Effets hématologiques et extra-hématologiques Notion de tissus compartimentaux et non compartimentaux

Effets hématologiques Effets hématologiques etet

extra-hématologiquesextra-hématologiquesNotion de tissus Notion de tissus

compartimentaux et non compartimentaux et non compartimentauxcompartimentaux

Rappels :

LES MODES D'IRRADIATION

IRRADIATIONEXTERNE

IRRADIATIONEXTERNE

CONTAMINATIONINTERNE


CONTAMINATIONEXTERNE


ORGANISME PROFOND COUCHE CORNEE

COUCHE BASALEEPIDERME}

X, , n

X,

X,

IRRADIATION EXTERNE



3 modes d’exposition

DANGER RELATIF DES DIVERS RAYONNEMENTS SELON LES MODALITES D’IRRADIATION

EMISSIONS

MODALITESD’IRRADIATION

ALPHA BETA GAMMA NEUTRONS

EXPOSITIONEXTERNE

0 0 +++ +++


0 +++ +++ 0


+++ ++ ++ 0

EFFETS BIOLOGIQUES EFFETS BIOLOGIQUES DES RAYONNEMENTS DES RAYONNEMENTS

IONISANTSIONISANTS

Effets des rayonnements Effets des rayonnements ionisants surionisants sur

L’ADN et la celluleL’ADN et la cellule

0

10-15 s

10-5 s

seconde

minute

jour,semaine

année

descendance

Ionisations, excitations

Formation de radicaux, produits moléculaires

Atteinte des molécules vitales

Lésions de l'ADN

Mort cellulaire

Cancérisation

Mutations génétiques

IRRADIATION

CHRONOLOGIE DES EFFETS BIOLOGIQUES DES RAYONNEMENTS IONISANTS

Effets déterministes

Lésions initialesLésions initialesTemps Irradiation

10-15s radiolyse de l’eau ionisation directe

10-6s radicaux libres

LESIONS MOLECULAIRES: ADN, PROTEINES, LIPIDES

LESIONS MOLECULAIRES AU NIVEAU DE LA CELLULE

LESIONS DU CYTOPLASME

• LESIONS DES PROTEINES• LESIONS DE MITOCHONDRIES

LESIONS MEMBRANAIRES

•ATTEINTE DES ACIDES GRAS- ALTERATIONS DES STRUCTURES- LESIONS DES PROTEINES

•CONSEQUENCES :

- DEGRADATION DES RECEPTEURS MEMBRANAIRES- DEGRADATION DES SYSTEMES DE TRANSPORTS ET DES FLUX

•PHENOMENE INFLAMMATOIRE

LESIONS NUCLEAIRES

•••

800 000 000 de Km d’ADN sont produits chaque jour dans nos cellules.

Le métabolisme cellulaire produit des radicaux libres à l’origine de

lésions de l’ADN :

• 30 000 cassures simple brin / jour / cellule

2 cassures double brin / jour / cellule

• 500 000 cassures double brin / seconde dans nos cellules

1 Gy provoque :

1000 cassures simple brin / cellule

40 cassures double brin / cellule

EFFETS CHROMOSOMIQUES DES RAYONNEMENTS IONISANTS

LOIS DE BERGONIE ET TRIBONDEAU

" PLUS UNE CELLULE EST : - JEUNE, - PEU DIFFERENCIEE, - A FORTE ACTIVITE DE REPRODUCTION,

PLUS ELLE EST RADIOSENSIBLE"

