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Riskantes Röntgen

23.02.2004
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Riskantes Röntgen

von Hannelore Gießen, Neuherberg

Dass große Dosen ionisierender Strahlen gesundheitsschädigend wirken, ist seit rund 100 Jahren bekannt. Wie schädlich sind jedoch niedrige Strahlenquanten, wie sie etwa beim Röntgen auftreten, für die menschliche Gesundheit?

Den aktuellen Wissensstand zum Risikopotenzial von Röntgenstrahlung diskutierten Experten bei einem internationalen Workshop des GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit in München-Neuherberg. Einer kürzlich veröffentlichten Studie aus Oxford zufolge sind in Großbritannien etwa 0,5 Prozent der krebsbedingten Todesfälle auf Röntgen zurückzuführen, in Deutschland wegen der häufigeren Röntgendiagnostik 1,5 Prozent. Jedes Jahr sterben in der Bundesrepublik 140.000 Patienten an Krebs; rund 2000 also auf Grund der medizinischen Strahlenexposition. Demgegenüber stehen jedoch die Krebspatienten, die durch eine frühere, bessere Diagnostik oder Radiotherapie geheilt werden.

Röntgen sei in den letzten Jahren besser und sicherer geworden, doch könne noch weiter an Strahlung gespart werden, sagte Professor Dr. Albrecht Kellerer vom GSF-Institut für Strahlenbiologie. Ziel der medizinischen Strahlenschutzforschung sei es, bessere Bilder mit einer geringeren Dosis zu erzeugen. Um Doppeluntersuchungen zu vermeiden, empfahl er den Patienten einen Röntgenpass zu führen.

Ob Leukämie oder Krebs durch Strahlung verursacht wurde, lässt sich bis heute nicht direkt ermitteln, sondern nur über statistische Wahrscheinlichkeiten abschätzen. Dabei werden in erster Linie die Daten von Personen analysiert, die so hohen Strahlendosen ausgesetzt waren, dass sie später an Krebs und Leukämie signifikant häufiger erkranken als die Durchschnittsbevölkerung. So wird seit 50 Jahren der Gesundheitszustand der Überlebenden der Atombombenabwürfe von Hiroshima und Nagasaki genau verfolgt. Aus dem vermehrten Auftreten von Leukämie, Krebs und genetischen Defekten wurden Dosis-Wirkungs-Kurven entwickelt, wobei die Effekte im unteren Bereich nicht gezeigt, sondern nur extrapoliert werden können. Diese Korrelation liegt auch der Studie von der Oxford University zu Grunde, die im Lancet publiziert wurde (Volume 363, Seite 345).

Ob das Modell einer linearen Dosis-Wirkungs-Beziehung ohne Schwellendosis jedoch tatsächlich korrekt ist, wird zunehmend diskutiert: Bei niedriger Dosis könnten andere Reaktionen auftreten als bei hohen Dosen, beispielsweise indirekte und nicht-lineare Wirkungen, die das Strahlenrisiko abschwächen oder auch verstärken. Diese Mechanismen aufzuhellen und ein Modell für die gesamte Wirkungskette zu entwickeln, ist Aufgabe heutiger Strahlenforschung.

Laborversuche helfen weiter

Einige zellbiologische Versuche brachten etwas Licht in dieses Dunkel. So zeigten isolierte Zellen, die einer kleinen Dosis von 10 Millisievert (mSv) ionisierender Strahlung ausgesetzt wurden, unterschiedliche Veränderungen: Als wichtiger Schutzmechanismus der Zelle erwies sich die Reparatur des genomischen Materials. Dabei wurde die korrekte Basenfolge nach Röntgenstrahlung schneller wiederhergestellt, als wenn die Zellen Plutonium ausgesetzt waren. Bei mehrfacher Bestrahlung verstärkte sich das „DNA repair“. Diese „adaptive response“ machte die Zellen weniger empfindlich für Strahlung. Offenbar werden dabei verschiedene DNA-Reparatur-Mechanismen in Gang gesetzt – eine Reaktion der Zelle, die innerhalb weniger Stunden auftritt, jedoch nur kurz anhält. Weiterhin zeigte sich, dass das Erbmaterial unter dem Einfluss ionisierender Strahlung mit einer größeren Fehlerquote weitergegeben wurde: In den Zellen traten vermehrt Mutationen auf, wobei die Mechanismen, die dabei ausgelöst werden, noch unbekannt sind.

Wie empfindlich jemand auf ionisierende Strahlung reagiere, sei individuell unterschiedlich und mit heutigen DNA-Tests nicht vorherzusagen, erklärte der Strahlenexperte Professor Dr. Christian Streffer aus Essen. Für Kinder und Jugendliche sei das Strahlenrisiko am größten. Sie sollten deshalb nur geröntgt werden, wenn es absolut notwendig ist, mahnte Streffer.

„An einzelnen Zellen können Effekte von kleinen Dosen ionisierender Strahlen beobachtet werden, aber wir wissen noch nicht, wie das komplexe System Lebewesen diese Einflüsse gewichtet,“ fasste Professor Dr. Herwig G. Paretzke, Leiter des Instituts für Strahlenschutz der GSF, zusammen.

 

Ständige Strahlenexposition Jeder Mensch ist ionisierender Strahlung ausgesetzt, teils aus natürlichen, teils aus künstlichen Quellen. Aus dem Weltall trifft ständig kosmische Strahlung auf die Erde. Die Materie im Universum und auf der Erde strahlt aktiv. Die gesamte Strahlung durch natürlich radioaktive Atome und durch kosmische Strahlung summiert sich auf durchschnittlich 2,4 Millisievert (mSv) im Jahr. Zusammen mit 1,8 bis 2,1 mSv pro Jahr durch medizinische Untersuchungen ergibt sich eine durchschnittliche Belastung von 4 bis 4,5 mSv.

Dabei schwankt die Bandbreite der natürlichen Strahlenexposition zwischen 1,5 und 10 mSv jährlich, je nachdem ob jemand auf Meereshöhe oder in 1000 Metern Höhe wohnt und wie hoch die terrestrische Strahlung ist. Bei Flugreisen in Höhen von 10 bis 15 Kilometern kommen etwa 5 µSv pro Stunde dazu.

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