Сравнительный анализ заболеваемости тиреопатиями в допубертатном возрасте детей из Калужской области, облучённых внутриутробно за счёт инкорпорации техногенного йода-131 и проживавших в регионах с различным уровнем загрязнённости радионуклидами после Чернобыльской аварии

В первые несколько месяцев после аварии на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) наибольшую радиационную опасность для населения радиоактивно загрязнённых территорий представляли радиоизотопы йода, особенно йод-131 [11]. По оценкам, суммарная активность йода-131, выброшенного в атмосферу в результате этой аварии в 1986 г., составила примерно 1,9⋅1018 Бк [10].

В Калужской области радиойодный период длился с конца апреля по конец июля 1986 г.

С момента физического распада йода-131 по настоящее время основным дозообразующим радионуклидом в загрязнённых регионах области (в первую очередь в Жиздринском, Ульяновском и Хвастовичском районах) является цезий-137. Согласно долгосрочному прогнозу изменения радиоактивного загрязнения территории Калужской области цезием-137 после аварии на ЧАЭС, территории с уровнем загрязнения более 5 Ки/км2 очистятся до уровней от 1 до 5 Ки/км2 к 2042 г., а очищение всех загрязненных цезием-137 регионов области до уровня менее 1 Ки/км2 прогнозируется только к 2112 г., то есть через 100 лет [9].

Воздействие йода-131, выпадавшего в 1986 г. на обширных территориях Беларуси, Украины и центральных областей России, привело к существенному росту заболеваемости населения радиоактивно загрязнённых регионов болезнями щитовидной железы (ЩЖ), в том числе тиреоидным раком [8, 12]. Ранее нами были опубликованы данные о заболеваемости неонкологическими заболеваниями ЩЖ в допубертатном возрасте детей из Калужской области (Жизд-ринского, Ульяновского и Хвастовичского районов), облучённых внутриутробно за счёт инкорпорации техногенного йода-131 после аварии на ЧАЭС [4]. Было показано, что заболеваемость тиреопатиями у облучённых in utero детей, в целом, в 2,6 раза превышала частоту развития Горобец В . Ф . – вед. научн. сотр., к.м.н. ФГБУ МРНЦ Минздрава России.

патологии ЩЖ у их необлучённых сверстников, и зависела от срока гестации, на котором йод-131 попадал в организм.

В указанной работе частота заболеваний ЩЖ исследовалась в целом у всех облучённых in utero и всех необлучённых детей, проживавших в Жиздринском, Ульяновском и Хвастовичс-ком районах. Вместе с тем, согласно данным радиационного мониторинга, радиоактивные осадки выпадали очень неравномерно, и зачастую даже в не слишком удалённых друг от друга населённых пунктах уровни загрязнённости почвы радионуклидами (в том числе йодом-131) существенно различались [13]. Кроме того, районы проживания наблюдавшегося контингента расположены в зоне йодного дефицита. Однако, как показали наши исследования совместно с сотрудниками НПО «Тайфун» (Обнинск), содержание нативного йода, а также других микроэлементов, влияющих на морфофункциональное состояние ЩЖ (Co, Cu, Mn), в питьевых водах и почвах населённых пунктов указанных районов также различно, что может вызывать и различия в обеспеченности населения данными микроэлементами [3]. Таким образом, есть все основания полагать, что наблюдавшиеся нами дети из трёх вышеуказанных районов подвергались воздействию ионизирующей радиации различной интенсивности на фоне разной степени обеспеченности природным йодом. В связи с этим, для оценки влияния каждого из указанных факторов целесообразно исследовать заболеваемость тиреопатиями жителей каждого наблюдаемого района по отдельности, сопоставляя её с оценками уровней загрязнённости территорий йодом-131 и цезием-137 и степенью обеспеченности йодом (как микроэлементом, необходимым для нормального функционирования ЩЖ).

Исходя из вышеизложенного, в настоящем исследовании была поставлена цель: провести сравнительный анализ заболеваемости тиреопатиями в допубертатном возрасте в районных популяциях детей, проживавших в Жиздринском, Ульяновском и Хвастовичском районах Калужской области и облучённых in utero вследствие инкорпорации техногенного йода-131 в 1986 г., учитывая при этом уровни загрязнённости каждого района радиойодом и цезием-137, а также оценки, отражающие обеспеченность жителей каждого из этих районов природным йодом.

