Effetti del Radon sulla salute umana

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1 Asl Lecco 25 OTTOBRE 2013 RADON, NEMICO INVISIBILE... Ma PRESENTE IN PROVINCIA DI LECCO Effetti del Radon sulla salute umana Dott. Mario Anghileri- Medico Dip. di Prevenzione Medica ASL Lecco

2 Note storiche Già all inizio del 16 secolo, nella regione di Schneeberg, veniva osservata una mortalità stranamente elevata, dovuta a complicazioni polmonari, tra minatori in giovane età.. Il primo rapporto ci viene da AGRICOLA ( ) scrise il De re metallica,, fu tradotto in inglese (dal latino) dall ingegnere minerario americano Herbert C. Hoover (poi presidente degli Stati Uniti). PARACELSO (il grande medico e filosofo svizzero, ) nel suo libro Über die Bergsucht und andere Bergkrankheiten ( Sul Bergsucht e altre malattie dei minatori, 1537, pubblicato postumo). Il termine Bergsucht riassume le malattie polmonari osservate nei minatori. Paracelso classificò il morbo polmonare di Schneeberg tra i Mala metallorum.. Si pensava che il cancro polmonare fosse causato dall inalazione di polveri minerarie contenenti metalli diversi (es:arsenico) e le malattie tubercolari.

3 La malattia venne identificata come cancro polmonare da Haerting e Hesse (1879). Dapprima considerata come un sarcoma linfatico, che traeva origine dai linfonodi bronchiali, fu più tardi classificata come cancro bronchiale. In quel periodo il 75% dei minatori della ragione di Schneeberg moriva di cancro polmonare. ( miniera della morte). Schüttmann (1988) riporta che H. E. Müller,, un dirigente minerario di Zwickau, Sassonia, fu il primo a individuare il nesso so causale, arrivando alla conclusione che il cancro polmonare di Schneeberg fosse una particolare malattia professionale, causata dal radium contenuto nelle rocce e dall alta alta concentrazione di radon nell aria di queste miniere, la quale, una volta inalata, innescava un processo di cancerogenesi nelle vie respiratorie.

4 Nel 1898, Marie e Pierre Curie isolarono il radium (Ra226) e il polonio (Po210) nei minerali. La cosiddetta Emanazione del radium, furono dati vari nomi finchè dal 1923 assunse il nome di RADON (Rn222), venne identificata come un gas nobile radioattivo prodotto dal decadimento del radium. Ed i suoi prodotti di decadimento furono chiamati figli del radon e più recentemente progenie del radon Fu sulla base di queste scoperte che si ipotizzò una correlazione tra cancro polmonare e l elevato l contenuto di radon in queste miniere.

5 Comunque, il ruolo del radon come fattore causale non venne generalmente riconosciuto. In un rapporto di un gruppo di patologi di Dresda, pubblicato nel 1926, veniva espressa l opinione l che questo tipo di cancro dovesse essere originato dall inalazione di polveri minerali tossiche. Più tardi Lorenz (1944) dichiarò che le cause primarie erano da imputare all arsenico arsenico e ad altri contaminanti tipici delle miniere, nonché alle generalmente precarie condizioni sanitarie dei minatori.

6 Al tempo stesso procedevano gli studi dosimetrici e le ricerche biologiche sui possibili effetti dell inalazione di radon. Fallì ogni tentativo di spiegare la genesi tumorale dovuta a inalazione del solo radon, fino a quando W. Bale a Rochester (1951) avanzò l idea che l agente l causale fosse da cercare nei suoi prodotti di decadimento. J. Harley (1953) confermò la presenza di questi prodotti mediante misurazioni in aria. Nella sua memoria, Bale affermò: In queste valutazioni del rischio associato al radon, come in altre del passato, è stato quasi interamente trascurato il fatto cruciale che con ogni probabilità la dose di radiazioni dovuta ai suoi discendenti, presenti nell aria assieme al genitore, supera di gran lunga la dose dovuta al radon n e ai discendenti che si formano mentre il radon si trova nei bronchi hi.

7 Negli anni seguenti, presso l universitl università di Rochester (Bale( e Shapiro, 1956) ) e al Max Planck Institut per la Biofisica di Francoforte sul Meno (Schraub( e altri, 1955, 1956), furono effettuati studi sperimentali sulla deposizione e ritenzione nei polmoni dei discendenti di radon e toron. Questi studi permisero una stima quantitativa della dose alfa mediamente rilasciata nell epitelio epitelio bronchiale. Furono inoltre sviluppati modelli dosimetrici per la valutazione dell attivit attività e della distribuzione della dose lungo i diversi tratti dei bronchi. Se ne concluse che la massima dose alfa fosse da aspettarsi nelle cellule bersaglio dei segmenti bronchiali successivi alla diramazione tracheale. La dosimetria polmonare legata a inalazione della progenie del radon costituisce tuttora un settore di ricerca importante.

