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

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

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 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

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 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

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

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 enfants ukrainiens > 1 Gy 17 000 (3000 ?) > 2 Gy 6 000 (4000 ?) > 10 Gy 500 (4000 ?)

ETD chez des enfants de moins de 17 ans lors de l'accident 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 (?)

29 cas secondaires a Tchernobyl vs 39 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%).

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

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

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*) < 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

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%

cancer thyroïdien après radiothérapie âge à l'irradiation < 16 ans nombre de sujets : 2634 nombre de cancers thyr. : 309 cancer thyroïdien après radiothérapie < 10 10-19 20-24 25-29 30-34 35-39 ≥ 40 12 48 46 118 58 18 9 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 Hiroshima et Nagasaki débit de dose très élevé > 1 Gy / s excès net de cancers irradiation gamma maladies bénignes (<1955) ou malignes débit de dose moyen à fort : 0.01 Gy / s excès net de cancers et tumeurs bénignes radiothérapie externe (RX) 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 131 iles Marshall débit de dose > 131I : 300 µGy / s ; hétérogène excès de cancers et tumeurs bénignes iode 132

cancérogénèse c. pré-cancéreuses c. normales cancer c. cancéreuse agents génotoxiques erreurs de replication de l'ADN c. normales c. pré-cancéreuses agents génotoxiques erreurs de replication de l'ADN agents épigénétiques temps... agents épigénétiques cancer c. cancéreuse

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

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

tumorigénèse thyroïdienne radioinduite thyréocyte ret micro K papillaire p16 carcinome papillaire 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

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

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

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)

cancers thyroïdiens en France 1975 - 1995 6 5 4 3 2 1 taux / 100.000 incidence F incidence H décès F / H 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 relation quadratique quasi-seuil relation linéaire sans seuil risque relatif effets avérés effets hypothétiques X RR RR exposition

caractéristiques des cancers Service de médecine nucléaire, La Pitié % 1966-76 1977-86 1987-96 1997-99 n = 416 n = 837 n = 1173 n = 533 < 10 mm 6 12 24 31 10 - 40 mm 42 47 54 52 > 40 mm 20 18 12 13 papillaire 62 73 83 88 vésiculaire 34 26 17 12 autres 4 3 2 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

aurengo@wanadoo.fr

irradiation naturelle et médicale essais nucléaires industrie 1 % eau aliments 6 % sols 11 % radon 34 % exposition médicale 41 % rayons cosmiques 7 %

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 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 7 millions d'adultes • prophylaxie déconseillée • dose à la thyroïde < 500 mSv • 2 bronchospasmes sur BPCO • rechutes de maladies de Basedow • pas d'hyperthyroïdie sur GMN diagnostic rétrospectif difficile Age gouttes KI néonatal 15 mg < 5 ans 50 mg > 5 ans 70 mg restrictions alimentaires

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 (?)