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Veröffentlicht: 23. April 2004

Wie groß ist das Risiko von Erbschäden durch ionisierende Strahlung?

Von Eike Roth
(
Eike.Roth@energie-fakten.de, Lebenslauf)

Hier die FaktenEike Roth

Zellen sind die elementaren Bauteile des Lebens. Im Zellkern ist in den so genannten Desoxyribonukleinsäure (DNS)-Molekülen der Bauplan des menschlichen Körpers (das Erbgut) gespeichert. Es sind dies komplexe Riesenmoleküle, die auf engstem Raum über enorm große Speicherkapazität verfügen. Aber sie sind auch sehr empfindlich und werden in unvorstellbar großer Zahl (Millionen Mal pro Zelle und Tag) geschädigt. Hauptschädiger ist der körpereigene Stoffwechsel. Als Gegenmaßnahme hat die Natur sehr effektive Reparatur- und Eliminierungssysteme erfunden. Ohne diese könnten wir weder als Individuum noch als Art überleben, wobei der Natur wahrscheinlich das Überleben der Art immer wichtiger war als das Überleben des Individuums. Durch Reparatur oder Eliminierung bleiben die meisten DNS-Schäden folgenlos. Misslingen aber einmal Reparatur und Eliminierung, gerät der Bauplan durcheinander und es kann - wenn es sich um Körperzellen handelt - Krebs entstehen, oder es können - wenn es sich um Keimzellen handelt - Missbildungen bei den Nachkommen (also Erbschäden) entstehen. Allerdings ist eine solche Folge auch bei verbleibenden (nicht reparierten oder eliminierten) Schäden sehr selten, die meisten defekten Zellen „verkraftet“ der Körper problemlos. Nur in ganz wenigen (weit unter Promille-Bereich) Fällen schadhaft verbleibender Zellen kommt es tatsächlich zu einer Krebserkrankung oder zu einem Erbschaden - aber in Summe erkranken trotzdem etwa 30 % aller Menschen an Krebs, schwere Erbschäden sind Gott sei Dank sehr viel seltener.

Die mit Abstand häufigste Ursache von Schäden an den DNS-Molekülen ist – wie gesagt – der körpereigene Stoffwechsel. Auch die Körpertemperatur führt relativ häufig zu DNS-Schäden, und es gibt noch viele andere interne und externe Ursachen. Eine relativ seltene Ursache von DNS-Schäden (etwa eine Milliarde Mal seltener als der Stoffwechsel) sind ionisierende Strahlen. Dabei entstehen grundsätzlich die gleichen Schadensarten, wie sie auch durch die anderen Ursachen ausgelöst werden. Als Folge davon werden Strahlenschäden auch mit vergleichbarer Erfolgsquote repariert oder eliminiert wie anders verursachte Schäden. Daher ist auch die Häufigkeit der bleibenden (nicht erfolgreich reparierten oder eliminierten) Strahlenschäden viele Millionen Mal kleiner als die Häufigkeit anders verursachter bleibender Schäden.

