

slide30

Tests de ADN minisatélite:

Niños en Bielorrusia:

Doble de mutaciones genéticas [Dubrova, 1996, 1997].

Golondrinas de Bielorrusia:

Cambios genéticos, supervivencia reducida

[Ellegren et al. 1997].

Hijos de los liquidadores del accidente comparándolos con hermanos nacidos antes del accidente [Weinberg et al. 2001].

Incremento de siete veces el daño genético. 

Error de un factor entre 700 y 2000 en el modelo del ICRP para el daño genético heredable *.

Los estudios en Hiroshima muestran un efecto muy pequeño, sugiriendo una diferencia fundamental (exposición interna ) en los mecanismos [Satoh & Kodaira, 1996].

* Minisatélites Los minisatélites son segmentos cortos de ADN repetido que se usan como marcador genético, por ejemplo para la elaboración de mapas genéticos. Suelen tener entre 10 y 60 bases de nucleótidos (A, C, T, G) de longitud y se suelen repetir más de 5 veces, a veces varias docenas de veces.

slide31
Efecto espectador

(“bystander effect”):

Células atravesadas por

una trayectoria ionizante 

 comunican un mensaje a las células cercanas 

 Inestabilidad genómica 

 Mutación genética de un gran número de células que no han sufrido un daño inicial por ionización

[Azzam et al. 1998, Hei 2001].

slide32
Existencia de errores sustanciales en el modelo del ICRP

Aceptada por el Presidente del Comité sobre Aspectos Médicos de la Radiación en el Medio Ambiente, Profesor B. A. Bridges, [Bridges 2001] “puede haber llegado el momento para un cambio de paradigma.”

* El modelo del ICRP de mutación genética tras irradiación está basado, en el resultado total de los efectos genéticos del LSS de Hiroshima:

slide34

Grupo

Gales y Escocia (a)

Grecia (b)

Alemania (c)

Cohorte expuesta B

Tamaño de la cohorte

156,600

163,337

928,649

Número de casos

12

12

35

Porcentaje

7.67

7.34

3.77

Cohorte no expuesta A+C

Tamaño de la cohorte

835,200

1,112,566

5,630,789

Número de casos

18

31

143

Porcentaje

2.15

2.79

2.54

Cociente de riesgo

3.6

2.6

1.5

Probabilidad acumulativa de Poisson

0.0002

0.0025

0.02

Tabla 11.10 Evidencia inequívoca de errores en los factores de riesgo del ICRP: comparación entre tasas de leucemia infantiles tras Chernobyl en Gales y Escocia y datos similares de Grecia y de la antigua República Federal Alemana.

(a) Ver texto para los períodos A, B y C.

(b) Petridou et al. (1996)

(c) Michaelis et al. (1997)

slide35

Enfermedades no cancerígenas

3 distritos contaminados

5 distritos de control

valor P

En conjunto

62,023

48,479

<.0001

Infecciones y parásitos

3251

2119

<.0001

Endocrino, metabolismo, inmunidad

2340

1506

<.001

Desórdenes psíquicos

2936

2604

<.01

Otitis crónica

250

166

<.01

Sistema circulatorio, hipertensión, enfermedad cardiaca isquémica

12060

9300

<.001

De los cuales (de arriba): Estenocardia

1327

594

<.01

Cerebrovascular

1981

1363

<.001

Respiratorio

2670

1789

<.001

Órganos digestivos, por ejemplo úlceras, colecistitis

7074

5108

<.001

Urogenital, nefritis, nefrosis, infecciones renales

3415

1995

<.001

Infertilidad femenina

84

56

<.01

Enfermedades de la piel, dermatitis, eczema

3377

2060

<.001

Osteomuscular, osteoartritis

5399

4191

<.001

Tabla 12.3 Índices de enfermedades somáticas por cada 100,000 en adultos y adolescentes de 3 regiones contaminadas y 5 de control en la región de Brest en Bielorrusia en 1990 (de Malko 1997).

slide36

Instalación nuclear

Año

Multiplicador de riesgo ICRP definido

Notas

Sellafield/Windscale, Reino Unido (a)

1983

100-300

Bien estudiado por COMARE: elevado nivel de vertidos a la atmósfera y al mar

Dounreay, Reino Unido (a)

1986

100-1000

Bien estudiado por COMARE: vertidos de partículas a la atmósfera y al mar

La Hague, Francia (a)

1993

100-1000

Vertidos de partículas a la atmósfera y al mar: estudios ecológicos y con control

Aldermaston/Burghfield, Reino Unido (c)

1987

200-1000

Bien estudiado por COMARE: vertidos de partículas a la atmósfera y a ríos

Hinkley Point, Reino Unido (b)

1988

200-1000

Vertidos a los bancos de arena de la costa

Harwell (d)

1997

200-1000

Vertidos a la atmósfera y a ríos

Kruemmel, Alemania (b)

1992

200-1000

Vertidos a la atmósfera y a ríos

Julich, Alemania (d)

1996

200-1000

Vertidos a la atmósfera y a ríos

Barsebaeck, Suecia (b)

1998

200-1000

Vertidos a la atmósfera y al mar

Chepstow, Reino Unido

2001

200-1000

Vertidos a los bancos de arena de la costa

Tabla 11.1 Estudios que establecen excesos de riesgo de leucemia y de cáncer infantil en habitantes de zonas próximas a instalaciones nucleares.

(a) Plantas de reprocesamiento con vertidos al mar

(b) Central Nuclear con vertidos al mar o a ríos

(c) Platas de fabricación de material nuclear o armas nucleares

(d) Investigación nuclear con vertidos a ríos locales

slide37

Accidente

Total (PBq)

Partículas

Notas

Kyshtym, URSS, 1957

74

Alto

Alta producción de partículas de Ce-144: nada publicado sobre un seguimiento adecuado de los efectos sanitarios.

Windscale, Reino Unido, 1957

0.83

Moderado

Intentos de encubrir la dirección del efecto

Isla de 3-Mile, Estados Unidos, 1979

566

No

Casi completamente gaseoso: sin seguimiento adecuado

Chernobyl, URSS, 1986

2088

Alto

Encubrimiento de los primeros datos. Admitido cáncer de tiroides anómalo y alto. Otros efectos disputados y área de considerables discusiones (ver texto).

Tabla 11.2 Accidentes nucleares importantes y sus emisiones globales.

slide38

Efecto

Según el ICRP

Según el ECRR

Muertes por cáncer

1.173.606

61.619.512

Número total de cánceres

2.350.000

123.239.024

Muertes infantiles

0

1.600.000

Muertes fetales

0

1.880.000

Disminución de la calidad de vida

0

10%

Tabla 13.4 Consecuencias globales de las exposiciones del proyecto nuclear basado en los datos de UNSCEAR hasta 1989.

Recientemente Bertell ha efectuado cálculos que dan como resultado una mayor cantidad de muertes por todo tipo de causas, de alrededor de 1,200 millones, como resultado del proyecto nuclear.