8 A seguito di questi studi furono sviluppati metodi più affidabili per il monitoraggio della progenie di radon nelle miniere. Negli USA si fece strada l idea l della concentrazione di energia potenziale alfa in aria,, il cosiddetto Working Level Concept (Holaday, 1957). Ai fini del monitoraggio e della valutazione dell esposizione esposizione dei minatori alla discendenza del radon, l esperienza l sul campo ha confermato quanto fosse appropriato questo concetto semplificatore.

9 RADOM NELLE ABITAZIONI Al confronto delle situazioni minerarie, la possibile influenza del radon sul rischio di tumore polmonare per la popolazione fu scoperta molto m più recentemente. Un anno dopo la scoperta del radon, le misure di Elster e Geitel el (1901) mostrarono che esso costituiva una componente pressoché ubiquitaria dell aria atmosferica. In un documento dal titolo Alcuni aspetti cosmici della radioattività à,, letto nell aprile 1907 nel corso di un meeting in Canada, Ernest Rutherford dichiarò: Tutti noi dobbiamo aver presente che stiamo continuamente inalando le emanazioni del radium, del torio e dei loro discendenti, oltre che c aria ionizzata. Alcuni hanno considerato la possibilità che la presenza di materiali radioattivi e di aria ionizzata possa giocare qualche ruolo nei processi fisiologici.

10 Le prime misurazioni di radon ambientale si limitarono prevalentemente agli spazi aperti. Solo nel 1956 Hultqvist pubblic icò un primo set di misure indoor, relativo a 225 abitazioni svedesi. Questo studio,avviato da Rolf Sievert, riportava livelli di radon piuttosto elevati in alcune case costruite con un calcestruzzo ad alto contenuto di radium. Circa vent anni più tardi, in molti paesi si svolsero indagini più ampie. I loro risultati sono riassunti nei rapporti del Comitato Scientifico delle Nazioni Unite sugli Effetti della Radiazione Atomica A (UNSCEAR 1977). Questi studi rivelano un estrema variabilità del radon nelle abitazioni, da pochi Bq/m3 fino a 100 kbq/m3. Ciò significa che alcuni individui sono esposti a livelli di radon confrontabili a quelli dei minatori delle prime fasi di estrazione dell uranio. In molte abitazioni il principale responsabile degli alti livelli di radon non era il materiale da costruzione bensì il flusso convettivo del radon proveniente dal sottosuolo. Questa scoperta si rivelò di grande importanza nella pianificazione di efficaci interventi tecnici di risanamento.

11 Secondo questi studi i livelli medi indoor di radon e progenie spaziano entro un range di 5 50 Bq/m3 di concentrazione equilibrio equivalente (ovvero, se il fattore di equilibrio è pari a 0,4, da 12,5 a 125 Bq/m3 di radon). Il rapporto UNSCEAR 1988 assume un valore medio globale di circa 15 Bq/m3 e un valore medio per l equivalente di dose attribuibile all epitelio bronchiale di 15 msv/anno, circa dieci volte maggiore della dose media che tutte le altre fonti naturali di radiazioni impartiscono ai tessuti extra polmonari. Quindi, in base alla media mondiale, l inalazione indoor dei discendenti del radon è responsabile della metà dell intera dose efficace dovuta a cause naturali.

12 Dal 1988 il RADON è classificato nel Gruppo 1 degli agenti cancerogeni per l uomo (Organizzazione Mondiale della Sanità OMS attraverso l'agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro IARC)

13 IL RADON E E un GAS: RADIOATTIVO INODORE, INCOLORE, INSAPORE difficile accorgersi della sua presenza se non con particolari strumenti INERTE essendo un gas nobile SOLUBILE IN ACQUA pu in falde acquifere può presentarsi disciolto È POCO SOLUBILE NEL SANGUE, non entra in circolo.

14 Mario Anghileri- Medico Dip. di Prevenzione Madica ASL Lecco

15 ISOTOPI DEL RADON 222 Rn 220 Rn 219 Rn 238 U 226 Ra 222 Rn, E α = 5.48 MeV, T 1/2 = 3.82 g 232 Th 224 Ra 220 Rn, E α = 6.29 MeV, T 1/2 = 54.5 sec 235 U 219 Rn, E α = 6.42 MeV, T 1/2 = 3.92 sec Isotopo pericoloso: 222 Rn Tempo di dimezzamento troppo breve Mario Anghileri- Medico Dip. di Prevenzione Madica ASL Lecco

16 238 U 226 Ra 222 Rn 222 Rn 222 α Rn 218 α Po 214 βγ Pb 214 βγ Bi 214 α Po T 1/2 = 3.82 g T 1/2 = 3.05 min T 1/2 = 26.8 min T 1/2 = 17.9 min T 1/2 = 0.1 msec T 1/2 dei figli del Rn (Po, Pb, Bi) << T 1/2 del Rn 210 Pb T 1/2 ( 210 Pb) = 22 anni I figli del Rn sono in equilibrio secolare con il Rn fino ad arrivare al 210 Pb

17 In realtà non è il radon la causa del cancro ai polmoni, bensì i suoi prodotti di disintegrazione (I figli del radon) che sono metalli pesanti prodotti in forma di ioni con una elevata probabilità di attaccarsi per via elettrostatica al pulviscolo atmosferico e pertanto essere veicolati nel parenchima polmonare dove si depositano stabilmente. Più grande è il numero di atomi di radon sospesi nell aria, più numerosi sono i prodotti di disintegrazione. Più prodotti di disintegrazione ci sono,maggiore sarà la loro quantità respirata. E più ne inspiriamo, maggiore sarà la quantità che si deposita sul tessuto polmonare irradiandolo.

