L’exposition aux rayonnements ionisants naturelle ou artificielle reconnue pour son rôle dans l’augmentation du risque de développer un cancer

Le 24 octobre 2024

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L’exposition aux rayonnements ionisants d’origine naturelle ou artificielle reconnue pour jouer un rôle dans l’augmentation du risque de développer un cancer

 

L’exposition aux rayonnements ionisants, qu’elle soit d’origine naturelle ou artificielle, est reconnue pour jouer un rôle dans l’augmentation du risque de développer un cancer. Le risque cancérigène associé aux rayonnements dépend principalement de la dose de radiation reçue, de la durée d’exposition, ainsi que de la sensibilité individuelle. Cet article propose une analyse détaillée des doses reçues en une fois ou de façon cumulée , et surtout à partir desquelles le risque radio induit augmente, l’article propose un état des lieux avec une estimation chiffrée de la probabilité de développer un cancer à la suite d’une exposition aux rayonnements ionisants.

 

 

1. Le modèle linéaire sans seuil (LNT) : un cadre pour évaluer les risques

 

Le modèle linéaire sans seuil (LNT) est largement utilisé pour estimer les risques liés aux rayonnements ionisants. Ce modèle suppose qu’il n’existe pas de seuil de sécurité, et que même les faibles doses de rayonnements augmentent proportionnellement le risque de cancer. Bien que certains remettent en question ce modèle pour les très faibles doses, il reste la base des recommandations de nombreux organismes de santé, tels que la Commission Internationale de Protection Radiologique (ICRP).

Selon le modèle issu de la publication CIPR de 1991, chaque 100 millisieverts (mSv) supplémentaires de radiation augmenterait le risque de cancer mortel d’environ 1 % pour la population exposée . Ce chiffre est souvent utilisé pour évaluer les expositions radiologiques en milieu médical, dans l’industrie nucléaire, et pour les travailleurs exposés aux radiations.

 

 

2. Estimation des risques de cancer en fonction des doses de radiation

 

Faibles doses (< 100 mSv)

Pour des doses inférieures à 100 mSv, les effets cancérigènes sont difficiles à détecter statistiquement, car les risques sont faibles et souvent noyés par d’autres facteurs environnementaux ou génétiques. Néanmoins, des études épidémiologiques, comme celles menées sur des personnes ayant été exposées radiologiquement à des dispersions ou des retombées induites par un incident ou par acccident nucléaire, ont montré une augmentation du risque même à des faibles doses, ce qui justifie l’application du modèle LNT.

 

• Entre 10 et 50 mSv : Le risque supplémentaire de développer un cancer reste faible, mais non négligeable. Par exemple, une dose de 10 mSv (comparable à un scanner corporel entier) est associée à un risque d’augmentation de 0,05 % de développer un cancer mortel.

 

• Dose annuelle naturelle moyenne : La dose de radiation naturelle annuelle moyenne pour la population mondiale est d’environ 2,4 mSv. À cette dose, aucune augmentation statistiquement significative du risque de cancer n’est observable à l’échelle de la population générale .

 

Doses modérées (100 mSv – 1 Sv)

À partir d’une exposition cumulative de 100 mSv, le risque de cancer devient plus tangible, selon les données d’exposition radiologique pour des personnes ayant été exposées à des dispersions ou des retombées induites par un incident ou par acccident atomiques. D’autres études épidémiologiques, évalues la probabilité de risque de développer un cancer sous l’angle de la dose cumulative, notamment avec les publications ICRP de 1973 et les publications ICRP de 2007.

• 100 mSv : Pour une exposition de 100 mSv, le risque de développer un cancer mortel au cours de la vie augmente d’environ 1 % et 20% de risque de complications médicales tardives non létales ( cancers ou autres maladies et affections non létales, selon la publication ICRP 73). Pour une personne ayant déjà un risque de cancer de 40 % (le risque de développer un cancer dont il ne réchapperait pas à un moment de sa vie), passerait donc à environ 41 %.

 

• 250 mSv : À ce niveau de dose, le risque de cancer est accru de 2,5 %.

 

• 500 mSv : Une exposition à 500 mSv augmente le risque de cancer d’environ 5 %.

 

Doses élevées (> 1 Sv)

À des doses dépassant 1 Sv (1000 mSv), les dommages à l’ADN et aux cellules deviennent plus massifs, et les mécanismes de réparation cellulaire sont dépassés. Le risque de développer un cancer devient alors très élevé.

 

• 1 Sv (1000 mSv) : Une exposition à 1 Sv est associée à une augmentation du risque de cancer mortel de 10 %.

 

• 2 à 5 Sv : À ce niveau d’exposition, les risques sont extrêmes, et les probabilités de développer un cancer à long terme augmentent de 20 % à 50 % . Par ailleurs, à des doses de 4 à 5 Sv, les effets immédiats sur la santé (syndrome aigu des radiations) apparaissent, augmentant aussi les risques de décès rapide sans traitement adéquat.

