Le syndrome d’irradiation aiguë survient quand l’organisme absorbe en quelques minutes une forte dose de rayonnements ionisants, lors d’un accident nucléaire, d’une explosion atomique ou d’une exposition à une source radioactive. Symptômes selon la dose, phases d’évolution, diagnostic, et traitements : un point sur cette atteinte potentiellement mortelle.
1. Qu’est-ce que le syndrome d’irradiation aiguë ?
Le syndrome d’irradiation aiguë (SIA) désigne l’ensemble des troubles potentiellement mortels qui surviennent lorsque l’organisme entier, ou une grande partie des tissus, absorbe en un temps bref, souvent quelques minutes, une dose élevée de rayonnements ionisants (rayonnements alpha, bêta, X ou gamma, flux de neutrons). Il s’agit d’une dégradation d’organes multiples, dont la gravité dépend de la dose absorbée (en gray [8], Gy) et de sa répartition dans le corps, de la durée d’exposition et de la nature du rayonnement.
Le rayonnement naturel étant faible, le SIA résulte toujours d’activités humaines : accidents nucléaires dans un laboratoire ou une centrale, explosion atomique, exposition à une source radioactive puissante (source médicale).
Le mécanisme central du SIA est la lésion de l’ADN, qui entraîne la mort cellulaire. Les cellules souches, qui assurent le renouvellement des tissus, sont particulièrement vulnérables. La moelle osseuse est atteinte la première, puis la muqueuse digestive et la peau. Le système nerveux central, structurellement résistant, est perturbé en cas d’exposition à de fortes doses.
Volume irradié et fractionnement sont déterminants. Le volume irradié correspond à la quantité des tissus exposés. Une forte dose concentrée sur une petite zone épargne les autres organes, qui continuent de fonctionner et peuvent compenser l’irradiation.
En radiothérapie par exemple, une tumeur peut recevoir de 50 à plus de 70 Gy. La dose est ciblée et fractionnée en séances de 2 Gy généralement. Le fractionnement est le découpage de la dose en plusieurs fois, de manière à ce que les cellules saines réparent une partie des lésions de l’ADN entre deux séances. Une dose répartie sur plusieurs semaines est mieux tolérée que si elle est reçue en une seule fois, comme lors d’un accident.
Avant une greffe de moelle, une irradiation du corps entier représente 10 à 12 Gy fractionnés en plusieurs séances. Une exposition accidentelle unique de plus de 6 Gy peut en revanche être mortelle si elle n’est pas suivie de soins intensifs.
2. Symptômes et évolution du SIA
2.1. Phases d’évolution des symptômes
Les premiers symptômes apparaissent dans les minutes ou les heures qui suivent l’irradiation : nausées, vomissements, diarrhée, perte d’appétit, fatigue, rougeurs de la peau, vertiges. Plus ils sont précoces et intenses, plus la dose reçue est élevée.
Vient ensuite une phase de latence pendant laquelle les symptômes s’atténuent, voire disparaissent. Elle dure de quelques heures à quelques semaines, et s’avère d’autant plus courte que la dose est forte. Puis s’ouvre la phase d’état : les symptômes réapparaissent et s’aggravent pendant plusieurs semaines, avec un risque de décès. Si le patient survit, la récupération peut prendre de plusieurs mois à un ou deux ans. Des séquelles peuvent aussi apparaître des années plus tard : cataracte, stérilité, maladies cardiovasculaires, et un risque accru de cancers.
2.2. Formes du SIA selon la dose reçue
Le syndrome d’irradiation aiguë prend des formes différentes selon la dose reçue et la sensibilité des tissus concernés. Les principales formes sont décrites ci-après.
Le syndrome hématopoïétique apparaît au-delà de 1 Gy environ. Il touche la moelle osseuse, qui fabrique les cellules sanguines. Cette production chute ou s’arrête, entraînant un risque élevé d’infections (baisse des globules blancs), d’hémorragies (diminution des plaquettes) et d’anémie (baisse des globules rouges).
Le syndrome gastro-intestinal survient au-delà de 6 Gy environ. Il s’accompagne toujours d’un syndrome hématopoïétique. La destruction de la muqueuse intestinale provoque des douleurs abdominales, des diarrhées, parfois des hémorragies digestives et le passage de bactéries dans le sang, avec un risque d’infection généralisée. Le décès peut survenir en une à deux semaines.
Le syndrome neuro-vasculaire se manifeste au-delà de 20 Gy environ et entraîne la mort en quelques jours. Il associe un effondrement de la tension artérielle et une atteinte du système nerveux : désorientation dans le temps et l’espace, troubles de la coordination, convulsions puis coma. Ces troubles sont dus à un œdème cérébral et à une hypertension intracrânienne.
La peau peut aussi être gravement atteinte, avec des brûlures radiologiques qui s’ajoutent aux autres lésions. Au-delà de 6 à 8 Gy, plusieurs organes sont touchés à la fois (moelle, intestin, poumons, reins, peau). Cette défaillance multiviscérale est très difficile à traiter, et le pronostic devient très réservé.
3. Prévention et traitement du SIA
Prévention et diagnostic de l’irradiation
La prévention repose d’abord sur la maîtrise des sources : sûreté des installations nucléaires, contrôle des sources industrielles et médicales, lutte contre leur perte ou leur vol. Pour les personnes qui travaillent près de ces sources, elle passe aussi par la radioprotection : limiter le temps d’exposition, s’éloigner de la source et s’abriter derrière un écran.