EFFETS ALEATOIRESSOMATIQUES GENETIQUES

ALTERATION VIABLE

EFFETS SUR L'ORGANISMERADIOPATHOLOGIE

4 GRANDS TYPES D'OBSERVATIONS

HIROSHIMA, NAGASAKI POPULATIONS PARTICULIERES ACCIDENTS EXPERIMENTATION ANIMALE

PAS D'EFFET

LESION ADN

IRRADIATION

REPARATION FIDELE

EFFETS OBLIGATOIRES

PAS DE REPARATION

REPARATION FAUTIVE

MORT CELLULAIRE

REPARATION

EFFETS OBLIGATOIRESOU DETERMINISTES

OU NON STOCHASTIQUES

MORT CELLULAIRE

• SYNDROME D'IRRADIATION GLOBALE AIGUE• BRULURES RADIOLOGIQUES

EFFETS ALEATOIRESOU NON DETERMINISTES

OU STOCHASTIQUES

SURVIE DE CELLULES LESEES

• CANCERS• EFFETS GENETIQUES

SEUIL DE DOSE CONNU

OBLIGATOIRES

EFFET PROPORTIONNEL A LA DOSE

GRAVITE LIEE A LA DOSE

CARACTERISTIQUES

GENERALEMENT PRECOCES OU MOYEN TERME

PAS DE SEUIL DE DOSE RECONNU

NON OBLIGATOIRES

FREQUENCE PROPORTIONNELLE A LA DOSE

GRAVITE NON LIEE A LA DOSE

NON CARACTERISTIQUES

TARDIFS


IONISANTSIONISANTS

Effets des rayonnements Effets des rayonnements ionisants surionisants sur

Les tissusLes tissus

Organisation tissulaireOrganisation tissulaire

Schématiquement Schématiquement

Deux types d’organisation Deux types d’organisation

• Tissus Tissus « compartimentaux »« compartimentaux »( en anglais « ( en anglais « HIERARCHICAL HIERARCHICAL »)»)

• Tissus Tissus « non-compartimentaux »« non-compartimentaux »( en anglais « ( en anglais « FLEXIBLE FLEXIBLE »)»)


IONISANTSIONISANTS

TISSUS TISSUS COMPARTIMENTAUXCOMPARTIMENTAUX


• Tissus compartimentaux Tissus compartimentaux

Plusieurs Plusieurs « compartiments »« compartiments »

Cellules souchesCellules souches Compartiment de maturation Compartiment de maturation Cellules différenciéesCellules différenciées


Exemple de tissu compartimental Exemple de tissu compartimental

La Moelle osseuseLa Moelle osseuse

Trois « compartiments » :Trois « compartiments » :Les cellules souches (moelle)Les cellules souches (moelle)Le compartiment de maturation (moelle)Le compartiment de maturation (moelle)Les cellules différenciées (sang) Les cellules différenciées (sang)

EFFETS AU NIVEAU TISSULAIRE

COMPARTIMENTSOUCHE

Nombreuses mitosesCellules indifférenciées

COMPARTIMENTDE MATURATION

Moins de mitosesDifférentiation en cours

COMPARTIMENTFONCTIONNEL

Pas de mitosesCellules différenciées

TISSUS COMPARTIMENTAUX

TRES RADIOSENSIBLE PEU RADIOSENSIBLE RADIORESISTANT

• MOELLE OSSEUSE• EPITHELIUMS (muqueuses)• TISSU SEMINIFERE• CRISTALLIN• ...

• MOELLE OSSEUSE• EPITHELIUMS (muqueuses)• TISSU SEMINIFERE• CRISTALLIN• ...


• Tissus compartimentaux Tissus compartimentaux

Si l’on ne considère que la mort mitotique,Si l’on ne considère que la mort mitotique,

Seules les cellules qui se divisentSeules les cellules qui se divisent seront sensibles à l’action des seront sensibles à l’action des rayonnements ionisants, c’est-à-dire :rayonnements ionisants, c’est-à-dire :Les cellules souches ( ++ )Les cellules souches ( ++ )(Les cellules du compartiment de maturation)(Les cellules du compartiment de maturation)


Tissus compartimentauxTissus compartimentaux

Les cellules différenciées, qui ne se Les cellules différenciées, qui ne se divisent plus,divisent plus,

sont – théoriquement - sont – théoriquement - totalement totalement

radiorésistantes …radiorésistantes …


Tissus compartimentauxTissus compartimentaux

Si toutes les cellules souches sont Si toutes les cellules souches sont détruites, détruites,

Le délai d’expression du déficit Le délai d’expression du déficit fonctionnel de l’organe ou du tissu fonctionnel de l’organe ou du tissu irradié dépend étroitement irradié dépend étroitement de la de la

durée de vie des cellules durée de vie des cellules différenciées différenciées

Organisation tissulaireOrganisation tissulaireExemple de la moelle osseuseExemple de la moelle osseuse

Neutropénie et thrombopénie sont observées Neutropénie et thrombopénie sont observées après seulement après seulement quelques joursquelques jours (correspondant à la durée de vie –courte- des (correspondant à la durée de vie –courte- des leucocytes et des plaquettes)leucocytes et des plaquettes)

En revanche, l’anémie n’est observée qu’après En revanche, l’anémie n’est observée qu’après quelques semainesquelques semaines (la durée de vie des (la durée de vie des hématies étant de 120 jours)hématies étant de 120 jours)


