RESUMO A PARTIR DA APOSTILA

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RESUMO A PARTIR DA APOSTILA
As lesões observadas após a exposição de organismos às radiações são conseqüências de eventos primários, que consistem em modificações produzidas em um ou mais tipos de moléculas, denominando-se radiolesões as produzidas pelas radiações ionizantes e fotolesões as produzidas pelas radiações não-ionizantes.
A energia de uma radiação pode ser transferida para o DNA, modificando sua estrutura, o que caracteriza o efeito direto. Em muitas situações, entretanto, esta energia é transferida para uma molécula intermediária (água, por exemplo) cuja radiólise acarreta a formação de produtos altamente reativos, capazes de lesar o DNA; este é o efeito indireto das radiações. Na maior parte das situações os dois efeitos coexistem.
Uma forma de diferenciar efeitos diretos de indiretos é o chamado teste de diluição, que consiste em irradiar com a mesma dose D de radiações ionizantes soluções aquosas de uma enzima ou de outra molécula em diferentes concentrações. Outra forma consiste em irradiar preparações congeladas e comparar os resultados obtidos a 37°C. O congelamento reduz a mobilidade dos produtos de radiólise da água e, consequentemente os efeitos indiretos, sem alterar os diretos. O extrato de levedura é um exemplo de substancia que interage com os produtos de radiólise da água.
Radical livre é um átomo ou molécula que possui elétrons desemparelhados, que lhe asseguram enorme reatividade química. Um radical livre pode ou não possuir carga elétrica. Os radicais mais importantes são o hidroxil e o hidrogênio, devido seu alto poder reativo.
É importante ressaltar que os radicais formados em presença de oxigênio são cerca de 3 vezes mais oxidantes que os radicais OH.
O radical HO2 (um dos radicais formados em presença de oxigênio) pode interagir com uma macromolécula e modificar sua extremidade livre, peroxidando-a e, consequentemente, impedindo sua posterior regeneração; processos desta natureza costumam justificar o aumento da inativação quando a irradiação é feita em meio oxigenado (efeito oxigênio).
O oxigenio no estado singleto pode acarretar lesões em macromoléculas.
Nos últimos anos, grande atenção tem sido dada ao papel biológico das EAO, uma vez que elas são também formadas durante o metabolismo celular, desempenhando ações importantes em fenômenos como a resposta imunitária, a reação inflamatória, a peroxidação de lipídeos e a produção de quebras ou alterações estruturais em cromossomos, além de estarem implicadas em processos como a mutagênese, o envelhecimento e a cancerização.
Embora quase sempre existam mecanismos de reparação funcionantes contra as lesões provocadas por agentes genotóxicos, eles não conseguem eliminar todos os danos produzidos, o que leva ao acúmulo progressivo de lesões durante a vida. Portanto, após os 60 anos o risco de desenvolvimento de neoplasias malignas é maior.
As defesas contra esses agentes ativos de oxigênio são basicamente os aceptores inespecíficos, que competem com as macromoléculas de preparação irradiada protegendo-as, e os aceptores específicos, que interagem somente com determinadas espécies de radicais livres.
Vitamina A -> potente captador de radicais livres, reagindo diretamente com radicais peróxidos.
Vitamina C -> atua diretamente sobre os radicais superóxido e hidroxil.
Vitamina E -> protege principalmente as membranas celulares.
Catalase -> sua função é catalisar a reação de dismutação do peróxido de hidrogênio em água e oxigênio molecular.
Superóxido dismutase -> acelera a dismutação do radical superóxido em peróxido de hidrogênio.
Glutationa peroxidase -> degrada a maior parte do peróxido de hidrogênio e o transforma, em presença de glutationa reduzida, em água e glutationa oxidase.
