La radiopathologie

Introduction

Les effets des rayonnements ionisants sur l'organisme humain sont la conséquence directe des effets biologiques étudiés au chapitre précédent (radiolyse, lésions de l'ADN, mort cellulaire). On distingue deux grands types de manifestations pathologiques : les EFFETS DÉTERMINISTES et les EFFETS STOCHASTIQUES. Historique à retenir : 1904, premiers décès attribués aux rayons X ; 1911, publication du premier cas humain de radioleucose ; 1966, transformation in vitro d'une cellule normale en cellule cancéreuse. Nous étudierons successivement les effets déterministes — leurs caractéristiques, l'irradiation globale (syndrome d'irradiation aiguë) et partielle, l'évaluation de la dose absorbée — puis les effets stochastiques, somatiques et génétiques.

I. Les effets déterministes

A. Caractéristiques générales

• Un nombre trop important de cellules détruites entraîne un déficit cellulaire, avec lésions tissulaires et altération de la fonction d'organe.
• Effets À SEUIL : apparaissent à partir d'une dose de 0,2 à 0,3 Gy.
• OBLIGATOIRES : tout sujet ayant reçu une dose suffisante présentera la maladie.
• PRÉCOCES (ou à moyen terme) : se manifestent de quelques heures à quelques mois après l'exposition — exception : la cataracte, qui survient des années après.
• Généralement RÉVERSIBLES, de gravité PROPORTIONNELLE à la dose, et cliniquement bien décrits, différents selon que l'exposition est GLOBALE ou PARTIELLE.

B. Radio-exposition globale : le syndrome d'irradiation aiguë

• L'irradiation est GLOBALE lorsqu'elle atteint la grande majorité des tissus et organes — on parle de « mal des rayons » ou syndrome d'irradiation aiguë généralisée.
• Exemples à fortes doses : accidents nucléaires (Tchernobyl, Tokaï-Mura), irradiation corporelle totale avant greffe de moelle osseuse. À faibles doses : irradiation naturelle, examens scintigraphiques, expositions professionnelles.
• Dose létale 50 (DL50) : dose moyenne de 4,5 à 5 Gy, pour laquelle 50 % des sujets décèdent. Une dose de 100 Gy en irradiation globale entraîne le décès en 2 jours.

C. Évolution en quatre phases

D. Symptomatologie selon la dose reçue (irradiation globale)

• Dose létale 50 (DL50) = 4,5 à 5 Gy — à retenir impérativement.

E. Évaluation de la dose absorbée

• Basée sur trois approches complémentaires : la dosimétrie PHYSIQUE, l'examen CLINIQUE, et la dosimétrie BIOLOGIQUE.
• Dosimétrie physique : détermine les caractéristiques de la source, la distance source-victime, la durée d'exposition, et la dose mesurée par dosimètre.

• Dosimétrie biologique : bilan hématologique (NFS toutes les 3 heures), bilan biochimique (SGOT, SGPT), bilan CYTOGÉNÉTIQUE (caryotype) et électroencéphalogramme (EEG).

F. Radio-exposition partielle

• Les manifestations dépendent de la région exposée et de la dose délivrée.

• Effets sur l'embryon : dépendent de la phase d'exposition et de la dose. Avant l'implantation et pendant l'organogenèse (9ᵉ jour à fin du 2ᵉ mois), LOI DU TOUT OU RIEN. Selon la CIPR, aucune interruption de grossesse n'est indiquée si la dose fœtale est inférieure à 100 mSv.

II. Les effets stochastiques

A. Caractéristiques générales

• Conséquences PROBABILISTES à long terme, chez l'individu ou sa descendance, de la transformation d'une cellule résultant de lésions d'ADN MAL RÉPARÉES.
• Deux types : les effets SOMATIQUES (mutation d'une cellule somatique — concernent l'individu exposé) et les effets GÉNÉTIQUES HÉRÉDITAIRES (mutation d'une cellule germinale — concernent la descendance).
• SANS seuil de dose ; ALÉATOIRES (n'apparaissent pas chez tous les sujets exposés) ; TARDIFS (années après, voire chez la descendance) ; fréquence croissante avec la dose, mais GRAVITÉ INDÉPENDANTE de la dose ; NON SPÉCIFIQUES (aucun moyen de prouver l'origine radio-induite d'un cancer donné).

B. Effets somatiques

• Les effets cancérigènes sont les mieux étudiés, à partir de trois sources : études IN VITRO, expérimentation ANIMALE (dose et débit de dose dans la genèse tumorale), et ENQUÊTES ÉPIDÉMIOLOGIQUES (Hiroshima-Nagasaki 1945, îles Marshall 1954, Tchernobyl 1986, travailleurs radio-exposés).
• Cancers radio-induits classiques : tumeurs cutanées (radioscopies itératives), tumeurs osseuses solides, cancer du poumon, cancer de la THYROÏDE (Tchernobyl), cancer de l'estomac, LEUCÉMIES (sauf LLC).

1. Facteurs de la radiocancérogenèse

• Dose absorbée : le risque de cancérisation AUGMENTE avec la dose.
• Débit de dose : l'effet DÉCROÎT pour les faibles débits — le fractionnement favorise les phénomènes de RÉPARATION.
• Nature du rayonnement — facteur de qualité Q (sans unité) : Q = 1 pour X, β, γ ; Q = 10-20 pour les neutrons ; Q = 20 pour les particules α. Équivalent de dose : H = D × Q, exprimé en SIEVERT (Sv). La norme actuelle rebaptise Q en facteur de pondération WR : H = D × WR (dose équivalente, Sv).
• Nature du tissu irradié — facteur de pondération tissulaire WT, traduisant l'équivalent organisme entier : DOSE EFFICACE E = H × WT (Sv).

• La dose efficace E est la somme, exprimée en Sievert, des doses équivalentes de chaque organe pondérées par leur WT respectif.

C. Effets génétiques

• Les lésions des cellules germinales (♂ et ♀) touchent les CHROMOSOMES (nombre, structure) et les GÈNES, avec un effet apparaissant dès la première génération (mutations DOMINANTES) ou plus tardivement (RÉCESSIVES).
• À ce jour, aucun effet génétique n'a pu être mis en évidence chez l'Homme, malgré sa démonstration expérimentale chez l'animal.

III. Tableau comparatif

Conclusion

Les effets pathologiques des rayonnements ionisants se répartissent en deux catégories opposées. Les effets déterministes sont à seuil (0,2-0,3 Gy), obligatoires, précoces et de gravité proportionnelle à la dose : en irradiation globale, ils réalisent le syndrome d'irradiation aiguë, évoluant en quatre phases (prodromique, latence, état, récupération), avec une DL50 de 4,5 à 5 Gy ; en irradiation partielle, les organes les plus sensibles (peau, gonades, cristallin) présentent des lésions dose-dépendantes bien caractérisées. Les effets stochastiques, à l'inverse, n'ont pas de seuil, sont aléatoires et tardifs, avec une fréquence — mais non une gravité — croissante avec la dose : ils regroupent les effets somatiques (cancers radio-induits, quantifiés via l'équivalent de dose H = D×WR et la dose efficace E = H×WT) et les effets génétiques héréditaires, jamais formellement démontrés chez l'Homme. Cette distinction fondamentale entre effets à seuil et effets sans seuil structure l'ensemble des mesures de radioprotection étudiées au chapitre suivant.