Issue Radioprotection Volume 41, Number 1, January-March 2006 Page(s) 65 - 84 DOI 10.1051/radiopro:2005032 Published online 07 March 2006

Radioprotection 2006, Vol. 41, n° 1, pages 65 à 84
DOI: 10.1051/radiopro:2005032

Contribution des atteintes gastro-intestinales dans le développement du syndrome de défaillance multi-viscérale radio-induit

P. Monti¹, A. Van Der Meeren^{1, 2} and N.M. Griffiths<sup>1, 2

1</sup>  IRSN/DRPH/SRBE, Laboratoire de thérapie cellulaire et radioprotection accidentelle, BP 17, 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex, France.
²  Adresse actuelle : CEA, DSV/DRR, Laboratoire de radiotoxicologie, BP 12, 91680 Bruyères-le-Chatel, France.

(Manuscrit reçu le 20 juillet 2005, accepté le 28 octobre 2005 / Publié en ligne le 7 mars 2006)

Abstract
The contribution of radiation-induced injury to the gastrointestinal tract in the development of multi-organ dysfunction syndrome or failure Severe damage to the gastrointestinal tract (GIT), such as loss of mucosa and haemorrhaging following accidental overexposure to ionising radiation, appear to be a determinant feature in patient mortality. Injury to the GIT may be direct since this tissue is particularly radiation sensitive and indirect as a result of radiation burns and bone marrow aplasia. Similar to other severe trauma situations such as thermal burns or hemorrhagic shock, radiation exposure results in reduced intestinal barrier integrity which initiates and/or perpetuates inflammatory-anti-inflammatory mediator release. This may result in damage to distant organs. In this context the injured gut may be considered as a "key player" or "motor" in the development of Multiple Organ Dysfunction Syndrome or Failure (MODS/MOF). Of note is that radiation exposure elicits similar GIT injury of both mucosal and vascular elements as compared with other severe physical insults. Common factors are the intestinal inflammatory response and loss of barrier function. This radiation-induced response must be taken into account in intestinal responses after irradiation exposure in order to have a better knowledge of its implication in the mixed-pathology of the acute radiation syndrome.

Résumé
Une atteinte sévère au niveau de la sphère gastro-intestinale, consécutive à une exposition aux rayonnements ionisants à forte dose, est un risque majeur et peut impliquer le pronostic vital de la personne irradiée. En effet, de par sa radiosensibilité importante, l'intestin représente une cible directe lors d'une irradiation, mais peut également être affecté de façon indirecte via les lésions qui apparaissent au niveau d'autres organes, comme les brûlures cutanées ou l'atteinte du système hématopoïétique. De façon similaire à ce qui peut être observé dans d'autres cas d'agressions sévères du tractus gastro-intestinal, l'exposition aux rayonnements ionisants se caractérise notamment par la perte d'intégrité de la barrière intestinale qui peut entraîner, voire perpétuer la libération de médiateurs inflammatoires et/ou anti-inflammatoires ; ce type de réponse pourrait à son tour générer des atteintes au niveau d'autres organes. Dans ce contexte, l'intestin « lésé » peut être considéré comme jouant un rôle clé dans la mise en place du syndrome de défaillance multi-viscérale (SDMV) radio-induit. La spécificité des effets de l'irradiation repose sur le fait que les compartiments tissulaires et vasculaires sont conjointement altérés avec une aplasie cellulaire plus ou moins intense, une atteinte de la fonction de barrière et la présence d'un état inflammatoire ; ainsi, tous ces éléments doivent être pris en considération dans la réponse radio-induite de l'intestin, afin de mieux déterminer le rôle de cette dernière dans la pathologie mixte du syndrome aigu d'irradiation (SAI) à court et à long terme.

Key words: radiation exposure -- gastrointestinal tract -- multi-organ dysfunction syndrome/failure


© EDP Sciences 2006

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