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Strahlenreaktionen an den Gonaden

Radiation damage of the gonads — Consequences for advising of patients in radiotherapy

Konsequenzen für die Patientenberatung

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Strahlentherapie und Onkologie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Ziel

In diesem Artikel sollen die Effekte der Strahlentherapie auf die Funktion der weiblichen und männlichen Gonaden zusammengefaßt werden.

Ergebnisse

Bei Frauen wird aufgrund der abnehmenden Zahl von Ovarialfollikeln mit zunehmendem Alter eine erniedrigte Toleranz auf die Bestrahlung beobachtet. Die mittlere Toleranzdosis für die Sterilisation liegt zwischen 5 und 10 Gy. Wenn beide Eierstöcke nur Streustrahlendosen erhalten, hängt der Effekt ganz wesentlich vom Alter der Frauen zum Zeitpunkt der Behandlung ab. Sind jedoch beide Eierstöcke in das Bestrahlungsvolumen einer Tumorradiotherapie einbezogen, ist eine Sterilisation unvermeidbar. Bei Männern sind bereits Streustrahlendosen in einem Bereich von 2 bis 3 Gy bei einem konventionellen Bestrahlungsregime in der Lage, die Spermienzahl zu vermindern. Eine komplette Erholung der Spermatogenese ist während der ersten zwei Jahre nach der Bestrahlung möglich und nach drei Jahren unwahrscheinlich. Im Gegensatz zu der Situation bei Frauen wird eine Beeinträchtigung der männlichen endokrinen gonadalen Funktionen erst nach einer Hodendosis höher als 20 bis 30 Gy beobachtet. Bei weiblichen Kindern ist die Toleranzdosis der Eierstöcke höher als bei erwachsenen Frauen, während die gonadalen endokrinen Funktionen bei Knaben empfindlicher beschrieben werden als bei erwachsenen Männern. Im Gegensatz dazu ist die Spermatogenese bei jungen Knaben noch nicht aktiv; daher werden geringere Strahleneffekte induziert.

Schlußfolgerung

In allen Behandlungsituationen — sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern — konnte bei einer Kombination von Chemotherapie mit Bestrahlung ein additiver Effekt auf die gonadale Funktion gezeigt werden. Die Schwere der Schädigung bei der Radiochemotherapie ist jedoch sicher abhängig von den verwendeten Medikamenten.

Abstract

Purpose

The intention of this article is to summarize the effects of radiation therapy on the female and male gonadal function.

Results

In woman a decreasing tolerance to radiation is observed with increasing age, due to the decreasing number of follicles. The mean tolerance dose for sterilization is between 5 and 10 Gy. If both ovaries receive only scattered doses — radiation effects on the ovaries are dependent on the age of the women at the time of treatment. However, if both ovaries are included in the treatment volume of a tumor radiation therapy, sterilisation is unavoidable. In man even scattered doses are able to decrease the sperm cell counts in the range of 2 to 3 Gy in conventional fractionation regimes. Complete restoration of spermatogenesis is possible during the first 2 years after treatment, but is unlikely after 3 years. In contrast to the situation in female, impairment of male endocrine gonadal functions are observed only after testicular doses higher than 20 to 30 Gy. In female children the tolerance dose of the ovaries is higher than in the adult woman, while the gonadal endocrine function in boys is more sensitive than in adult men. In contrast, spermatogenesis is not initiated in young boys, and hence less radiation effects are induced.

Conclusions

In all treatment situations — in adults as well as in children — an additive effect of the combination of chemotherapy with radiation on gonadal function has been shown. However, the severity of damage by radiochemotherapy is highly dependent on the drugs used.

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Literatur

  1. Andrieu, J. M., M. E. Ochoa-Molina: Menstrual cycle, pregnancies and offspring before and after MOPP therapy for Hodgkins disease. Cancer 52 (1983), 435–447.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  2. Ash, P.: The influence of radiation on fertility in man. Brit. J. Radiol. 53 (1980), 271–278.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  3. Baisogolow, G. D., L. P. Shishkin: The course of pregnancy and the condition of infants born to patients treated for Hodgkins disease. Med. Radiol. 30 (1985), 35–37.