Grande parte dos efeitos das radiações no DNA é conseqüência de lesões provocadas nas bases nitrogenadas. A irradiação do DNA pode acarretar a eliminação destas bases, gerando sítios apurínicos ou apirimidinicos (sítios AP). Estes sítios podem se originar do ataque da desoxirribose pelos radicais livres ou da interação destes com a própria base, e são análogos aos produzidos pelo calor, pelos ácidos ou pela atuação de glicosilases. Estes sítios não acarretam diretamente no rompimento da cadeia fosfodiéster, mas produzem fragilidades na região onde são formados. Assim, o DNA pode se romper nos locais onde existem tais sítios, se incubado em pH alcalino.
As radiações podem causar diversos efeitos em cadeias polinucleotídicas, como a quebra de pontes de hidrogênio, a rotura da cadeia fosfodiéster e as ligações cruzadas.
O rompimento de algumas pontes de hidrogênio pode ocorrer em regiões nas quais a cadeia nucleotídica tenha sofrido roturas e as ligações cruzadas entre as moléculas de DNA se processam.
A partir disso, é sabido que a absorbância do DNA, em hélice dupla é cerca de 30% inferior ao que seria previsto pela sua composição química, o que constitui o efeito hipercromico. Logo, quando ocorrem rompimentos de pontes de hidrogênio, o coeficiente molar de extinção deve aumentar, embora em muitos casos este acréscimo possa ser mascarado pela radiólise das bases, fenômeno que leva à destruição de seus cromóforos. E, à medida que aumenta a dose aplicada, a absorbância diminui, em conseqüência da radiólise das bases.
A irradiação de moléculas de DNA pode acarretar o rompimento de pontes de hidrogênio, o que acarreta aumento da absorbância e redação da temperatura de fusão.
A temperatura de fusão do DNA irradiado é inferior à do DNA não-irradiado.
Rotura simples consiste na quebra de uma das cadeias de DNA. Rotura dupla é quando ocorre a quebra das duas cadeias de DNA, em pontos diametralmente opostos. Uma molécula com uma rotura simples mantém sua estrutura em dupla hélice. As roturas simples são bem mais freqüentes que as duplas, porém, elas podem ser reparadas por mecanismos enzimáticos intracelulares, enquanto as segundas só o são eventualmente.
A ultracentrifugação em gradientes é um dos métodos que permite analisar a formação de roturas no DNA, visto que fragmentos de moléculas aparecem em frações mais afastadas no fundo do tubo que as moléculas integras.
Uma das formas de romper todas as pontes de hidrogênio consiste na utilização de gradientes alcalinos de sacarose. Mas este procedimento pode conduzir a erros, pois alguns tipos de radioprodutos podem acarretar fragilidade da cadeia polinucleotídica, de tal forma que esta se rompe quando tratada com álcalis. Portanto, para eliminar este problema, existem os gradientes de formamida, que são acrescentados ao tampão no qual a sacarose é dissolvida, em pH neutro, o que permite o rompimento das pontes de hidrogênio sem sensibilizar os sítios álcalis.
A inativação celular radioinduzida é conseqüência da formação de vários tipos de radioprodutos.
As lesões produzidas pelas radiações ionizantes nas moléculas de ácidos nucléicos são as principais causas da inativação radioinduzida de células e organismos.
As pirimidinas são mais sensíveis que as purinas à lesões.
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As moléculas de DNA absorvem com maior intensidade na região entre 240 e 280 nm.
A maior parte dos danos fotoinduzidos impede a transcrição da informação genética no RNA mensageiro e bloqueia a replicação semiconservativa. Um único dano no DNA pode acarretar a inativação celular.
As purinas, quando irradiadas em solução, mostram-se bastante resistentes, mais que as pirimidinas. Portanto, as bases pirimidínicas constituem o principal sítio de lesões fotoquímicas.
Os principais fotoprodutos do DNA são: dímeros de pirimidinas; hidratos de bases pirimidínicas; ligações entre bases pirimidínicas e aminoácidos; e produtos de fotoadição.
Para a identificação dos fotoprodutos e a determinação da freqüência com que ocorrem diversos métodos foram desenvolvidos, tais como: 
- as análises espectrofotométricas, que acarretam modificações do espectro de absorção, onde o aparecimento de um novo pico no espectro de absorção do DNA serve como indicador do surgimento de fotolesões;- as análises cromatográficas;
- o tratamento com enzimas, onde a probabilidade de ocorrência de roturas duplas é muito pequena, pois exigiria a presença de dímeros nas duas hélices em direções diametralmente opostas.
