Les différences de radio-sensibilité des ongles pour un même individu

Dans le cas où les deux mains de la victime auraient été irradiées, il pourrait être pertinent d’utiliser les ongles des pieds afin de générer des courbes de réponse en dose. Ces courbes permettraient ensuite d’estimer les doses reçues par les mains de manière conventionnelle (à chaque intensité spectrale correspond une dose de rayonnements ionisants). Aussi, la question que nous pourrions nous poser est de savoir si, pour un même individu, la variation du signal radio-induit RIS 2 avec la dose diffère selon les ongles des mains et des pieds.

Afin d’apporter des éléments de réponse, nous avons étudié les ongles des mains et des pieds d’un même donneur et de même masse. L’objectif était de mesurer le signal radio-induit RIS 2 pour différentes doses, de 0 à 50 Gy afin de constater si des différences étaient observables entre les mains et les pieds comme c’était le cas lors de l’étude du signal endogène (« 2.3.1 La variabilité pour un même individu »). Les mesures ont été effectuées en spectroscopie RPE bande Q. Ainsi, la figure 80 représente l’évolution du signal radio-induit RIS 2 en fonction de la dose pour un même individu selon l’extrémité de prélèvement.

Figure 80 : Evolution du signal radio-induit RIS 2 en fonction de la dose absorbée par un échantillon d’ongle de main (bleu) et d’ongle de pied (rouge) d’un même individu. Les acquisitions spectrales ont été effectuées en

Étude et caractérisation du signal endogène et des signaux radio-induits

L’intensité du RIS 2 varie linéairement avec la dose absorbée entre 0 et 50 Gy ce qui est en accord avec la littérature [Marciniak et al., 2016, Trompier et al., 2014, Romanyukha et al., 2010, Black et al., 2010, Wilcox et al., 2010]. De plus, on ne constate pas de différences majeures entres les ongles des mais et des pieds provenant d’un même individu. Ce résultat est important. En effet, le comportement du signal radio-induit RIS 2 semble être identique pour un même individu et ce, quelque soit l’extrémité prélevée. À ce titre, on constate une hausse de l’amplitude du RIS 2 de 5,04 10-3 u.a.Gy-1 pour les pieds contre 5,48 10-3 u.a.Gy-1

pour les mains soit une légère différence en sensibilité de 8,7 %. Cette observation pourrait éventuellement s’expliquer par une pré-dose UV plus importante dans les ongles de mains que dans les pieds conduisant à une quantité plus faible de radicaux semiquinones radio-induits. En ce sens, plus l’échantillon aura été exposé aux rayonnements UV, plus la quantité restante de molécules DOPA sera faible. Puisque les radicaux radio-induits proviennent de la dégradation de ces molécules par interaction rayonnement-matière, on comprend que l’exposition préalable aux UV a un réel impact concernant le rendement chimique de création des radicaux semiquinone.

Au bilan, l’intensité du signal radio-induit RIS 2 varie linéairement avec la dose entre 0 et 50 Gy et la radio-sensibilité des ongles de mains et de pieds est similaire pour un même individu. Dans le cas d’une irradiation accidentelle et hétérogène, il semble possible, par exemple, d’utiliser les ongles de pieds (si ceux-ci n’étaient pas irradiés), pour générer une courbe de réponse en dose individu-spécifique permettant l’estimation des doses reçues au niveau des mains. Maintenant, il est crucial de savoir si le comportement du RIS 2 est identique d’un individu à l’autre ? Si tel est le cas, il serait alors possible de générer une courbe de réponse en dose universelle et de pouvoir fournir des estimations rapides de doses.

Étude et caractérisation du signal endogène et des signaux radio-induits

échantillons ont ensuite été irradiés aux mêmes doses que précédemment, à savoir entre 0 et 50 Gy avant d’être mesurés en spectroscopie RPE bande Q. La figure 81 représente l’évolution du signal radio-induit RIS 2 avec la dose absorbée pour les 6 individus concernés. Les spectres RPE ont été normalisés par les masses respectives des échantillons à des fins de comparaison. Enfin, le tableau 10 présente les régressions linéaires associées aux données expérimentales.

Figure 81 : Variation de l’intensité du signal radio-induit RIS 2 en fonction de la dose absorbée par l’échantillon. Au total, 6 donneurs différents ont été étudiés et les spectres sont normalisés par les masses des échantillons.

Tableau 10 Résultats concernant les régressions linéaires de l’évolution du RIS 2 avec la dose.