IONISANTSIONISANTS

TISSUS NON TISSUS NON COMPARTIMENTAUXCOMPARTIMENTAUX


Tissus non compartimentaux Tissus non compartimentaux

Comportement très différent Comportement très différent

Pas de cellules souches individualiséesPas de cellules souches individualiséesChaque cellule de l’organe ou du tissu Chaque cellule de l’organe ou du tissu

peut, si nécessaire, jouer ce rôle, pour peut, si nécessaire, jouer ce rôle, pour remplacer une cellule mourant dans le remplacer une cellule mourant dans le voisinagevoisinage


Tissus non compartimentauxTissus non compartimentaux

Si le tissu (ou l’organe) a été irradié, les Si le tissu (ou l’organe) a été irradié, les cellules entrant en mitose pour remplacer cellules entrant en mitose pour remplacer les cellules mourant au terme normal de les cellules mourant au terme normal de leur vie de cellules différenciées, leur vie de cellules différenciées, meurent de « mort mitotique»meurent de « mort mitotique»

Avec comme conséquence la Avec comme conséquence la diminution diminution progressiveprogressive du nombre de cellules du nombre de cellules nobles du tissu ou de l’organe en causenobles du tissu ou de l’organe en cause


Cette diminution progressive peut être très Cette diminution progressive peut être très longtemps tolérée par l’organisme ,longtemps tolérée par l’organisme ,

Cependant , arrive un moment où le nombre Cependant , arrive un moment où le nombre de cellules atteint un de cellules atteint un seuilseuil considéré comme considéré comme non-tolérablenon-tolérable

Est alors envoyé un « message » (par Est alors envoyé un « message » (par Cytokines?) enjoignant à l’ensemble des Cytokines?) enjoignant à l’ensemble des cellules de l’organe de se diviser pour cellules de l’organe de se diviser pour compenser le déficit …(mécanisme de compenser le déficit …(mécanisme de l’hypertrophie compensatrice)l’hypertrophie compensatrice)


Mais comme les cellules ont été Mais comme les cellules ont été préalablement irradiées, elles meurent préalablement irradiées, elles meurent alors toutes ensemble de alors toutes ensemble de mort mort mitotiquemitotique, pouvant entraîner la , pouvant entraîner la disparition complète de l’organe ou du disparition complète de l’organe ou du tissu plusieurs mois voire années après tissu plusieurs mois voire années après l’irradiation ...l’irradiation ...

Ce phénomène est décrit comme le Ce phénomène est décrit comme le phénomène d’ phénomène d’ « Avalanche »« Avalanche »

TISSUS NON COMPARTIMENTAUX(flexibles ou "non hiérarchisés)

ARRET DES MITOSESARRET DES MITOSES

INHIBITIONINHIBITION

PAS DE COMPARTIMENT CELLULAIRESPECIALISE DANS LA REPRODUCTION

RENOUVELLEMENT A LA DEMANDEPAR MITOSE DE CELLULES FONCTIONNELLES

• TISSUS A RENOUVELLEMENT LENT• CELLULES A VIE LONGUE• TAUX DE RENOUVELLEMENT FAIBLE• FOIE,REIN...

REGENERATIONREGENERATION

MITOSESMITOSES

STIMULATIONSTIMULATION

LESIONLESION

TISSUS NON COMPARTIMENTAUXLESION

ARRET DES MITOSES

STIMULATION

MITOSES

REGENERATION

INHIBITION

LESIONLESION

STIMULATIONSTIMULATION

ARRET DES MITOSES

REGENERATION

INHIBITION

Lésions ADN

MITOSES ABORTIVES

MITOSESMITOSESEFFETS TARDIFS

FAIBLE RADIOSENSIBILITE

MITOSES RARES

EXPRESSIONEXPLOSIVE

PHENOMENESD'AVALANCHE


IONISANTSIONISANTS

Effets observésEffets observés

Effets déterministesEffets déterministes

Effets Déterministes précoces Effets Déterministes précoces et tardifset tardifs

Très schématiquementTrès schématiquement

Effets précoces: avant 6 mois Effets précoces: avant 6 mois Effets tardifs : après 6 moisEffets tardifs : après 6 mois

Effets précoces et tardifsEffets précoces et tardifs

• Effets précocesEffets précoces Si l’on exclue les effets précoces Si l’on exclue les effets précoces

catastrophiques des irradiations catastrophiques des irradiations accidentelles à très fortes doses,accidentelles à très fortes doses,

