Erythropoietic Polyploidy IV. Erythropoietic Polyploidy due to I¹³¹ Treatment of Thyroid Disorders

Summary

The degree of erythropoietic polyploidy (expressed by the index: IEP) of the bone marrow in 8 patients with thyroid cancer and 5 cases with thyrotoxicosis, both treated with radioiodine, has been studied. It was found that:

1. the incidence of polyploid erythroblasts after administration of diagnostic doses of I¹³¹, compared with a group of healthy persons is slightly but significantly enhanced,

2. after the administration of therapeutic doses in patients suffering from thyrotoxicosis or thyroid cancer, a further rise of erythropoietic polyploidy occurred in the early phase of therapy (up to 2 months), as compared with the values found after diagnostic doses only,

3. in a later phase after radioiodine administration (3 months — 6 years), an increase of the number of polyploid erythroblasts was established only in those bone marrows which showed erythroid hyperplasia. In marrows with a hypoplastic erythroid series the IEP value was normal.

Since the determination of the IEP is neither difficult nor time-consuming, the possibility of the use of this index for the assessment of changes caused by minute radiation doses is considered.

Résumé

Le degré d’une polyploïdie érythropoiétique de la moelle osseuse (exprimé par l’indice IEP) a été étudié après traitement avec radioiode chez 8 malades avec un cancer du corps thyroïdien et 7 malades avec thyréotoxicose. On a observé 1. une augmentation faible mais significative de la fréquence d’érythroblastes polyploïdes après l’application de doses diagnostiques de I¹³¹ par rapport à un groupe de personnes saines, 2. une augmentation continue de polyploïdie érythropoïetique dans les premiers deux mois après la thérapie avec des doses thérapeutiques chez des malades souffrant d’une thyréotoxicose ou d’un cancer du corps thyroïdien 3. une augmentation du nombre des èrythroblastes polyploïdes dans une phase postérieure après l’application de radioiode (3 mois — 6 ans) seul chez les malades qui souffraient d’une hyperplasie érthyropoïétique de la moelle osseuse. Chez des malades où l’érythropoïèse était hypoplastique, l’IEP était normal.

Etant donné que la détermination de l’IEP n’est pas difficile et n’exige pas de temps, la possibilité de son application pour constater des changements par suite des plus petites doses de rayons est discutée.

Zusammenfassung

Es wurde das Ausmaß einer erythropoetischen Polyploidie des Knochenmarks (ausgedrückt durch den Index: IEP) bei 8 Patienten mit Schilddrüsenkrebs und 5 Patienten mit Thyreotoxikose nach Behandlung mit Radiojod untersucht. Es wurde beobachtet, daß 1. die Häufigkeit von polyploiden Erythroblasten nach Verabreichung diagnostischer Dosen von J¹³¹ im Vergleich zu einer Gruppe von gesunden Personen leicht, aber signifikant erhöht ist, 2. nach Verabreichung von therapeutischen Dosen an Personen mit Thyreotoxikose oder Schilddrüsenkrebs eine weitere Erhöhung der erythropoetischen Polyploidie in den ersten 2 Monaten nach Therapie auftritt, 3. daß in einer späteren Phase nach Radiojodverabreichung (3 Monate bis 6 Jahre) die Erhöhung der Anzahl der polyploiden Erythroblasten nur bei jenen Patienten beobachtet werden konnte, bei denen eine erythropoetische Hyperplasie des Knochenmarks vorlag. Bei Patienten, bei denen die Erythropoese hypoplastisch war, war der IEP normal.

Da die Bestimmung des IEP weder schwierig noch zeitraubend ist, wird die Möglichkeit seiner Verwendung für die Feststellung von Veränderungen im Gefolge kleinster Strahlendosen diskutiert.

• References

• 1 Andrews G. A, Sitterson B. W, Kretchmar A. L, Brucer M. Criticality accident at the Y 12 plant. in Diagnosis and Treatment of Acute Radiation Injury. WHO; Genève: 1961: 27.
• 2 Bergström I, Jacobson L. Hereditary benign erythroreticulosis. Blood 19: 296 1962;
• 3 Boyd E, Buchanan W. W, Lennox B. Damage to chromosomes by therapeutic doses of radioiodine. Lancet I: 977 1961;
• 4 Buckton K. W, Jacobs P. A, Court Brown W. M, Doll R. A study of the chromosome damage persisting after X-ray therapy for ankylosing spondylitis. Lancet II: 676 1962;
• 5 Heřmanský F. Příspěvek k patologii thrombocytogenesy. Čas. lék. čes. 86: 232 and 270 1947;
• 7 Lapteva-Popova M. S, Gubin A. V, Sokolov V. V, Alexandrova M. F. Kletki krovi pri lucevoj bolezni. Atlas, Medgiz; Moskva: 14 1959
• 8 de Lozzio C. B, Valencia J. I, Came E. A. Chromosomal study in erythroblastic endopolyploidy. Lancet I: 1004 1962;
• 9 MacIntyre M. N, Dobyns B. M. Anomalies in chromosomes of the circulating leukocytes in man following large doses of radioactive iodine. J. Clin. Endocr. 22: 1171 1962;
• 10 Němec J, Šilink K, Röhling S, Vohnout S, Kubal J. Haematologic changes after the administration of 400 and 650 mC I¹³¹, Read before the I. Biophysical Meeting in Tatranská Lomnica. Czechoslovakia: 1961
• 11 Němec J, Polák H. Erythropoietic polyploidy I. The morphology and incidence of polyploid erythroid elements in normal bone marrows. to be published.
• 12 Němec J. Erythropoietic polyploidy II. Erythropoietic polyploidy in relation to thyroid function and treatment with thyrostatic compounds. To be published.
• 13 Němec J. Erythropoietic polyploidy III. Erythropoietic polyploidy in relation to endemic goitre and endemic cretinism with special regard to the pathogenesis of endemic goitre. To be published.
• 14 Polák H. Unpublished observations.
• 15 Rossi E. C, Thorngate A. A, Larson F. C. Acute radiation syndrome caused by accidental exposure to cobalt⁶⁰ . J. Lab. Clin. Med. 59: 655 1962;
• 16 Sheline G. E, Miller E. R. Studies with radioiodine: VI. Evaluation of radioiodine treatment of carcinoma of the thyroid based on the experiences of the University of California from 1938 to 1954. Radiology 69: 527 1959;
• 17 Šilink K, Němec J, Kubal J, Röhling S, Vohnout S. Haematologic changes after the administration of 808 mC I¹³¹, read before the Haematologic Society in Praha. 1963
• 18 Wolff J. H, von Hofe F. H. Familial erythroid multinuclearity. Blood 6: 1247 1951;