Профілактичне використання йоду в умовах ядерної катастрофи

Радіоактивний йод (RI, radioactive iodine) є одним з основних ядерних нуклідів – продуктів розпаду процесів ядерного поділу. Склад радіоактивних викидів залежить від типу реактора й використаного ядерного палива. Вміст RI сягає 3% від усіх продуктів поділу ядер. Під час ядерних випробувань й аварій, детонації ядерної зброї формується шлейф або хмара, які забруднюють навколишнє середовище. Згодом це призводить до радіоактивного зараження ґрунту, різних поверхонь, води, продуктів харчування. RI є короткоживучим радіоактивним елементом. Період напіврозпаду становить близько 8 діб. RI являє собою значну небезпеку для людей і тварин, пов'язану з властивістю накопичення RI й заміщення в організмі природного йоду. Вдихання та проковтування продуктів розпаду призводить до радіоактивного опромінення й поглинання RI щитоподібною залозою (ЩЗ). Поглинена щитоподібною залозою радіаційна доза є основним фактором ризику розвитку раку щитоподібної залози. Єдиним методом протидії є так звана йодна блокада – введення великих доз стабільного йоду (SI, stable iodine) до або відразу після моменту опромінення з метою насичення ЩЗ нерадіоактивними стабільними ізотопами йоду. Це запобігає потраплянню в ЩЗ радіоактивних ізотопів йоду. Надлишки як радіоактивних, так і нерадіоактивних ізотопів виводяться з організму із сечею протягом кількох днів.

Стаття "Йодна лихоманка: ризик надлишкового або недостатнього йодування під час профілактичного використання йоду для блокування щитоподібної залози в разі ядерної катастрофи" (Valeria Calcatera et al. "The Iodine Rush: Over- or Under-Iodination Risk in the Prophylactic Use of Iodine for Thyroid Blocking in the Event of a Nuclear Disaster", 2022 р.) пропонує огляд інформаційних джерел щодо споживання йоду, а також ризиків надмірного або недостатнього йодування з метою захисту населення під час ядерної аварії.

Більше релевантної інформації доступно Йод: профілактичне застосування в разі ядерної катастрофи

Чорнобильська катастрофа

Першим великим прикладом, що документально підтверджує вплив радіоактивного йоду, була аварія на Чорнобильській електростанції 1986 року. Під час аварії в зовнішнє середовище потрапили радіоактивні продукти поділу й паливні елементи, зокрема леткі речовини, серед яких були й ізотопи йоду (I-131). Радіаційна хмара поширилася на територію України, Білорусі, Росії, Польщі.

Аналіз спостереження за тими, хто пережив аварію на ЧАЕС, підтвердив, що найбільш постраждалими виявилися діти, які внаслідок опромінення мали в більш пізньому віці:

рак щитоподібної залози;
доброякісні вузли ЩЗ;
аутоімунні реакції ЩЗ;
гіпертиреоз ЩЗ;
гіпотиреоз ЩЗ (як наслідок радіаційно-індукованого необоротного руйнування клітин ЩЗ).

Загалом аварія на ЧАЕС підтвердила, що вплив іонізуючого випромінювання є основною причиною раку щитоподібної залози. Надмірна захворюваність на рак ЩЗ спостерігалася переважно у дітей. П'ятирічний період спостереження після аварії продемонстрував зростання випадків раку серед дітей, які пережили катастрофу у віці 0-5 років.

Порівняно з дорослими, діти та підлітки схильні до більшого ризику розвитку радіаційно-індукованого раку щитоподібної залози через вищу швидкість поглинання йоду, з одного боку, і невеликим розміром щитоподібної залози в дитячому й підлітковому віці, з іншого боку. (Sinnott B, et al "Exposing the Thyroid to Radiation: A Review of Its Current Extent, Risks, and Implications", 2010). Крім того, діти молодшого віку, як правило, споживають більше молока, ніж дорослі. Під час аварії на ЧАЕС саме молоко стало джерелом радіоактивного йоду та його використання не було негайно обмежене. Це була одна з причин, через яку діти постраждали непропорційно сильніше.

Багато досліджень підтверджують індукцію раку щитоподібної залози залежно від дози опромінення. Крім того, у разі природного дефіциту йоду, поглинання радіоактивного йоду значно зростає. Це зі свого боку також призводить до збільшення проліферативних процесів клітин ЩЗ, що сприяє розвитку пухлин. Найпоширенішими типами раку ЩЗ як у дітей, так у дорослих є:

папілярна карцинома;
фолікулярна карцинома.

Варто зауважити, що ризик радіаційно-асоційованого раку щитоподібної залози зворотно корелює з дефіцитом йоду та рівнем стабільного йоду в ґрунті.

Переваги й ризики використання йоду під час ядерної катастрофи

Щитоподібна залоза використовує йод для виробництва тиреотропних гормонів (ТГ). Тому йод, як органічна сполука, у високих дозах виявляється в ЩЗ. Але ЩЗ не може відрізняти стабільний йод від радіаційного. Отже, після будь-якої ядерної аварії, що супроводжується значним викидом радіоактивного йоду, щитоподібна залоза поглинає його точно так само, як і стабільний йод.

