• Thursday May 23,2019

Könnten kleine Strahlungsmengen für Sie gut sein? Es ist kompliziert.

Anonim

Die Einwirkung hoher ionisierender Strahlung ist für die menschliche Gesundheit äußerst schädlich. Erleben Sie die Auswirkungen einer akuten Strahlenkrankheit, die frühe Wissenschaftler, die radioaktive Elemente untersuchen, oder von Überlebenden von Atombombenexplosionen erleiden. Erleben Sie die komplexen Verfahren, durch die Ärzte Krebspatienten vor der Strahlentherapie schützen müssen, und die langfristigen Komplikationen bei erwachsenen Krebspatienten, die mit früheren Technologien behandelt wurden. In Anbetracht dessen ist es klar, dass hohe Dosen ionisierender Strahlung gefährlich sind.

Die Wissenschaft ist jedoch weniger klar, wenn es um niedrig dosierte Strahlung (LDR) geht. Die medizinische Wissenschaft, die Nuklearindustrie und staatliche Regulierungsbehörden gehen bei der Betrachtung des LDR im Allgemeinen auf ein sicheres Spiel an. In den letzten Jahren hat jedoch eine wachsende Zahl von Forschern (obwohl immer noch fest in der Minderheit) die Annahme in Frage gestellt, dass alle Strahlungen schlecht sind - und begonnen zu untersuchen, ob niedrige Dosen tatsächlich zur Genreparatur beitragen, Gewebeschäden und anderes verhindern können Leistungen.

Mathe machen

Die gesundheitlichen Auswirkungen von Strahlung auf niedrigem Niveau basieren auf einer mathematischen Bewertung, die als lineares Schwellwertmodell bezeichnet wird. Das Modell verwendet im Wesentlichen Mathematik, um die Auswirkungen niedriger Dosen aus beobachteten Effekten bei hohen Dosen zu extrapolieren.

Anhand von Daten aus Bevölkerungen, die am Ende des Zweiten Weltkrieges moderaten bis hohen ionisierenden Strahlungen ausgesetzt waren - insbesondere aus Hiroshima und Nagasaki, Japan - haben Wissenschaftler eine graphische Darstellung der Strahlungsdosis gegen verschiedene Krankheiten aufgezeichnet.

Der Trend zeigt erwartungsgemäß, dass das Krebsrisiko proportional zur Strahlendosis steigt. Im linearen No-Threshold-Modell wird die Linie dann rückwärts extrapoliert, um theoretische Risiken für diejenigen zu erzeugen, die wesentlich geringeren Strahlungsdosen ausgesetzt sind.

Mit anderen Worten, das Modell geht davon aus, dass, wenn eine starke Bestrahlung viel Krebs verursacht und eine mittlere Bestrahlungsmenge Krebs verursacht, der LDR ein wenig Krebs verursachen muss. Oder anders ausgedrückt: Es gibt keine Schwelle, unter der das Krebsrisiko überhaupt nicht steigt.

Diese Annahme besteht aus verschiedenen Gründen seit Jahrzehnten. Toxikologen haben sich vor allem auf hochdosierte Effekte konzentriert, schreibt Edward Calabrese, weil diese am deutlichsten schädlich waren. Die Untersuchung der subtilen Auswirkungen von niedrig dosierter Strahlung hätte viel umfangreichere und strengere Studien erfordert, die weniger zum Schutz der öffentlichen Gesundheit erforderlich waren.

Beweis für Hormesis

Beweise, die seit dem Nuklearzeitalter tröpfeln, deuten jedoch darauf hin, dass LDR tatsächlich für die menschliche Gesundheit von Nutzen sein könnte. Mit anderen Worten, es gibt nicht nur einen Grenzwert für die Strahlenexposition - einen Grenzwert, unter dem Strahlung nicht schädlich sein sollte -, sondern bei bestimmten niedrigen Konzentrationen kann ionisierende Strahlung Ihren Zellen mehr helfen als schaden. Die Idee, dass eine niedrige Dosis eines schlechten Dings gute Wirkungen haben kann, wird Hormese genannt .

Andere sogenannte hormonelle Wirkungen beim Menschen sind gut dokumentiert. In geringen Mengen und unter bestimmten Umständen bringen körperliche Stressfaktoren wie Bewegung, Erkältung, Toxine und Fasten gesundheitliche Vorteile. Diese scheinen zu funktionieren, indem die Reparaturmaschine des Körpers im Verhältnis zu einer kleinen Belastung leicht überaktiviert wird, was zu positiven Ergebnissen führt.

Insbesondere die Forschung zur Strahlenhormese hat eine lange Geschichte. Eine Überprüfung der vor 1940 veröffentlichten Studien ergab, dass eine bemerkenswerte Anzahl von Pflanzen-, Pilz-, Protozoen-, Algen- und Insektenarten nachgewiesen wurde. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde LDR bei Menschen zur Behandlung von Lungenentzündung und bestimmten anderen Erkrankungen eingesetzt. Die Praxis wurde eingestellt, da sowohl die Öffentlichkeit als auch das medizinische Fachpersonal hinsichtlich möglicher Langzeitwirkungen von Strahlung, insbesondere Krebs, vorsichtiger wurden.

Aktuelle Forschung

Seit der Jahrtausendwende haben Forscher die Strahlungshormone jedoch erneut untersucht und die LDR-Behandlung bei verschiedenen Krankheitsbildern bei Labortieren angewendet.

Verschiedene Studien an Mäusen haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber niedrig dosierter Strahlung vor den Auswirkungen einer anschließenden Exposition bei mittleren letalen Dosen von Röntgenstrahlen schützt, wodurch der DNA-Schaden und die Mortalität minimiert werden.

