Profilaksa jodom i nuklearne nesreće

Dr.sc. Zdenko Franić

Institut za medicinska istraživanja i medicinu rada,	Jedinica za zaštitu od zračenja

Ksaverska cesta 2, p.p. 291, HR-10001 Zagreb, Hrvatska

E-mail: franic@imi.hr

UVOD

Zbog velike hlapljivosti, te stoga potencijalno vrlo brzog širenja kroz okoliš, u prvim fazama nesreće nekog nuklearnog postrojenja radioaktivni izotopi joda predstavljaju primarnu opasnost glede izlaganja radioaktivnom oblaku. Iako su u nuklearnim reaktorima osim 131I u većim količinama prisutni i ostali radioaktivni izotopi joda, oni imaju nešto kraće vrijeme poluraspada, te su zaštitne mjere usmjerene prvenstveno na 131I. Kritičan organ za jod je organ štitnjača (štitna žlijezda). Tako je jedna od posljedica nesreće nuklearnog reaktora u Čornobilju (26. travnja 1986. godine) da je tijekom proteklih deset godina u nekim područjima povećan broj tumora na štitnjači, posebice kod djece. Dijagnozirano je oko 800 slučajeva raka štitnjače kod djece ispod 15 godina, uglavnom u sjevernoj Ukrajini i Bjelorusiji. Kako je ta bolest u principu izlječiva (1), do fatalnog ishoda je došlo svega u nekoliko slučajeva. Brojne studije o zaštiti štitnjače od kontaminacije radioaktivnim izotopima joda koji se oslobode u okoliš suglasne su da je učinkoviti način zaštite štitnjače unos stabilnog joda u organizam. Stoga je jedan od centralnih problema u planiranju postupaka za slučaj nuklearne nesreće odrediti optimalnu intervencijsku razinu kod koje se pristupa profilaksi stabilnim jodom. Odnosno, potrebno je odrediti kod koje bi se vrijednosti projicirane doze na štitnjaču populaciji preporučilo uzimanje stabilnog joda. Preporuka Međunarodne agencije za atomsku energiju (IAEA) jest da se profilaksi stabilnim jodom pristupi ukoliko se procijeni da bi doza koju štitnjača primi uslijed izlaganja radioaktivnim izotopima joda (tzv. avertable dose) mogla premašiti 100 mGy (2). Osnova za određivanje intervencijske razine jest traženje balansa između potencijalog benefita, tj. spriječenog broja karcinoma štitnjače i negativnih učinaka u obliku štetnih popratnih pojava koje se mogu pojaviti, iako kod izvjesnog, iako vrlo malog broja ljudi. Dok postoje brojne numeričke procjene rizika od karcinoma štitnjače uslijed izlaganja radioaktivnim izotopima joda, bazirane na epidemiološkim studijama, sve do nesreće nuklernog reaktora u Čornobilju nije bilo osnove za procjenu ozbiljnih popratnih učinaka uzimanja stabilnog joda.

PROFILAKSA STABILNIM JODOM

Profilaksa stabilnim jodom u pravilu se provodi kalijevim jodidom (KI), obično u obliku pilula. Učinkovitost KI u blokiranju unosa radioaktivnog joda u štitnjaču ovisi o trenutku primjene doze KI u odnosu na početak izlaganja. KI je najučinkovitiji ukoliko se primijeni neposredno prije ili najkasnije 1-2 sata poslije izloženosti radioaktivnom jodu. Za pravilno primijenjenu dozu KI, učinkovitost blokiranja unosa radioaktivnog joda u štitnjaču, prema studiji (3) iznosi više od 90% (slika 1). Međutim, ukoliko je već došlo do unošenja radioaktivnog joda u organizam i njegovog nakupljanja u štitnjači, KI ne pomaže da se on eliminira. Glede doziranja, na osnovu iste studije (3) Food and Drug Administration (FDA) preporučuje (4) dozu od 130 mg/dan za odrasle i djecu stariju od jedne godine, te 65 mg/dan za djecu mlađu od jedne godine. (130 mg KI sadrži 100 mg stabilnog joda). No, kako je potrebno oko 48 sati da se najveći dio radioaktivnog joda urinom izluči iz tijela, KI se treba uzimati barem tri sukcesivna dana poslije akutne izloženosti radioaktivnom jodu. U protivnom, radioaktivni jod bi se izlučivanjem iz ostalih dijelova tijela opet nakupio u štitnjači. Valja napomenuti da dugotrajna primjena jodnih preparata može uzrokovati kronično trovanje jodom, tzv. jodizam, čiji su znaci hunjavica, konjunktivitis, pustule na koži ("jod-akne"), glavobolja, dijarea, motorički nemir, te općenito znakovi u svezi pojačane funkcije štitnjače.

