Verändertes Geschlechterverhältnis nach vorgeburtlicher Exposition gegenüber ionisierender Strahlung Hagen Scherb, Kristina Voigt, Ralf Kusmierz Institut für Biomathematik und Biometrie Präsentation und Pressekonferenz bei der Deutschen Umwelthilfe e.v. am 27. 4. 2012 in Berlin
Inhalt Das Geschlechterverhältnis ist im wesentlichen konstant Ionisierende Strahlung ist mutagen Einfluss auf das Geschlechterverhältnis bei der Geburt Hiroshima Genetische Auswirkungen auf den Menschen Tschernobyl Freisetzung ionisierender Strahlung über Europa Gorleben Transportbehälterlager (TBL, Castoren) Anhang
1. Das Geschlechterverhältnis ist im wesentlichen konstant Das Geschlechterverhältnis bei der Geburt des Menschen (Lebendgeburten männlich/weiblich oder sex odds bzw. sex ratio) ist innerhalb eines Gesellschaftssystems auf Populationsebene relativ konstant: 1057 Jungen auf 1000 Mädchen in Gesamteuropa von 1970 2010 Es herrscht Konsens, dass Veränderungen des Geschlechterverhältnisses ein empfindlicher Indikator für physikalische oder chemische Expositionen sein können Wichtige Voraussetzung: Es müssen genügend große, exponierte und nicht exponierte Populationen untersucht und miteinander verglichen werden können
2. Ionisierende Strahlung ist mutagen Bereits vor ca. 100 Jahren wurde eine strahleninduzierbare Veränderung der Erbanlagen (Mutagenität) im Tierversuch von HJ Muller festgestellt und für den Menschen postuliert Muller 1927 entdeckt Mutagenese Nobelpreis 1946 Unterstützte Linus Pauling gegen Atomwaffenversuche
3. Hiroshima: Genetische Auswirkungen auf den Menschen Nach den Atombombenabwürfen über Japan beobachtete man auch beim Menschen ein verändertes Geschlechterverhältnis (Schull und Neel 1958) Neel 1966 Ionizing radiation can and undoubtedly does produce lethal mutations associated with the X chromosome, and under the simplest of circumstances these mutations may lead to an altered sex ratio among progeny born subsequent to exposure
4. Tschernobyl: Freisetzung ionisierender Strahlung über Europa Nach Tschernobyl ist das Geschlechterverhältnis in Europa angestiegen, aber nicht in den weniger exponierten USA Kausalität unbekannter Mechanismus
5. Gorleben: Transportbehälterlager (TBL, Castoren) Präzise Lokalisierung der Gemeinden mit Hilfe von GK3Koordinaten 5930 Mecklenburg West Pomerania 5920 206 170 165 162 150 146 132 121 177 175 195 152 158 5910 204 205 194 94 167 57 67 187 6663 27 198 25 72 145 54 51 19 5890 22 9 18 8 64 36 26 31 78 122 144 129 83 96 68 46 43 99 133 28 40 38 42 59 79 56 192 137 81 105 74 88 109 60 65 69 76 104110 157 80 73 103 106 203 87 89 151 120 97 98 95 107 131130 143 111 190 128 147 142 125 123 141 171 169 140 148 149 212 197 193 166 163 180 188 196 186 181 201 134 183 161 202 176 153 119 112 91 24 15 82 154 117 115 138 100 47 58 84 45 21 14 29 164 49 23 34 3 17 92 168 5 7 39 102 Brandenburg 136 32 2 1 85 5860 77 13 4 5880 209 207 160 118 53 12 6 11 124 30 Lower Saxony 37 48 101 75 10 33 55 211 159 174 52 71 16 20 5870 62 44 182 108 135 35 61 155 172 113 50 90 173 199 126 139 70 41 210 191 200 93 127 86 5900 189 156 114 178 208 184 185 116 179 5850 5840 Saxony Anhalt 5830 3590 3600 3610 3620 3630 3640 3650 3660 3670 3680 3690 3700 3710 3720
5. Transportbehälterlager Gorleben Ergebnisse räumlich begrenzt darin zeitlich räumlich und zeitlich kombiniert 1.40 1.15 SO within 40 km from the TBL 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 1 st Castor from la Hague to Gorleben in March 1997 SOR 1.10 1.05 1.00 1 st Castor to Gorleben in April 1995 0.80 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 0.95 0 50 100 150 200 250 300 Distance from the TBL Gorleben [km]