Entsprechend der unterschiedlichen Häufigkeit der verbleibenden Schäden verhalten sich auch die Ursachenhäufigkeiten von Krebserkrankungen und Erbschäden. Im Bereich niedriger Strahlendosen - etwa in der Höhe der (stark schwankenden) natürlichen Strahlenexposition - konnten bisher trotz intensiver Suche weder häufigere Krebserkrankungen noch eine erhöhte Zahl von Missbildungen bei Kindern als Strahlenfolgen gefunden werden. Wenn es sie doch gibt, gehen sie wegen ihrer relativen Seltenheit einfach in der großen Häufigkeit der anderweitig verursachten Schäden unter. Selbst bei etwas höheren Dosen – z. B. unter den etwa 100 000 Überlebenden der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki – können strahlenbedingt erhöhte Krebsraten nur dank sehr sorgfältiger statistischer Untersuchungen gefunden werden (bisher knapp 500 stahlenbedingte Krebserkrankungen in beiden Städten zusammen). Auch das ist eigentlich noch eine zu erwartende Folge aus dem Verhältnis der Schädigungsraten. Etwas verwunderlich ist höchstens das Nichtfinden erhöhter Missbildungsraten in allen Bevölkerungsgruppen ("Kollektiven") mit erhöhter Strahlenexposition: In Hiroshima und Nagasaki wurden keine erhöhten Missbildungsraten gefunden, in der Umgebung von Tschernobyl nicht (jedenfalls bisher nicht, siehe die offiziellen Untersuchungsberichte der UNO, welche unter www.UNSCEAR.org veröffentlicht wurden), in den anderen verseuchten Gebieten der ehemaligen Sowjetunion nicht und auch nicht in allen Gebieten mit erhöhter - teilweise sogar deutlich erhöhter - natürlicher Strahlenexposition. Aber vielleicht ist das mit dem schon genannten Schwerpunkt der Natur auf die Arterhaltung erklärbar; die hierfür erforderlichen Reparatur- und Eliminierungssysteme funktionieren vielleicht besonders gut. Natürlich ist diese Erklärung spekulativ, aber das ändert nichts an den Fakten, und die sind nun einmal so, dass strahlenbedingt erhöhte Missbildungsraten bei Menschen noch in keinem Fall gefunden wurden.

Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch noch, dass es gute Gründe für die Annahme gibt, dass niedrige Dosen ionisierender Strahlung nicht nur Zellschädigungen verursachen, sondern - zumindest unter bestimmten Randbedingungen - auch zu einer Stimulierung der Reparatur- und Eliminierungsprozesse führen. Wenn diese Annahme zutrifft, werden bei niedrigen Strahlenexpositionen mehr geschädigte Zellen erfolgreich repariert oder eliminiert als ohne Strahlenexposition, und dieser Effekt ist dann auf jeden Fall gegen den schädlichen Effekt der Strahlung aufzurechnen. Unter bestimmten Randbedingungen kann er ihn vielleicht sogar überkompensieren. Dann ergibt sich ein insgesamt gesundheitlich positiver Effekt der Strahlung, d. h. mit Strahlung gibt es weniger Krebserkrankungen (und vielleicht auch weniger Erbschäden) als ohne Strahlung. Dieser Effekt wird als „Hormesis“ bezeichnet. Er ist nicht bewiesen, und um seine Existenz tobt ein erbitterter wissenschaftlicher Streit, aber eine ganze Reihe von Beobachtungen sprechen sehr wohl für ihn (Ebenso wenig bewiesen ist übrigens umgekehrt die international gängige Praxis, von den beobachteten Wirkungen bei hohen Strahlendosen einfach proportional auf entsprechende Wirkungen bei niedrigen Strahlendosen umzurechnen, obwohl bei diesen die schädlichen Effekte noch nie festgestellt werden konnten: sog. „Lineare-Dosis-Wirkungs-Beziehung ohne Schwellenwert“). Erst wenn bei höheren Strahlendosen die Stimulierung in Sättigung gerät und die Reparatur- und Eliminierungssysteme überfordert werden, überwiegen die gesundheitlich negativen Wirkungen der Strahlung, und es tritt eine erhöhte Krebshäufigkeit auf. Es wäre wünschenswert, wenn verstärkte Forschungsanstrengungen unternommen würden um abzuklären, ob und in welchem Bereich es tatsächlich diesen Effekt der Hormesis gibt.

Zusammenfassend lässt sich die gestellte Frage wie folgt beantworten: Das Risiko ist theoretisch vorhanden, in der Praxis aber auf jeden Fall sehr klein. Das ergibt sich sowohl aus unserem Verständnis des Geschehens im menschlichen Körper nach Strahleneinwirkung als auch aus den Beobachtungen an Personengruppen, die erhöhter Strahlung ausgesetzt waren.

Siehe auch:

Diese Antwort entstand auf eine Frage eines Lesers im März 2004 und wurde am 23. April 2004 veröffentlicht.

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