Les dangers

Les rayonnements ionisants (RI) ont la capacité d'ioniser la matière, c'est-à-dire d'arracher des électrons aux atomes constituant les molécules. Ces lésions moléculaires vont avoir des conséquences au niveau cellulaire. Les tissus constitués par ces cellules vont alors subir des altérations qui vont se traduire par des effets sur la santé. Les rayons X (utilisés en imagerie médicale) font partie de ces rayons ionisants.

I Les effets moléculaires

Toutes les molécules de l’organisme peuvent être altérées par les RI (Rayons X inclus). Cependant une molécule présente dans l’organisme est particulièrement importante:

 

La molécule d’ADN : L’ADN est condensée sous forme de chromosomes dans chacune de nos cellules, elle est le support de l’information génétique. Les rayons X provoquent des liaisons aux molécules d'ADN quand celles-ci sont atteintes. On constate que la lésion la plus importante est la cassure des deux brins de la molécule . Cependant la grande majorité des lésions radio-induites (provoquées par une radiographie) sont réparées efficacement par les systèmes de réparation de l’ADN. Ces systèmes sont présents dans chaque cellule. Ces systèmes de réparation sont sans cesse en activité car les cellules subissent chaque jour plusieurs milliers de lésions de l’ADN survenant spontanément, ou sous l’effet de l’environnement. On observe que certaines lésions peuvent toutefois être mal ou non réparées, ce qui aboutit à la survenue d'une mutation, c'est-à-dire une altération stable du génome transmissible à la descendance cellulaire.

moléculaire

Shéma des lésions d'ADN engendrées par les Rayons X 

II Les effets cellulaires

 

Les dommages cellulaires provoqués par les rayonnements ionisants sont dus principalement à leurs effets sur l’ADN. L’origine des mutations ou de mort cellulaire provient de l’apparition de défauts dans le codage de l’ADN. Il s'agit en fait d'un mauvais appariement de nucléotides au sein de la molécule d'ADN.

Il y a trois possibilités pour la cellule irradiée dont l'ADN a subit des lésions :

 

  • l'ADN est réparé efficacement et la cellule continue à vivre normalement ;

    La réparation de l'ADN irradié se fait grâce à un système complexe d'enzymes. Très schématiquement, l'erreur est d'abord repérée et signalée par une enzyme qui parcourt l' ADN. Puis une autre enzyme coupe un court fragment du brin d' ADN comportant l'erreur. L'ADN polymérase remplace alors les nucléotides du brin manquant par complémentarité avec le second brin.

 

  •  La cellule meurt de façon immédiate ou différée (après une ou quelques divisions cellulaires). Le cas de la mort de la cellule reste le plus simple. L'ADN trop endommagé par le rayonnement ionisant meurt. D'autres cas de mort de cellules sont dus au suicide de celles-ci. En effet certaines protéines produites, comme la protéine P53, possèdent deux modes d'action :

Soit elle arrête le cycle cellulaire pour permettre la réparation de l’ADN (quand cela est possible).

Soit elle déclenche le suicide de la cellule (apoptose) quand les dégâts ne sont pas réparables.

 

  • La cellule survit mais est porteuse d'une mutation.

    On appelle alors mutation, une modification de la molécule d'ADN qui a échappée aux processus de réparation. La survie de cellules "mutées" est préoccupante car elle peut être à l'origine de la survenue d'effets stochastiques (ou aléatoires), ce terme regroupant les cancers et les effets héréditaires. En effet, des mutations touchant certains gènes impliqués dans le dévellopement de cancers (cancérogenèse) peuvent constituer le point de départ de la transformation d'une cellule normale en une cellule cancéreuse.Cette cellule va proliférer de facon incontrolée. Une prolifération incontrôlée aboutissant à un cancer.

 

effets

Ce shéma nous montre les différentes phases des effets cellulaires

Mais la principale distinction à faire concernant les mutations est de savoir si elles affectent un tissu somatique ou germinal. En effet les mutations somatiques, c'est à dire celles qui ne concernent pas les cellules sexuelles, disparaitront avec la mort de l'individu. Il est vrai qu' elles ne sont pas transmises à la descendance. Par contre les mutations germinales sont celles qui se produisent dans les cellules à l'origine des gamètes et sont au contraire transmissibles à la descendance de l'individu. En effet, une mutation portée par un spermatozoïde ou un ovule se retrouvera présente dans la cellule-œuf et par conséquent dans toutes les cellules du nouvel individu. Elle devient alors héréditaire. Ce facteur est donc fortement pris en compte lors de l'utilisation des rayons X en imagerie médicale.

Lors de l'utilisation des rayons X les organes génitaux reproducteurs sont donc protégés quand cela est nécessaire par des protections en plomb.

 

 III. Les effets sur la santé

Les effets des rayons X sur la santé sont classés en deux groupes: 

Les effets déterministes (ou obligatoires)

 Ils sont liés à la mort cellulaire et apparaissent à partir d’une certaine dose qui correspond à une certaine proportion de cellules tuées au sein d’un tissu ou d’un organe. On constate que ce seuil est différent d’un tissu à l’autre et selon le type d'irradiation, aiguë (forte dose a cours terme) ou chronique (faible dose sur un délai prolongé). Ce seuil est d'autant plus bas qu'il s'agit d'un tissu dont les cellules se renouvellent rapidement.

