Assoziation mit Lungenkrebs bei Bergleuten

Bislang stammen alle direkten Beweise für einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber Radontöchtern und Lungenkrebs beim Menschen aus den Erfahrungen mehrerer Gruppen von Bergleuten. Hohe Konzentrationen von Radon und seinen Zerfallsprodukten finden sich häufig in Uranbergwerken und verschiedenen anderen unterirdischen Bergwerken in uranhaltigem Gestein. Bereits vor fast 400 Jahren wurden bei bestimmten Bergleuten deutlich erhöhte Lungenkrankheitsraten festgestellt (Agricola, 1597). Die tödliche Lungenkrankheit der Pechblende-Bergleute von Joachimsthal (Jachimov) und Schneeberg in Mitteleuropa wurde im neunzehnten Jahrhundert als Lungenkrebs identifiziert (Hartung und Hesse, 1879). Teleky (1937) berichtete, dass 30 % der Bergleute, die aus dem Gebiet Schneeberg-Joachimsthal zur Sektion kamen, an einem Bronchialkarzinom gestorben waren.

Erst mit der Entdeckung der Radioaktivität und der “Radium-Emanation” bzw. des Radons um die Jahrhundertwende wurden Zusammenhänge zwischen den Lungenkrebsraten und dem Radongehalt der Grubenatmosphäre hergestellt, der auf bis zu 15.000 pCi/Liter geschätzt wurde (Ludwig und Lorenser, 1924). Einige Forscher, die die Auswirkungen der Radontöchter nicht berücksichtigten, argumentierten, dass die Lungendosen aufgrund der Radonexposition nicht ausreichten, um die beobachteten Reaktionen zu erklären (Lorenz, 1944). Bei Berücksichtigung der Auswirkungen der Radonabkömmlinge wurde jedoch deutlich, dass die Lungendosen weit über den als sicher geltenden Werten lagen. Es wurden Maßnahmen ergriffen, um die Radon- und Radontochterkonzentrationen in den Bergwerken zu senken, aber die Beobachtung des Auftretens von Lungenkrebs unter den Bergleuten hält bis heute an (z. B. Sevc et al., 1976; Kunz und Seve, 1979; Gomez, 1981).

Trotz der veröffentlichten Berichte über den Zusammenhang zwischen Radonwerten und Lungenkrebs wiederholte sich die europäische Erfahrung in den späten 1940er und frühen 1950er Jahren in den Vereinigten Staaten im Wesentlichen. Mit Messungen der Radioaktivität in der Grubenluft wurde erst 1948 begonnen, und eine umfassende Untersuchung aller Uranbergleute in den Vereinigten Staaten wurde erst 1954 in Angriff genommen. Zu diesem Zeitpunkt begann der United States Public Health Service mit einer epidemiologischen Untersuchung, um die Auswirkungen des Uranbergbaus zu ermitteln. Über die Geschichte der amerikanischen Bergbaugruppen wurde bereits ausführlich berichtet (z. B. Wagoner et al., 1964; Archer et al., 1973). Andere Bergbaugruppen, bei denen ein Zusammenhang zwischen Radonexposition und Lungenkrebs festgestellt wurde, sind Uranbergleute in Ontario (Chovil und Chir, 1981), kanadische Flussspatbergleute (Wright und Couves, 1974) und schwedische Metallbergleute (Axelson und Sundel, 1978). Die letztgenannten Fälle waren insofern bemerkenswert, als die betreffenden Bergwerke nichts mit Uran zu tun hatten und Strahlenprobleme nicht zu erwarten waren.

Zytologische Untersuchungen von Proben von Fällen und Kontrollen ergaben keine klar definierten Marker für radoninduzierten Lungenkrebs. Frühere histologische Analysen von Bergleuten, die zur Nekropsie kamen, zeigten, dass nur kleinzellige anaplastische Tumore in signifikantem Überschuss in den exponierten Gruppen auftraten (Saccamano, 1972). Spätere Berichte (Sevc et al., 1976; Archer et al., 1973) zeigten eine Zunahme von Epidermoidkrebs und Adenokarzinomen. Ein Übermaß an Chromosomenaberrationen wurde in den Karyotypen von Zellen stark exponierter Bergleute festgestellt, aber die Dosis-Wirkungs-Beziehung ist derzeit nicht gut geklärt (Brandom et al., 1978).

Die obigen Daten zeigen die Bedeutung des Alters bei der Exposition und/oder Diagnose. Die spontane Inzidenz von Lungenkrebs steigt mit dem Alter, ebenso wie die Anfälligkeit für radontochterinduzierte Erkrankungen. Die Latenzzeit vom Zeitpunkt der Strahlenexposition bis zum Tod durch Lungenkrebs reicht von 10 bis über 50 Jahre, mit einem Mittelwert in der Größenordnung von 20-25 Jahren. Die Latenzzeit scheint auch eine Funktion des Alters und des Rauchverhaltens zu sein und ist bei Personen, die in jungen Jahren exponiert waren, und bei Nichtrauchern wesentlich länger. Es ist daher unbedingt erforderlich, diese Faktoren zu berücksichtigen, wenn die Erfahrungen der Bergbaugruppen auf andere Bevölkerungsgruppen projiziert werden.

