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Frage:

Wir arbeiten in der Forschung u. a. mit 3H-Thymidin (Methyl-3H) und machen regelmäßig Ausscheidungsanalysen (Test von Harn im Szintillationszähler). Meine Frage: Könnte man bei einer Inkorporation (orale Aufnahme) das Tritium im Harn überhaupt nachweisen, da Thymidin ja in die DNA eingebaut wird?
Eine weitere Frage: Was wären die medizinischen Symptome bei einer oralen Aufnahme von ca. 5 mCi 3H-Thymidin (Methyl-3H)? Müsste man die Auswirkungen im Blutbild sehen (Verminderung der Blutzellen)?

Antwort:

(Dr. Clemens Scholl, Landesinstitut für Arbeitsgestaltung des Landes Nordrhein-Westfalen und Prof. Dr. Ulrich Pleiss, Solingen, 16.02.2018)

Die Inkorporation von Tritium-Thymidin lässt sich im Urin nachweisen, siehe https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/832281 Bei der Inkorporation von [³H]Thymidin wird einTeil im Magen-Darm Trakt vom Blut aufgenommen und ist damit für den Einbau in die DNA verfügbar. Ein anderer Teil wird höchstwahrscheinlich über das renale System (Niere) ausgeschieden und ist dann auch im Urin messbar. Inwieweit auch der biliär/fäkale Weg (Leber/ Galle) bei der Ausscheidung eine Rolle spielt, müsste durch Messung der Feaces bewiesen werden. Das [³H]Thymidine im Körper verliert auch zu einem kleinen Teil durch Wasserstoff-Isotopenaustausch das Tritium, so dass HTO entsteht. Im Urin kann das [3H]Thymidin und das Tritiumwasser durch LSC gemessen werden als Gesamtaktivität. Die Unterscheidung beider Spezies gelingt nur durch LC-MS (Liquid Chromatogrphy in Verbindung mit einem Massenspektrometer. Deshalb ist die Dosimetrie nicht trivial, da das Verhältnis zwischen tatsächlich in die DNA eingebauten [³H]Thymidin und ausgeschiedenem Thymidin bzw. gebildeten Tritiumwasser bestimmt und berücksichtigt werden muss, siehe http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/25/028/25028021.pdf

Bei einer Inkorporation von 5 mCi (= 185 MBq) ergäbe sich bei der Nutzung des ungünstigsten Dosiskoeffizienten für H-3 (OBT ingestion, 4,2E-11 Sv/Bq) eine 50-y-Folgedosis von 7,8 mSv. Bei Dosen in dieser Größenordnung lassen sich üblicherweise keine medizinischen Symptome nachweisen. Dennoch gibt die ICRP zu bedenken (Anhang B zur ICRP-103, B57):

„Dose distributions that are highly heterogeneous can result from the incorporation of DNA precursors labelled with tritium (e.g., thymidine, deoxycytidine) or Auger emitters incorporated into DNA in cell nuclei. Owing to the specific location of the emitter and the very short range of tritium beta radiation and Auger electrons, cell nuclei can be exposed to doses which are much higher than the mean dose to the cell or the organ or tissue. Tritiated DNA precursors may therefore be more radiotoxic than tritiated compounds, such as tritiated water, which are not specifically located in the cell nucleus (Streffer et al., 1978). In such cases, risks might be estimated on the basis of dose to cell nuclei. Another approach is to take account of experimental mammalian data on the relative biological effectiveness of heterogeneously distributed radionuclides (e.g., tritiated thymidine) compared with the same nuclides distributed more uniformly (e.g., tritiated water) (Streffer et al., 1978) or with external irradiation. The Commission is not proposing a specific scheme for the treatment of doses and risks from such localised nuclear irradiation “

Eine Überwachung im Sinne des Strahlenschutzes (Erkennen von Inkorporationen, Einhaltung von Dosisgrenzwerten) sollte jedoch auch hier möglich und erforderlich sein.

Im Fachverband für Strahlenschutz gehen wir davon aus, dass es bei 7,8 mSv keine klinischen Symptome gibt. Laut UNSCEAR gibt es bei Dosen unter 100 mSv keine nachweisbaren Schäden, die der Strahlung zuzuordnen wären.