TURKISH JOURNAL OF ONCOLOGY

Summary

Akciğer kanseri 20. yüzyılın başlarında nadir görülen bir hastalık iken, sigara içme alışkanlığındaki artışa paralel olarak sıklığı giderek artmış ve dünyada en sık görülen kanser türü haline gelmiştir. Akciğer kanserine sebep olan sigara bileşenleri her ne kadar katran, kadmiyum, aseton, arsenik vb kimyasallar olarak bilinse de son yıllarda ortaya çıkan gerçekler, sigarada bulunan Polonyum-210 ve Kurşun-210 gibi radyoaktif izotoplarının da çok önemli kanserojen bileşenler olduğunu göstermiştir. Bu yazıda sigaranın içerdiği radyoaktif izotoplar, bu izotopların tütüne geçiş yolları, tütünden akciğere geçiş yolları hakkında bilgiler verilerek, bu radyoaktif izotopların akciğerde meydana getirdikleri biyolojik radyasyon dozlarına ve tütün kullanımın zararlarına dikkat çekilecektir.

Summary

Introduction

Akciğer Kanseri ve Sigara
Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) verilerine göre 2008 yılında tüm dünyada 7.6 milyon insan kanserden ölmüştür. Kanser türleri içerisinde akciğer kanseri hem sıklık hem de ölüm oranları açısından dünyada başta gelen kanser türlerindendir. Öte yandan DSÖ dünya çapında 1.3 milyar insanın sigara bağımlısı olduğunu ve her yıl 5.4 milyon insanın sigaraya bağlı hastalıklardan öldüğünü rapor etmiştir. Eğer bu süreç devam ederse 2030lu yıllarda bu rakamın 30 milyonu bulması beklenmektedir.[1]

Akciğer kanseri 20. yüzyılın başlarında nadir görülen bir hastalık iken, sigara içme alışkanlığındaki artışa paralel olarak sıklığı giderek artmış ve dünyada en sık görülen kanser türü haline gelmiştir. Sigaranın sebep olabileceği kanser riski; sigara içme süresi, toplam içilen sigara ve sigaraya başlama yaşına göre değişir. Aktif sigara içiciliğinden sonra akciğer kanserinin en önemli ikinci risk faktörü pasif sigara içiciliğidir. Akciğer kanserine sebep olan sigara bileşenleri her ne kadar katran, kadmiyum, aseton, arsenik vb kimyasallar olarak bilinse de,[2] son yıllarda ortaya çıkan gerçekler, tütün ve sigarada bulunan Polonyum-210 (Po-210) ve Kuruşun-210 (Pb-210) radyoaktif izotoplarının da çok önemli kanserojen bileşenler olduğunu göstermiştir. Sigarada Po-210 ve Pb-210 varlığı 1960lı yılların başlarında yapılan çalışmalar sayesinde ortaya çıkarılmıştır.[3-6] Daha sonraki yıllarda bu konu kamuoyunda fazla gündeme gelmemiş ve uzun yıllar geri planda kalmıştır. Fakat zamanla sigaranın zararları konusunda dünya kamuoyunda oluşan bilinçlenme sayesinde sigara ve tütündeki radyoaktif izotopların araştırılması son yıllarda oldukça önemli bir konu haline gelmiştir.[7-11]

Bu yazıda sigaranın içerdiği radyoaktif izotoplar, bu izotopların tütüne geçiş yolları, tütünden akciğere geçiş yolları hakkında bilgiler verilerek, bu radyoaktif izotopların akciğerde meydana getirdikleri biyolojik radyasyon dozlarına ve tütün kullanımın zararlarına dikkat çekilecektir.

Polonyum-210 ve Kurşun-210 Radyoizotopları
Po-210 afla yayınlayıcısı ve yarılanma süresi 138.4 gün olan radyoaktif bir izotoptur. Po-210 bir adet 5.3 MeV enerjili alfa parçacığı yayınlayarak Kurşun-206 (Pb-206)ya bozunur. Pb-206 kararlıdır. Ancak Polonyum yüksek radyoaktivitesi olan çok zehirli bir radyoaktif elementtir. 1 mgr Po- 210nun aktivitesi yaklaşık 5 gr Radyum-226nın aktivitesine eşittir.[12]

Tütünde bulunan bir diğer radyoaktif izotopta Kurşun-210 (Pb-210)dur. Pb-210 elektron ve gama fotonu yayınlayarak Bizmut-210 (Bi-210) bozunan radyoaktif bir izotoptur. Bi-210da yine elektron yayınlayarak tehlikeli alfa ışınları yayınlayan Po-210a bozunur. Po-210 ile aynı radyoaktif bozunma zincirinden gelen Pb-210, 22.4 yıllık yarı ömürle Po-210 dan daha uzun bir ayrı ömre sahiptir (Şekil 1).[13]

Sekil 1: Uranyum serisinden gelen Radon-222 bozunum zincirinin bir ürünü olan Polonyum- 210 (Po-210) sonuçta bir adet alfa yayınlayarak kararlı Kurşun-206 (Pb-206) ya bozunmaktadır. Po-210 yüksek radyoaktiflik özelliği ve 138.4 günlük yarı ömrü nedeniyle oldukça tehlikeli bir radyoaktif izotoptur. Bozunum zincirinde bir diğer tehlikeli üründe beta yayınlayarak Bizmut-210a bozunan Kurşun-210 (Pb-210) dur. Yine Pb-210 22.4 yıllık yarı ömürle beta ve gama yayınlayarak Po-210a bozunmaktadır.