    Google Scholar 

  4. Chambers, S. K., J. T. Chambers, C. Holm, R. E. Peschel, P. E. Schwarz: Sequelae of lateral ovarian transposition in unirradiated cervical cancer patients. Gynec. Oncol. 39 (1990), 155–159.

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Clifton, D. K., W. J. Brenner: The effect of testicular X-irradiation on spermatogenesis in man: a comparison with the mouse. J. Androl. 4 (1983), 387–392.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  6. Delbrück, H., F. Teillet, J. M. Andrieu, G. Schmitt, O. Bayle, O. Wetter: Langzeitkomplikationen bei Patienten mit malignen Lymphomen nach Chemo- und (oder) Strahlentherapie. Dtsch. med. Wschr. 103 (1978), 789–793.

    PubMed  Google Scholar 

  7. Evenson, D. P., Z. Arlin, S. Welt, M. L. Claps, M. R. Melamed: Male reproduction capacity may recover following drug treatment with the L-10 protocol for acute lymphocytic leukemia. Cancer 53 (1984), 30–36.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  8. Feeney, D. D., D. H. Moore, K. Y. Look, F. B. Stehman, G. P. Sutton: The fate of the ovaries after radical hysterectomy and ovarian transposition. Gynec. Oncol.56 (1995), 3–7

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. Fisher, B., A. Y. C. Cheung: Delayed effect of radiation therapy with or without chemotherapy on ovarian function in women with Hodgkins disease. Acta Radiol. Oncol. 23 (1984), 43–48.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  10. Fossa, S. D., T. Aabyholm, S. Vespestad, N. Norma, S. Ous: Semen quality after treatment for testicular cancer. Europ. Urol. 23 (1993), 172–176.

    CAS  Google Scholar 

  11. Fossa, S. D., B. Almaas, V. Jetne, T. Bjerkedal: Paternity after irradiation for testicular cancer. Acta Radiol. Oncol. 25 (1986), 33–36.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  12. Ganzoni, M. K., H. Widmer: Weitere Erfahrungen über den Röntgenabort. Strahlentherapie 36 (1930), 510–515.

    Google Scholar 

  13. Ganzoni, M. K., H. Widmer: Über die therapeutische Schwangerschafts-unterbrechung durch Röntgenstrahlen. Strahlentherapie 38 (1930), 510–515.

    Google Scholar 

  14. Greiner, R.: Die Erholung der Spermatogenese nach fraktionierter, niedrig dosierter Bestrahlung der männlichen Gonaden. Strahlentherapie 158 (1982), 342–355.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  15. Greiner, R.: Die Hodenfunktion nach Einwirkung ionisierender Strahlen. In: Ladner, H. A., C. Reiners, W. Börner, J. Schütz: 25 Jahre medizinischer Strahlenschutz — Rückblick und Ausblick zur Entwicklung des Strahlenschutzes. Thieme, Stuttgart-New York 1985.

    Google Scholar 

  16. Greiner, R., A. Meyer: Reversible und irreversible Azoospermie nach Bestrahlung des malignen Hodentumors. Strahlentherapie 153 (1977), 257–263.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  17. Grigsby, P. W., A. Russell, D. Bruner, P. Eifel, W. J. Koh, W. Spanos, J. Stetz, J. A. Stitt, J. Sullivan: Late injury of cancer therapy on the female reproductive tract. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 31 (1995), 1281–1299.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  18. Hahn, E. W., S. M. Feingold, L. Nisce: Aspermia und recovery of spermatogenesis in cancer patients following incidental gonadal irradiation during treatment: a progress report. Radiology 119 (1976), 223–225.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  19. Hahn, E. W., S. M. Feingold, L. Simpson, M. Batak: Recovery from aspermia induced by low-dose-radiation in seminoma patients. Cancer 50 (1982), 337–340.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  20. Handelsmann, D. J., A. J. Conway, P. E. Donnelly, J. R. Turtle: Azoospermia after iodine 131 treatment for thyroid carcinoma. Brit. med. J. 281 (1980), 1527.

    Article  Google Scholar 

  21. Hansen, P. V., H. Trykker, I. L. Svennekjaer, J. Hvolby: Long-term recovery of spermatogenesis after radiotherapy in patients with testicular cancer. Radiother. Oncol. 18 (1990), 117–125.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  22. Hassel, J.-U., J. H. Brämswig, W. Schlegel, G. Schellong: Testikuläre Funktion nach OPA/COMP-Chemotherapie ohne Procarbazin bei Jungen mit Morbus Hodgkin. Klin. Pädiat. 203 (1991) 268–272.