On appelle ces effets "obligatoires", car ils sont observés chez tous les individus ayant reçu une dose supérieure à cette dose seuil. Ils surviennent rapidement après une exposition aiguë à forte dose, mais peuvent mettre beaucoup plus longtemps à apparaître en cas d’exposition prolongée à des doses plus faibles. Tant que la dose seuil n'est pas atteinte, il n'y aura pas d'effet. Par contre dès que la dose reçue atteint ou dépasse une certaine valeur ces effets déterministes se manifestent. Il existe donc un seuil au-dessous duquel ces effets n’apparaissent pas. Leur gravité augmente avec la dose et ils peuvent être réversibles, dans un délai variable, après l’arrêt de l’exposition. Les dommages cellulaires provoqués par les rayonnements ionisants (vu ci-dessus) sont considérés comme effets déterministes (obligatoires) bien que le fait qu'une modification de la molécule d'ADN n'aboutit pas obligatoirement à une mutation et donc une cancérisation de la cellule entrainant un cancer à l'échelle de l'organisme.

Tableau répatulatif des effets des rayons X en fonction de la dose reçue et de la zone irradiée

msv

Le schéma suivant montre l'irradiation délivrée par différents appareils radiologiques.

Les effets aléatoires (ou stochastiques)

Ils sont liés à des mutations et regroupent les cancers radio-induits (imagerie médicale) et les effets héréditaires. On parle d’effets héréditaires quand les mutations se font au niveau des cellules de la reproduction et peuvent donc se transmettre à la descendance de l'individu.

Ces effets sont tardifs et peuvent même apparaître alors que l’exposition a cessé depuis plusieurs années, voire des dizaines d’années. A l'inverse des effets des fortes doses, les conséquences des faibles doses ne sont observées que très longtemps après l'exposition.

On dit que ces effets sont "aléatoires" car, pour un même niveau de dose, ils n’apparaissent que chez une faible proportion d’individus. Plus la dose est élevée, plus la proportion d' individus atteints est grande. Ces effets sont dits « sans seuil », car il n'y a pas de dose seuil en dessous de laquelle le risque serait nul. Même de faibles doses peuvent déclencher ces effets. Toutefois, les études de populations irradiées n'ont mis en évidence ces effets cancérogènes que pour des doses supérieures à 100-200 mSv; quant aux effets héréditaires, aucune des études menées jusqu'à présent n'a permis de les observer chez l'homme. Divers types de cancers peuvent être radio-induits mais ce sont les leucémies qui sont les plus fréquentes en raison de la sensibilité particulière de la moelle osseuse aux rayons X. De nos jours on ne peut pas différencier un cancer radio-induit d’un cancer d’une autre origine. 

La gravité du cancer n’est pas liée à la dose de rayons X reçue mais au type de cancer et à son stade d’évolution au moment du diagnostic.

 On constate que plus une cellule irradiée se divise rapidement, plus le cancer apparaîtra rapidement. Les leucémies sont des cancers du sang. Or le tissu à l'origine des cellules sanguines est constitué de cellules se multipliant rapidement. Une cellule mutée mènera rapidement par division cellulaire à la formation d'autres cellules mutées identiques. C'est pourquoi, les leucémies peuvent apparaître assez rapidement après l'exposition, seulement quelques années après.


Schéma récupitulatif des effets des rayonnements sur l'état cellulaire

Cas particulier des irradiations in utero (effets tératogènes)

Les rayons X peuvent entraîner, chez l’enfant à naître irradié in utero, différents types d'effets qui sont variables selon la dose d'irradiation et le stade de la grossesse.

Il peut s'agir, pour des doses élevées, de mort intra-utérine, de malformations congénitales, de troubles de la croissance ou de retard mental. L’effet des radiations sur l’embryon et le fœtus dépend du stade de son développement. Chez la femme, l’œuf fécondé est très sensible aux radiations avant le 9e jour. Une exposition pendant cette période peut entraîner la perte de l’œuf. Le risque cancérogène est également présent, notamment en fin de grossesse.

On admet généralement que le risque d'une irradiation de l'embryon ou du fœtus est négligeable pour une dose inférieure ou égale à 100 mSv, ce niveau de dose étant 100 fois plus élevé que la limite réglementaire de 1 mSv pour la femme enceinte.

IV Les protections

Pour minimiser les effets nocifs des rayons X, on utilise toute sorte de dispositifs:

- Portes et murs en plomb (en partie composés de plomb, avec par exemple 3mm de plomb).

- Il faut prendre de la distance, car les rayons X s'atténuent (un petit peu) dans l'air.

- Il faut s'exposer le moins longtemps possible aux rayons X.

- Il existe des tabliers en plomb et des lunettes avec verre plombeux pour atténuer les rayons X.

Lunette en verre plombeux.

Les personnes qui doivent faire le plus attention sont les médecins et toutes les personnes qui manipulent fréquemment les apareils à rayons X, en effet ce sont eux qui sont les plus exposés aux effets des rayons X. Les patients sont aussi exposés, c'est pourquoi les médecins doivent bien évaluer la dose de rayons X à utiliser dans le but de ne pas surexposer le patient.


Conclusion

 On notera que les rayons X peuvent avoir des effets graves sur l'organisme et la santé des individus. Ainsi le respect des limites réglementaires et la radioprotection semblent primordiale lors de l'utilisation des rayons X. La survenue de cancers ou de leucemies sont les conséquences les plus graves d'une surexposition. D'autre part une irradiation des cellules reproductives peuvent avoir des conséquences sur la descendance des individus. 

 

 Ce schéma nous montre que les organes ne sont pas tous sensibles de la même manière aux rayons X. 

Légende:

bleu: faible sensibilité

rouge: sensibilité moyenne

Jaune: forte sensibilité

 

Page suivante: Les contre-indications.

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site

×