Jak „radioaktivita“ poškozuje naše buňky, jak se buňky tomuto poškození brání a jak můžeme tyto procesy studovat – Díl 1, Radioaktivita a význam radiobiologie

26. 8. 2022

Pojem radioaktivita vyvolává ve společnosti často silné emoce. Je to dáno skutečností, že radioaktivita může silně poškodit naše zdraví nebo nás i zabít, a přitom ji nemůžeme našimi smysly vnímat. Účinky radiace se přitom mohou projevit až desítky let po ozáření. Až posvátnou hrůzu z radioaktivity významně pomáhají šířit neuvážené a často i odborně pochybné články v médiích, které s radostí hyperbolizují cokoliv spojené s radiací. Připomeňme si například novinové zprávy krátce po jaderné havárii v japonské Fukušimě, varující, že uniklá radioaktivita byla už detekována i na území Evropy. Samozřejmě, že byla. Přístroje monitorující radiační situaci jsou natolik citlivé, že by zaznamenaly „zvýšenou radiaci“ i pokud by se například do krematoria dostal omylem člověk s rakovinou štítné žlázy léčený radioaktivním jódem. Ovšem o dopadu na lidské zdraví se zde samozřejmě mluvit nedá. Zmínit lze například i články hystericky varující před radioaktivními kanci, kteří se na našem území vyskytují následkem černobylské havárie. Ano, kanci s občas i výrazně zvýšenou koncentrací některých radionuklidů se tu čas od času objeví, o potenciálním riziku pro konzumenty lze však mluvit maximálně v případě konzumentů, kteří by se pravidelně živili téměř výhradně masem těchto kanců (což je teoreticky myslitelné snad jen u myslivců). Mnohem závažnější a častější problém tak působí třeba radon v domech, který ovšem nemá s Černobylem nic společného, a tudíž není tak mediálně vděčný. S ohledem na černobylskou havárii však ještě horší neplechu než senzacechtivé články napáchalo zatajování pravdy. Utajování havárie jaderné elektrárny v Černobylu a následná bagatelizace jejich následků tehdejším Sovětským svazem extrémně posílilo již tak obrovskou nedůvěru v komunistické režimy a mělo nejen v ČR ale i jinde v Evropě daleko zásadnější dopad (například v podobě velkého množství zbytečných potratů) než samotný radioaktivní spad. Ten byl na našem území opravdu minimální, zhruba srovnatelný s ročním příspěvkem přirozeného radiačního pozadí. V kontextu tohoto mixu utajovaných a naopak nadsazených a překroucených faktů pak není divu, že se většina lidí v radiační problematice naprosto ztrácí. K tomu přispívá i velké množství různých jednotek používaných v radiobiologii a radiační ochraně. Následkem toho se někteří lidé obávají radioaktivity tam, kde to není nutné, a přitom dobrovolně a bez mrknutí oka podstupují podobné zvrhlosti jako třeba „preventivní celotělové CT“, populární zejména v USA. V současnosti se radiobiologie dostala do popředí pozornosti zejména v souvislosti s rizikem poškození ukrajinských atomových elektráren v důsledku jejich okupace ruským agresorem. Poprvé v historii bylo porušeno morální embargo o útočení na jaderné elektrárny s potenciálně katastrofickými důsledky. Lidstvo znovu odhalilo svou omezenost. Pokud však odhlédneme od války na Ukrajině, ne každý si například uvědomuje význam ale i nebezpečí ionizujícího („radioaktivního“) záření v medicíně. Přitom jsme právě dosáhli milníku, kdy ozáření populace následkem medicínských zákroků již v moha zemích přesáhlo hodnoty získané z přirozeného pozadí, které představuje nevyhnutelnou a až donedávna jednoznačně nejvýznamnější složku radiační zátěže. K obrovskému nárůstu medicínské expozice ionizujícímu záření přitom nepřispívá pouze léčba onkologických pacientů, kde radioterapie představuje nenahraditelný nástroj k likvidaci zhoubných nádorů; spolu s radioterapií roste aplikace ionizujícího záření také v diagnostice, kde lékaři využívají stále dokonalejších zobrazovacích metod. Lepší zobrazení je bezesporu důležité ve specifických případech. Leckdy je ale zbytečné, ba přímo kontraproduktivní, protože pouze navyšuje radiační zátěž a sekundární zdravotní riziko pro pacienta. Záření je tak, podobně jako každý jiný zdroj energie, dobrý sluha ale špatný pán a je s ním třeba zacházet uváženě. Je třeba zdůraznit, že expozici ionizujícímu záření se nemůžeme za žádných okolností vyhnout, organismy se ale na určité radiační pozadí výborně adaptovali. V době počátku formování života na planetě Zemi byla radiace asi dvojnásobná oproti dnešnímu stavu, což „donutilo“ organismy, aby si v rámci evoluce „vyvinuli“ velmi účinné mechanismy jak radiačnímu poškození čelit. Dokonce existují studie, jež poukazují na tzv. hormezní efekt, neboli zdravotní prospěšnost nízkých dávek ionizujícího záření. Radiační pozadí také přispívá k evoluci. Naše znalost vlivu nízkých dávek ionizujícího záření je však zatím nedostatečná, jelikož výzkum v této oblasti je značně komplikovaný. Přitom právě působení nízkých dávek ionizujícího záření je pro lidské zdraví zásadní, protože s vysokými dávkami se můžeme setkat jen v ojedinělých situacích. Na závěr tohoto příspěvku budiž ještě řečeno, že obecně rozšířený pojem „radioaktivní záření“ v sobě zahrnuje celou škálu různých typů ionizujícího záření jejichž fyzikální charakteristiky a biologické účinky se značně liší. Právě neznalost účinků různých druhů ionizujícího záření na lidský organismus a obtížnost kosmonauty před radiací ve volném vesmíru ochránit v současnosti vyvolává vrásky na čelech inženýrů a dalších plánovačů letu na Mars. Se stejným problémem se potýkáme při zavádění nových radioterapeutických metod. Přestože výše uvedený text poukazuje jen na několik zásadních událostí a oblastí lidské činnosti spojených s ionizujícím zářením, věřím, že i tak nastiňuje důležitost radiobiologie a radiobiologického výzkumu. Na Oddělení buněčně biologie a radiobiologie Biofyzikálního ústavu AVČR se věnujeme výzkumu poškození a oprav DNA po expozici normálních a nádorových buněk různým typům ionizujícího záření, a to zejména pomocí mikroskopie a super-rozlišovací mikroskopie (nanoskopie). Snažíme se tak nejen nalézt možnosti ochrany před ionizujícím zářením a napomoci vývoji nových radioterapeutických metod, ale také s využitím ionizujícího záření porozumět fundamentálním biologickým procesům, například, jak se z normální buňky stává buňka nádorová. Našemu výzkumu ale i dalším teoretickým oblastem radiobiologie se budeme postupně detailněji věnovat v dalších dílech tohoto příspěvkového seriálu. Pokud by někoho zajímala specifická problematika, které by se chtěl v některém z dalších příspěvků blíže věnovat, nezdráhejte se prosím uvést vaše podněty do komentářů.

Martin Falk