4.放射性セシウムの細胞への影響

4.放射性セシウムの細胞への影響
ーチェルノブイリ後の多発心臓疾患死の解明ー
2017年2月22日
三原 翠
セシウム137の崩壊と細胞
• 崩壊エネルギー:1.176MeV=1.176×106eV
• 細胞内(-80mV)、細胞外(+20mV)
• 1kWh=22.5×1024eV
• 1J(ジュール)≒6.24×1018eV
≒0.239cal
eVとは、自由空間内で、電子一つが1Vの電圧で加速されると
きのエネルギーを1電子ボルトと呼ぶ。
崩壊エネルギーは、細胞の中では、すさまじい大
きさ。幼稚園の庭に、戦車を走らす以上のすさまじ
さ。
• バンダジェフスキーは、1989年ベラルーシの中央科学
研究所長、1990年ゴメリ医科大学学長、チェルノブイ
リ事故後、被曝して死亡した患者の病理解剖と臓器
別放射線測定、地域住民の大規模な健康調査、汚染
食料を用いた動物実験等に取組み、セシウム137と病
気との影響を明確にした。1999年ベラルーシ当局に
よって不当逮捕されたが、アムネスティを始め世界中
からの要求で2005年にようやく釈放された。
• ベラルーシで医療活動を行った長野県松本市長の菅
谷昭(外科医)は、バンダジェフスキーの論文を読み、
『ベラルーシにいる時に心臓血管系の病気が増えて
いることを不思議に思っていましたが、この(バンダ
ジェフスキー)論文で納得しました。解剖した結果です
から、非常に信頼性が高い。がんもさることながら今
後は福島の子どもたちの心臓が心配です』と発言した。
バンダジェフスキー
チェルノブイリの死因
突然死の住民の心筋組織像
びまん性心筋細胞溶解、筋線維間浮腫、筋線維断裂が見られる。HE染色。倍率125倍。
バンダジェフスキー
臓器別セシウム137含有量
キー: 1 –心筋, 2 –脳, 3 –肝臓, 4 – 甲状腺, 5 –腎臓, 6 –脾臓, 7 –骨格筋, 8 –小腸
1997年及び1998年に行われたゴメリ地方住民の死体解剖時の放射測定データ
による成人(青)
成人(青)と子ども(赤)
成人(青) 子ども(赤)の臓器別セシウム137含有量
子ども(赤)
バンダジェフスキーの学説の理論証明
• 2012年内部被曝を論じるブログが大山敏郎氏(仮名)
により公表された。
• その内容の真実性を感じて、専らこのブログの紹介を
医師の講師達に行い、全ての方々から賛意をもらう。
• 多くの方に知ってもらいたいと勉強会を開催
• まだまだ一般化していませんが、放射性セシウムによ
ると思われる心臓への影響は、健康診断等でも証明
された。(2013年の取手の子どもの健康診断結果)
• 2015年11月のブログでは、更にその考察を広げ、多く
の放射能の影響による病気への理論化行われている
• それらを私の理解の範囲内で説明します。
大山論文:メカニズム-1
• http://blogs.yahoo.co.jp/geruman_bingo/2510753.html
• 一般論として、非放射性であろうが、放射性であろうが、セ
シウムという元素(Cs)が、生体内で、カリウムチャネル、と
いう生命体分子にくっつき、影響を及ぼすのは、基礎医学
者にとってみれば、常識中の常識で、日常的に、医学実験
で頻繁に使う手法です。著者自身も、原発事故前から、よ
く細胞に、セシウムを振り掛けていました。
• ただし、著者らが日常的に使用していたのは、「非放射性
の」セシウムCs133で、放射能をもっていないセシウムです
(これをコールドのセシウムと言います)。一方、放射性の
セシウム(Cs/134/137)のことを、ホットのセシウム、などと
呼びます。
メカニズム-2
• 従って、原発事故後の放射能汚染でセシウムのこと
がニュースになった瞬間に、おそらく、多くの医学者が、
カリウムチャネルのことに思いが至った事と思います。
• 「放射能」と聞けば、多くの学者は、すぐにDNAの障害、
と考えを馳せ、それはとても大事な考え方なのですが、
生化学的には、放射線でDNA以外の生体分子が
radiolysis(放射線による分子切断)を起こすのは、よく
知られた実験事実なので、ここでは、タンパクである、
カリウムチャネルにかんして、議論してみます。
メカニズム-3
• カリウムチャネルが、何らかの形で影響をうけたら、ど