Alfa ışınları Helyum-4 çekirdeğinden oluşur ve içinde iki proton ile iki nötron bulunur. Alfa ışınları elektronlara göre daha yüksek kütleleri ve yükleri olan parçacıklardır. Bundan dolayı da yüksek LET (Lineer Enerji Transferi) ve yüksek RBE (Rölatif Biyolojik Etkinlik) değerlerine sahiptirler. Penetrasyon güçleri çok yüksek olmayan alfa parçacıkları, havada sadece birkaç santimetre ilerleyebilirler ve yüksek iyonizasyon güçleri sebebiylede dokuda birkaç mm içinde kolayca absorbe olurlar. Yolları üzerindeki hücrelere çok fazla tahribat vermelerinden dolayı canlılar için çok tehlikelidir.[14]

Polonyum-210 ve Kurşun-210 Tütüne Nasıl Geçer?
Po-210 insan dokusunda bulunabildiği gibi birçok yiyecek ve bitkide bulunabilmektedir. Po-210 nun ana kaynağı yiyeceklerdir. Spencer ve ark.[15] çalışmalarına göre, yetişkin bir insanın vücudundaki Po-210un %77.3lük bir kısmı yiyeceklerden, %4.7si sudan ve %0.6sı da havadan vücuda geçerken, %17.4lük gibi önemli bir kısmı da sigaradan vücuda geçmektedir.

Po-210nun tütüne geçmesinde üç önemli yol vardır.

1) Polonyum-210 Uranyum-238 (U-238) bozunum zincirinin bir ürünüdür ve bitki kökleri sayesinde doğrudan uranyum içeren arazilerden tütüne geçebilmektedir.[16,17] Tütün üretiminde kullanılan tarım alanlarının uranyum açısından kontrol edilmesi ve yüksek uranyum konsantrasyonu içeren bölgelerin tütün tarımına açılmaması sigaradaki Po- 210 ve Pb-210 miktarlarını düşmesini sağlayabilir.

2) Yağmur, kar, toz gibi meteorolojik olaylar sonucunda tütün yaprakların üzerinin Po-210/Pb- 210a bozunan bir radyoaktif izotopla kaplanması sonucu tütüne geçebilir. Özellikle Radon-222 (Rn- 222) (Bu radyoizotopta U-238 bozunumundan gelmektedir) radyoaktif elementi kolayca atmosfere karışabilen bir elementtir ve bunun bozunumunda oluşan Po-210 ve Pb-210 aktivitesinin tütün yapraklarında birikmesine aracılık sağlar. Sigara üretimi aşamasında tütün yapraklarının yıkanması, yapraklardaki Po-210 ve Pb-210 konsantrasyonunu düşecek yönde bir tedbirdir. Ancak tütünün aromasını yitirmesinden dolayı bu yöntem sigara üreticileri tarafından tercih edilmemektedir.[18,19]

3) Po-210 ve Pb-210un tütüne geçme yollarından bir diğeri de kimyasal gübre kullanımıdır. Kalsiyum fosforlu gübreler radyum açısından zengindir ve bu tür gübrelerin tütün tarımında kullanımı tütüne geçen radyum miktarını artırmakta ve dolayısı ile tütündeki Po-210 ve Pb-210 miktarı da artmaktadır. Kalsiyum fosfatlı gübreler yerine amonyum fosfatlı gübrelerin kullanımı ya da hayvanlardan elde edilen organik gübrelerin kullanımı durumunda Po-210 ve Pb-210 aktiviteleri düşebilmektedir.[20-22]

Farklı ortamlarda yetişen faklı ülkelerin tütünlerdeki Po-210 ve Pb-210 miktarları farklılıklar göstermektedir. Fransız (23.2 mBq/g), Alman (19.2 mBq/g), Brezilya (25.4 mBq/g) ve Mısır (21 mBq/g) tütünleri genel olarak yüksek aktivite içerirken, en düşük aktivite miktarları, Kanada (7.9 mBq/g), Norveç (8.6 mBq/g) ve Hindistan (3.96 mBq/g) tütününde tespit edilmiştir. Türk tütünü (14.3 mBq/g) ise orta derecede bir radyoaktivite içermektedir.[23,24]