    Article  CAS  Google Scholar 

  23. Herrmann, Th., E. Rupprecht, L. Voigtmann, W. Kuchheuser: Kinder präkonzeptionell bestrahlter Eltern — eine Longitudinalstudie (Ergebnisse 1986). Strahlenther. Onkol. 164 (1988), 629–637

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  24. Himelstein-Braw, R., H. Peters, M. Faber: Influence of irradiation and chemotherapy on the ovaries of children with abdominal tumours. Brit. J. Cancer 36 (1977), 269–275.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  25. Horning, S. J., R. T. Hoppe, H. S. Kaplan, S. A. Rosenberg: Female reproductive potential after treatment for Hodgkins disease. New Engl. J. Med. 304 (1981), 1377–1382.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  26. Izard, M. A.: Leydig cell function and radiation: a review of the literature. Radiother. Oncol. 34 (1995), 1–8.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  27. Jacox, H. W.: Recovery following human ovarian irradiation. Radiology 32 (1939), 538–545.

    Google Scholar 

  28. Kaplan, J. J.: Genetic effects in children and grandchildren of woman treated for infertility and sterility by roentgentherapy. Radiology 72 (1959), 518–521.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  29. Kimmig, B., B. Kober, B. Fehrentz: Gonadenbelastung bei der Strahlentherapie des retroperitonealen Lymphsystems. Therapiewoche 30 (1980), 3445–3448.

    Google Scholar 

  30. Ladner, H. A.: Somatische Strahlenreaktionen an Generationsorganen: Handbuch der Medizinischen Radiologie. Bd. XX. Springer, Berlin-Heidelberg-New York-Tokio 1985, S. 123–170.

    Google Scholar 

  31. Ladner, H. A.: Reproductive organs. In: Radiopathology of organs and tissues. Springer, Berlin 1991, p. 433–459.

    Google Scholar 

  32. Le Floch, O., S. S. Donaldson, H. S. Kaplan: Pregnancy following oophoropexy and total nodal irradiation in women with Hodgkins disease. Cancer 38 (1976), 2263–2268.

    Article  PubMed  Google Scholar 

  33. Lushbaugh, C. C., J. W. Casarett: The effects of gonadal irradiation in clinical radiation therapy. A review. Cancer 37, Suppl. (1976), 1111.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  34. Lushbaugh, C. C., R. C. Ricks: Some cytokinetic and histopathologic considerations of irradiated male and female gonadal tissues. Front. Radiat. Ther. Oncol. 6 (1972), 228–248.

    Google Scholar 

  35. Madsen, B. L., L. Guidice, S. S. Donaldson: Radiation-induced premature menopause: a misconception. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 32 (1995), 1461–1464.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  36. Maguire, L. C.: Fertility and cancer therapy. Postgrad. Med. 65 (1979), 293–299.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  37. Matus-Ridley, M., S. V. Nicosia, A. T. Meadows: Gonadal effects of cancer therapy in boys. Cancer 55 (1985), 2353–2363.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  38. Meistrich, M. L., S. P. Chawla, M. F. Da Cunha, S. L. Johnson, C. Plager, N. E. Papadopoulos, L. I. Lipshultz, R. S. Benjamin: Recovery of sperm production after chemotherapy for osteosarcoma. Cancer 63 (1989), 2115–2121.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  39. Molls, M., M. Stuschke: Radiotherapy in childhood: normal tissue injuries and carcinogenesis. In: Radiopathology of organs and tissues. Springer, Berlin 1991, p. 461–481.

    Google Scholar 

  40. Nicosia, S. V., M. Matus-Ridley, A. T. Meadows: Gonadal effects of cancer therapy in girls. Cancer 55 (1985), 2364–2374.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  41. Ortin, T. T. S., C. A. Shostak, S. S. Donaldson: Gonadal status and reproductive function following treatment for Hodgkins disease in childhood: The Stanford experience. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 4 (1990), 873–880.