Après une exposition, la dose reçue détermine avant tout la gravité. Un diagnostic précoce [9] permet toutefois d’engager à temps les traitements adaptés. Dès qu’une irradiation est suspectée, des prises de sang répétées suivent la chute des cellules sanguines, en commençant par les lymphocytes. La vitesse de cette chute, comme le délai d’apparition des premiers symptômes, donne une première idée de la dose. L’examen des chromosomes des lymphocytes, que les rayonnements abîment de façon reconnaissable, affine cette estimation. La reconstitution de l’accident indique enfin quelles parties du corps ont été les plus exposées, ce qui oriente le traitement.
Traitement
Quand la moelle osseuse ne fabrique plus assez de cellules sanguines, des antibiotiques, des antifongiques et des antiviraux préviennent les infections, et des transfusions compensent le manque de globules rouges et de plaquettes. Si certaines zones de la moelle ont été épargnées, des médicaments qui stimulent la production des cellules sanguines les aident à prendre le relais. Si la moelle est entièrement détruite, on peut greffer des cellules souches provenant d’un donneur. Cela reste une opération tentée en dernier recours, car ces cellules risquent de s’attaquer à l’organisme qui les reçoit.
Les lésions de l’intestin n’ont pas de traitement spécifique. On compense les pertes en eau et en sels, on atténue les diarrhées et les vomissements, et on nourrit le patient par voie veineuse. Au-delà d’un certain seuil de dose, ces lésions sont irréversibles et le pronostic reste très sombre.
Les brûlures radiologiques profondes demandent souvent une chirurgie. On peut aussi y injecter des cellules souches prélevées dans la moelle du patient, puis multipliées en laboratoire, pour accélérer la cicatrisation.
La recherche s’intéresse à des cellules souches modifiées pour éviter le rejet et convenir au plus grand nombre de receveurs, ainsi qu’à leur conservation, pour qu’elles soient prêtes à l’emploi dès qu’un accident survient. Ces travaux concernent aussi, au-delà de l’irradiation, la médecine régénératrice.
4. Exemples de SIA
Explosions nucléaires
L’explosion nucléaire représente la cause la plus connue du SIA, en particulier à la suite des bombardements de Hiroshima et Nagasaki (août 1945) et du combat mené par les hibakusha [10]. De 5 à 15 % des décès sont attribués au SIA, avec un pic de mortalité entre septembre et décembre 1945.
En 1954, le test de la bombe H par les Américains aux îles Marshall a provoqué des retombées radioactives plus importantes que prévu. L’équipage d’un navire japonais situé à 140 km a été hospitalisé et l’un des marins est mort. Soixante-quatre habitants de l’atoll de Rongelap ont par ailleurs reçu environ 1,6 Gy avant d’être évacués.
Accidents de réacteur
Quelques accidents se sont produits sur un réacteur nucléaire dans le monde depuis 1958, entraînant l’exposition d’opérateurs qui ont été victimes de SIA. C’est toutefois l’explosion du réacteur de Tchernobyl en 1986 qui demeure l’événement qui a fait connaître ce risque au grand public. Cette catastrophe a provoqué un SIA chez 200 ouvriers de la centrale et pompiers, dont 28 sont décédés.
Sources radioactives perdues ou volées
Entre 1945 et 2000, à l’échelle mondiale, dix accidents liés à une perte ou un vol de source radioactive ont conduit à un SIA dans la population, avec un total de 23 décès.
Irradiation médicale
La radiothérapie illustre le versant maîtrisé de l’irradiation. Des doses élevées sont tolérées parce que le volume irradié et la répartition dans le temps sont contrôlés.
5. Questions fréquentes
Quels sont les premiers symptômes d’une irradiation aiguë ?
Les premiers signes apparaissent dans les minutes ou les heures qui suivent l’exposition : nausées, vomissements, diarrhée, perte d’appétit, fatigue, rougeurs de la peau et vertiges. Plus ces symptômes sont précoces et intenses, plus la dose reçue est élevée. Ils peuvent ensuite s’atténuer pendant une phase de latence trompeuse, avant de réapparaître et de s’aggraver lors de la phase d’état.
À partir de quelle dose une irradiation est-elle mortelle ?
Une exposition accidentelle unique de plus de 6 Gy peut être mortelle sans soins intensifs. Au-delà de 1 Gy, la moelle osseuse est touchée ; au-delà de 6 Gy, l’intestin est détruit et le décès peut survenir en une à deux semaines ; au-delà de 20 Gy, l’atteinte du système nerveux entraîne la mort en quelques jours. Le fractionnement et le volume irradié modifient fortement la tolérance.
Peut-on guérir du syndrome d’irradiation aiguë ?
Oui, selon la dose reçue. Antibiotiques, antiviraux, antifongiques, transfusions et médicaments stimulant la moelle permettent de passer le cap critique. En dernier recours, une greffe de cellules souches peut être tentée. Si le patient survit, la récupération prend de plusieurs mois à deux ans, avec un risque de séquelles tardives : cataracte, stérilité, maladies cardiovasculaires et cancers.
Pourquoi la radiothérapie ne provoque-t-elle pas de syndrome d’irradiation aiguë ?
En radiothérapie, une tumeur peut recevoir de 50 à plus de 70 Gy, mais la dose est ciblée sur un petit volume et fractionnée en séances d’environ 2 Gy. Entre deux séances, les cellules saines réparent une partie des lésions de l’ADN, et les organes épargnés continuent de fonctionner. Ce contrôle du volume et du temps rend ces doses tolérables.