Basgrupp 8 Läk HT06 - Radon

Transkript

1 Bakgrund Radon är en radioaktiv ädelgas med kemiskt tecken Rn. Den löser sig lättare i vatten än de andra ädelgaserna, och är dessutom den tyngsta av dem. 1 Radon är ett mellanled i tre sönderfallskedjor vilka börjar med uran, torium respektive aktinium och slutar gemensamt i bly. I samband med sönderfallen frigörs energi i form av alfa- och/eller betastrålning. Radon är det tidigaste ämnet i sönderfallsproduktkedjorna som uppträder i gasform i rumtemperatur, vilket är orsaken till att det är först vid den graden av sönderfallning som strålningen kan läcka ut i luften. Radon och dess tre naturligt förekommande isotoper radon (222), toron (220) och aktinon (219) har en mycket kort halveringstid; 3,8 dagar, 55 respektive 4 sekunder. Sönderfallsprodukterna, vilka även kallas radondöttrar, uppträder äen dessa i gasform, varför luften därigenom fortsatt strålningsexponeras. 2 Figur 1. Radons nedbrytningskedja. Den huvudsakliga nedbrytningen via de tjocka pilarna (1) Radon bildas i jordskorpan och läcker därifrån ut till atmosfären. Detta medför att höga halter av radon kan uppmätas i exempelvis gruvor, bergborrade brunnar och grundvatten i källor. Radonhalten varierar med bergrundens sammansättning; bland andra alunskiffer och granit är D=books&AN= /6th_Edition/23&XPATH=/OVIDBOOK%5b1%5d/METADATA%5b1%5d/TBY%5 b1%5d/editors%5b1%5d 1

2 särskilt radioaktiva, vilka förekommer i jämförelsevis hög utsträckning i den skandinaviska berggrunden. 3 De senaste trettio åren har de så kallade radonhusen uppmärksammats i samband med ökad risk för lungcancer. Källorna till radonhalten inomhus är dels gasflöde från berggrunden, dels från husets byggnadsmaterial. Den förstnämnda är den till kvantiteten största. Den senares bidrag beror av byggmaterialets porositet, ytbehandling och naturligtvis dess inneboende halt av radonmödrar. Den så kallade alunskiffrade lätta blåbetongen, som användes i Sverige mellan åren , är särskilt strålningsavgivande. Den faktiska radonhalten inomhus påverkas dock dessutom av husets ventilation, isolering mot marken och skillnaden i lufttryck i huset jämfört med marktryck. 4 Sedan 2004 är gränsvärdet för radon i svenska bostäder och lokaler för allmänna ändamål 200 Bq per kubikmeter i årsmedelvärde. Det sistnämnda för att årstid och väder påverkar flera av de nyss nämnda faktorerna. Den vanligaste metoden för att mäta radonhalt i luft är att använda sig av en alfastrålningsregistrerande film. Principen är att filmens yta är okänslig för lutbehandling så länge ytan inte skadats av alfastrålning. Efter att dosan exponerats för strålning en tid i det hus vars radonhalt man vill mäta framkallas filmen i lut, och antalet strålningskadade områden som då kan ses multipliceras med exponeringstiden, vilket används som ett mått på mängdens strålning. 5 Hälsoeffekter av radon En känd hälsoeffekt av radonexponering är lungcancer. Radon tas in i kroppen genom inandning och därför utsetts lungornas epitelceller för den högsta stråldosen. I Sverige orsakas ca 500 cancerfall per år av radon i bostäder. Av dessa är 90 % av patienterna rökare. 6 Darby & Hill et al säger i sin artikel att 89.4% av alla lungcancerdödsfall i Storbritannien beror på rökning och att 6,5 % beror på radon. Detta gör radon till den näst vanligaste orsaken till död i lungcancer i Storbritannien. 5,5 % av alla lungcancerdödfall beror på en samverkan mellan rökning och radon och resterande 1 % har endast radon som orsak. 7 I en amerikansk studie av Alavanja et al sägs att 10 % av lungcancerdödsfallen i USA orsakas av radondöttrar och att 30 % av alla lungcancerdödsfall hos icke-rökare orsakas av radon. 8 Bortsett från lungcancer finns få bevis mellan radonexponering och andra former av cancer eller andra sjukdomar. 9 Hur radon leder till lungcancer Skadan på epitelcellernas DNA orsakas antingen direkt via strålningen interaktion med cellkärnan eller indirekt via fria radikaler. Alfastrålning avges när radonets nedbrytningsprodukter pollonium-218 och pollonium-214 sönderfaller och har en kort Statens Strålskyddsinstitut (SSI) 7 Darby SC, Hill DC. Health effects of residential radon: A European perspective at the end of Radiat Prot Dosimetry. 2003;104(4): Alavanja MC. Biologic damage resulting from exposure to tobacco smoke and from radon: implication for preventive interventions. Oncogene Oct 21;21(48): Darby S, Hill D, Doll R. Radon: A likely carcinogen at all exposures. Ann Oncol Oct;12(10):