Die Dosisleistung könnte ebenfalls das Ausmaß des mit der Exposition verbundenen Risikos beeinflussen, wie die Geschichte der Bergleute in den USA nahelegt. Die von dieser Gruppe abgeleiteten Risikoschätzungen sind erheblich niedriger als für andere Gruppen mit vergleichbarem Alter und vergleichbarer Rauchhistorie. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass das Risiko pro Expositionseinheit bei hohen Dosisleistungen geringer ist. (Selbst die Bergleute mit einer kumulativen Exposition von weniger als 360 WLM waren höheren Radontochterkonzentrationen ausgesetzt als die anderen aufgeführten Gruppen.) Eine alternative Erklärung besagt, dass sich die Exposition zwischen dem Zeitpunkt der Krebsentstehung oder -förderung und der Manifestation des Krebses weiter anhäuft. Bei sonst gleichen Faktoren wird ein Arbeitnehmer während dieser Latenzzeit in einer hohen Radon-Tochterkonzentration mehr “überschüssige Exposition” akkumulieren als in einer niedrigeren Konzentration. Je höher die akkumulierte Exposition nach dem tatsächlichen Beginn des Krankheitsprozesses ist, desto niedriger ist die abgeleitete Schätzung des Risikos pro Expositionseinheit. Gegenwärtig besteht kein allgemeiner Konsens darüber, ob die offensichtliche Dosisleistungsabhängigkeit ausschließlich auf dieses Konzept der “verschwendeten Strahlendosis” zurückzuführen ist. Einige Forscher (z. B. Archer, 1981; Radford, 1981) behaupten, dass sorgfältige Analysen von Daten aus den Bergbaugruppen und anderen Quellen ein tatsächlich erhöhtes Risiko pro Arbeitsstufenmonat bei niedrigen Expositionsraten ergeben, selbst wenn man die nach der Krankheitsinduktion abgegebene Dosis berücksichtigt. Diese Behauptung hat offensichtliche Auswirkungen auf die Bevölkerung, die mäßig erhöhten Radonwerten in Wohnräumen ausgesetzt ist. Eine Reihe von Forschern hat auf der Grundlage großer Bevölkerungsgruppen, die mäßig erhöhten Radonkonzentrationen in Innenräumen ausgesetzt sind, Risikoschätzungen auf niedrigem Niveau abgeleitet. Im Allgemeinen werden die Expositionsbedingungen eher auf der Grundlage von Ersatzvariablen als von direkten Messungen geschätzt, und die gesundheitlichen Folgen werden aus allgemeinen Registern ermittelt, ohne dass eine histopathologische Bestätigung vorliegt. Derartige Untersuchungen können wertvolle Hinweise für künftige Forschungen liefern, unterliegen aber zwangsläufig einem breiten Interpretationsspielraum. Hess et al. (1983) stellten Korrelationen zwischen der landesweiten Lungenkrebssterblichkeit in Maine und den Radonwerten in Innenräumen fest, die aus Radonmessungen im Grundwasser und aus anderen geologischen Überlegungen abgeleitet wurden. Axelson et al. (1981) verwendeten häusliche Baumaterialien als Surrogat für Radonwerte in Innenräumen und stellten einen Hinweis auf eine erhöhte Lungenkrebsrate bei den Bewohnern von Steinhäusern in Schweden fest. Dieselbe Gruppe führt derzeit eine Untersuchung durch, die auf eine erhöhte Sterblichkeit bei gemessenen Expositionen in der Größenordnung von 0,05 WL hinzuweisen scheint (Axelson et al., 1981). Fleisher (1981) stellte fest, dass die landesweite Lungenkrebssterblichkeit in den Vereinigten Staaten in einer Weise mit dem Phosphatabbau und der Phosphatverarbeitung assoziiert ist, die wahrscheinlich nicht allein auf Zufall zurückzuführen ist.

Andere Forscher haben sich auf Daten aus der Allgemeinbevölkerung berufen, um zu behaupten, dass die von den Berufsgruppen abgeleiteten Risikofaktoren das Risiko für die Allgemeinbevölkerung nicht unterschätzen oder sogar überbewerten könnten. Evans et al. (1981) verglichen Lungenkrebsstatistiken aus dem Jahr 1930 (die vermutlich nicht die Auswirkungen des weit verbreiteten Rauchens widerspiegeln) mit dem Risiko, das sich aus ihrer Schätzung der Radonkonzentrationen in Innenräumen zu jener Zeit ergab. Sie kommen zu dem Schluss, dass niedrige Risikofaktoren, die deutlich höher sind als die beruflichen Risikofaktoren, zu einer Überschätzung der Lungenkrebsrate von 1930 führen würden. Cohen (1982a,b) zog ähnliche Schlussfolgerungen aus neueren Krebsdaten in ausgewählten Bevölkerungsgruppen. Indirekte Analysen, die die Hypothese einer verstärkten Wirkung bei niedrigen Dosen entweder unterstützen oder angreifen, führen zu einem regen Austausch in der Literatur, auf den der interessierte Leser verwiesen wird.