ArchivDeutsches Ärzteblatt33-34/2013Langzeitstudie über mehr als 60 Jahre: Strahlenschäden durch Radium-224

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Langzeitstudie über mehr als 60 Jahre: Strahlenschäden durch Radium-224

Dtsch Arztebl 2013; 110(33-34): A-1556 / B-1372 / C-1351

Spiess, Heinz

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Der ungeprüfte Einsatz von Radium-224 zur Behandlung der Tuberkulose führte insbesondere bei den im Zeitraum von 1947 bis 1951 behandelten Kindern und Jugendlichen zu einer Häufung strahleninduzierter Folgekrankheiten.

In der Heilstätte Trillkegut in Hildesheim wurden Tuberkulosekranke mit dem Alphastrahler Radium-224 (Ra-224) behandelt. Foto: Archiv DÄ
In der Heilstätte Trillkegut in Hildesheim wurden Tuberkulosekranke mit dem Alphastrahler Radium-224 (Ra-224) behandelt. Foto: Archiv DÄ

Die Zeit nach Ende des Zweiten Weltkrieges war durch Hunger, Trauer, Flüchtlingselend und Infektionskrankheiten geprägt. Durch Vermittlung meines Doktorvaters bekam ich 1945 an der Universitätskinderklinik in Göttingen die Stelle eines planmäßigen unbezahlten Assistenten. Neben der Ausbildung zum Kinderarzt arbeitete ich tierexperimentell über die Wirkung von Chemoprophylaxe und Schutzimpfung gegen Tuberkulose. Eine spezifische Behandlung mit Streptomycin und Isoniazid stand noch nicht zur Verfügung. So weckte die Mitteilung von Dr. med. Paul Troch große Hoffnung, mit dem von ihm entwickelten Gemisch Peteosthor Knochen-, Gelenk- und Lungentuberkulose sowie auch die Spondylitis ankylosans heilen zu können. Unterstützt von ungewöhnlich starker Pressepropaganda und finanzieller Förderung durch den Vorsitzenden der Landesversicherungsanstalt Braunschweig sowie die Herstellerfirma Buchler & Co. in Braunschweig, wurde eine stationäre Behandlung in Bad Pyrmont ermöglicht. Bald reichten die vorhandenen Betten nicht mehr aus, so dass die Heilstätte Trillkegut in Hildesheim mit 250 Betten, davon 60 Betten für Kinder und Jugendliche, zur Behandlung mit Trochs noch nicht objektiv geprüften Peteosthor zur Verfügung gestellt wurde. Die Presse triumphierte. „Der Spiegel“ vom 3. Mai 1947 berichtete unter der Überschrift „Mit Atomenergie gegen Tbc“, und die Zeitschrift „Benjamin“ verkündete im Juni 1948: „Heilende Atomkräfte in Bad Pyrmont“. „Die Zeit“ vom 11. März 1948 urteilte abschließend kritischer: „Ob Peteosthor die großen Hoffnungen, die man auf das Mittel setzt, erfüllen wird, kann sich erweisen, wenn man nicht so unbillig verfährt, den Entdecker und einzigen Beherrscher des Verfahrens von einer Kontrolle der Überprüfungen ausschließen zu wollen.“

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Der Mediendruck wurde so stark, dass die Göttinger Kinderklinik offiziell mit der Prüfung des Peteosthor-Verfahrens beauftragt wurde. Aufgrund meiner Erfahrungen auf diesem Gebiet wurde mir die Aufgabe übertragen. Eine Überprüfung in Göttingen wurde von Troch abgelehnt, weil er „nicht die Gewähr habe, dass sein Heilmittel richtig angewandt werde“. Ich musste also zur Prüfung nach Hildesheim fahren.