Материалы и методы

Исследование носило характер когортного [1, 2]. В течение допубертатного возраста (двенадцать лет после аварии на ЧАЭС) в Жиздринском, Ульяновском и Хвастовичском районах Калужской области наблюдались 420 детей (225 мальчиков и 195 девочек), облучённых внутриутробно вследствие инкорпорации техногенного йода-131 в период с 29 апреля по 28 июля 1986 г. (радиойодный период в регионе их проживания после чернобыльской аварии). В качестве контрольной группы, или группы сравнения, наблюдались 150 детей (70 мальчиков и 80 девочек) из семей иммигрантов, родившихся вне наблюдаемых районов и начавших жить в них после распада техногенного йода-131 (не ранее августа 1986 г.). В упомянутой выше более ранней нашей публикации [4] приведено детальное обоснование критериев выбора детей для исследования и описание характера их ежегодного клинического обследования.

Распределение наблюдавшихся облучённых in utero и необлучённых детей (включая число заболевших тиреопатиями за период наблюдения) по районам проживания представлено в таблице 5.

Заболеваемость тиреоидной патологией оценивали с помощью «коэффициента заболеваемости» (КЗ), который представляет собой отношение числа заболевших за период наблюдения к суммарному времени, в течение которого каждое лицо из наблюдаемой группы подвергается риску заболеть [1, 2]. В настоящем исследовании заболеваемость выражали в количестве случае на 1000 человеко-лет риска, поэтому указанное отношение умножали на 1000. Вычисляли также относительные риски (ОР) заболеть патологией ЩЖ как отношения КЗ в группах облучённых к КЗ в контрольных группах. Для КЗ рассчитывали стандартные отклонения (СО) и 95 %-ные доверительные интервалы (ДИ), а для ОР – 95 %-ные доверительные границы (ДГ) по принятым в современной эпидемиологии стандартным алгоритмам, основывающимся на распределении Пуассона, аппроксимированного нормальным распределением [1].

Детальное описание алгоритмов расчёта указанных показателей с приведением соответствующих расчётных формул представлено в упоминавшейся выше более ранней нашей публикации [4].

Для оценки уровней загрязнённости территорий проживания наблюдавшихся нами облучённых in utero детей техногенным радиойодом были использованы опубликованные данные о реконструированной средней удельной активности йода-131 в Ки/км2 (приведённой к 10 мая 1986 г.) в ареалах тех населённых пунктов Жиздринского, Ульяновского и Хвастовичского районов, где эти дети проживали [6]. Аналогично оценивали и уровни загрязнённости техногенным изотопом цезий-137 местожительств наблюдавшихся облучённых и необлучённых йодом-131 детей; при этом были использованы опубликованные сведения о средней удельной поверхностной плотности загрязнения цезием-137 в Ки/км2 (по имевшимся данным на декабрь 1992 г.) в ареалах населённых пунктов проживания наблюдавшегося контингента [5].

Степень йодной обеспеченности наблюдавшихся детей оценивали по усреднённым групповым величинам уровней тиреоглобулина (ТГ) в сыворотке крови. Этот показатель был выбран нами, исходя из следующего. Установлено, что концентрация ТГ отражает три характеристики организма: объём дифференцированной ткани ЩЖ, уровень стимуляции рецепторов железы к тиреотропину (ТТГ), а также наличие физического повреждения или воспаления ЩЖ [7]. В условиях йодного дефицита объём ЩЖ увеличивается (гипертрофия и гиперплазия), повышается также и уровень стимуляции рецепторов к ТТГ, что, естественно, ведёт к увеличению концентрации ТГ в крови. Как отмечено в документе ВОЗ [15], уровень ТГ в сыворотке крови изменяется обратно пропорционально потреблению йода во всех возрастных группах (т.е. чем меньше потребление йода, тем выше концентрация тиреоглобулина в сыворотке крови). В этой же публикации указано, что при истощении запасов йода в организме уровень ТГ возрастает раньше, чем повысится концентрация ТТГ, и намного раньше, чем разовьётся зоб.

