Radiobiologia

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Radiações ionizantes
● Radiações ionizantes: são radiações capazes de causar ionizações nos átomos que constituem a matéria viva
(hidrogênio, carbono..)
● Tipos de radiações ionizantes:
- Corpusculares: partículas alfa, beta; elétrons de conversão interna, elétrons Auger, elétrons
Coster-Kronig, nêutrons, íons pesados
- Eletromagnéticas: radiação gama, radiação X
● Interação da radiação ionizante com a matéria viva:
- As corpusculares interagem por colisão ou frenagem
- As eletromagnéticas por formação de pares..
- Pode levar a efeitos desejados: radioterapia, imagem e a efeitos indesejados: determinísticos, estocásticos
● Efeitos indiretos e diretos das radiações ionizantes
- Efeitos indiretos: ocorrem quando a energia da radiação é transferida com moléculas do meio, mais
precisamente as biomoléculas
Ex: interage com a água e gera radicais livres os quais reagem com as biomoléculas e gera efeito biológico
Ou seja, no efeito indireto a energia da radiação não é transferida diretamente para as biomoléculas
importantes, mas sim para outras, como a água
Radical livre: espécie química eletricamente neutra que possui um elétron não pareado, altamente reativo. É
agente oxidante
Radiólise da água: quebra de moléculas de água por radiação
- Efeitos diretos: interação com macromoléculas biologicamente importantes, a energia da radiação é
transferida diretamente para a matéria viva, gerando um efeito biológico
● Consequências em biomoléculas
- Lesões no DNA: bloqueio da duplicação do DNA, impedimento da transcrição (bloqueando a síntese proteica)
- Alterações em macromoléculas importantes:
Estrutura primária: lesões em nucleotídeos e aminoácidos
Estrutura secundária e terciária: rupturas de pontes de H, ligações dissulfeto
Radiólise
Formação de sítios reativos: ligações intramoleculares
● Lesões induzidas em ácidos nucleicos
- Fatores que interferem na geração dos radioprodutos: tipo de radiação (transferência linear de energia
(TLE) - quanto maior for a TLE maior será a interação da radiação com a matéria) e condições de irradiação
(pH, temperatura, O2, presença de aceptores de radicais livres, presença de radiossensibilizantes, DNA de
�ta simples ou dupla, composição de bases nitrogenadas, associação dos ácidos nucleicos com proteínas,
mecanismos de reparo de danos
● Radioprodutos em ácidos nucleicos
- Geração de sítios apirimidínicos e apurínicos
- Alterações estruturais nas bases nitrogenadas ou desoxirribose
- Quebras de pontes de H
- Rupturas de cadeias polinucleotídicas (simples, duplas)
- Agregados moleculares: ligações intramoleculares e intermoleculares (DNA-DNA, DNA-proteína)
● Radioprodutos em proteínas
- Pode levar a alterações estruturais e funcionais, inativando a proteína
- Pode ocorrer de forma direta ou indireta
- Alterações radioinduzidas em aminoácidos: desaminação, adição de radicais OH, perda de grupamento sul�dril
Efeitos moleculares e celulares das radiações ionizantes
→ Interação da radiação em nível celular e tecidual
● Quando ocorre alteração de grande número de moléculas terá um efeito biológico signi�cativo
● Exceto quando ocorre no DNA, que se for modi�cado podemos ter um efeito signi�cativo
● Curva de sobrevivência celular: células em meio de cultura para ocorrer a multiplicação celular, quando um agente
químico ou físico é introduzido nessa cultura, pode levar a alteração ou não de processos celulares (síntese proteica,
duplicação do DNA). Esses processos necessitam de técnicas para serem observados, então a morte celular foi usada
como marcador (se a célula não se duplicar, então signi�ca que a célula morreu)
- Fração de sobrevivência: número de células viáveis após a dose D dividido pelo número de células viáveis
antes da dose D
● A curva de sobrevivência: vai submetendo as células a doses crescentes de radiação e calcula o número de células
viáveis