ういう影響がでるのか?と、放射性セシウムと聞いた
瞬間に、懸念するのは、自然な成り行きで、多くの学
者が、カリウムチャネルの異常で起こる人間の病気、
というものに思いを馳せたに違いありません。
• 面白いことに、各種のカリウムチャネルの遺伝子変異
や異常で、「QT延長症候群」という、ある大事な心電
図異常がおこることが分かっており、逆に、QT延長症
候群の多くは、カリウムチャネルの異常で起こります。
基礎医学者の常識
• セシウムは生体内で、カリウムチャンネルにつき、影
響を及ぼす。
• カリウムチャンネルの遺伝子変異や異常で、「QT延長
症候群」という大事な心電図異常が起こる。
• QT延長症候群の多くは、カリウムチャンネルの異常で
起こる。
• 普通のセシウムでは、カリウムチャンネルを閉じるだ
けだが、放射性セシウムは、オープンの状態にして壊
す。
• 心臓は、直列処理をしている臓器なので、並列処理を
している他の臓器とは影響の出方が異なる。
体は細胞60兆個から出来ている
細胞の境 細胞膜
リン脂質
中性脂肪
(ココアバター)
細胞膜の構造
細胞の中はKイオン、細胞外はNaイオン
カリウムとナトリウム
• 大きなカリウムが通過し、小さなナトリウムが
通過出来ない理由
カリウムチャンネルの通過
カリウムは当初、水分子に囲まれて存在しているが、チャンネルの中に入ると裸にな
り、水分子と同じ構造のフィルターを通過し、細胞内に入ると又、水分子に囲まれる。
カリウムとナトリウムの違い
• 多くの化学反応では、NaとKのような同族元
素は、ほぼ100%置換可能ですが、「進化」の
過程で、生命体の中の構成分子は、同族元
素の認識が出来るようになった。
• 当然、KとCsの違いも認識できるはず。
• これが、生物を理解する時に、化学や物理の
だけの知識では、不足である理由です。
• 放射能の生体への影響を考える上で大事な
点です。
もし、K40 が細胞内に入ったら
• 放射性カリウムが、カリウ
ムチャネルの中で、或いは
細胞内で崩壊したら、どう
なるか?
• カリウムは、カリウムチャ
ネル内をスルーと通り抜け
るがその際、崩壊してもカ
ルシウムが出来るだけ。
• カリウムは周りを水分子に
ゆるく囲まれているので、
放射エネルギーは、反跳
エネルギーになって熱エネ
ルギーとして吸収されたり、
水分子をイオン化しても
SODという無毒化酵素で、
無毒化されるだろう。
セシウムが崩壊したら
• K40と異なり、放射性セシウムの半減期は短いので、
はまり込んでいる間に崩壊する危険性は、はるか
に高いです。(半減期 Cs134=2年、Cs137=30年、
K40=12.5億年)
• 堅く足場に固定された原子崩壊は、気体中の原子
崩壊のみを議論している古典的原子核物理の理論
では説明出来ない。
• ノーベル賞を受賞した下村脩博士のオワンクラゲの
緑色蛍光タンパク発見もエネルギーの足場を作っ
た事で成功している。
細胞の刺激とチャンネル
細胞のカリウムチャンネル
洞房結節
心房
房室結節
心室筋
世の中の医学者の支配的な考え
• 「ごく微量の分子が壊れても、5万とある他の
分子が機能をカバーしてくれて細胞の機能に
影響など出るわけが無い」
• 「心臓にkg当り10の11乗個もある細胞のうち、
ごくわずかが機能異常になったからと言って、
心臓の機能に異常が出るはずが無い」
• この2つの、固定観念のために、
Bandazhevskyのデータを信じられない、と、検
討する前から、可能性を排除してしまってい
るのが実情。
細胞同士の情報伝達の方法
1)シグナル伝達物質を受容体で受け取る
ホルモン、局所的化学伝達物質(但し
1mm以下の範囲)
2) お互いの細胞表面分子が結合して細胞を刺
激する例:細胞のガン化
3) 隣接する細胞を結合させるギャップという構
造を利用して物質を伝達する。
電気シナップスとも言われる。細胞質間での
連続性がある。膜の間は4nm(1nmは10億分の1
メーター、10-9m)
心臓の伝達の仕組み
直列処理ということ
QT延長症候群
• 心臓の収縮後の再分極の遅延がおき、心室
頻拍(Torsades de Pointes:TdP、心室性不整脈
の一種)のリスクを増大させる心臓疾患であ
る。これらの症状は、動悸、失神や心室細動
による突然死につながる可能性がある.