Ovdje slika_1.gif

Slika 1. Učinak stabilnog joda na zaštitu štitnjače

POLJSKA ISKUSTVA

Daleko najopsežnija ikad provedena studija o učincima i posljedicama profilakse kalijevim jodidom provedena je u Poljskoj nakon nuklearne nesreće u Čornobilju (5). U Poljskoj je povećana radioaktivnost detektirana noću 27. travnja 1986. Analiza uzoraka zraka pokazala je da 80% radioaktivnosti dolazi od radioaktivnih izotopa joda, a aktivnost zraka bila je oko 504 Bq radiojoda/m3. U sjeveroistočnoj Poljskoj aktivnosti su bile 1.5 do 3 puta veće. Mjerenja aktivnosti štitnjače koja su provedena već 29. travnja kod osamnaestoro djece, dala su rezultate od 500 do 1300 Bq joda. Vladina je komisija procijenila da se s obzirom na okolnosti smjesta pristupi profilaksi KI.

Za doziranje KI primijenjen je slijedeći protokol:

1.	15 mg KI za novorođenčad,

2.	50 mg za djecu mlađu od 5 godina,

3.	70 mg za sve ostale.

4.	Pretpostavljeno je da je rizik od indukcije raka štitnjače za odrasle malen, te se zbog mogućih popratnih pojava profilaksa odraslima nije preporučila.

5.	Profilaksa jodom preporučena je trudnicama i dojiljama, ali nije bila obvezatna.

KI se (u obliku zasićene otopine) distribuirao kroz bolnice, domove zdravlja, ambulante, škole, dječje vrtiće i slično. Podijeljeno je oko 18 milijuna doza, primarno, ali ne i isključivo djeci. Odnosno, 10.5 milijuna doza dano je djeci ispod 16 godina (95.3% ukupnog broja djece), te 7 milijuna odraslima. Mnogi su roditelji reagirali spontano, te je čak 6.14% djece dobilo razrijeđenu jodnu tinkturu prije no što je započeo organizirani program distribucije KI. To je potvrđeno i povećanom prodajom jodne tinkture u apotekama. Nakon što je akutna faza izloženosti radioaktivnom jodu prošla, inicirana je studija kako bi se procijenile postignuta razina zaštite, te negativne reakcije na KI. Obuhvaćeno je oko 30 tisuća ljudi.

Zaključeno je da je nakon uzimanja jedne doze KI, zaštita trajala oko 36 sati. (Opaska: nije uzeto u obzir nakupljanje radioaktivnog joda u štitnjači podrijetlom iz ostalih dijelova tijela). Naglašena je potreba uskladištenja dostatnih zaliha KI na većem broju lokacija, kako bi u slučaju potrebe bile lako dostupne. Od 18 milijuna primijenjenih doza, bilo je samo dva slučaja popratnih reakcija. Radilo se o dvije odrasle osobe za koje se i prije znalo da su osjetljive na jod. No, valja naglasiti da je, suprotno literaturnim podacima, bilo začuđujuće mnogo blagih probavnih smetnji (6, 7). Nije objašnjeno da li je uzrok bio povezan s psihološkim čimbenicima, neadekvatnom primjenom KI (otopina umjesto pilule) ili, što je najmanje vjerojatno, intrinsičnom toksičnosti. No, najveći dio takvih smetnji ipak nije zahtijevao medicinsku intervenciju. Poljska iskustva ujedno ukazuju da je brzi odgovor na nesreću ovoga obima ujedno i ozbiljan sociologijski, a ne samo zdravstveni ili znanstveni problem. U takvim se prilikama zahtijeva brza organizacija velikog broja ljudi i ustanova. Budući je u slučaju nuklearne nesreće brzina esencijalna, mora postojati dobro isplanirani, učinkoviti sustav unaprijed isplaniranih akcija za slučaj kriznih stanja uzrokovanih nuklearnom odnosno radiološkom nesrećom.