- Quanto maior a dose de radiação que a célula é exposta, maior será a chance dela ser inativada
- Morte celular = incapacidade de divisão celular e formação de colônias (bactérias)
→ Radiossensibilidade: é a sensibilidade a radiação ionizante
● Células que se dividem mais e são menos diferenciadas sofrem maior radiossensibilidade (Lei de Bergonie e
Tribondeau)
- Células musculares < neurônios < células do tecido ósseo < células do tecido conectivo < células epiteliais <
eritrócitos, granulócitos < linfócitos
- O lado bom disso é que as células tumorais são mais radiossensíveis, mas o lado ruim é que tecidos normais,
como medula óssea são radiossensíveis e se �zesse radiação nelas, iria eliminar as células tumorais e as
células saudáveis
Fatores que alteram a resposta celular às radiações
→ Oxigênio (in�uência direta): a presença do oxigênio leva a formação de radicais livres de maior tempo de existência, ou
seja, mais tempo para interagir com as biomoléculas
● TAO (taxa de aumento de oxigênio): dose necessária na ausência de O2/taxa necessária na presença de O2
- Inativar células na ausência e na presença de oxigênio
- Na presença de O2 = menor sobrevivência celular
- Isso explica porque tumores mais perfundidos (maior suprimento sanguíneo) são mais radiossensíveis
- Isso é importante para determinar a dose de radiação nos tumores
→ Transferência linear de energia (TLE): medida da densidade de eventos de ionização no meio
● Radiações de alta TLE:
- Partículas alfa: encurtam a largura do shoulder
- Elétrons auger: range da ordem da largura da �ta de DNA
- Elétrons de conversão interna
- Nêutrons
- Íons pesados: produzem maior número de lesões
- Mostrando que menores doses são capazes de inativar células mais intensamente
→ Fracionamento da dose: permite que as células sadias ao redor do tumor possam se recuperar da radiação ionizante
● A dose única é mais efetiva para destruir as células tumorais, porém causam mais danos ao tecido saudável
● Taxa de alta dose e dose única levam a um maior efeito biológico porém causam maior número de lesões e excedem a
capacidade de recuperação do tecido
● O fracionamento da dose é importante para gerar menor efeito letal, permitir recuperação do tecido e é importante
na radioterapia
● Dose elevada: fração de sobrevivência é menor
→ Ciclo celular
● Fase G2 e mitose: maior radiossensibilidade
● Fase S: menor radiossensibilidade
→ Radioprotetores e radiossensibilizadores: agentes químicos que podem alterar os efeitos indiretos das radiações
● Radioprotetores: diminuem a sensibilidade a radiações
- Radioterapia: proteção dos tecidos normais em pacientes submetidos a radioterapia
- Uso espacial em astronautas para proteção
- Uso militar em campos de batalha com radiação para proteger os militares
- Mecanismo de ação:
↳ São substâncias que se ligam em radicais livres para diminuir a disponibilidade desses radicais no meio:
compostos com radical sul�dril (cisteína, cisteamina)
↳ Promover hipóxia local: epinefrina, CO
↳ Ligação em sítios sensíveis aos radicais livres
↳ Bloqueio do ciclo celular na fase G1: permitem a ação das enzimas de reparo
↳ E�ciência: fator modi�cador de dose (FMD) - dose para produzir efeito com radioprotetor/ dose sem
radioprotetor. Depende do tipo celular, do estágio do ciclo celular, da TLE de radiação
● Radiossensibilizadores: aumentam a sensibilidade a radiações
- Tornam as células tumorais mais sensíveis a radiação
- Isso é importante pois pode ser utilizada uma dose menor de radiação e assim diminuir os danos aos tecidos
saudáveis
- Aparentes: agentes tóxicos efetivos quando a radiação é pouca efetiva. Ex: metotrexato
- Verdadeiros: inibem mecanismos de reparo. Ex: análogos de pirimidinas e purinas
→ Estudos em animais
● Efeitos somáticos:
- Dose letal depende da espécie animal e das condições de irradiação
- DL50/30: dose letal para 50% dos indivíduos em 30 dias