Блокування ЩЗ пероральним уведенням йодиду калію (ITB, iodine thyroid blocking) вважається практичним й успішним заходом захисту населення в надзвичайній ситуації. Стабільний йод у достатній кількості насичує ЩЗ, у такий спосіб запобігаючи поглинанню радіоактивних ізотопів йоду. Отже, уведення SI до аварії та на перших етапах аварії може надійно блокувати поглинання ЩЗ радіоактивного йоду, оскільки ЩЗ вже насичена стабільним йодом. Завдяки таким заходам внутрішнє опромінення щитоподібної залози ефективно знижується.

Використання йодної блокади щитоподібної залози (ITB) як термінового заходу у відповідь на викид радіоактивного йоду вперше було описано в 1960-1970 роках і докладно опубліковано в рекомендаціях ВООЗ у 1989 і 1999 роках. (World Health Organization (WHO). "Iodine Thyroid Blocking: Guidelines for Use in Planning and Responding to Radiological and Nuclear Emergencies", 2017). Час використання йодиду калію є обмеженим і застосовується лише в невідкладній фазі – від кількох годин до доби після початку надзвичайної ситуації. Позитивним моментом є те, що побічні ефекти після короткочасного застосування мінімальні. Що стосується ранньої фази (від кількох днів до тижнів), то ефективним способом обмеження надходження радіоактивного йоду може бути обмеження споживання забруднених їжі, молока, води.

Додаткові релевантні матеріали доступні Метаболізм і функція йоду в щитоподібній залозі

Режим дозування стабільного йоду

Режим йодної блокади виражається або в йодиді калію (КI, potassium iodide), або тільки у вигляді йодиду (iodide alone). 130 мг йодиду калію еквівалентно 100 мг йодиду. У здорових дорослих одноразова пероральна доза йодиду калію знижує поглинання щитоподібною залозою радіоактивного йоду до 1%. Уведення більш високої разової дози виправдане, оскільки вона забезпечує вищий рівень йодиду в крові та насичує пул йоду, що гарантує блокувальний ефект і його тривалість. Така ж доза рекомендована вагітним і жінкам, які годують груддю.

Рекомендована доза КI для дітей:

від 3 до 18 років: 65 мг;
від 1 місяця до 3 років: 32 мг;
до 1 місяця: 16 мг;
підлітки вагою 70 кг і більше: 130 мг.

Рекомендований час уведення: менше, ніж за 24 до й до 2 годин після очікуваного радіаційного впливу. У разі тривалого (понад 24 години) або багаторазового радіаційного впливу, а також неминучого проковтування зараженої їжі й питної води, неможливості евакуації, необхідно розглянути можливість щоденного повторного введення KI.

Використання KI після впливу I-131 забезпечує 80% захисний ефект

Побічні прояви застосування стабільного йоду трапляються рідко, варіюють залежно від віку та проявляються у вигляді:

гіпотиреозу;
гіпертиреозу;
алергічних реакцій;
головного болю;
болю в животі;
діареї;
блювоти;
задишки;
екземи;
дерматиту;
лихоманки;
артралгії.

Висновок

Використання стабільного йоду є обґрунтованим заходом захисту від радіоактивного йоду й високої вірогідності розвитку раку щитоподібної залози в подальшому. Діти є пріоритетною мішенню ураження й першочергово потребують уведення стабільного йоду. Точні показання є обов'язковими під час використання стабільного йоду з метою блокування щитоподібної залози. Основним принципом екстрених заходів є своєчасне одноразове введення стабільного йоду на тлі оперативної евакуації із забруднених радіацією територій. Завдяки природному механізму природної адаптації до поглинання йоду щитоподібною залозою, можна уникнути побічних ефектів навіть під час уведення високих доз стабільного йоду. Однак, тривале вживання йоду без показань може бути небезпечним і призвести до небажаних наслідків.

Більше інформації про роль йоду у фізіології щитоподібної залози можна отримати у статті Метаболізм і функція йоду в щитоподібній залозі

References

Calcaterra V, Mameli C, Rossi V, Massini G, Gambino M, Baldassarre P, Zuccotti G. The Iodine Rush: Over- or Under-Iodination Risk in the Prophylactic Use of Iodine for Thyroid Blocking in the Event of a Nuclear Disaster. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:901620. doi:10.3389/fendo.2022.901620.

Sinnott B, Ron E, Schneider AB. Exposing the thyroid to radiation: a review of its current extent, risks, and implications. Endocr Rev. 2010;31(5):756–773. doi:10.1210/er.2010-0003.

Zablotska LB, Ron E, Rozhko AV, Hatch M, Polyanskaya ON, Brenner AV, et al. Thyroid cancer risk in Belarus among children and adolescents exposed to radioiodine after the Chornobyl accident. Br J Cancer. 2011;104(1):181–187. doi:10.1038/sj.bjc.6605967.

World Health Organization. Iodine thyroid blocking: guidelines for use in planning for and responding to radiological and nuclear emergencies. Geneva: World Health Organization; 2017.

Author: Olena Vyrva, MD

Запитання та відповіді

Q1. Коли слід застосовувати йодид калію для блокування щитоподібної залози під час ядерної аварії?
У статті рекомендовано введення менш ніж за 24 години до та до 2 годин після очікуваного радіаційного впливу. За певних умов тривалого або багаторазового впливу може розглядатися щоденне повторне введення.

Q2. Хто має найбільший ризик ураження внаслідок впливу радіоактивного йоду?
Діти та підлітки мають більший ризик розвитку радіаційно-індукованого раку щитоподібної залози порівняно з дорослими, а діти визначені як пріоритетна група для введення стабільного йоду.