Концентрацию тиреоглобулина в сыворотке крови определяли с помощью наборов для радиоиммунологического анализа «рио-ТГ-125I» (Республика Беларусь) с использованием ТГ, меченного йодом-125. Референсные уровни нормы для содержания ТГ в сыворотке крови, приведённые в инструкции для пользователей данных тест-наборов, представлены в таблице 2.

Кроме того, уровень потребления йода оценивали также с помощью определения концентрации этого микроэлемента в утренних пробах мочи. При этом содержание йода в моче опре- деляли церий-арсенитным методом в модификации, совпадающей в основном с методикой, рекомендованной ВОЗ [15]. Результаты выражались в мкг/л.

Необходимо отметить, что уровень йода в моче отражает, главным образом, потребление этого микроэлемента с пищей в день, предшествующий дню проведения исследования, тогда как концентрация тиреоглобулина в сыворотке крови зависит от йодной обеспеченности в течение более продолжительного предшествующего периода жизни [15].

Результаты и обсуждение

Для оценки интенсивности воздействия на наблюдавшиеся районные популяции детей радиационного фактора были рассчитаны усреднённые по районам уровни поверхностной загрязнённости ареалов населённых пунктов Жиздринского, Ульяновского и Хвастовичского районов, в которых проживали наблюдавшиеся дети, йодом-131 и цезием-137 (по данным, представленным в соответствующих информационных публикациях [5, 6]). Эти данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 Уровни поверхностной загрязнённости йодом -131 ( Ки / км ²) и цезием -137 ( Ки / км ²) ареалов населённых пунктов Жиздринского , Ульяновского и Хвастовичского районов Калужской области , в которых проживали наблюдавшиеся дети

Группы	Радионуклид	Показатели загрязненности	Районы наблюдения
			Жиздринский	Ульяновский	Хвастовичский
Облучённые in utero	131 I	Число НП	27	26	23
		М±m (СО)	9,11±1,14 (5,95)	13,75±1,27 (6,45)	7,81±1,48 (7,12)
		Медиана	7,01	12,88	4,31
		Мин-макс	1,38-25,01	1,61-27,04	1,28-25,13
	137 Cs	Число НП	27	26	23
		М±m (СО)	2,82±0,33 (1,70)	3,92±0,35 (1,80)	2,51±0,44 (2,09)
		Медиана	2,20	3,72	1,44
		Мин-макс	1,09-7,41	0,57-7,81	0,55-7,29
Контроль	137 Cs	Число НП	17	15	17
		М±m (СО)	2,46±0,35 (1,46)	3,84±0,46 (1,80)	2,38±0,51 (2,12)
		Медиана	1,99	3,66	1,72
		Мин-макс	1,09-6,74	1,14-6,61	0,55-7,29

Примечание: НП – населённые пункты, в которых проживали наблюдавшиеся дети; M±m – среднее арифметическое со стандартной ошибкой; СО – стандартное отклонение; Мин-макс – минимальное и максимальное значение.

Как видно из этой таблицы, в среднем, уровень загрязнённости населённых пунктов проживания наблюдавшегося контингента (и йодом-131, и цезием-137) был наиболее высоким в Ульяновском районе, а наиболее низким – в Хвастовичском. Эти данные подтверждаются и представленными в справочнике [14] сведениями о средних уровнях облучения ЩЖ жителей разного возраста, которые проживали в 1986 г. в населённых пунктах Калужской области, загрязнённых радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС. Согласно приведённым в этом справочнике данным, средние для возрастных групп детей и подростков поглощённые в ЩЖ дозы излучения йода-131 в Жиздринском районе колебались от 110 до 30 мГр, в Ульяновском – от 160 до 40 мГр, в Хвастовичском – от 90 до 20 мГр.

Таким образом, следует полагать, что сила воздействия радиационного фактора была наиболее высокой у внутриутробно облучённых детей, проживавших в Ульяновском районе, а наиболее низкой – у жителей Хвастовичского района.