Les effets précoces sont liés pour Les effets précoces sont liés pour l’essentiel aux l’essentiel aux

tissus compartimentaux avec tissus compartimentaux avec cellules différenciées à durée de cellules différenciées à durée de

vie brèvevie brève


Exemples Exemples Moelle osseuseMoelle osseuse ÉpidermeÉpiderme, durée de vie des cellules , durée de vie des cellules

différenciées (de la cellule souche au différenciées (de la cellule souche au stratum corneum) : stratum corneum) :

3 semaines3 semaines Si destruction de toutes les cellules Si destruction de toutes les cellules

souches ; la mise à nu du derme souches ; la mise à nu du derme ( épithélite exsudative ) n’est observée ( épithélite exsudative ) n’est observée qu’au bout de 3 semaines qu’au bout de 3 semaines


• Effets tardifsEffets tardifs Physiopathologie beaucoup plus complexe, Physiopathologie beaucoup plus complexe,

les effets sont liés :les effets sont liés :En théorie, aux tissus compartimentaux En théorie, aux tissus compartimentaux

avec durée de vie longue des cellules avec durée de vie longue des cellules différenciées ( rare …)différenciées ( rare …)

Aux tissus non compartimentaux, Aux tissus non compartimentaux, presque toujours à rythme de presque toujours à rythme de prolifération lent prolifération lent


Les effets tardifs peuvent être Les effets tardifs peuvent être aussi liés :aussi liés :Aux lésions tardives directement Aux lésions tardives directement

consécutives à des réactions consécutives à des réactions précoces très sévères précoces très sévères

Au développement d’une Au développement d’une FIBROSEFIBROSE radio-induite plus ou moins sévère ( radio-induite plus ou moins sévère ( +++)+++)


Les effets varient également Les effets varient également avec différents facteursavec différents facteurs

Le volume irradiéLe volume irradiéLe fractionnementLe fractionnementL’étalement….L’étalement….

Effets déterministes: tissus Effets déterministes: tissus les plus sensiblesles plus sensibles

Organes hématopoïétiquesOrganes hématopoïétiques La peauLa peau GonadesGonades Le tube digestif Le tube digestif Le cristallinLe cristallinLe système nerveux centralLe système nerveux centralTissus embryonnairesTissus embryonnairesL’irradiation globale aiguëL’irradiation globale aiguë


IONISANTSIONISANTS

Organes Organes hématopoïétiqueshématopoïétiques

LES CELLULES DU SANG

GLOBULES ROUGES (HEMATIES )

GLOBULES BLANCS MONONUCLEAIRES

GLOBULES BLANCS POLYNUCLEAIRES

LYMPHOCYTES

PLAQUETTES

Moelle osseuseMoelle osseuse

Un modèle de :Un modèle de :

Tissu compartimental Tissu compartimental A temps de doublement rapideA temps de doublement rapideResponsable d’effets (très) Responsable d’effets (très)

précocesprécoces


Maturation et durée de vie des cellules différenciées Maturation et durée de vie des cellules différenciées

Maturation Durée de Maturation Durée de vievie

Lignée blancheLignée blanche 5-13 jours 5-13 jours 6-24 6-24 heuresheuresLignée plaquettaireLignée plaquettaire 4-10 jours 8-9 jours4-10 jours 8-9 joursLignée rougeLignée rouge 4-7 jours 120jours4-7 jours 120jours


• La radiosensibilité particulière des La radiosensibilité particulière des cellules souches hématopoïétiques est cellules souches hématopoïétiques est connue depuis le début du XXconnue depuis le début du XXèmeème siècle siècle

• Cette radiosensibilité est responsable Cette radiosensibilité est responsable (en l’absence de traitement) de l’effet (en l’absence de traitement) de l’effet létal des irradiations totales dépassant létal des irradiations totales dépassant quelques Gyquelques Gy

• Avec une Avec une « LD 50 »« LD 50 » (dose létale 50%) (dose létale 50%) d’environ 4-5 Gy d’environ 4-5 Gy


Si l’irradiation (thérapeutique ou Si l’irradiation (thérapeutique ou accidentelle) est accidentelle) est localiséelocalisée

On considère qu’une dose de On considère qu’une dose de 15-20 Gy15-20 Gy tue toutes les cellules souches dans le tue toutes les cellules souches dans le volume irradié volume irradié

Cependant, les zones de moelle osseuse Cependant, les zones de moelle osseuse non irradiée peuvent compenser le non irradiée peuvent compenser le déficitdéficit