3 räckvidd, men kan orsaka genetisk skada då den korsar cellerna. 10 Alfapartiklarna har en hög joniserande energi och denna gör att vatten kan bli av med en av sina elektroner ( H 2 O H 2 O + e ). Dessa elektroner kan sedan reagera med omgivande vatten och ge upphov till reaktiva syreoxidanter (reactive oxygen species, ROS) som t.ex. HO, H, H och H O (väteperoxid). Dessa kan i sin tur reagera med omgivande molekyler. Då syre finns närvarande ger syreoxidanterna upphov till superoxidanjoner vilket ger upphov till än mer väteperoxid. Superoxidanjon och väteperoxid är i jämförelse med de andra radikalerna tämligen stabila vilket gör att de kan diffundera till mer avlägsna platser. Detta leder till 11 oxidativ stress vilket kan orsaka DNA-skador kan ge upphov till cancer. De flesta studier som visar kausala samband mellan radon och lungcancer har gjorts på gruvarbetare som utsatts för höga stråldoser orsakade av radon. Vid dessa höga stråldoser genomkorsas varje epitelcell i bronkerna av flera alfapartiklar, vilket som ovan nämnts kan leda till skapandet av ROS som i sin tur kan leda till cancer. Vid låga nivåer (som i radonhus) är det mindre troligt att cellerna genomkorsas av mer än en alfapartikel under en livstid. Att radonhus ändå kan leda till cancer förklaras av den så kallade bystandereffekten. Bystandereffekt är ett ord som lånats från genterapin och innebär att flera celltyper dödas trots att man bara bestrålar en celltyp. Det har rapporterats att när celler bestrålas med exakt 2 alfapartiklar vardera inducerar de en mutagen respons i omgivande celler vilka får samma överlevnadstal (50%) som celler som bestrålats med dödlig dos. 12 Mekanismerna för hur bystandereffekten fungerar är fortfarande okända, men ett flertal teorier finns som involverar cell-cell-signalering via gap junctions och produktionen av ROS. Vidare är det okänt hur bystandermekanismerna är carcinogena men resultatet av bystandereffekten är celldöd, ökning av ROS, ökad celltillväxt, apoptosinduktion, kromosomavvikelser, ändrat genuttryck, induktion av genominstabilitet och neoplastisk transformation Darby S, Hill D, Doll R. Radon: A likely carcinogen at all exposures. Ann Oncol Oct;12(10): Alavanja MC. Biologic damage resulting from exposure to tobacco smoke and from radon: implication for preventive interventions. Oncogene Oct 21;21(48): Zhou H, Randers-Pehrson G, Suzuki M, Waldren CA, Hei TK. Genotoxic damage in non-irradiated cells: contribution from the bystander effect. Radiat Prot Dosimetry. 2002;99(1-): Chaudhry MA. Bystander effect: Biological endpoints and microarray analysis Mutat Res May 11;597(1-2):