Polonyum-210 ve Kurşun-210dan Kaynaklanan Akciğer Dozlar
Po-210 ve Pb-210un vücuttaki yolculuğu sigaranın yakılması ile başlar. Sigaradan nefes alınması ile tütündeki sıcaklık 800-900 dereceye kadar çıkar. Böylece sigara dumanı üretilmiş olur. Bu sigara dumanı %5 parçacıklardan ve %95 dumandan oluşur.[25] Duman çok yüksek radyoaktif ürün içermezken sigara dumanının %5lik parçacıklı kısmı yüksek radyoaktif ürünleri içerir. Sigaradaki Po-210 miktarının yaklaşık %50si bu duman-parçacık karışımına geçer.[8] Nefes yolu ile çekilen bu parçacık ve duman karışımı ilk olarak bronşo-pulmuner bölgede birikir, spiral hareketlerden dolayı özellikle de bronşiyal bifurkasyon bölgede çok yüksek radyasyon dozları rapor edilmiştir. Otopsi raporlarından elde edilen bulgulara göre, sigara içen birinin bifurkasyon bölgesi dozunun (500 mBq/g), aynı kişilerin akciğer parankim dokusu dozundan (0.5 mBq/g) yaklaşık 1000 kat fazla olabileceği rapor edilmiştir.[26,27]

Sigara kullanımından kaynaklanan biyolojik dozlar, yıllık alınması müsaade edilen dozlarla (1 mSv) kıyaslandığında çok fazladır.[28] Çeşitli medikal uygulamalar ile kıyaslandığında da alınan dozların önemi ortaya çıkmaktadır. Örneğin, bir akciğer röntgen filminden alınan radyasyon dozunun yaklaşık 0.04-0.06 mSv olduğu, ya da bir kafa bilgisayarlı tomografisinden alınan ortalama radyasyon dozunun 1-2 mSv olduğu göz önüne alınırsa,[29] günde bir paket sigara (20 tane) içen bir kişinin maruz kaldığı bir yıllık 80-90 mSv radyasyon dozunun büyüklüğü daha iyi anlaşılır.

Bir başka çalışmada Black ve Bretthauer[30] çok fazla sigara kullanan bir kişinin günlük 0.83 mSv (yıllık 303 mSv) kadar Po-210 kaynaklı radyasyon dozuna maruz kalabileceğini göstermiştir. Radford ve Hunt[5] günde bir paket sigara içen birisinin yıllık 0.4 Sv doza maruz kalması durumunda, 25 yıllık kullanım sonucunda toplamda yaklaşık 10 Sv radyasyon dozuna maruz kalabileceği rapor edilmiştir. Alınan bu radyasyon dozları doğal radyasyon kaynaklarından alınan dozlarla kıyaslandığında 100- 150 kat fazladır. Yıllık toplamda 0.287-0.444 mSv gibi daha az radyasyon dozu rapor eden çalışmalarda[9] olmasına rağmen yinede alınan radyasyon dozları gereksizdir ve küçümsenemeyecek oranda önemlidir. Örneğin Çernobil reaktör kazasından da alınan yıllık Cs-137 dozunun ortalama 0.199 mSv olduğu göz önüne alınırsa maruz kalınan dozun önemi daha iyi anlaşılır.[31]

Introduction

Conclusion

Ülkemiz ve dünyada akciğer kanseri olguları sürekli artış göstermektedir. Bunun en önemli sebeplerinden biride sigara kullanımıdır. Sigara bir çok zararlı kimyasal içermekle beraber, Po-210 ve Pb-210 gibi alfa yayınlayıcısı radyoaktif ürünlerde içermektedir. Bu radyoaktif izotoplar duman yolu ile akciğerde toplanmakta ve oradan da kan ve diğer organlara da dağılmaktadır. Sigara kullanımı sadece kullananı değil, dumanın solunması yolu ile ortamda bulunanları da direkt etkilemektedir. Öte yandan sigarada filtre kullanımı her ne kadar diğer kimyasalları belli oranlarda tutsa da, Po-210 miktarını ancak ortalama %4.6 oranında engelleyebilmektedir.[32]

Her açıdan sağlımızı tehdit eden bu alışkanlıktan kurtulmak, hem kişisel sağlımızı hem de toplumsal sağlığımızı olumlu yönde etkileyecektir. Sigara kullanım yaşı 14-15lere kadar inmiş durumdadır ve her yaş gurubu için sigara ve tütün kullanımını azaltacak ulusal eğitim programları sürekli olarak uygulanarak bu alışkanlığın önüne geçilmeye çalışılmalıdır. Ayrıca tütün ve sigara üreticileri Po-210 ve Pb-210 konsantrasyonlarını minimum düzeyde tutacak üretim metotlarına yönlendirilmelidir. Sigara şirketleri sigara paketlerinin üzerine Po-210 ve Pb-210 miktarlarını gösteren uyarı yazıları yazmakla mükellef tutulmalıdır.

Conclusion