Peteosthor bestand aus einer Mischung aus dem damals Thorium X genannten kurzlebigen Alphastrahler Radium-224 (Ra-224) und einem Platinsol, das zusammen mit dem Farbstoff Eosin das Ra-224 zum kranken Gewebe leiten sollte. Dort gespeichert würde dieses durch seine ionisierenden Alphastrahlen bis zur Zerstörung kranken Gewebes wirksam werden. Seine Vorstellungen hat Troch 1949 in seinem Buch „Peteosthor – neue Wege des Heilens“ „der leidenden Menschheit“ gewidmet.

Experimentelle Untersuchung

Zunächst prüften wir die Wirkung von Peteosthor und seiner Komponenten gegen Tuberkelbakterien in vitro. Das Ergebnis war negativ (1). Auch die Hypothese der selektiven Speicherung des Platinsols im tuberkulösen Gewebe und dessen angebliche Verstärkerwirkung im kranken Gewebe sowie eine positive Wirkung auf die tierexperimentell bei Kaninchen bestehende Kniegelenktuberkulose waren nicht nachzuweisen. Mein Vorschlag, das Peteosthor-Verfahren abzulehnen, wurde nicht akzeptiert.

Als ich Anfang Oktober 1948 in der Heilstätte Trillkegut in Hildesheim ankam, waren alle Patientenbetten belegt. Am Beginn meiner Aufgabe stand die Dokumentation klinischer Befunde. Dabei wurde besonderer Wert auf die Feststellung der Höhe und Dauer der injizierten Peteosthor-Dosen gelegt.

Gleichzeitig setzte ich meine tierexperimentell begonnenen Untersuchungen über die Organverteilung und Wirkung von Ra-224 nach Peteosthor-Injektionen mit wachsenden und ausgewachsenen Kaninchen fort, radiologisch, histologisch, autoradiographisch und chemisch. Wichtig waren mir besonders die Knochenbefunde, weil Ra-224 ein knochensuchendes Nuklid ist wie Plutonium, und ich war erschrocken über die starke Anreicherung von Radioaktivität durch Alphastrahlen in den Knochenwachstumszonen der Jungtiere. Histologisch waren hier dosisabhängig Zellschäden und Mitosehemmung festzustellen (2). Als ich Troch über meine Untersuchungsergebnisse berichtete, wurde mir die weitere Nutzung von Laboratorien und Tierstall im Hause verboten. Ich habe diese Untersuchungen durch Unterstützung des Direktors des Instituts für Hygiene und Mikrobiologie der Universität Göttingen, Professor Bürgers, zu Ende geführt (3).

Die Mitteilung meiner Befunde in Kurzfassung in einer Sitzung der Medizinischen Gesellschaft in Göttingen blieb ohne Resonanz – anders als wenig später auf der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie 1950 in Hannover. Ich beendete meinen Vortrag mit den Worten: „So wie man vor über 30 Jahren diese Thorium-X-Therapie wieder verließ, entsprechen auch heute die scheinbaren Erfolge bei der kindlichen Tuberkulose – auch der Knochentuberkulose – nicht den Schädigungen. Nach unseren eingehenden Untersuchungen kann ich vom kinderärztlichen Standpunkt aus nur warnen“ (4). Einige Monate später folgte die Mitteilung unserer Befunde auf dem Deutschen Chirurgenkongress in Berlin mit der gleichen Warnung. In der Folge wurde die Peteosthor-Behandlung von Kindern und Jugendlichen umgehend eingestellt; die Peteosthor-Anwendung bei Erwachsenen wurde reduziert (Grafik).

Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung
Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung
Grafik
Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung

Aufgrund der tierexperimentellen Befunde schien die Nachuntersuchung der mit Ra-224 im Peteosthor bestrahlten Patienten dringend geboten. Es gelang, die Adressen der Patienten von 899 der mindestens 2 000 mit Peteosthor bestrahlten Patienten, darunter 217 Kinder und Jugendliche, herauszufinden.