4 Påverkar uppväxt i radonrik hemmiljö incidensen av lungcancer? Hypotes Människor som växer upp i hus med radon får primär lungcancer oftare än människor som växer upp i hus utan radon. Studietyp Vi har valt att följa två grupper i en prospektiv kohortstudie, där exponeringen av radon i hemmiljön skiljer dem åt. Definition av exponerade Bott heltid i samma hus, där uppmätt strålning var över 400 Bq, under levnadsåren 0-10 eller längre. Född tidigast Inga ventilationsombyggnader ska ha utförts i huset under tidsperioden som skulle kunna vara i konflikt med barnets exponering enligt ovan. Inte ha varit gruvarbetare under någon period. Definition av oexponerade Bott heltid i samma hus, där uppmätt strålning var under 200 Bq, under levnadsåren 0-10 eller längre. Födda tidigast Inga ventilationsombyggnader ska ha utförts i huset under tidsperioden som skulle kunna vara i konflikt med barnets exponering enligt ovan. Inte ha varit gruvarbetare under någon period. Studieperioden Utfall att studera Diagnostiserad primär lungcancer innan utgången av Diagnosen ska ha ställts av en läkare och rapporterats till cancerregistret. Hantering av bortfall Följande bortfall kommer att exkluderas ur studien, men redovisas: Bortfall p.g.a. dödsfall av annan orsak än lungcancer. Flytt som omöjliggör kontakt. Önskan om att avsluta deltagandet i studien. Anställning som gruvarbetare. Studiens nytta För Sveriges del kan den preventiva nyttan av studien anses begränsad, eftersom medvetenheten redan är stor vad gäller radonets negativa effekter och program för att minska radonhalter i hus redan påbörjats, men följande aspekter gör ändå studien värdefull: Ett ytterligare incitament att arbeta preventivt för en minskad radonexponering i länder som inte kommit lika långt i sin medvetenhet om dess hälsoeffekter Kompletterar kunskapen om radonets effekter då, det oss veterligen, inte genomförts några studier om barns radonexponering och senare lungcancerutveckling. 4

5 Intern validitet Vi förutsätter att ingen felaktigt får diagnosen lungcancer. Däremot finns det en liten risk att någon får diagnosen primär lungcancer fast att det rör sig om en metastas från någon annan primärtumör. Rökning stör utfallet, men eftersom vi frågar om rökning i vår enkät kommer vi att kunna korrigera för den faktorn i den statistiska analysen. Rökning är också en potentierande faktor för cancer i samband med radonexponering så det är av vikt att ta med denna faktor i studien. Det kan också finnas de studiedeltagare som anger ett inkorrekt rökningsmönster. Detta torde dock vara slumpmässigt fördelat mellan de två grupperna. Extern validitet (generaliserbarhet) Radonutsatta kan tänkas kontrollera sin hälsa mer och därför i större utsträckning få diagnosen lungcancer. Speciellt då de vet om att de deltar i en studie som rör hälsoeffekter av radon. De som är utsatta för radon kan tänkas vara mer intresserade av att svara på enkäten än andra eftersom de antas löpa en större hälsorisk. Studiepopulationens storlek Genom att ta med alla som mätt radon inom ovan angiven tidsperiod blir materialet stort. Det krävs ett stort material för att kunna belägga ev. risker. Varje år får ca 2800 personer diagnosen lungcancer i Sverige, enligt läkemedelsboken orsakas % av dessa av en kombination av rökning och radondöttrar samt asbest 14. Enligt statistik från Storbritannien orsakas 1 % av alla lungcancerdödsfall av enbart radon och 5,5 % av rökning och radon tillsammans 15. Utifrån detta skulle en minimal studiepopulation kunna beräknas för att uppnå tillräcklig signifikans. Tillvägagångssätt Studieplanen skickas in till kommittén för etisk granskning. Radonmätningsrapporter, från de mätningar som utförts i samband med olika kampanjer för att minska radonhalten i inomhusluft mellan , insamlas från Sveriges alla kommuner. Hushållen bakom dessa rapporter indelas i tre grupper efter uppmätt strålningsmängd, de med Bq exkluderas ur studien, se inklusionskriterierna ovan. Kvarvarande hushåll matchas mot folkbokföringen för att ta reda på om det funnits individer i hushållet som följer ovan uppställda inklusionskriterier. Dessa hushåll skickar vi ett informationsbrev om studien samt en enkät där de får svara på frågor om: o Individer i hushållet matchar inklusionkriterierna. o Informerat samtycke från föräldrar och myndiga barn. o Rökvanor i hemmiljön. I de fall huset bytt ägare efter mätningen kontaktas den tidigare ägaren. Enkät och informationsbrev skickas därefter ut vart femtonde år till individerna som inkluderats i studien med frågor om: o Rökvanor o Yrke (gruvarbetare exkluderas från studien) o Sjukdomar 14 (Läkemedelsboken), Darby SC, Hill DC. Health effects of residential radon: A European perspective at the end of Radiat Prot Dosimetry. 2003;104(4):