Et Et ré-ensemencerré-ensemencer les territoires irradiés les territoires irradiés


Les conséquences hématologiques Les conséquences hématologiques sont donc directement sont donc directement proportionnelles au pourcentage de proportionnelles au pourcentage de moelle osseuse moelle osseuse

• Plus ce volume est importantPlus ce volume est important• Plus l’aplasie sera sévèrePlus l’aplasie sera sévère


Cependant le paramètre « Volume » dépend étroitement de l’âge Cependant le paramètre « Volume » dépend étroitement de l’âge du patientdu patient

La distribution de la moelle osseuse variant (beaucoup…) selon La distribution de la moelle osseuse variant (beaucoup…) selon l’âgel’âge

Chez le nourrisson et le jeune enfantChez le nourrisson et le jeune enfant : pratiquement tous les os : pratiquement tous les os

contiennent de la moelle osseusecontiennent de la moelle osseuse Chez l’adulte de 40 ansChez l’adulte de 40 ans : la moelle osseuse se concentre dans : la moelle osseuse se concentre dans

les vertèbres et les os plats les vertèbres et les os plats - 50% dans le rachis lombaire et les os du pelvis- 50% dans le rachis lombaire et les os du pelvis

- 30% dans les os du thorax (vertèbres et côtes)- 30% dans les os du thorax (vertèbres et côtes) Chez le sujet âgé :Chez le sujet âgé : quasiment toute la moelle osseuse s’est quasiment toute la moelle osseuse s’est

concentrée dans les os du bassin concentrée dans les os du bassin

Si bien qu’une irradiation localisée du bassin est susceptible Si bien qu’une irradiation localisée du bassin est susceptible d’entraîner une aplasie sévère chez un sujet âgé (ce qui est d’entraîner une aplasie sévère chez un sujet âgé (ce qui est exceptionnel chez un adulte jeune)exceptionnel chez un adulte jeune)


Compte tenu de sa prolifération Compte tenu de sa prolifération rapide, la moelle osseuse est rapide, la moelle osseuse est très très sensible à l’étalementsensible à l’étalement de de l’irradiationl’irradiation

A l’inverse , comme la plupart des A l’inverse , comme la plupart des tissus / organes responsables d’effets tissus / organes responsables d’effets précoces, la moelle osseuse est précoces, la moelle osseuse est peu peu sensible au fractionnementsensible au fractionnement

No

mb

re d

'élé

me

nts

fig

uré

s d

an

s l

e s

an

g(u

nit

és

arb

itra

ire

s)

Jours

0 10 20 30 6040 50

1 GyPlaquettes

Hématies

P. N. Neutro

Lymphocytes

No

mb

re d

'élé

men

ts f

igu

rés

dan

s le

san

g(u

nit

és a

rbit

rair

es)

Jours

0 10 20 30 6040 50

2 Gy

Plaquettes

Hématies

P. N. Neutro

Lymphocytes

No

mb

re d

'élé

men

ts f

igu

rés

dan

s le

san

g(u

nit

és a

rbit

rair

es)

Jours

0 10 20 30 6040 50

3 Gy

Plaquettes

Hématies

P. N. Neutro

Lymphocytes


IONISANTSIONISANTS

La peauLa peau

PeauPeau

• Historiquement :Historiquement :Premier organe pour lequel un effet Premier organe pour lequel un effet

biologique a été observébiologique a été observé Médecins allemandsMédecins allemandsHenri BecquerelHenri BecquerelPierre Curie – Marie CuriePierre Curie – Marie Curie

PeauPeau

• Trois couches :Trois couches :ÉpidermeÉpiderme ( compartimental ) ( compartimental )DermeDerme ( non compartimental ) ( non compartimental )HypodermeHypoderme ( non compartimental ( non compartimental

))

La peau peut présenter des La peau peut présenter des complications précoces (aiguës) complications précoces (aiguës) et/ou tardives (chroniques)et/ou tardives (chroniques)

STRUCTURE DE LA PEAU

PeauPeau

Effets précoces ( aigus)Effets précoces ( aigus)Après une dose unique délivrée à haut Après une dose unique délivrée à haut

débit débit 4-5 Gy : Épilation simple et transitoire4-5 Gy : Épilation simple et transitoire6-12 Gy : Érythème, puis pigmentation6-12 Gy : Érythème, puis pigmentation12-15 Gy : Épithélite sèche, avec érythème 12-15 Gy : Épithélite sèche, avec érythème

et desquamation et desquamation 15-25 Gy : Épithélite exsudative ( mise à nu 15-25 Gy : Épithélite exsudative ( mise à nu

du derme )du derme )> 25 Gy : Radionécrose> 25 Gy : Radionécrose

PeauPeau

Effets précoces ( aigus ) :Effets précoces ( aigus ) :