PRAKSA U USA

U SAD The American Thyroid Association kroz svoj Odbor za javno zdravstvo snažno preporučuje uskladištenje KI glede profilakse u slučaju nesreće na nuklearnom postrojenju (8). Također je i Food and Drug Administration (FDA), nakon procjene medicinskog i radiološkog rizika primjene KI za blokiranje štitnjače u uvjetima nuklearne opasnosti donijela sličnu, iako nešto blažu preporuku. FDA naime smatra da je rizik od kratkoročnog uzimanja relativno malenih doza KI manji nego li rizik koji proizlazi od ozračivanja, kod projicirane doze od 25 rema (250 mGy). FDA je stoga odobrila slobodnu prodaju KI. No, na saveznoj razini Nuclear Regulatory Commission (NRC) sve donedavna nije uvažavala ove preporuke. Naime, NRC je preporučavao stvaranje zaliha ili distribuciju KI za vrijeme kriznih situacija samo profesionalnom osoblju (emergency workers) ali nije preporučavao prethodnu distribuciju ili stvaranje zaliha za pučanstvo. NRC, iako je priznavao učinkovitost KI, ipak nije želio preporučiti njegovu institucionaliziranu uporabu u slučaju nuklearne nesreće, stoga što je smatrao da je evakuacija, budući da štiti od svih puteva izloženosti zračenju, neusporedivo učinkovitija. Međutim, u slučaju veće gustoće stanovništva, evakuacija je teško izvediva, ako ne i nemoguća. Uz to, i mnoge federalne države protivile su se uskladištavanju pilula KI budući bi morale načiniti adekvatne planove za njihovu učinkovitu distribuciju pučanstvu. No, Federal Radiological Preparedness Coordinating Committee (FRPCC), Federal Emergency Management Agency (FEMA) (9, 10), Centers for Disease Control, te nekoliko drugih saveznih ustanova ponovo je pokrenulo raspravu o profilaksi KI, nakon čega je NRC odlučio ponovo razmotriti svoj stav. Ljeti 1998. godine NRC konačno mijenja svoj stav o uskladištavanju i distribuciji pilula KI pučanstvu, te odlučuje da će platiti troškove nabave KI, ukoliko se pojedine federalne države za to odluče. Kako pilula od 130 mg KI košta tek oko 0.07 US$, procjenjuje se da svo pučansto u krugu od 5 milja (cca 7,5 km) oko neke od 107 nuklearnih elektrana u USA za oko 200 tisuća US$ može biti zbrinuto pilulama KI (11). Naravno, tome treba pridodati troškove transporta, uskladištenja i distribucije. Razlog dugogodišnjeg odbijanja NRC-a da preporući, te financijski pomogne pri nabavci i uskladištenju pilula KI stoga nije bila cijena, već bojazan da bi se u slučaju nuklearne nesreće dio najugroženijeg stanovništva iz prve zone hitnog djelovanja (first emergency planning zone) oslonio samo na profilaksu, te odbio evakuaciju.

SITUACIJA U REPUBLICI HRVATSKOJ

Pregled eksperimentalnih istraživanja, te međunarodnih iskustava o učinkovitosti i svrhovitosti primjene jodne profilakse glede zaštite štitnjače od ozračivanja radiojodom, suglasne su u procjeni poželjnosti profilakse stabilnim jodom. Nedvojbeno bi u slučaju nuklearne nesreće znatan dio stanovništva spontano uzeo preparate joda, koji ako se uzmu prekasno, mogu čak i štetiti, jer blokiraju izlučivanje radioaktivnih izotopa joda iz štitnjače.

Republika Hrvatska bi trebala razmotriti optimalni način zaštite stanovništva pilulama KI. To može biti uskladištenje u unaprijed definiranim sabiralištima (primjeri Poljska, USA) ili čak čuvanje u individualnim domaćinstvima (Finska). Obe inačice imaju prednosti i mane, ali su izvedive, posebice stoga što sama kemikalija nije skupa, a pravilno uskladištena ima dugi vijek trajanja.

Nadalje, bilo bi poželjno pokušati identificirati osobe u Republici Hrvatskoj s povećanom osjetljivošću na jod. To bi se relativno lagano moglo provesti kroz primarnu zdravstvenu zaštitu.

LITERATURA

1.	International Atomic Energy Agency (IAEA), "Ten years after Chernobyl: What do we really know?", Document No. 97-00467 IAEA/PI/A51E, IAEA, Vienna 1997.

2.	International Atomic Energy Agency (IAEA), "International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources". Safety Searies No. 115, IAEA, Vienna, 1996.