 

3. Études épidémiologiques et cohorte des survivants d’Hiroshima et Nagasaki

 

Les données les plus robustes concernant l’effet des radiations à des doses modérées et élevées proviennent des survivants des bombardements atomiques de Hiroshima et Nagasaki. Ces individus ont été exposés à des doses allant de quelques mSv à plusieurs Sv. Une étude de cohorte menée sur 120 000 survivants a permis d’estimer les risques de cancer à long terme.

 

• Cancers solides : À des doses supérieures à 100 mSv, les survivants ont montré une augmentation nette de l’incidence des cancers solides (comme ceux du poumon, du sein, de l’estomac et du côlon). L’étude a révélé une augmentation de 10 % de l’incidence des cancers solides pour chaque 1 Sv supplémentaire de radiation.

 

• Leucémie : Le risque de leucémie augmente de manière plus marquée à des doses de radiation plus faibles que pour les cancers solides. L’augmentation du risque de leucémie est notable dès 50 mSv, avec un risque accru de 4 à 5 % par Sv .

 

 

4. Exposition médicale et risque accru de cancer

 

L’exposition radiologique médicale représente la plus grande source d’exposition artificielle dans le monde moderne. Les études menées sur des patients exposés à des examens répétés d’imagerie médicale montrent que les risques sont cumulatifs.

• Scanner : Un scanner de la région abdominale ou thoracique expose généralement le patient à environ 10 à 30 mSv. Si un patient reçoit plusieurs scanners au cours de sa vie, le risque cumulatif de cancer peut devenir significatif. Par exemple, une personne ayant subi 10 scanners pourrait avoir reçu une dose cumulative de 100 à 300 mSv, augmentant ainsi son risque de cancer de 1 à 3 % .

• Radiothérapie : Les patients soumis à la radiothérapie, bien qu’ils reçoivent des doses ciblées et localisées pour traiter le cancer, sont souvent exposés à des doses très élevées (plusieurs Sv), ce qui augmente le risque de cancers secondaires à long terme.

 

5. Risque différencié par groupes démographiques

 

Le risque de développer un cancer à la suite d’une exposition aux rayonnements ionisants varie selon les caractéristiques individuelles, telles que l’âge, le sexe et la sensibilité génétique. Les enfants, par exemple, sont plus sensibles aux effets des radiations que les adultes, car leurs cellules se divisent plus rapidement.

 

• Enfants : Le risque de cancer à une dose de 100 mSv est deux à trois fois plus élevé pour un enfant que pour un adulte. Les estimations montrent qu’un enfant exposé à une telle dose pourrait avoir un risque de 2 à 3 % de développer un cancer supplémentaire au cours de sa vie .

 

• Personnes âgées : Le risque de développer un cancer après une exposition à des rayonnements diminue avec l’âge, car la probabilité qu’un individu vive assez longtemps pour que le cancer se développe est plus faible.

 

 

Conclusion

 

Le risque de développer un cancer à la suite d’une exposition aux rayonnements ionisants augmente avec la dose. Les estimations montrent que chaque exposition cumulative de 100 mSv est associée à une augmentation de 1 % du risque de cancer létal (mortel) et de 20% du risques de complications médicales tardives non létales ( cancers ou autres maladies, et affections non létales). Les doses inférieures à 100 mSv présentent des risques plus difficiles à mesurer, bien que les données suggèrent que même les faibles doses ont un effet cancérogène. À des doses plus élevées, au-dessus de 1 Sv, les risques deviennent particulièrement importants, avec une augmentation significative du risque de cancers solides et de leucémie. Les études sur des personnes ayant été exposées radiologiquement à des dispersions ou des retombées induites par un incident ou par acccident nucléaire fournissent des données précieuses pour comprendre ces risques, confirmant que même une exposition aiguë modérée a des conséquences à long terme.

 

 

Christophe Navarro, Auteur

 

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Références

1. UNSCEAR 2010. Sources and effects of ionizing radiation. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation.

2. National Academy of Sciences. Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII Phase 2. 2006.

3. Preston DL, Ron E, Tokuoka S, et al. “Solid cancer incidence in atomic bomb survivors: 1958–1998.” Radiation Research, 2007.

4. Hall EJ, Giaccia AJ. Radiobiology for the Radiologist. 7th ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2012.

5. Brenner DJ, Hall EJ. “Computed tomography—an increasing source of radiation exposure.” New England Journal of Medicine, 2007.

6. International Commission on Radiological Protection (ICRP). The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP, 2007.

7. International Commission on Radiological Protection (ICRP). The 1973 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Annals of the ICRP, 1973.