Liés essentiellement à Liés essentiellement à l’épidermel’épiderme

Très sensiblesTrès sensibles à l’étalement à l’étalementPeu sensiblesPeu sensibles au au

fractionnementfractionnement

PeauPeau

Effets tardifs (chroniques)Effets tardifs (chroniques)

Impliquent les Impliquent les trois couches cutanéestrois couches cutanées (alors (alors que les effets précoces impliquaient surtout que les effets précoces impliquaient surtout l’épiderme)l’épiderme)

Aspects cliniques Aspects cliniques très différentstrès différents des réactions des réactions précoces précoces Peu sensiblesPeu sensibles à l’étalement à l’étalementTrès sensiblesTrès sensibles au fractionnement au fractionnement

PeauPeau

A noter A noter

Les effets tardifs ( chroniques ) peuvent Les effets tardifs ( chroniques ) peuvent survenir :survenir :Soit Soit après une irradiation aiguëaprès une irradiation aiguë (qui a pu (qui a pu

être responsable de réactions précoces)être responsable de réactions précoces)Ou Ou après une irradiation « chronique »après une irradiation « chronique » à à

très bas débit de dose, qui n’a entraînée très bas débit de dose, qui n’a entraînée par elle-même par elle-même aucune réaction aucune réaction cutanéecutanée (Cas des pionniers de la (Cas des pionniers de la Radiologie …) Radiologie …)

PeauPeau

Effets tardifs (chroniques)Effets tardifs (chroniques)Peuvent combiner de diverses façons Peuvent combiner de diverses façons

Atrophie cutanéeAtrophie cutanée Fibrose ( sclérose ) cutanéo-sous-cutanéeFibrose ( sclérose ) cutanéo-sous-cutanée Hypo ou hyperpigmentationHypo ou hyperpigmentation TélangiectasiesTélangiectasies HyperkératoseHyperkératose Modifications des phanères ( ongles, Modifications des phanères ( ongles,

pilosité) pilosité)

PeauPeau

Ces effets tardifs peuvent Ces effets tardifs peuvent évoluer vers des complications évoluer vers des complications plus ou moins sévères :plus ou moins sévères :Gêne fonctionnelleGêne fonctionnelleRadionécrose tardive Radionécrose tardive Cancers secondaires ( radio-Cancers secondaires ( radio-

induits)induits)


IONISANTSIONISANTS

GonadesGonades

GonadesGonades Testicules

Fonction de spermatogenèse :• oligospermie pour ~ 0,5 Gy• stérilité transitoire pour ~ 2 Gy• stérilité définitive pour ~ 6 Gy

Fonction hormonale très peu perturbée par les expositions

Ovaires Fonction hormonale et émission d'ovules sont étroitement liées L'efficacité des expositions est en rapport direct avec l'âge :

• ménopause pour 12 à 15 Gy chez une femme de 25 ans• ménopause pour ~ 7 Gy chez une femme de 40 ans


IONISANTSIONISANTS

Tube digestifTube digestif

Le tube digestifLe tube digestif

• Un organe complexe comprenant Un organe complexe comprenant Un tissus compartimentalUn tissus compartimentalUn ( ou plusieurs ) tissus non Un ( ou plusieurs ) tissus non

compartimentaux compartimentaux

Pourra présenter Pourra présenter successivement successivement des effets précoces et des effets des effets précoces et des effets tardifs tardifs

Exemple : le tube digestifExemple : le tube digestif

Le tube digestifLe tube digestif

• Le tube digestif :Le tube digestif :Un tissu compartimental : Un tissu compartimental : la muqueusela muqueuse, ,

responsable d’effets précoces responsable d’effets précoces ( diarrhée, douleurs abdominales )( diarrhée, douleurs abdominales )Plusieurs tissus non compartimentaux : Plusieurs tissus non compartimentaux :

sous-muqueuse, musculeuse, séreuse,sous-muqueuse, musculeuse, séreuse, possiblement responsables d’effets possiblement responsables d’effets tardifs (sténose, occlusion, obstruction…)tardifs (sténose, occlusion, obstruction…)

Tube digestifTube digestif

L'atteinte du tractus digestif par de L'atteinte du tractus digestif par de fortes doses peut mettre en cause le fortes doses peut mettre en cause le pronostic vital.pronostic vital.