● Causa de morte: depressão do sistema hematopoiético (células muito radiossensíveis pois se multiplicam muito)
- Redução de leucócitos: infecções
- Redução de plaquetas: hemorragias
- Redução de hemácias: anemia
● Porte do animal:
- Grande: maior radiossensibilidadedevido a menor relação tecido hematopoiético/g
- Pequeno: menor radiossensibilidade devido a maior relação tecido hematopoiético/g
● Efeitos genéticos:
- Mutações genéticas em células germinativas
Efeitos das radiações ionizantes em seres humanos e no meio ambiente
Efeitos das radiações ionizantes em seres humanos
→ Efeitos estocásticos: são probabilísticos, podem ou não ocorrer
● Não possuem limiar de dose
● Efeitos hereditários:
- Desordens hereditárias, doenças hereditárias
→ Efeitos determinísticos: vão ocorrer
● Possuem limiar de dose
● Efeitos somáticos:
- Efeitos agudos: epilação, esterilidade, radiodermite, SAR (síndrome aguda da radiação)
- Efeitos tardios: catarata, câncer
→ Efeitos estocásticos (probabilísticos)
● A probabilidade de ocorrência aumenta com a dose (quanto maior a dose, mais provável de ocorrer)
● A gravidade do efeito não depende da dose
● Ausência de limiar de dose (qualquer dose, em teoria, pode causar efeitos)
● Tipos: carcinogênese, teratogênese, mutagênese
● Os efeitos são tardios: após anos de exposição
● Em geral, com as doses fracionadas tem efeito biológico menor
● Quanto maior a dose maior a frequência de ocorrência
→ Efeitos determinísticos:
● A gravidade aumenta com a dose
● Efeitos imediatos: minutos a semanas após exposição (exceto catarata)
● Apresenta limiar de dose
● Associados a doses superiores às utilizadas em radiologia ou medicina nuclear
● Agudos: esterilidade, síndrome aguda da radiação e radiodermite
● Tardios: catarata, esterilidade
● Caracterização: dose absorvida, tempo para manifestação e intensidade
→ Efeitos sobre o embrião e o feto:
● Letalidade
● Anormalidades (teratogênese)
● Efeitos tardios
● Efeitos dependem do estágio da gestação
→ Efeitos genéticos e hereditários
● Genéticos: baseados em dados de aberrações cromossômicas em humanos e animais
● Hereditários:
- Ocorrem em células germinativas (importante o pro�ssional usar protetor de gônadas)
- Efeito probabilístico
- Manifestação nos descendentes
- Causas: mutações, deleções cromossomiais
Radiações ambientais
→ É a radiação presente no ambiente, pode ser de origem natural ou arti�cial
→ Radiação de background: radiação presente no ambiente (fontes naturais e fontes arti�ciais)
→ Fontes naturais de radiação:
● Raios cósmicos
● In�uência da latitude e altitude
● Radiação terrestre: emitida por radionuclídeos presentes naturalmente no solo
- U238, U235, T232
● Radiação interna (dentro do organismo)
- Produtos do decaimento do Rn222: Po218 e Po214 (emissores de partículas alfa) e Pb214 e Bi214 (emissores
de partículas beta e radiação gama
- Aumento de 2% de risco de câncer de pulmão para cada ano de exposição
→ Fontes arti�ciais de radiação:
● Radiologia diagnóstica
● Medicina nuclear
● Radioterapia: não é levada em consideração
● Produtos de consumo
● Outros: ciclo do combustível nuclear, exposição ocupacional, testes nucleares
→ Populações expostas a níveis não usuais de radiação ionizante:
● Sobreviventes das bombas atômicas: hiroshima e nagasaki
● Radiologistas, enfermeiras e tecnologistas do início do século XX: equipamentos e pro�ssionais sem proteção de
chumbo
- As normas de proteção foram após a II guerra mundial
- Maior incidência de leucemia
● Mineradores: inalação de partículas com material radioativo
● Trabalhadores da indústria de tinta contendo Ra226
● Pacientes em radioterapia
● Pacientes em radiologia diagnóstica
● Testes nucleares
● População residente em áreas com alta radiação de background: Guangdong (China), Kerala (Índia)
● Viagens aéreas e espaciais: raios cósmicos
● Acidentes nucleares
Proteção radiológica
→ Grandezas e unidades em proteção radiológica
● Dois tipos: atividade e dose