Использованные для оценки йодной обеспеченности наблюдавшихся детей средние уровни концентрации тиреоглобулина в сыворотке крови у жителей трёх контролировавшихся районов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Динамика уровней содержания тиреоглобулина в сыворотке крови ( в нг / мл ) у наблюдавшихся облучённых in utero и необлучённых детей из Жиздринского , Ульяновского и Хвастовичского районов

Группы наблюдения	Показатели	Жиздринский район		Ульяновский район		Хвастовичский район
		в начале периода наблюдения	в конце периода наблюдения	в начале периода наблюдения	в конце периода наблюдения	в начале периода наблюдения	в конце периода наблюдения
Облучённые in utero	N	91	101	52	61	103	120
	M±m (СО)	39,9±2,0 (19,4)	35,3±2,5 (25,5)	36,8±3,8 (27,0)	23,1±1,9 (14,6)	35,8±2,6 (26,0)	35,4±2,6 (28,5)
	Медиана	40,0	28,7	31,2	22,2	30,4	27,1
	> 20 нг/мл	81,3 %		69,2 %		73,8 %
	Min-max	1,4-94,8	0,2-107,3	0,9-134,2		0-140,0	1,0-147,1
Контрольная группа	N	18	12	8	10	22	18
	M±m (СО)	35,7±5,5 (23,5)	34,8±6,4 (22,2)	30,5±12 (34,1)	19,1±4,7 (14,9)	31,8±5,0 (23,6)	22,3±4,5 (19,2)
	Медиана	30,5	28,8	21,8	19,3	25,2	18,8
	> 20 нг/мл	83,3 %	83,3 %	50,0 %	50,0 %	63,6 %	50,0 %
	Min-max	2,6-91,9	11,2-92,6	2,9-105,0	0,8-44,4	4,4-92,7	0,5-74,2
Референсные значения	N	138
	M±m (СО)	18,5±1,6 (18,8)
	Медиана	Показатель не определялся
	> 20 нг/мл	Показатель не определялся
	Min-max	0-50

Примечание: N – число обследованных; M±m – среднеарифметическое со стандартной ошибкой; СО – стандартное (среднеквадратическое) отклонение; > 20 нг/мл – % лиц с уровнем ТГ выше 20 нг/мл; Min-max – минимальное и максимальное значения. Референсные значения взяты из инструкции для пользователей тест-набора «рио-ТГ-125I».

Как видно из таблицы 2, средние уровни ТГ во всех районах были значимо более высокими, чем референсные значения нормы, приведённые в инструкции для пользователей набора «рио-ТГ-125I», что указывает на сниженную йодную обеспеченность детей из всех трёх районов. В этой таблице приведены данные об уровнях ТГ и в начале и в конце периода наблюдения. В целом, имела место положительная динамика концентрации ТГ (некоторое снижение его уровня), однако и в конце периода наблюдения её величина превышала референсные значения. Существенных различий средних уровней концентраций ТГ в наблюдавшихся районных попу- ляциях облучённых in utero детей не было выявлено как в начале, так и в конце периода наблюдения. Не выявлено также значимых различий в концентрациях ТГ в группах облучённых in utero и необлучённых детей.

Ещё одним методом оценки йодной обеспеченности населения, как отмечено в разделе «Материалы и методы», является определение среднегрупповых величин концентрации йода в утренних порциях мочи. В таблице 3 представлены данные об уровнях выведения йода с мочой на начальном периоде наблюдения у части обследовавшихся облучённых внутриутробно детей, проживавших в Жиздринском, Ульяновском и Хвастовичском районах.

Таблица 3

Средние уровни концентрации йода в моче ( в мкг / л ) у наблюдавшихся облученных in utero детей из Жиздринского , Ульяновского и Хвастовичского районов

Показатели	Жиздринский район	Ульяновский район	Хвастовичский район
Число обследованных	49	38	28
M±m (СО)	45,17±9,41 (65,88)	11,63±1,60 (9,85)	13,40±3,18 (16,81)
Медиана	20,0	9,0	10,4
Мин-макс	0,0-445,0	1,0-46,4	1,3-97,0
> 100 мкг/л	2 %	0 %	0 %
< 50 мкг/л	65,3 %	100 %	96,4 %

Примечание: > 100 мкг/л – доля лиц (в процентах) с концентрацией йода в моче выше 100 мкг/л; < 50 мкг/л – доля лиц (в процентах) с концентрацией йода в моче менее 50 мкг/л.