Pour des expositions uniques :Pour des expositions uniques :1 à 2 Gy 1 à 2 Gy nausées, vomissements tardifs nausées, vomissements tardifs~ 3 Gy ~ 3 Gy vomissements précoces vomissements précoces~ 4 Gy ~ 4 Gy diarrhées diarrhées~ 5 Gy ~ 5 Gy diarrhées sanglantes diarrhées sanglantes~ 6 Gy ~ 6 Gy perforations digestives perforations digestives


IONISANTSIONISANTS

Le cristallinLe cristallin

Le cristallinLe cristallin Les cristallins présentent une sensibilité très Les cristallins présentent une sensibilité très

particulière à l'exposition aux rayonnements particulière à l'exposition aux rayonnements ionisants:ionisants:

L'effet appartient à la catégorie L'effet appartient à la catégorie déterministe, mais...déterministe, mais...

il est tardif, et ...il est tardif, et ... plus important pour des expositions aux plus important pour des expositions aux

neutrons que pour les autres rayonnementsneutrons que pour les autres rayonnements

Le résultat est l'apparition d'une cataracteLe résultat est l'apparition d'une cataracte

Seuil d'apparition :Seuil d'apparition : ~ 10 Gy pour les photons~ 10 Gy pour les photons ~ 5 à 8 Gy pour les neutrons~ 5 à 8 Gy pour les neutrons


IONISANTSIONISANTS

Le système nerveux Le système nerveux centralcentral

Le SNCLe SNC

Effets tardifs :Effets tardifs :L’exemple L’exemple du Système Nerveux du Système Nerveux

CentralCentralLes neurones ne se divisent pas, donc Les neurones ne se divisent pas, donc

sont résistants à la «mort mitotique»sont résistants à la «mort mitotique»Mais on connaît des lésions tardives du Mais on connaît des lésions tardives du

SNC, parfois sévèresSNC, parfois sévères

Le SNCLe SNC

En fait, ces lésions tardives du En fait, ces lésions tardives du SNC sont liées :SNC sont liées :Aux cellules gliales Aux cellules gliales A l’endothélium vasculaireA l’endothélium vasculaire

Tous deux étant des tissus non Tous deux étant des tissus non compartimentaux à prolifération lentecompartimentaux à prolifération lente


IONISANTSIONISANTS

Le tissus embryonnaireLe tissus embryonnaire

L ’EMBRYOGENESE

EFFETS SUR L ’EMBRYON

L ’EMBRYOGENESE S ’ETEND DE LA FECONDATION A LA FIN DU DEUXIEME MOIS(FOETOGENESE, AU DELA)

CORRESPOND A LA PERIODE DE DIFFERENCIATION DE CHACUN DES ORGANES

PERIODE DE GRANDE SENSIBILITE A TOUS LES AGRESSIFS : RADIATIONS IONISANTES, VIRUS, PARASITES, AGENTS CHIMIQUES... APPRECIATION DU RISQUE ET CONDUITE PRATIQUE :

EVITER L’IRRADIATION DES FEMMES ENCEINTES DOSE INFERIEURE A 100 mSv : RISQUE NEGLIGEABLE DOSE SUPERIEURE A 200 mSv : INTERRUPTION DE GROSSESSE CONSEILLEE DOSE DE 100 A 200 mSv : ATTITUDE MODULEE


IONISANTSIONISANTS

L’irradiation globale L’irradiation globale aiguë aiguë

L'IRRADIATION GLOBALE AIGUE

SYNDROME HEMATOPOIETIQUE

SYNDROME INTESTINAL

SYNDROME NERVEUX CENTRAL

PHASE DE LATENCE

(Phase de rémission)APPARENTE ( pour D < 10 Gy)

DOSE AUGMENTE, PHASE : PLUS COURTE PLUS TARDIVE MAUVAISE QUALITE

DOSIMETRIE CLINIQUE POSSIBLE

PHENOMENES PEU PRECISRESSEMBLANCE AVEC PHENOMENES PSYCHOLOGIQUES

CEPENDANT

PHASE INITIALE

• SEUIL : 0,7 GY• SIGNES GENERAUX (neurovégétatifs, digestifs)• DOSE AUGMENTE, PHASE : PLUS PRECOCE PLUS FORTE PLUS LONGUE