6 I samband med enkätutskick görs en koll mot cancerregistret där de medverkandes personnummer matchas mot registrerade cancerfall. Samma sak görs mot folkbokföringsregistret för att kunna exkludera människor som flyttat utomlands eller avlidit av annan orsak än lungcancer. Data registreras i dataprogram och inkomna enkäter arkiveras i låst arkiv för att garantera sekretess. De som ej svarar får en påminnelse efter en månad respektive två månader. Om svar trots detta inte inkommer exkluderas berörd person från studien. I samband med de regelbundna enkätutskicken skriver vi ett PM till kvällstidningarna för att uppmärksamma dem på vår studie och radonproblemet. Syftet med detta är att öka svarsfrekvensen samt medvetenheten om radonproblemet. Redan efter enkätutskick nummer två dvs. 15 år efter studiestart börjar vi utföra erforderliga statistiska beräkningar för att kontrollera hypotesens riktighet. Stratifiering med avseende på rökvanor görs för att beräkna rökningens potentiering av lungcancerrisk vid radonexponering. Skulle det framkomma oväntade tidiga resultat på lungcancerrisk orsakad av tidig exponering för radon görs en delrapport som skickas till tidskrift för publicering. Vid studiens slut skickas en artikel med resultatet till en välrenommerad vetenskaplig tidning, samt ett brev till kvarvarande studiedeltagare för att informera dem om utfallet och ge återkoppling. Diskussion Efter kritiskt granskande av studieupplägget har vi sammanfattat några problemområden: Vid val av studietyp hade retrospektiv fall-kontrollstudie kunnat väljas och genomföras om ca 50 år. Det skulle ha blivit billigare, men eftersom det är svårt ta reda på exponering för radon under barndomen 50 år senare valde vi att inte göra så, dessutom ökar risken för minnesfel. Motivering av inklusionskriterier o Exponering som sker efter 18 års ålder har vi valt att inte ta hänsyn till, dels därför att det är svårt att kontrollera men också för att vi räknar med att slumpen kommer att jämna ut den sena exponeringen mellan de olika grupperna. o Genom att ha snävare kriterier skulle vi kunna få bättre kontrast mellan de två grupperna, men risken vara stor att få ett för litet material. Vi hade även fått omformulera vår hypotes för att exempelvis ta hänsyn till exponering under skoltid. De är också en fråga om ekonomi då det blir dyrare ju fler faktorer som ska kontrolleras i de båda grupperna. Dessutom kan svarsfrekvensen antas minska då enkäten är längre. o För att öka kontrasten mellan grupperna väljer vi att inte inkludera de människor som exponerats för Bq. o Vi har valt att inte ta hänsyn till socioekonomiska skillnader eftersom de torde vara tämligen små mellan de två grupperna och saknar relevans. Motivering av val av inklusionskriterier o Födelseår specificerades eftersom barnen skulle ha exponerats för radon från födsel till dess att radonmätningarna gjordes. Det tar mellan år efter exponering av radon för lungcancer att utvecklas enligt SSI 16 därför avslutas studien Faktorer vi inte tar hänsyn till eftersom vi anser de vara lika i båda grupperna: o Övrig exponering för radon, t.ex skolmiljöradon

7 o Genetisk predisposition Tillvägagångssätt o Enkätundersökningar genomförs vid flera tillfällen under studien, vilket naturligtvis är kostnadsineffektivt. Utskicken motiveras dock av att rökning är en så starkt riskfaktor för utveckling av lungcancer, och deltagarnas rökvanor därför är viktiga att dokumentera. Risken för minnesfel och felaktig stratifiering, (på grund av förändrade rökvanor) om endast en enkätundersökning vid studiens avslutande väljs, är stor. o Stort bortfall riskeras i och med bruk av enkätundersökning. o För att minska kostnaderna för studien hade studien kunnat samordnas med andra stora epidemiologiska studier. 7