Bis 1955 konnte ich vor Ort unter den Adressen von 49 ehemaligen, als Kinder und Jugendliche mit Peteosthor bestrahlten Patienten im Raum Hannover/Braunschweig Nachforschungen anstellen. Das Ergebnis war erschütternd. Ich habe es der Arznei­mittel­kommission der deutschen Ärzteschaft mitgeteilt, und diese hat es im Deutschen Ärzteblatt vom 11. Juli 1956 wie folgt veröffentlicht:

1955 durchgeführte Nachuntersuchungen der Göttinger Kinderklinik bei 49 in einer Heilstätte mit PETEOSTHOR behandelten Kindern ergaben, daß sich bei 11 Kindern ein Geschwulstleiden (vorwiegend Knochensarkome) entwickelt hatte, dem 9 Kinder bereits erlagen. Daneben wurde bei den meisten Kindern eine deutliche Wachstumshemmung festgestellt.

Ergebnisse der Langzeitstudie

Knochensarkome sind die schwersten Strahlenschäden in unserer Langzeitstudie. Hiervon sind 57 Tumoren bei 56 Patienten der Studiengruppe aufgetreten (5). Die meisten Erkrankungen an Knochenkrebs traten bereits sehr früh nach der Strahlenexposition durch Peteosthor auf, die ersten Fälle nach dreieinhalb Jahren, das letzte Knochensarkom 46 Jahre danach (im Durchschnitt nach zwölf Jahren).

Eine weitere ossäre Spätfolge ist der strahleninduzierte Minderwuchs, den wir nach den tierexperimentellen Befunden befürchtet hatten (6).

Exostosen wurden in den vorhandenen Röntgenaufnahmen bei 28 von im Wachstumsalter mit Ra-224 bestrahlten Patienten insgesamt 55-mal festgestellt. Eine maligne Entartung ist in der langen Nachbeobachtungszeit unter diesen Fällen nicht eingetreten (7).

Zahnabbrüche traten bei zwölf Prozent der im Wachstumsalter mit Ra-224 behandelten Patienten auf, bei Erwachsenen nur bei zwei Prozent (8).

Das Auftreten nichtossärer bösartiger Erkrankungen wurde mit Erwartungswerten nach Zahlen des Saarländischen Krebsregisters verglichen. Die Gesamtzahl von nicht-ossären Krebserkrankungen, die später als fünf Jahre nach den Ra-224-Injektionen auftraten, betrug in der vorletzten Recherche 231 gegenüber 151 zu erwartenden Erkrankungen (ausführliche Mitteilung in 9).

Brustkrebs erlitten 32 Frauen der Ra-224-Studiengruppe versus 9,7 zu erwartenden Fällen; zudem wurden zwei seltene Brustkrebserkrankungen bei Männern versus 0,25 beobachtet. Wichtig ist die Bedeutung des Alters: Je jünger die Frauen zur Zeit der Ra-224-Bestrahlung waren, umso größer ist das Krebsrisiko. Beim Vergleich der ehemaligen juvenilen Probanden mit den zur Zeit der Peteosthor-Injektionen erwachsenen Patienten wurde dies sehr deutlich.

Eine Kontrollgruppe zu den von uns beobachteten Kindern und Jugendlichen konnten wir aus ehemals als Kinder oder Jugendliche in der Heilstätte Heinrich Brügger in Wangen behandelten Patienten bilden, die zur selben Zeit wegen einer Tuberkulose behandelt wurden, jedoch ohne Strahlenbelastung mit Peteosthor. Sie erhielten 1993 bis Dezember 2011 den gleichen Fragebogen wie die juvenilen Tuberkulosepatienten der Ra-224-Studiengruppe. Da in der Kontrollgruppe die Brustkrebsrate nichtsignifikant erhöht war, konnten wir mit Recht feststellen, dass die hohe Rate der Brustkrebserkrankungen unter den Peteosthor-Patienten durch die Ra-224-Strahlenexposition verursacht ist.