● Atividade: relacionada com a quantidade de material radioativo em uma amostra
- Unidade o�cial: Bq (becquerel)
- Unidade usual: Curie (Ci)
● Dose: pode ser avaliada através das grandezas (exposição, dose absorvida, dose equivalente, dose equivalente
efetiva)
● Exposição: capacidade da radiação X ou gama de produzir ionizações no ar
- Unidade o�cial: Coulomb/kg (C/kg)
- Unidade usual: roentgen (R)
● Dose absorvida: válida para todos os tipos de radiação ionizante e meio material absorvedor
- O�cial: gray (Gy)
- Usual: rad
● Dose equivalente: grandeza que considera fatores como tipo de radiação, energia e distribuição de energia no tecido,
para avaliação de possíveis danos biológicos
- O�cial: sievert (sv)
- Usual: rem
● Dose equivalente efetiva: grandeza introduzida para redução de riscos de efeitos estocásticos
- Risco da irradiação de corpo inteiro = risco da irradiação localizada (órgão)
→ Princípios da proteção radiológica
● Objetivos: proteção do indivíduo, dos seus descendentes e da humanidade
● Princípios básicos: otimização, justi�cação e a minimização
● Justi�cação: se os efeitos desejáveis forem maiores que os riscos é uma justi�cativa para uso
● Minimização: limites de dose
- LAMA (limites de dose anuais máximos admissíveis): dose < LAMA = riscos aceitáveis
- Em situações normais: exposição ocupacional, exposição do público, em situações acidentais
- Limites primários
- Limites secundários: quando a veri�cação direta dos limites primários não é praticável
↪ Dose equivalente profunda, super�cial e limite de incorporação anual
- Limites derivados:
↪ Para irradiação externa: Função do tempo gasto anualmente para realização de tarefas
↪ Para contaminação de superfície: estabelecido em termos de quantidade de material radioativo permitido
em superfícies, roupas e pele
↪ Para contaminação do ar: concentração no ar derivada (concentração no ar inalada que resultará no limite
de inalação anual)
↪ Mulheres com capacidade de procriação, mulheres grávidas, estudantes, estagiários e visitantes
- Otimização: princípio ALARA
↪ Utilizar da melhor forma possível aquela amostra radioativa
↪ A dose de radiação deve permitir alcançar o objetivo
→ Modos de exposição às radiações ionizantes:
● Riscos: propriedades físicas da fonte, tempo de exposição, distância fonte-indivíduo, blindagem
● Tipos de fontes: equipamentos emissores de raios X, aceleradores de partículas, reatores nucleares, amostras
radioativas (seladas, abertas)
● Exposição externa: muito signi�cativa para radiação X, gama, elétrons, nêutrons, prótons e íons
● Exposição interna: fatores que determinam a dose (tipo radionuclídeo, atividade, via de contaminação, forma
química, idade)
→ Medidas para proteção radiológica: depende do tipo de fonte (selada, aberta), atividade, energia da radiação, modos de
exposição
● Proteção contra irradiação externa: redução da dose equivalente, tempo de irradiação, taxa de dose (atividade da
fonte, distância, blindagem)
● Blindagem:
- Óculos plumbífero, avental cirúrgico, protetor de tireóide, avental padrão, protetor de gônadas, avental com
proteção nas costas, luvas plumbíferas
- Porta plumbífera, visor plumbífero, biombo plumbífero
● Proteção contra contaminação:
- Con�namento do material radioativo
- Isolamento e proteção do indivíduo (equipamentos de proteção individual)
- Controle de acesso
● Proteção contra inalação:
- Capelas, caixas com luvas, máscaras
● Proteção contra absorção:
- Aventais, macacões, luvas, botas
● Proteção contra ingestão:
- Não fumar, beber, comer nos locais onde se encontra o material radioativo
- Lavar as mãos após procedimentos que envolvam radionuclídeo
→ Controle de acesso a áreas restritas
● Reduzir acesso a áreas onde se armazena e utiliza material radioativo
● Acesso deve ser feito através de vestiários com pias, recipientes para coleta de roupas de proteção, instruções para
operação, monitores
→ Detecção e medida de radiações ionizantes