Ein ähnlicher Effekt wurde beobachtet, wenn die Strahlung im Uterus empfangen wird. Die Exposition schwangerer Mäuse gegenüber „Tschernobyl-Strahlung“ (Dosen und Arten der Strahlung, auf die der Großteil der Menschen in der Nähe des Atomunfalls von 1986 trifft) schadete den neugeborenen Mäusen nicht. Die Forscher fanden heraus, dass spätere Strahlendosen die DNA-Gesundheit der Mäuse und die weißen Blutkörperchen weniger schädigten als bei unbehandelten Mäusen.

Das LDR hat sich in den letzten Jahren als vielversprechend bei der Bekämpfung von Diabetes-Komplikationen erwiesen. Studien haben gezeigt, dass diabetische Ratten bei geringer Bestrahlung eine schnellere Wundheilung zeigen. Andere Nagetierversuche haben gezeigt, dass Bestrahlung bei sehr niedrigen Dosen Nierenschäden, eine der häufigsten Langzeitkomplikationen von Diabetes, verhindern kann.

Studien wie diese deuten darauf hin, dass das lineare Modell ohne Schwelle falsch sein könnte - dass es Dosen geben kann, die über der normalen Hintergrundstrahlung liegen und unterhalb der Schwelle für schädliche Auswirkungen, die tatsächlich gesundheitliche Vorteile bringen können.

Warum kann Strahlung gut sein?

Normalerweise empfangen wir eine kleine Menge Hintergrundstrahlung aus dem Weltraum und von der Erde selbst. Um dies zu kompensieren, haben sich normale Mechanismen zur Reparatur von Zellen entwickelt. Zellenzymsysteme reparieren beschädigte Membranen und mutierte DNA.

LDR bedeutet eine Exposition, die leicht über dem normalen Hintergrund liegt. Forscher vermuten, dass LDR seine Vorteile dadurch erreichen könnte, dass die eingebauten Mechanismen der Zellen für die Selbstreparatur aktiviert werden. Das Ergebnis scheint eine Abwehr zu sein, die die Bedrohung übertrifft und die Organismen besser gegen verschiedene Krankheiten geschützt sind, als wenn sie keine Bestrahlung erhalten hätten.

Das Thema Strahlungshormese ist besonders relevant angesichts der anhaltenden Debatte unter den Ärzten darüber, ob die Röntgenstrahlung niedriger bis mittlerer Ebene aus CT-Scans Patienten schadet. Aber es bleibt umstritten.

Darüber hinaus ist es ein kompliziertes Thema. Die optimale Strahlendosis für eine Person hängt wahrscheinlich von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter Genetik, Alter und sogar dem Lebensstil einer Person. Und selbst für dieselbe Person kann sich die optimale LDR-Dosis für einen Gesundheitszustand von einem anderen unterscheiden.

Das macht Strahlung zu einem komplizierten medizinischen Thema und erklärt möglicherweise, warum Sie nicht oft hören, welche möglichen Nachteile es gibt. In der wissenschaftlichen Literatur ist die Zahl der Studien zur Strahlenhormonbildung in den letzten drei Jahrzehnten jedoch stetig gestiegen.

Strahlung in der Medizin

Einige Forscher haben begonnen, die Auswirkungen von Strahlung auf niedrigem Niveau in der Bevölkerung zu untersuchen. In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde beispielsweise festgestellt, dass die Häufigkeit von Lungenkrebs in den US-Bundesstaaten, in denen Atomtests stattfanden oder in denen Uran abgebaut wurde, signifikant niedriger ist.

Die größere medizinische Gemeinschaft ist jedoch nicht überzeugt. Eine Überprüfung der National Academy of Sciences aus dem Jahr 2006 berücksichtigte eine Vielzahl von Studien, kam jedoch zu dem Schluss, dass die Evidenz für die Strahlenhormonbildung beim Menschen zu dünn ist, um seine Existenz zu belegen. Sie wies darauf hin, dass, obwohl in einigen Studien tatsächlich von LDR-Vorteilen berichtet wurde, die Nachteile nicht in vollem Umfang berücksichtigt wurden - Dinge wie Genmutationen, Zelltod oder Krebs viele Jahre später.

Zum Beispiel wiesen die Hunde in Experimenten mit niedrig dosierter Bestrahlung, die über ihren gesamten Lebenszyklus verabreicht wurden, zwar erhöhte DNA-Reparatur und Zellproliferation auf, aber auch höhere Leukämieraten auf. "Es ist unklar, ob solche konkurrierenden Ereignisse zu einem Nettogewinn, einem Nettoverlust oder zu keiner Änderung des Gesundheitszustands führen würden", schreiben die Autoren.

Die Erforschung niedriger Strahlungsniveaus erfordert noch einen langen Weg, bevor die Risiken und Vorteile verstanden werden. Die nächsten Schritte umfassen wahrscheinlich weitere Studien darüber, wie Säugetiere, wie Hunde, Schweine oder möglicherweise nicht-menschliche Primaten, während des fötalen Lebens und im unterschiedlichen Alter auf unterschiedliche Mengen an LDR ansprechen, und dann ihre Fähigkeit getestet, dem Auftreten von verglichenen Krankheiten zu widerstehen mit Tieren, die kein LDR erhielten.

Antworten könnten, wenn sie kommen, einige wichtige Dinge über die Entstehung von Krankheiten wie Krebs aufdecken und darüber, wie unsere Körper durch Reparaturmechanismen bekämpft werden.

Top Bild von VILevi / Shutterstock


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