    Google Scholar 

  42. Palmieri, G., G. Lotrecchiano, G. Ricci, R. Spiezia, G. Lombardi, A. R. Bianco, G. Torino: Gonadal function after multimodality treatment in men testicular germ cell cancer. Europ. J. Endocr. 134 (1996), 431–436.

    Article  CAS  Google Scholar 

  43. Peck, W. S., J. T. McGreer, N. R. Kretzschmar, W. E. Brown: Castration of the female by irradiation. The results in 334 patients. Radiology 34 (1940), 176–186.

    Google Scholar 

  44. Petrick, T. J., R. T. Hoppe: Recovery of spermatogenesis following pelvic irradiation for Hogdkins disease. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 12 (1986), 117–121.

    Google Scholar 

  45. Ray, G. R., H. W. Trueblood, L. P. Enright, H. S. Kaplan, T. S. Nelsen: Oophoropexy: a means of preserving ovarian function following pelvic megavoltage radiotherapy for Hodgkins disease. Radiology 96 (1970), 175–180.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  46. Regaud, C., J. Blanc: Action des rayons X sur les diverses générations dela lignee spermiatique: extréme sensibilité des spermatogonies a ces rayons. C. R. Soc. Biol. 61 (1906), 163–165.

    Google Scholar 

  47. Rönnbäck, C.: The age dependence of radiation sensitivity of the gonads of female mice. Acta Oncol. 27 (1988), 399–405.

    Article  PubMed  Google Scholar 

  48. Rowley, M. J., D. R. Leach, G. A. Warner, C. G. Heller: Effect of graded doses of ionizing radiation on the human testis. Radiat. Res. 59 (1974), 665–678.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  49. Sandeman, T. F.: The effects of X-irradiation on male human fertility. Brit. J. Radiol. 39 (1966), 901–907.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  50. Schellong, G., I. Hörnig, J. Brämswig, J. P. M. Bökkerink, A. Steinhoff, R. Ludwig, D. Niethammer, A. Reiter, H. J. V. Lengerke, H. Heinecke, E. W. Schwarze, R. Pötter, R. P. Müller, M. Wannenmacher: Zur Bedeutung des Procarbazins in der Chemotherapie des Morbus Hodgkin — Ein Bericht der Kooperativer Therapiestudie DAL-HD-85. Klin. Pädiat. 200 (1988), 205–213.

    Article  CAS  Google Scholar 

  51. Shalet, S. M., C. G. Bearadwell, H. S. Jacobs, D. Pearson: Testicular function following irradiation of the human praepubertal testis. Clin. Endocr. 9 (1978), 483–490.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  52. Shalet, S. M., C. G. Beardwell, P. H. M. Joner, D. Pearson, D. H. Orrell: Ovarian failure following abdominal irradiation in childhood. Brit. J. Cancer 33 (1976), 655–658.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  53. Slanina, J., K. Musshoff, T. Rahner, R. Stiasny: Long term side effects of irradiated patients with Hodgkins disease. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2 (1977), 1–19.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  54. Slanina, J., M. Wannenmacher, J. Spratier: Schwangerschaft und Kindesentwicklung nach Therapie des Morbus Hogdkin. Strahlentherapie 161 (1985), 558–564.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  55. Smith, P. C., R. Doll: Late effects of X-irradiation in patients for metropathia haemorrhagica. Brit. J. Radiol. 49 (1976), 224–232.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  56. Speiser, B., P. Rubin, G. Casarett: Aspermia following lower truncal irradiation in Hodgkins disease. Cancer 32 (1973), 692–704.

    Article  PubMed  CAS  Google Scholar 

  57. Stillman, R. J., J. S. Schinfeld, I. Schiff, R. Gelber, D. J. Greeberger, M. Larson, N. Jaffe, F. P. Li: Ovarian failure in long-term survivors of childhood malignancy. Amer. J. Obstet. Gynec. 139 (1981), 62–66.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  58. Thomas, P. R.M., D. Winstanly, M. J. Peckham, C. D. E. Austin, M. A. F. Murrary, H. S. Jacobs: Reproductive and endocrine function in patients with Hodgkins disease: effects of oophoropexy and irradiation. Brit. J. Cancer 33 (1976), 226–231.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

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Herrmann, T. Strahlenreaktionen an den Gonaden. Strahlenther. Onkol. 173, 493–501 (1997). https://doi.org/10.1007/BF03038464

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