Donneur ^{y = a x + b} a b A 8,84 10-1 u.a 8,66 u.a B 8,45 10-1 u.a 8,78u.a C 7,94 10-1 u.a 16,83 u.a D 10,80 10-1 u.a 11,13u.a E 9,45 10-1 u.a 10,37u.a F 9,41 10-1 u.a 9,73u.a

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On constate que l’intensité du signal radio-induit RIS 2 varie linéairement avec la dose absorbée pour les 6 individus étudiés dans la gamme de dose considérée. Cependant, force est de constater que la hausse de l’intensité du RIS 2 est variable d’un individu à l’autre avec une dispersion du coefficient directeur des régressions linéaires de 10,85 % inter-individu. De plus, on constate que, pour une même dose de rayonnements ionisants absorbée, les différences en intensité spectrale peuvent atteindre près de 47 %. On comprend dès lors qu’il ne sera pas possible de générer une courbe de réponse en dose universelle basée sur le signal radio-induit RIS 2. Ce résultat va à l’encontre de ceux obtenus par Romanyukha et al., (2014). Toutefois, nous n’avons pas plus d’informations concernant l’origine ni le nombre de donneurs de la cohorte étudiée [Romanyukha et al., 2014]. Ils recommandent cependant de préparer les échantillons d’ongles de telle sorte qu’ils aient la même géométrie, la même masse et la même teneur en eau intrinsèque. Nous avons suivi ces recommandations hormis la teneur en eau qui n’a pas pu être contrôlée. Cependant, les échantillons d’ongles ont séché pendant plusieurs semaines à l’air libre afin d’obtenir, d’une part, un intense signal endogène stable, et d’autre part, une teneur en eau la plus faible possible.

Toutefois, pourquoi observe-t-on de telles différences en radio-sensibilité

inter-individu ? A fortiori, les mécanismes physico-chimiques à l’origine de la génération des

radicaux radio-induits dans les échantillons d’ongles sont identiques pour tout individu. Cependant, la composition biochimique des ongles varie d’un donneur à l’autre [Greaves et al., 1976]. En effet, il est très probable qu’un individu possédant un faible taux de tyrosine, et a posteriori, un faible taux de molécules DOPA, générera moins de radicaux semiquinones radio-induits. De plus, il existe une différence du taux d’acides aminés présents dans les ongles en fonction de l’âge et du sexe du donneur [Dittmar et al., 2008]. La composition de la kératine évolue avec le temps ce qui a pour conséquence une variabilité dans la quantité des

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Nous avons également montré que l’exposition aux rayonnements UV engendrait également un signal UV-induit similaire aux RIS 2 et 5. Ainsi, les différences dans la génération du RIS 2 pourraient probablement être liées aux différences d’exposition aux UV des 6 donneurs de l’expérience. Plus la quantité de radicaux UV-induits sera importante, plus la concentration en molécules DOPA restante sera faible. Ainsi, le rendement chimique des radicaux radio-induits par dégradation des molécules de DOPA sera également plus faible.

Concernant le paramètre b de la régression linéaire, il s’agit en fait de l’intensité initiale du signal endogène. On constate une dispersion relative de celui-ci à hauteur de 27,90 %. Or, nous avons montré dans la partie « 2.3 Variabilité en intensité du signal endogène » une variabilité relative de l’intensité de ce signal de 37,45 % ce qui est en accord avec les résultats obtenus ici.

La radio-sensibilité des ongles diffère d’un individu à l’autre. Les hypothèses les plus probantes pour expliquer ces différences sont d’une part, une différence biochimique (taux d’acides aminés inter-individu) et d’autre part, une différence en intensité du signal UV-induit qui réduit la quantité de molécules DOPA restante.

Nous venons de caractériser le signal radio-induit RIS 2 au cours de cette partie. Ce signal radio-induit est instable et une simple humidification des ongles suffit à l’éliminer rendant tout acte de dosimétrie en conditions réelles d’accident impossible. Toutefois, nous avons montré qu’il était possible de régénérer ce signal après décroissance totale par un traitement oxydant en milieu basique. Ce résultat prometteur demande un approfondissement afin de maîtriser ce processus. Aussi, certaines perspectives sont à envisager. Dans le cas où nous serions en mesure de régénérer systématiquement et de façon reproductible le RIS 2, alors nous disposerons d’une méthode innovante et efficace pour doser les doses absorbées par les ongles et notamment celles supérieures à 10 Gy car la variabilité du signal endogène ne poserait plus de problème du fait de l’intensité du RIS 2 nettement supérieure.

Étude et caractérisation du signal endogène et des signaux radio-induits

Nous avons identifié des pistes prometteuses pour doser les rayonnements ionisants dans les ongles en utilisant le signal radio-induit RIS 2. Intéressons-nous maintenant au signal radio-induit RIS 5 qui, comme rappelé en introduction, est le seul signal radio-induit exploité en dosimétrie RPE des ongles, dans le cas d’accidents réels et sans quelconque traitement chimique sous-jacent.