Kurz gefasst: Krebserkrankungen bei den 899 Probanden am Ende der vorletzten Recherche (9):

  • sieben Schilddrüsenkarzinome versus ein statistisch zu erwartendes Karzinom;
  • zehn Malignome der Leber versus 2,4
  • 13 Malignome der Niere versus fünf
  • neun Malignome des Pankreas versus 4,1
  • 16 Malignome der Harnblase versus acht und
  • 15 Malignome der weiblichen Genitalorgane versus 7,8 statistisch zu erwartende Erkrankungen.

In der letzten Recherchephase von August 2008 bis Dezember 2011* erhielten wir im Vergleich zur Kontrollgruppe von 75 noch lebenden, als Kinder und Jugendliche mit Ra-224 bestrahlten Patienten die Information über fünf verschiedene Weichteilkarzinome und von 126 antwortenden Kontrollpersonen ohne Strahlenexposition die Mitteilung über sieben verschiedene nichtossäre Krebserkrankungen. Dies ist ein Hinweis auf das Abklingen der Tumordisposition durch Ra-224.

Kinder reagieren anders

Weitere späte Organkrankheiten wurden signifikant häufiger als von der Kontrollgruppe mitgeteilt: Niereninsuffizienz, Dialyse, Herzinfarkt, Struma nodosa, Leberzirrhose und Anämie. Ursprünglich wurde für keine dieser Erkrankungen bei nachfolgenden ärztlichen Untersuchungen ein Zusammenhang mit den Schäden durch die Jahrzehnte zurückliegende Ra-224-Bestrahlung erwogen.

Genetische Befunde durch Chromosomenuntersuchungen haben wir 1973 im klinikeigenen Chromosomenlabor der Kinderpoliklinik bei zwölf wegen Tuberkulose und 14 wegen Spondylitis alkylosans mit Peteosthor behandelten Patienten erhoben (10). Strukturelle und numerische Chromosomenaberrationen wurden festgestellt, wie sie später auch nach Strahlenbelastung in Tschernobyl mitgeteilt wurden.

Die Nachforschungen bei 303 Kindern und 129 Enkeln von mit Peteosthor behandelten Patienten ergaben keine pathologischen Befunde – auch nicht bei der Wiederholung dieser Untersuchungen in der letzten Recherche 2008 bis 2011.

Wichtig ist mir als Pädiater die Feststellung, dass Kinder auf ionisierende Strahlen empfindlicher reagieren als Erwachsene. Deshalb sollte bei ihnen, auch vor geringerer Strahlenexposition, wie durch ein Röntgenbild, sorgfältig abgewogen werden, ob deren Nutzen eine potenzielle – wenn auch minimale – Strahlenschädigung rechtfertigt. Kinder sind eben nicht nur kleine Erwachsene!

  • Zitierweise dieses Beitrags:
    Dtsch Arztebl 2013; 110(33−34): A 1556−8

Anschrift des Verfassers
Prof. Dr. med. Heinz Spiess
Kinderklinik und Kinderpoliklinik
der Ludwig-Maximilians-Universität München
Lindwurmstraße 4, 80337 München

* Für die finanzielle Förderung über zwei Jahrzehnte danke ich der Europäischen Behörde EURATOM und dem Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit. Für ihre lange Mitarbeit gilt mein Dank Charles Mays (in memoriam), Albrecht Kellerer, Elke Nekolla, Linda Walsh und Anne Giehl-Spiess.