少量のセシウムがカリウムチャンネル
に影響する訳
• セシウムは特異的にKirチャンネルに着く。
• 1個のKirチャンネルは、KvLQT1の開確率を0.002
以下なら、総電流を10%以上低下させ、QT延長
時間は10%延長する。
• 外向きK電流(IKs)に拮抗する、内向きKチャネル
Kirを、もしも放射性セシウムが、ある一つの細胞
で、Kir1個だけ、オープンの状態で壊すことがで
きたら、IKsは相対的に低下するので、QTは延長
する
基礎医学者の常識
• セシウムは生体内で、カリウムチャンネルに付き、影
響を及ぼす。
• カリウムチャンネルの遺伝子変異や異常で、「QT延長
症候群」という大事な心電図異常が起こる。
• QT延長症候群の多くは、カリウムチャンネルの異常で
起こる。
• 普通のセシウムでは、カリウムチャンネルを閉じるだ
けだが、放射性セシウムは、オープンの状態にして壊
す。
• 心臓は、直列処理をしているので臓器で、並列処理を
している他の臓器とは影響の出方が異なる。
2012年12月の取手の子どもの
健康診断結果(東京新聞)
• 毎年小学校1年生と中学1年生に心臓検診を実
施
• 小中学生
2011年度 要精密検査 28人
2012年度
同上
73人
• 中学生
2011年度17人⇒2012年度55人
• QT延長症候群
2010年度1人、2011年度2人、2012年度8人
致命傷でない事が問題
• 細胞が「死んでくれれば」、楽なんです。心筋細
胞が死んだとたん、 まずgap-junctionが切り離さ
れ、伝達系から隔離されると考えられているから。
• 問題は、「私正常心筋細胞よ」なんて顔をして、
みんなの足を引っ張るヤツが出来てしまった場
合。そのことを論じています。
• QT延長症候群を察知したら、穏やかな生活をし
て無理をしないようにする必要があります。
• 放射能の影響のある地域では、子供も心電図を
定期的にとりましょう。
結論
• 極く微量のセシウム内部被曝、体重あたり
50Bq/kgで、高率に心臓伝導路の機能障害が
起きる、というBandazhevskyのデータは、いく
つかの仮定をおけば、正しい可能性が高い。
• QT延長症候群を引き起こしているというメカ
ニズムは、最新の医学知見と矛盾していない。
その他の疫学調査と整合性もあり、動物実験
でも再現されている可能性がある。
体の中に入った放射線の様子
筑波の気象研で検出された
福島由来のCs137の粒子は、
の粒子は、
福島由来の
2.6μmの球形で、
の球形で、6.5Bqで
でし
の球形で、
た。これが体内に入ったと仮
。これが体内に入ったと仮
定すると、
定すると、1個が
と、 個が1日に出す
個が 日に出す
放射線量は56万本のベータ
放射線量は 万本のベータ
(β)線とガンマ
)線とガンマ(γ)線です。
)線とガンマ )線です。
β線は体内で
線は体内で1.6㎜
線は体内で ㎜飛ぶと言
われ、半径1.6mmの球形
の球形に
われ、半径
の球形に
は、1715万個の細胞が
は、
万個の細胞があり
万個の細胞があり
ます。計算によると、
ます。計算によると、1個のセ
。計算によると、 個のセ
シウムで1日
万個の
シウムで 日に、1715万個の
に、
細胞に平均5.2回
線が当る
細胞に平均 回β線が当る
そうです。
1個の
個のCs137が体内に入ると
が体内に入ると
個の
半減期100日として
日として100億個
億個
半減期
日として
39
の細胞にβ線が当たります。
の細胞に 線が当たります。
体の中に入った放射線の様子
• ここで説明しているのは、図の黄色い部分の影響です。
• 筑波の気象研で検出された福島原発事故由来のCs137の粒子は、
2.6μmの球形で、6.5Bqでした。これが体内に入ったと仮定すると、
1個が1日に出す放射線量は56万本のベータ(β)線とガンマ(γ)線で
す。
• β線は体内で1.6㎜飛ぶと仮定すると、半径1.6mmの球形には、
1715万個の細胞があります。計算によると、1個のセシウムで1日
に、1715万個の細胞に平均5.2回β線が当るそうです。
• 1個のCs137が体内に入ると半減期100日として、入ったCs137が
半分になる間に、100億個の細胞にβ線が当たる計算です。
• この放射線が、直接、核にある遺伝子を傷つけたり、細胞膜を破
壊したりします。
• また、放射線が細胞の中にたくさんある水分子にエネルギーを与
えて、活性酸素という反応性の高い物質を作り、細胞内の生体分
子を傷つけます。実際には、これの作用の方が大きいと考えられ
40
ています。
まとめ
• 放射能は、放射線を出す能力、或いは放射線を出す物質です。
• 原爆や原発で出来た人工放射能は、少量でたくさんの放射線
を出し、体内で細胞を傷つけます。
• 細胞は分裂する前に、遺伝子の二重らせんがほどけ、もっとも
弱い状態になります。
• 放射能が蓄積すれば、必ず細胞の弱い時期にも放射線を出し
ます。
• 蓄積する放射能・セシウム137などは、それだから怖いのです。
• 又、セシウムはカリウムチャネルKirにはまり込んでしまう性質
があり、放射性セシウムは崩壊する事でその影響を大きくし、
細胞の機能を弱める可能性があります。
• 心臓においては、QT延長症候群を、他の臓器においても種々
の悪影響を与える可能性が推測されます。
• 小児甲状腺ガンの異常な増加は、看過すべきでなく、しかも福
島だけでない事が明らかになってきています。
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