18 DECADIMENTO RADON Il Radon decadendo emette corpuscoli formati da due neutroni e due protoni chiamati particelle alfa

19 1. Radioisotopi all esterno del corpo Non provocano danni se la radiazione non puo penetrare i tessuti Es. Part. α (<10 MeV): non sono pericolose perche hanno range piccolo, non riescono a penetrare gli strati piu esterni della pelle Part. β e γ sono dannose perche penetrano nel corpo umano 2. Radioisotopi all interno del corpo (ingeriti, respirati ) Sono tutti potenzialmente dannosi! La gravita dipende da: a. distribuzione dei radionuclidi nel corpo b. energia della radiazione c. tempo per cui sono trattenuti nel corpo d. tipo di radiazione: part. α rilasciano in un piccolo volume la maggior parte della loro energia e sono pertanto le piu dannose

20 Radiazione Ionizzazione diretta del DNA Induzione di estese lesioni molecolari Delezioni cromosomiche Riarrangiamenti del genoma Ionizzazione di altre molecole Es. H 2 O H 2 O + rad. H 2 O + + e - e - + H 2 O H 2 O - H 2 O + e H 2 O - sono instabili H 2 O + H + + OH H 2 O - H+ OH - Danni a cellule: 1) Morte cellula 2) La cellula si autoripara 3) Danni permanenti alla cellula problemi nella duplicazione H, OH radicali liberi agiscono su altre molecole creando composti dannosi

21 Interaction of alpha radiation with living matter:internal deposition Prime danger is inhalation and ingestion of alpha emitter

22 Il rischio di contrarre il cancro ai polmoni cresce dunque col crescere del numero di atomi di radon nell aria e con la durata del tempo in cui si inspira quest aria. Polmone Organo ad alta radioinducibilità tumorale ( Giappone) Tra l irradiazione del tessuto polmonare all apparizione del cancro ai polmoni possono passare decenni.

23 Irradiated lung tissue

24 ICRP (International Commission on Radiological Protection) indica 100 casi di tumori polmonari radio indotti per esposizione uniforme su individui ad un equivalente di dose efficace di radiazioni ionizzanti Pari a 1 Sv

25 Dosi efficaci annue da sorgenti di radiazioni ionizzanti (msv) 1-2mSv dovuti a Rn presente negli edifici Valore non trascurabile soprattutto se si considera che e un valore medio Mario Anghileri- Medico Dip. di Prevenzione Madica ASL Lecco

26 IRRADIAMENTO

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28 ICRP UNSCEAR (NU) European Commission (UE) CONCLUSIONI Il radon idoor è cancerogeno per il polmone, tra i tumori sembra prevalere il carcinoma del polmone a piccole cellule Studi epidemiologici confermano che il radon nelle abitazioni aumenta in modo statisticamente significativo il rischio di tumore ai polmoni nella popolazione generale. Sono in studio altri effetti i sulla salute del radon ma non sono ancora sempre dimostrati. La percentuale di tutti i tumori polmonari legati al radon è stimato per difetto tra il 3 % e il 14 %, a seconda della concentrazione media di radon nel paese e sul metodo di calcolo. Il radon è la seconda causa di cancro ai polmoni dopo il fumo in molti paesi tra cui l Italia. l Il radon da maggiori casi di cancro al polmone in persone che fumano con effetto moltiplicativo o che hanno fumato in passato, rispetto ai non fumatori. Tuttavia, è la causa primaria del cancro polmonare tra le persone che non hanno mai fumato.

29 Non c'è una concentrazione soglia nota al di sotto della quale l esposizione a radon non presenta alcun rischio. Anche le basse concentrazioni di radon possono determinare un piccolo aumento del rischio di cancro polmonare. La maggioranza dei tumori polmonari radon indotti sono causati da d bassa concentrazioni di radon piuttosto che con alta concentrazione di radon, perché, in generale, meno persone sono esposte a elevate concentrazioni di radon in ambienti chiusi L analisi combinata degli studi europei ha permesso di stimare che ad ogni incremento di 100 Bq/m3 di concentrazione di radon media corrisponde un incremento del rischio del 16%. La relazione dose-risposta è di tipo lineare, cioè il rischio di tumore polmonare aumenta proporzionalmente all aumentare aumentare della concentrazione e alla durata dell esposizione esposizione di radon L aumento del rischio di cancro avviene proporzionalmente rispetto alla frequenza di base dei tumori polmonari, mantenedone quindi la distribuzione per età( ( < 45 anni, picco a 65 anni)

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31 Piano Nazionale Radon (PNR) Nel nostro paese il numero di casi di cancro al polmone attribuibili ogni anno all esposizione residenziale al gas radon è stimabile da casi