Akute Strahlenkrankheit

Sämtliche Gewebe werden von radioaktiver Strahlung beeinflusst, insbesondere aber betrifft sie jene mit hohem Zellumsatz. Dazu zählt das hämatopoetische System. Die Strahlung führt vor allem in den Stammzellen zu Doppelstrangbrüchen der DNA und damit zu einer Alteration der Proliferationsrate [1]. Dieser Effekt ist jedoch erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung zu erkennen.

Grundsätzlich kann man eine Prodromalphase der akuten Strahlenkrankheit (AS), eine Latenzphase und das Stadium der Manifestation unterscheiden:

In der Prodromalphase prädominieren gastrointestinale Beschwerden wie Übelkeit, Erbrechen und Diarrhoe. Daraus ergeben sich - wenig spezifisch - Anorexie, Verlust von Flüssigkeit und Elektrolyten sowie allgemeines Unwohlsein. Weiterhin treten Kopfschmerzen, Fieber und Hypotonie auf und manche Patienten entwickeln Erytheme [2].

In der Latenzphase bestehen die Symptome der Prodromalphase fort oder gewinnen an Intensität. Die Dauer der Prodromalphase hängt von der Strahlendosis ab, der der Patient ausgesetzt war [2].

• Im Stadium der Manifestation schließlich werden die Auswirkungen der Strahlenexposition auf das hämatopoetische System erkennbar [3]. Ein sogenanntes hämatopoetisches Syndrom entwickelt sich, wenn die Strahlendosis 2-3 Gray betragen hat [4]. Dann kommt es zur Depletion der Blutzellen, nämlich zur Panzytopenie mit Anämie, Leukopenie und Thrombozytopenie [5].
• Die bereits in den zuvor genannten Phasen bestehenden gastrointestinalen Symptome werden schlimmer und viele Betroffene leiden an Krämpfen. Die Läsionen der Mukosa sind so umfangreich, dass das Übertreten von Mikroorganismen in den Bauchraum nicht mehr verhindert werden kann, und der Mangel an Leukozyten begünstigt deren Ausbreitung noch. Blutungen aus den Schleimhäuten des Magen-Darm-Traktes dagegen tragen zur Anämie bei.
• Der Zustand des Patienten verschlechtert sich weiter, weil es zu einer generalisierten Schädigung und Entzündung der Blutgefäße mit entsprechender Einschränkung der Sauerstoffversorgung lebenswichtiger Organe kommt. In diesem Zusammenhang treten beispielsweise Gleichgewichtsstörungen, Krampfanfälle und Verwirrung auf. Reflexe wie der Blinkreflex sind mitunter nicht mehr auslösbar [5].
• Schließlich zeigen Betroffene auch dermatologische Symptome wie Schuppenbildung, Erosion und Ulzerierung sowie Onycholyse [5] [6].

Eine gefürchtete Komplikation ist das Systemische inflammatorisches Response-Syndrom (SIRS) mit Multiorganversagen [1].

Zur Beurteilung eines Patienten mit akuter Strahlenkrankheit wurde ein Protokoll erstellt, das sogenannte "Medical Treatment Protocol for Radiation Accident Victims" oder METREPOL. Es eignet sich gut, um die Beteiligung der einzelnen Organsystem am Krankheitsgeschehen abzuschätzen und die Schwere der Erkrankung anhand eines Scores zu evaluieren. Ein geringer Score bedeutet dabei, dass kein akutes Eingreifen erforderlich ist und der Patient nicht hospitalisiert werden muss; ein mittlerer Score wird vergeben, wenn eine Überwachung im Krankenhaus erforderlich ist; ein hoher Score steht für ein wahrscheinliches Multiorganversagen und eine geringe Überlebenschance. Beispielsweise werden gastrointestinale Läsionen mit Hilfe eines Punktesystems bewertet, in das die Zeit bis zum Auftreten gastrointestinaler Symptome, deren Intensität sowie die Frequenz von Erbrechen und Durchfall einfließt [7] [8].

Wiederholte Bluttests sind unverzichtbar, weil das hämatopoetische System, wie bereits erwähnt, besonders empfindlich auf Radioaktivität reagiert. Während der ersten 24 Stunden nach Strahlenexposition ist alle sechs Stunden ein kleines Blutbild anzufertigen und mindestens einmal sind die Retikulozyten zu zählen [5]. Auch biochemische Analysen sind durchzuführen. Die Untersuchung von Urin und Stuhl ist vor allem dann notwendig, wenn der Patient die radioaktiven Substanzen ingestiert hat [5].

Weiterhin empfiehlt sich die Biodosimetrie, die auf der Bestimmung von Chromosomenanomalien in Lymphozyten beruht und eine Abschätzung der effektiv erhaltenen Strahlendosis erlaubt. Es besteht eine enge Korrelation zwischen dem Schweregrad der Chromosomenanomalien und der effektiven Strahlendosis [5]. Im Detail wird nach dizentrischer Chromosomen, Verdichtungen und Translokationen geschaut [9].

Die Anwendung der physikalischen Dosimetrie ist insofern eingeschränkt, als dass sie nicht allgemein verfügbar ist. Eine weitere Alternative zur Einschätzung der effektiven Strahlendosis stellt die paramagnetische Elektronenresonanz dar, für die Nägel oder Zähne analysiert werden müssen [10].

1. Dörr H, Meineke V. Acute radiation syndrome caused by accidental radiation exposure - therapeutic principles. BMC Med. 2011;9:126.
2. Dainiak N, Waselenko JK, Armitage JO, MacVittie TJ, Farese AM. The hematologist and radiation casualties. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2003;473-496.
3. Drouet M, Hérodin F. Mitigating Radiation-induced Toxicity: An Overview of New Approaches Developed at the French Military Biomedical Research Institute. Health Phys. Jun 2014;106(6):682–688.
4. Dainiak N. Rationale and recommendations for treatment of radiation injury with cytokines. Health Phys. Jun 2010;98(6):838–842.
5. López M, Martín M. Medical management of the acute radiation syndrome. Rep Pract Oncol Radiother. Jul 2011;16(4): 138–146.
6. Rezvani M, Hopewell JW, Wilkinson JH. Time and dose related changes in the thickness of skin in the pig after irradiation with single doses of thallium-170 beta particles. Radiat Res. 2000;153:104.
7. Gourmelon P, Benderitter M, Bertho JM, et al. European consensus on the medical management of acute radiation syndrome and analysis of the radiation accidents in Belgium and Senegal. Health Physics. Jun 2014;106(6):682–688.
8. Gorin NC, Fliedner TM, Gourmelon P. Consensus conference on European preparedness for haematological and other medical management of mass radiation accidents. Ann Hematol. 2006;85:671–679.
9. Ainsbury EA, Bakhanova E, Barquinero JF, et al. Review of retrospective dosimetry techniques for external ionising radiation exposures.Radiat Prot Dosimetry. Nov 2011;147(4):573-92.
10. Rea ME, Gougelet RM, Nicolalde RJ. Proposed triage categories for large-scale radiation incidents using high-accuracy biodosimetry methods. Health Phys. Feb 2010;98(2):136–144.