Данные, представленные в таблице 3, подтверждают наличие сниженной обеспеченности йодом наблюдавшихся детских популяций во всех трёх районах (при нормальной обеспеченности медиана концентрации йода в моче должна составлять не менее 100 мкг/мл, доля проб с концентрацией выше 100 мкг/мл должна быть не менее 50 %, а доля проб с концентрацией ниже 50 мкг/мл – не более 20 % [15]). В то же время на основании этих данных можно сделать вывод, что обеспеченность йодом наблюдавшихся детей из Жиздринского района была более высокой, чем обеспеченность их сверстников из Ульяновского и Хвастовичского районов.

В таблице 4 представлены данные о численности детей из каждого района, у которых развилась патология щитовидной железы за период наблюдения, и о структуре выявленных тиреопатий. Как видно из этой таблицы, структура заболеваний ЩЖ, развившихся у облучённых внутриутробно детей из всех трёх районов, существенно не различалась: преобладал диффузный нетоксический зоб (ДНЗ) 1-й степени (80-86 % всех тиреопатий), на втором месте был ДНЗ 2-й степени (6-9 % всех тиреопатий). Доля диффузно-узлового нетоксического зоба колебалась по районам от 0 до 7 %, а на долю гипоплазий ЩЖ пришлось от 4 до 7 %.

В то же время у всех заболевших детей из районных контрольных групп был диагностирован диффузный нетоксический зоб 1-й степени.

Данные о заболеваемости всеми выявленными болезнями ЩЖ вместе в районных популяциях облучённых внутриутробно и необлучённых детей, оценённой с помощью коэффициентов заболеваемости, представлены в таблице 5.

Таблица 4

Патология щитовидной железы , развившаяся у наблюдавшихся облучённых внутриутробно и необлучённых детей из Жиздринского , Ульяновского и

Хвастовичского районов Калужской области

Группы облучённых и контроля	Патология щитовидной железы
	Диффузный нетоксический зоб 1-й степени			Диффузный нетоксический зоб 2-й степени			Диффузно-узловой нетоксический зоб 1-й степени			Гипоплазия щитовидной железы
	число больных (% от всех больных района)			число больных (% от всех больных района)			число больных (% от всех больных района)			число больных (% от всех больных района)
	м	д	м+д	м	д	м+д	м	д	м+д	м	д	м+д
Облучённые Жиздринского района	3 (75)	9 (82)	12 (80)	1 (25)	0 (0)	1 (7)	0 (0)	1 (9)	1 (7)	0 (0)	1 (9)	1 (7)
Контроль Жиздринского района	1 100	1 100	2 100
Облучённые Ульяновского района	7 (78)	8 (89)	15 (83)	0 (0)	1 (11)	1 (6)	1 (11)	0 (0)	1 (6)	1 (11)	0 (0)	1 (6)
Контроль Ульяновского района	1 100	0	1 100
Облучённые Хвастовичского района	11 (92)	8 (80)	19 (86)	1 (8)	1 (10)	2 (9)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	0 (0)	1 (10)	1 (4)
Контроль Хвастовичского района	1 100	4 100	5 100

Примечание: м - мальчики; д - девочки; м+д - мальчики и девочки вместе. Степень зоба оценивалась в соответствии с упрощенной классификацией, рекомендованной ВОЗ [15].

Как видно из таблицы 5, самые высокие коэффициенты заболеваемости тиреопатиями у облучённых внутриутробно детей (и мальчиков, и девочек, и в целом) наблюдались в наиболее загрязнённом радионуклидами Ульяновском районе. В то же время в наименее радиоактивно загрязнённом Хвастовичском районе в целом заболеваемость тиреоидной патологией была даже чуть выше, чем в несколько более загрязнённом Жиздринском районе. Очевидно, это связано с тем, что (как следует из анализа данных о концентрациях йода в моче) обеспеченность йодом популяции Хвастовичского района была ниже, чем обеспеченность детей из Жиздрин-ского района.