● Detectores gasosos
- Câmaras de ionização, contadores proporcionais, tubos Geiger-Mu�er
● Detectores sólidos: cintiladores
- Cristal NaI(TI), semicondutores
● Detectores líquidos: soluções cintiladoras
● Dosímetros
- Filme dosimétrico, dosímetro termoluminescente (mais usado), dosímetro fotoluminescente, câmara de
ionização de bolso (caneta dosimétrica)
→ Programase procedimentos de monitoração
● Programa de monitoração: obtenção de medidas, interpretação das medidas, registro dos dados, providências
● Individual
- Externa: dosímetros individuais (�lmes dosimétricos, dosímetros termoluminescentes)
- Interna: in vitro (urinas, fezes, secreções nasais); in vivo (contador de corpo inteiro)
● Ambiental:
- Nível de radiação: câmaras de ionização, Geiger-Mu�er
- Monitoração do ar: poeira, aerossóis, fases, contaminação de superfícies, tubos Geiger-Mu�er
● Sinais e avisos de radiação: devem ser �xados em áreas, recintos, equipamentos
- Áreas perigosas: isolamento, sinalização, monitoração
● Classi�cação das áreas de trabalho:
- Áreas livres: isentas de regras especiais
- Áreas restritas: controladas, supervisionadas (de acordo com a dose limite)
→ Procedimentos de descontaminação radioativa
● Contaminação radioativa: presença de material radioativo indesejável em um meio ou superfície
● Riscos dependem: tipo, quantidade, facilidade de transferência (contato, ar)
● Para minimizar os riscos: planejamento das atividades
● Prevenção e controle
- Prevenção: planejamento de todas as atividades, con�namento das áreas sujeitas a contaminação, controle
de acesso, programa de monitoração da contaminação
- Controle: avaliação direta (instrumentos de detecção da radiação), avaliação indireta (amostragem -
esfregaço)
→ Gerência de rejeitos radioativos:
● Rejeito radioativo é o material gerado no uso de radionuclídeos que não podem ser reaproveitados e que contêm
substâncias radioativas em quantidades que não podem ser tratadas como lixo comum
● Origem dos rejeitos:
- Institucionais: sólidos, líquidos
- Do ciclo do combustível: provenientes do ciclo do urânio, maior atividade que os institucionais, maior
variedade
- Do desmonte de instalações nucleares: material de construção contaminado, constituintes do reator
● Gerência dos rejeitos radioativos: segregação - coleta - transporte - caracterização - dispersão/ tratamento -
armazenamento - con�namento
● Tratamento dos rejeitos radioativos:
- Transformações físicas e químicas: aumento da segurança, redução de custos de transporte e disposição
�nal
- Rejeitos sólidos: compactação, incineração
- Rejeitos líquidos: neutralização, precipitação, evaporação, toca iônica, imobilização ou solidi�cação
- Rejeitos gasosos: �ltração, lavagem de gases
● Con�namento: rejeitos inaproveitáveis - con�namento em repositórios
- Repositórios: para armazenamento de radionuclídeos, metros de profundidade
- Localização: afastados, sem abalos sísmicos, distantes de rios e lagos
- Garantia de segurança: barreiras, supervisão periódica
Efeitos das radiações não ionizantes
Efeitos moleculares e celulares
→ Espectro da radiação solar
● O sol emite radiações que vão da faixa ultravioleta a faixa infravermelha
● Parte dessas radiações são absorvidas pela atmosfera, principalmente a do tipo C
→ Absorção de radiações não ionizantes pela matéria viva
● A radiação pode gerar alterações moleculares que podem:
- Ser reparadas por mecanismos de reparo
- Ter reparo incorreto podendo causar mutação, transformação e carcinogênese
- Não ser reparadas: morte celular
→ Absorção da energia da radiação ultravioleta pela matéria viva
● Temos 3 tipos de radiação ultravioleta: A, B e C
● Comprimentos de onda absorvidos:
- Ácidos nucleicos: 260 nm
- Proteínas: 280 nm
→ Efeitos diretos e indiretos das radiações não ionizantes:
→ Efeitos diretos: a energia da radiação é absorvida por biomoléculas (ácidos nucleicos, proteínas, lipídios)