3.	Il'in L.A., et.al. "Radioactive Iodine in the Problem of Radiation Safety", AEC-tr-7536, U.S. Atomic Energy Commission, June 1974 (translation of Russian book Radioaktivnyi iod u probleme radiatisionnoi bezopasnosti, Atomizdat, Moscow, 1972).

4.	U.S. Nuclear Regulatory Commission. "RTM-96 Response Technical Manual" NUREG/BR-
0150, vol 1, Rev.4, 1996.

5.	Nauman J. and Wolf J. "Iodide Prophylaxis in Poland After the Chernobyl Reactor Accident: Benefits and Risks" Am J Med 1993:94;524-32.

6.	Wolf J. "Iodide goiter and pharmacologic effects of excess iodide" Am J Med 1969:47;101-
24.

7.	Wolf J. "Risk for stable and radioactive iodine in radiation protection of the thyroid" Am J Med 1993:94;524-32.

8.	American Thyroid Association. "KI And Nuclear Accidents".

<http://www.thyroid.org/annonc/nuclear.htm>

(URL provjeren 14. rujna 1998.)

9.	Federal Emergency Management Agenc (FEMA). "Fact Sheet: Nuclear Power Plant Emergency". FEMA, February 27, 1997.

<http://www.fema.gov/fema/radiolo.htm>

(URL provjeren 15. rujna 1998.)

10.	Federal Emergency Management Agency (FEMA). "Planning Basis for the Development of State and Local Government Radiological Emergency Response Plans", June 11, 1997.

<http://www.fema.gov/pte/rep/back.htm>

(URL provjeren 15. rujna 1998.)

11.	"Stockpiling Safety?" Environmental Health Perspectives Volume 106, Number 3, March

1998. Also available at: <http://ehpnet1.niehs.nih.gov/docs/1998/106-3/forum.html>

(URL provjeren 15. rujna 1998.)

Iodine Prophylaxis and Nuclear Accidents

Dr.sc. Zdenko Franić

Institute for Medical Research and Occupational Health, Radiation Protection Unit

Ksaverska cesta 2, PO Box 291, HR-10001 Zagreb, Croatia

E-mail: franic@imi.hr

SUMMARY

Iodine is a highly volatile element therefore being very mobile in the environment. It enters the metabolism of living organisms and is selectively taken up and concentrated in the thyroid gland. The plume (cloud-like formation) of radioactive material that might be released in the environment in the case of a serious nuclear accident, primarily consists of the radioactive isotopes of iodine. Among those, due to its decay properties, is the most important 131I. The effective means of protecting the thyroid gland against exposure to radioactive iodine is an intake of stable iodine. Therefore, one of the central issues in the emergency planning is to determine whether and at which projected thyroid radiation dose stable iodine should be given to the population. The International Atomic Energy Agency (IAEA) set the generic optimized intervention value for iodine prophylaxis to 100 mGy of avertable committed dose to a thyroid. The basis for setting the optimum intervention level is seeking the balance between potential benefit (prevented cases of a thyroid carcinoma) and harm consisting of serious side effects from a stable iodine intake. The prophylaxis is implemented by utilizing the pills of pills of potassium iodine (KI). The efficacy of KI in protecting the thyroid gland depends upon the time of intake relative to the start of exposure to radioactive iodine. The best results are obtained if KI is taken 1-2 hours before or immediately after the start of exposure. The recommended dosage, based upon the study performed by Il'in et.al. is 130 mg/day. KI should be taken at least three days after the acute exposure to radioiodine, to prevent accumulation in a thyroid gland of radioiodine excreted from the other compartments of the body. The largest epidemiological study on the effects of KI prophylaxis ever performed was the one in Poland after the Chernobyl accident. Stable iodine was given as single dose of KI solution to 10.5 million of children and 7 millions of adults. Among children no serious side effects were seen while only two adults (with previously recorded iodine sensitivity) had severe respiratory distresses. Polish experiences showed that rapid response to such widespread nuclear accident is as much a social problem as well as a medical or scientific one, requiring rapid organization of large number of people and facilities. In USA, Nuclear Regulatory Commission (NRC) recently decided (summer 1998) that NRC would financially support the stockpiling of the KI pills, if federal states decide to stockpile them. Previously, NRC recommended that potassium iodine be available mainly for emergency workers, but not stored for general public. In order to protect the general public in the case of a nuclear accident, The Republic of Croatia should consider the optimal way of KI prophylaxis and implement the detailed procedure in emergency plans. It would be recommended to identify those persons with iodine sensitivity, which could be achieved through a public health care system.