Анализ величин относительного риска также показывает, что только в наиболее радиоактивно загрязнённом Ульяновском районе превышение заболеваемости тиреопатиями внутриутробно облучённых детей над заболеваемостью необлучённых достигает уровня статистической достоверности (нижняя 95 %-ная доверительная граница ОР более единицы). В то же время в менее всего загрязнённом радионуклидами Хвастовичском районе различия в заболеваемости тиреопатиями среди облучённых и необлучённых детей были наименее выражены, что может быть связано с большей долей влияния на эту заболеваемость в данном районе фактора йодной обеспеченности (который и для облучённых и для необлучённых лиц был практически одинаковым) и меньшим значением радиационного фактора.

Таблица 5

Группы облучённых и контроля	Пол	Количество		Число чел-лет риска	КЗ±СО (95 %-й ДИ) на 103 ч-лет	ОР (95 %-е ДГ)
		N	A
Дети, облучённые in utero, из Жиздринского района	м	76	4	764,55	5,23±2,62 (0,10-10,36)	1,21 (0,13; 10,80)
	ж	69	11	729,56	15,08±4,55 (6,17-23,99)	4,04 (0,52; 31,31)
	м+ж	145	15	1494,11	10,16±2,61 (5,05-15,26)	2,51 (0,58; 10,93)
Дети контрольной группы из Жиздринского района	м	23	1	230,65	4,34±4,34 (-4,16-12,88)	–
	ж	30	1	268,07	3,73±3,73 (-3,58-11,04)	–
	м+ж	53	2	498,72	4,04±2,84 (-1,54-9,61)	–
Дети, облучённые in utero, из Ульяновского района	м	57	9	523,44	17,19±5,73 (5,96-28,43)	3,77 (0,48; 29,76)
	ж	56	9	483,21	18,63±6,21 (6,46-30,79)	Не определимо1
	м+ж	113	18	1006,65	17,91± 4,22 (9,64-26,18)	7,86 (1,30; 47,44)
Дети контрольной группы из Ульяновского района	м	21	1	219,30	4,56±4,56 (-4,38-13,50)	–
	ж	31	0	338,42	0,00	–
	м+ж	52	1	557,72	2,28±2,02 (-1,68-6,24)	–
Дети, облучённые in utero, из Хвастовичского района	м	93	12	948,55	12,65±3,65 (5,49-19,81)	3,29 (0,43; 25,33)
	ж	69	10	672,26	14,88±4,70 (5,66-24,09)	0,76 (0,24; 2,43)
	м+ж	162	22	1620,81	13,77±2,91 (8,05-19,48)	1,18 (0,46; 3,01)
Дети контрольной группы из Хвастовичского района	м	26	1	260,30	3,84±3,84 (-3,69-11,87)	–
	ж	19	4	205,03	19,51±9,75 (0,39-38,63)	–
	м+ж	45	5	465,33	11,68±5,01 (1,86-21,49)	–

Примечание: N – общее число лиц в соответствующей группе, включённых в когортное исследование; А – число лиц, заболевших болезнями ЩЖ за период наблюдения. КЗ – коэффициент заболеваемости; СО – стандартное отклонение; ДИ – доверительный интервал; ОР – относительный риск; ДГ – доверительные границы.

1Относительный риск рассчитать невозможно – деление на ноль.

Заболеваемость тиреопатиями у облучённых и необлучённых детей в зависимости от района проживания

В целом, представленные данные показывают, что заболеваемость тиреопатиями в до-пубертатном возрасте у облучённых внутриутробно вследствие инкорпорации техногенного йода-131 детей зависела от суммарной силы воздействия радиационного фактора и уровня йодной обеспеченности. Причём, относительный вклад каждого из этих факторов можно оценить по выраженности различия в заболеваемости облучённых детей и их необлучённых сверстников, проживающих в том же регионе.

Заключение

Таким образом, проведённые исследования ещё раз продемонстрировали синергизм сниженного йодного обеспечения и воздействия ионизирующего излучения инкорпорированного йода-131 в их влиянии на заболеваемость патологией щитовидной железы. Очевидно, что уровень этой заболеваемости связан с суммарной интенсивностью воздействия обоих факторов. При этом относительный вклад каждого из этих факторов может быть оценён по выраженности различия в уровнях заболеваемости тиреопатиями облучённых детей и проживающих в том же регионе их необлучённых сверстников.