● Cromóforo: molécula capaz de absorver a energia de uma radiação de comprimento de onda especí�co. Ex: DNA, RNA
● Danos causados no DNA pela absorção da radiação ultravioleta:
- Alteram estrutura primária: desoxirribose, fosfato, bases nitrogenadas (principal componente que absorve
a energia da radiação ultravioleta)
- Estruturas secundárias e terciárias: distorções na dupla hélice (quebras de pontes de H e quebras das �tas)
- Alterações na estrutura primária ⇄ alterações nas estruturas secundárias e terciárias
● Alterações:
- Dímeros de pirimidinas (uracil, citosina, timina): pode levar a alterações no processo de duplicação,
transcrição
↳ Mecanismo: fotossensibilização molecular - Absorção da radiação UV pela base nitrogenada que será
ativada (estado triplete) e pode reagir com base adjacente e formar dímero
↳ Pode levar a inativação celular, mutagênese e transformação neoplásica
- Fotoprodutos de hidratação de pirimidinas, causando mutagênese
- Ligações entre aminoácidos e bases nitrogenadas: em doses elevadas ou baixas (ligações fotoinduzidas)
- Fotoadição de bases nitrogenadas (adutos): entre bases adjacentes (mais frequente em hotspots -
mutagênese)
- Roturas de cadeias polinucleotídicas: pouco frequentes e podem causar lesão no DNA (quebra simples ou
dupla levando a fragmentação da molécula)
→ Efeitos indiretos: produto da ação de radicais livres
● Energia da radiação é absorvida pela água
● Danos no RNA causados pela radiação UV
- Semelhantes as induzidas no DNA
- Hidratos de uracil
- Ligação covalente entre citosina e tiouracil
● Danos em proteínas:
- Cromóforos para radiação UV: aminoácidos aromáticos, ligações peptídicas, pontes dissulfeto
- Alvos mais frequentes: cistina, triptofano, fenilalanina, tirosina
- Fotoprodutos: transformação
↳ Cistina -> alanina ou cisteína
↳ Triptofano -> ácido aspártico
↳ Histidina -> histamina (eritema induzido pelo UV)
- Efeitos das radiações não ionizantes em proteínas: alterações da massa molecular, alteração da solubilidade,
aumento da sensibilidade à desnaturação térmica, alterações nas propriedades ópticas, alteração da
viscosidade, alteração de propriedades antígenos, inativação enzimática
Radiações não ionizante
efeitos sistêmicos
→ Exemplos de efeitos somáticos das radiações não ionizantes
● Radiofrequência: aquecimento (terapia), absorção de fármacos (eletroporação)
● Microondas: aquecimento de tecidos profundos (terapia)
● Infravermelho: aquecimento de tecidos super�ciais (terapia)
● Visível: aquecimento de tecidos super�ciais (terapia) e ação através de fotossensibilizadores
→ A pele como alvo da radiação ultravioleta
● Penetração da radiação não ionizante na pele:
- UV: penetra na camada epiderme
- Luz visível: até o começo da derme
- IR (infravermelho): de menor comprimento vai até a hipoderme. A de maior só vai até a derme porque
interage com as moléculas de água
- A absorção da radiação não ionizante ocorre devido a presença de cromóforos especí�cos
→ Espectro ultravioleta: é uma parte do espectro eletromagnético
● Classi�cação I: UV longo (290-400 nm); UV curto (200-290 nm)
● Classi�cação II:
- UV A: 320-400 nm (envelhecimento prematuro da pele)
- UV B: 290-320 nm (câncer de pele)
- UV C: 200-290 nm (não passa a camada de ozônio, então as que utilizamos são arti�ciais)
→ Respostas do organismo à radiação ultravioleta:
● Eritema
- Imediato: resulta da liberação de substâncias (histamina, serotonina) - vermelhidão da pele
- Tardio: início 12-24 h
↳ Término: dias
↳ Formação de eritema
↳ Substâncias (histamina, PGs, bradicinina)
↳ Peroxidação de lipídios
↳ Liberação de conteúdo lisossômico
- Presença de fotossensibilizadores (furocumarina)
- Redução de eritema: inibidores de síntese de PGs, antihistamínicos, corticóides, antioxidantes (vit. C e E),
analgésicos locais, hidratantes
● Pigmentação:
- Pigmentos: carotenóides (camada córnea); melanina (melanócitos)
- Síntese de melanina: produzida pelos melanócitos