Dose absorbée probable

Début des prodromes

Détresse circulatoire

Désorientation - Obnubilation

Convulsions

Hyperthermie

Erythème -Oedème précoce

Nausées - Vomissements

Céphalées - Asthénie

Diarrhée

Parotidite

Erythème précoce

Apparition dans les 24 heures

> 15 Gy 8 à 15 Gy 4 à 8 Gy 2 à 4 Gy 1 à 2 Gy < 1 Gy

Premières minutes 30 min à 1 h 1 h à 2 h > 2 h

+++ +++ ++ ++ + -

+++ +++ ++ + -+

+++ ++ + + - -

-

---

- -

+ + +/ - +/ - +/ - -

+ +/ - +/ - - - -

+

+

+

+/ -

-

- - - - -

-

--

--

--

-

PHASE D'ETAT

D > 1 Gy

SYNDROME HEMATOLOGIQUEZONE DE LA DL 50

EXPRESSION EN 3 SEMAINES D'UNE APLASIE MEDULLAIRE : TROUBLES INFECTIEUX TROUBLES DE LA COGULATION ANEMIE LES LYMPHOCYTES ONT DISPARU

D > 6 Gy

SYNDROME INTESTINAL

EXPRESSION EN QUELQUES JOURSDE LA PERTE DES CELLULES DE LAMUQUEUSE INTESTINALE : ANOREXIE, DIARRHEES INFECTIONS DESHYDRATATION HEMORRAGIESDIGESTIVES OCCLUSIONS, PERFORATIONS...

D > 10-15 Gy

SYNDROME NERVEUXCENTRAL

PERENNISATION ETAGGRAVATION DE LA PHASE INITIALE : PAS DE REMISSION TROUBLES NERVEUX AVANT COMA MORT RAPIDE


IONISANTSIONISANTS

ConclusionConclusion

Exces s

tatis

tiq

ue d

e r

isque

Dose1 Sv

Zoned'extrapolation

?

Faisceau de courbes établiesd'après les observations expérimentales

et les enquêtes épidémiologiquesaux doses élevées.

Exces s

tatis

tiq

ue d

e r

isque

Dose

relation linéaire retenuepour les besoins de la

radioprotection par la CI PR

relation linéairequadratique

(la plus plausiblechez l'homme)

Hypothèse possible,maisnon établie, d'un eff et

bénéfi que des faibles dosesHORMESI S

0,1 Gy"pseudo seuil"

Domaine de dose pourlesquelles les étudesépidémiologiques nepermettent pas de

conclure de manièresignificative à

l'existence d'un risque

Tableau 6 des maladies Tableau 6 des maladies professionnellesprofessionnelles

Anémie, leucopénie, thrombopénie ou syndrome hémorragiqueAnémie, leucopénie, thrombopénie ou syndrome hémorragique consécutif à une exposition aiguë………………………………………….. consécutif à une exposition aiguë………………………………………….. 30 jours30 jours

Anémie, leucopénie, thrombopénie ou syndrome hémorragiqueAnémie, leucopénie, thrombopénie ou syndrome hémorragique consécutif à une exposition chronique consécutif à une exposition chronique …………………………………………………… 1an1an

Blépharite ou conjonctivite……………………………………………………Blépharite ou conjonctivite…………………………………………………… 7 jours7 jours Kératite……………………………………………………………………………Kératite…………………………………………………………………………… 1 an1 an Cataracte…………………………………………………………………………Cataracte………………………………………………………………………… 10 ans10 ans Radiodermites aiguës………………………………………………………….Radiodermites aiguës…………………………………………………………. 60 jours60 jours Radiodermites chroniques……………………………………………………Radiodermites chroniques…………………………………………………… 10 ans10 ans Radio-épithélite aiguë des muqueuses……………………………………..Radio-épithélite aiguë des muqueuses…………………………………….. 60 jours60 jours Radiolésions chroniques des muqueuses…………………………………Radiolésions chroniques des muqueuses………………………………… 5 ans5 ans Radionécrose osseuse…………………………………………………………Radionécrose osseuse………………………………………………………… 30 ans30 ans Leucémies………………………………………………………………………..Leucémies……………………………………………………………………….. 30 ans30 ans Cancers bronco-pulmonaire primitif par inhalationCancers bronco-pulmonaire primitif par inhalation ………………………… 30 ans30 ans Sarcome osseux…………………………………………………………………Sarcome osseux………………………………………………………………… 50 ans50 ans

Documents

Effets hématologiques et extra-hématologiques Notion de tissus compartimentaux et non compartimentaux