5. Transportbehälterlager Gorleben Ergebnisse Während die globalen Veränderungen des Geschlechterverhältnisses i.a. im Bereich von bis zu 1 Prozent liegen, bewegen sich die zeitlich mit der Einlagerung von HAW (Highly Active Waste) zusammenhängenden Veränderungen im 40-km-Radius um das TBL Gorleben in der Größenordnung von 10 Prozent Der Effekt ist stark und spezifisch, die Beobachtungen sind konsistent, es bestehen signifikante zeitliche und räumliche Zusammenhänge Andere Ursachen als die HAW - Einlagerungen sind nicht ersichtlich Aufgrund dieser Befunde ist auch ohne genaue Kenntnis der dort wirksamen physikalischen und biologisch/genetischen Mechanismen von einem Ursache-Wirkungszusammenhang auszugehen
Anhang 1 Geschlechtsdefinierender Mechanismus Bei der Taufliege Drosophila wie auch beim Menschen wird das Geschlecht durch X- und Y-Chromosomen bestimmt
Anhang 2 Idee Ralf Kusmierz: KiKK + Tschernobyl No. (s. Fig. 2) NF Type In operation since/to Live births < 35 km during NF operation, lagged for gestation male female Sex odds ratio vs. last row of this Table p-value (Chi 2 ) hold one NF out p-value (Chi 2 ), compare to ** 1 Biblis PWR 1975-223 648 211 753 1.0017 0.5804 0.0007 2 Obrigheim PWR 1969-2005 164 321 155 447 1.0026 0.4733 0.0010 3 Neckarwestheim PWR 1976-380 463 360 212 1.0017 0.4640 0.0005 4 Philipsburg BWR/PWR 1980-333 967 314 761 1.0063 0.0133 0.0019 5 Grafenreihnfeld PWR 1981-95 714 90 722 1.0006 0.8957 0.0007 6 Isar I und II BWR/PWR 1977-67 059 63 341 1.0041 0.4627 0.0011 7 Gundremmingen BWR 1966-142 702 135 276 1.0005 0.8986 0.0006 8 Fessenheim PWR 1977-99 148 93 694 1.0036 0.4290 0.0012 9 Beznau I und II PWR 1969-337 335 317 880 1.0065 0.0106 0.0031 10 Goesgen PWR 1979-220 979 208 604 1.0047 0.1308 0.0005 11 Leibstadt BWR 1984-143 467 135 293 1.0057 0.1354 0.0008 12 Muehleberg BWR 1971-218 795 207 560 0.9998 0.9387 0.0004 13 Emsland PWR 1988-55 502 52 301 1.0065 0.2915 0.0011 14 Grohnde PWR 1984-84 739 80 308 1.0008 0.8791 0.0009 15 Wuergassen BWR 1972-1994 34 453 32 643 1.0010 0.8960 0.0010 16 BR* PWR 1962-1987 5 332 5 288 0.9563 - - 17 Doel* PWR 1974-392 512 375 500 0.9914 - - 18 Tihange* PWR 1975-122 594 117 476 0.9897 - - 19 Dodewa* BWR 1968-1997 5 926 5 710 0.9843 - - 20 Brunsbuettel BWR 1977-21 085 20 003 0.9997 0.9779 0.0010 21 Brokdorf PWR 1986-15 505 14 769 0.9957 0.7073 0.0009 22 Kruemmel BWR 1984-35 882 33 745 1.0085 0.2662 0.0012 23 Stade PWR 1975-2003 43 456 40 771 1.0109 0.1174 0.0021 24 Unterweser PWR 1979-86 010 81 341 1.0029 0.5608 0.0010 25 Lingen BWR 1968-1977 19 372 18 400 0.9985 0.8862 0.0007 26 Karlsruhe BWR 1966-1991 149 269 140 584 1.0070 0.0624 0.0007 27 Ahaus NSS 2000-26 427 24 866 1.0080 0.3701 0.0009 28 Juelich NSS 2000-75 735 71 688 1.0020 0.7076 0.0008 29 Ellweiler UM 1969-31 361 29 450 1.0100 0.2225 0.0013 30 Menzenschwand UM 1969-132 037 124 574 1.0052 0.1892 0.0012 31 Gorleben NSS 2000-1 753 1 573 1.0570 0.1108 0.0010 32 Hanau/Kahl NFE 1969-54 772 51 343 1.0118 0.0577 0.0021 Motivation Gorleben < 35 km from NF 2 532 471 2 393 556 1.0035 ** 0.0008 > 35 km from NF 7 948 690 7 538 729 1.0000 1.0000
Anhang 3 TBL Gorleben Zusammenfassende Statistiken
Verändertes Geschlechterverhältnis nach vorgeburtlicher Exposition gegenüber ionisierender Strahlung Danke für Ihre Aufmerksamkeit http://www.helmholtz-muenchen.de/ibb/homepage/hagen.scherb/index.html Dr. Hagen Scherb, Dr. Kristina Voigt, Dipl.-Ing. Ralf Kusmierz Institut für Biomathematik and Biometrie, Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt Ingolstaedter Landstr. 1, D-85764 Neuherberg, Deutschland scherb@helmholtz-muenchen.de