↳ Sintetizada a partir da tirosina que é convertida em DOPA - quinonas - melanina
- Indução de síntese de melanina pela radiação UV
↳ Imediata: ação do UV em precursores
↳ Aceleração da transferência de melanina para queratinócitos
↳ Tardia: após 48-72 h
- Melanina: alta e�ciência para absorção de radiação UV, captura de radicais livres
● Filtros solares:
- Fator de proteção: em relação as doses limiares eritematógenas
- Exemplos: cinamato, cânfora, salicilatos
- Substâncias opacas para UV: óxido de ferro, óxido de zinco
↳ Importantespara quem tem lupus eritematoso e por�rias
● Pigmentação induzida
- Compostos semelhantes a furocumarina
- Quinonas, aldeído mucônico
- Urucum, jenipapo
● Espessamento da pele: aumento do número de queratinócitos da camada basal
● Formação fotoinduzida de vitamina D
- Vitamina D: metabolismo do cálcio e fosfato
- De�ciência de vitamina D em crianças pode causar raquitismo e em adultos osteomalácia
- UV-B
● Envelhecimento precoce
- A radiação leva a alterações morfofuncionais da pele
↳ Na epiderme: rugas, zonas de atro�a, hipo e hiperpigmentação
↳ Na derme: hipertro�a vascular, acúmulo de polissacarídeos, elastose actínica
● Fotocarcinogênese
- Maior e�ciência para UV-B
- Trabalhadores rurais, marinheiros, pescadores
- Maior para maiores doses ou doses únicas
- Participação de fator genético
- Presença de substâncias (furocumarinas, derivados do alcatrão)
- Mecanismos
↳ Lesões no DNA (alteração no código genético)
↳ Enzimas de reparação do DNA: alterações fenotípicas
- Câncer de pele fotoinduzido
↳ Queratinócitos: carcinoma de células basais e de células escamosas
↳ Melanócitos: melanomas
→ Índice UV: medida cientí�ca internacional do nível de radiação UV emitida pelo sol
● Quanto maior o índice maior o risco de câncer de pele
● Modi�cações da resposta imune
- Capacidade antígena do DNA com fotoprodutos
- Alterações da atividade de anticorpos
- Diminuição da viabilidade de anticorpos
- Maior incidência de tumores fotoinduzidos em indivíduos imunodeprimidos
● Reações fotossensibilizadas
- Fototoxicidade: furocumarinas, por�rinas (citocromo C, cloro�la…)
- Fotoalergia: sulfas, fungicidas, ciclamatos, diuréticos
● Efeitos sobre o globo ocular: dor, fotofobia, hemorragia, catarata
→ Fototerapia e terapia fotodinâmica
● Fototerapia clássica
- Infravermelho: artralgias, mialgias
- UV: raquitismo
- Visível (azul): icterícia neonatal
→ Fototerapia com lasers e LEDs de baixa potência
● Fototerapia: o agente terapêutico é uma radiação não ionizante
● Fontes utilizadas: policromáticas (lâmpadas), quase-monocromáticas (LEDs), monocromáticas (lasers)
● Fototerapia com fontes de baixa potência
- Fotobioestimulação
- Componentes: radiação não ionizante e fotoaceptor (possui absorção especí�ca)
- Mecanismo: fóton -> molécula alvo (fotoaceptor) -> molécula alvo ativada
- Exs: laser terapêutico, cluster de LEDs terapêuticos
→ Fotobiomodulação
● Ação da radiação na cadeia respiratória
● Mecanismo: o fotoaceptor estaria dentro da mitocôndria e absorve a radiação o que potencializa processos
oxidativos na mitocôndria (aumenta ATP e radicais livres)
- Esses processos passariam por vias de transdução de sinal o que gera alterações moleculares e outros
processos responsáveis pela resposta celular a essa radiação
→ Efeitos biológicos da fotobiomodulação
● Moleculares: aumento da síntese de ATP, DNA, RNA e proteínas; alteração do potencial de membrana mitocondrial
● Celulares: prevenção da apoptose, proliferação celular, migração celular, aderência celular
● Sistêmicos: alívio da dor, efeito anti-in�amatório, tratamento de feridas
→ Terapia fotodinâmica: o efeito desejado é morte celular
● Terapia antimicrobiana - azul de metileno
● Terapia antineoplásica - protopor�rina
● Mecanismo: fóton -> molécula alvo (fotossensibilizador) -> molécula alvo ativada
OBS: na fototerapia a intenção é regeneração celular e na fotodinâmica é morte celular