TOL et noyau de la cellule : un problème encore négligé ? (W.U. Müller)

Wolfgang-Ulrich Müller - Institut für medizinische Strahlenbiologie
Universitätsklinikum Essen

Contribution originale en anglais

Background

It is well-known that organically bound tritium (OBT) is more dangerous to cells than HTO or HT (Diabate et al., 1993). An increase in risk in the order of about 2 is discussed. Quite frequently, however, it is overlooked that the extent of risk very much depends on the specific chemical compound to which tritium is bound. The low-energy betamitter tritium (mean energy 5.7 keV) presents no threat to living organisms as long as its decay happens more than about 7 μm away from a critical target in an aqueous solution. This is the maximum range of its beta ray in water with an average of about 1 μm. The situation is completely different, when the decay occurs very close to a critical target or even within this target (Fig. 1). In the latter case, all of the energy is deposited in this crucial compartment resulting in comparatively high doses (Bond et al., 1966) and correspondingly high effects.

The situation is different for a beta-emitter with a slightly higher energy like C-14 (mean energy 49.3 keV). If the C-14 decay occurs in the cell nucleus, most of the energy will be deposited outside of the nucleus (Fig. 2). This explains why C-14 labelled cell nucleus seeking compounds are less effective compared to tritiated ones (Simpson et al., 1962)...

Contexte

Il est connu que le tritium organiquement lié (TOL) est plus dangereux pour les cellules que l’eau tritiée (HTO) ou que l’hydrogène tritié (HT) (Diabate et al., 1993). Une augmentation du risque de l’ordre de 2 est discutée. Tout à fait fréquemment, toutefois, il est négligé que l’augmentation du risque dépend beaucoup du compose chimique spécifique auquel le tritium est lié. Le tritium, émetteur bêta de basse énergie (énergie moyenne 5,7 keV) ne présente pas de menace pour les organismes vivants aussi longtemps que sa désintégration radioactive a lieu à environ 7 μm d’une cible critique en milieu aqueux. C’est la portée maximale de son rayonnement bêta dans l’eau, avec une portée moyenne d’environ 1 μm. La situation est complètement différente quand la désintégration se produit très près d’une cible critique ou même à l’intérieur de celle-ci (Fig. 1). Dans ce dernier cas, toute l’énergie est déposée dans ce compartiment crucial, impliquant des doses relativement élevées (Bond et al., 1966) et des effets correspondants forts.

La situation est différente pour un émetteur bêta avec une énergie légèrement supérieure comme le carbone 14 (énergie moyenne 49,3 keV). Si la désintégration du carbone 14 se produit dans le noyau de la cellule, la plupart de l’énergie sera déposée en dehors du noyau (Fig. 2). Ceci explique pourquoi les molécules marquées en C-14 attirées par le noyau de la cellule ont moins d’effets comparées à celles marquées en tritium (Simpson et al., 1962)...