1.
Tietz CJ, Spiess H: Über die Hemmwirkung des Peteosthor und seiner Komponenten auf das Wachstum humaner Tuberkelbakterien in vitro. Kin Wschr 1950; 28: 420–1. CrossRef
2.
Spiess H, Wepler W: Knochenveränderungen nach D2-Vitamin, Phosphor und Thorium X-Überdosierung. Vortrag, 52. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Kinderheilkunde, 1. bis 5. September 1952. Ausstellungsführer 1952; 19–20.
3.
Bürgers J, Schoen H, Spiess H: Über die experimentelle Kniegelenktuberkulose des Kaninchens mit und ohne Peteosthorbehandlung. Langenbecks Arch und Dtsch Z Chir 1951; 269: 137–49.
4.
Lange M (Hrsg.): Verhandlungen der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie, 38. Kongress 1950. Z f Orthopäd 1951; 80: 204–6.
5.
Spiess H: Spätschäden am Skelett nach Thorium X-Behandlung. In: Wiedemann H-R (Hrsg.): Dysostosen 1966; 46–51.
6.
Spiess H, Mays CW: Growth retardation in children injected with 224-Ra. In: Symposium on the Radiobiology of Radium and Thorotrast, München-Neuherberg, 29. bis 31. Oktober 1984. Strahlenther Suppl 1986; 80: 45–50.
7.
Spiess H, Mays CW: Exostoses Induced by 224 Ra (ThX). In: Children. Eur J of Pediatr 1979; 132: 271–6. CrossRef
8.
Sonnabend E, Spiess H, Mays CW: Tooth breakage in patients injected with 224 Ra. In: Gössner W, et al. (Hrsg.): The Radiobiology of Radium and Thorotrast 1986; 60–4.
9.
Nekolla EA, Walsh L, Spiess H: Incidence of Malignant Diseases in Humans injected with Radium-224, Radiat. Research 2010: 174; 377–86. CrossRef MEDLINE
10.
Wiederholt W: Strahlenindizierte Chromosomenaberrationen nach RA-224. Diss LMU München 1974.
Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung
Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung
Grafik
Jahr der ersten Strahlenexposition für die 899 mit Radium-224 behandelten Patienten mit anschließender Langzeitbeobachtung
1.Tietz CJ, Spiess H: Über die Hemmwirkung des Peteosthor und seiner Komponenten auf das Wachstum humaner Tuberkelbakterien in vitro. Kin Wschr 1950; 28: 420–1. CrossRef
2.Spiess H, Wepler W: Knochenveränderungen nach D2-Vitamin, Phosphor und Thorium X-Überdosierung. Vortrag, 52. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Kinderheilkunde, 1. bis 5. September 1952. Ausstellungsführer 1952; 19–20.
3.Bürgers J, Schoen H, Spiess H: Über die experimentelle Kniegelenktuberkulose des Kaninchens mit und ohne Peteosthorbehandlung. Langenbecks Arch und Dtsch Z Chir 1951; 269: 137–49.
4.Lange M (Hrsg.): Verhandlungen der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie, 38. Kongress 1950. Z f Orthopäd 1951; 80: 204–6.
5.Spiess H: Spätschäden am Skelett nach Thorium X-Behandlung. In: Wiedemann H-R (Hrsg.): Dysostosen 1966; 46–51.
6.Spiess H, Mays CW: Growth retardation in children injected with 224-Ra. In: Symposium on the Radiobiology of Radium and Thorotrast, München-Neuherberg, 29. bis 31. Oktober 1984. Strahlenther Suppl 1986; 80: 45–50.
7.Spiess H, Mays CW: Exostoses Induced by 224 Ra (ThX). In: Children. Eur J of Pediatr 1979; 132: 271–6. CrossRef
8.Sonnabend E, Spiess H, Mays CW: Tooth breakage in patients injected with 224 Ra. In: Gössner W, et al. (Hrsg.): The Radiobiology of Radium and Thorotrast 1986; 60–4.
9.Nekolla EA, Walsh L, Spiess H: Incidence of Malignant Diseases in Humans injected with Radium-224, Radiat. Research 2010: 174; 377–86. CrossRef MEDLINE
10. Wiederholt W: Strahlenindizierte Chromosomenaberrationen nach RA-224. Diss LMU München 1974.

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