Certos fotoprodutos são capazes de emitir radiação de fluorescência, como é o caso de alguns adutos de pirimidinas; como a fluorescência do DNA cresce linearmente com a dose de UV aplicada, esta técnica permite a quantificação dos adutos formados no DNA.
Além disso, há ainda a dosagem radioimunológica, que torna possível a determinação bastante precisa do número de fotoprodutos existentes em uma preparação de DNA, por radioimunoensaio.
Quando uma solução aquosa de timina, no estado congelado, é exposta ao UV, ocorrem modificações do seu espectro de absorção e os dímeros de timina podem ser identificados, por diversos métodos de análise, como os principais fotoprodutos destas soluções irradiadas.
A irradiação com UV, à temperatura ambiente não provoca a formação de dímeros, admitindo-se que o congelamento favoreça a orientação das moléculas, colocando-as em posição semelhante à que elas estão quando na molécula de DNA. A irradiação, com o mesmo comprimento de onda, de uma solução de dímeros, leva à sua destruição, originando moléculas de timina, o que evidencia a fotorreversibilidade da reação.
Dímeros de timina são igualmente formados em cadeias polinucleotidicas ou em preparações de DNA.
Além dos dímeros de timina, outros podem ser formados em ácidos nucléicos, como os de uracil, citosina, citosina-timina e uracil-citosina, igualmente reversíveis.
A freqüência de aparecimento dos diversos dímeros depende da estrutura primaria do DNA.
Quando existirem moléculas com excesso de energia nas proximidades de uma cadeia polinucleotidica, podem ocorrer fenômenos de transferência de energia que levem à passagem de uma pirimidina para um estado tripleto o que constitui a fotossensibilização molecular.
A hidratação de bases pirimídicas acarreta modificações nas propriedades codificantes dos ácidos nucléicos; assim, em um sistema acelular, o acido policitidílico irradiado, além de codificar a incorporação de guanina, incorpora também adenina, o que significa estarem as citosinas lesadas codificando erradamente. Da mesma forma, o ácido poliuridílico irradiado com UV, comanda a síntese de cadeias de fenilalanina e serina, sugerindo que o uracil hidratado tem a propriedade codificante da citosina, já que a sequencia UCU comanda a incorporação de serina. Assim, é provável que os hidratos de pirimidinas formados no DNA desempenhem um papel na mutagenese induzida pelas radiações UV.
A quantidade de DNA que pode ser extraída, livre de proteínas, de células bacterianas ou de células de mamíferos diminui à medida que cresce a dose de UV aplicada.
Em células de linhagem derivada de células de câncer de colo de útero da espécie humana, a freqüência máxima de ligações fotoinduzidas entre proteínas e DNA é observada na mesma fase do ciclo celular na qual ocorre a maior fotossesibilidade, uma vez que, nestas células, esse tipo de lesão não é reparável, é possível que ele esteja implicado no processo de inativação.
A radiação UV pode acarretar a associação de bases nitrogenadas adjacentes na cadeia polinucleotídica, dando origem a fotoprodutos cujas estruturas diferem dos dímeros de pirimidinas.
O fotoproduto 6,4-timina-citosina parece desempenhar papel importante na geração de mutagenese induzida por UV, uma vez que, esta lesão é predominante nas chamadas zonas quentes de mutagenese.
Ao contrário do que acontece com as radiações ionizantes, o UV não é capaz de promover quebras no DNA em quantidades significativas. Em certas condições experimentais, entretanto, isto ocorre em freqüências elevadas. Entretanto, isto só ocorre quando as células são incubadas por algum tempo após a irradiação e, neste caso, tais quebras são devido à ação de enzimas responsáveis pela eliminação dos fotoprodutos.
O UV longo pode produzir, em moléculas de DNA, lesões análogas às causadas pelas radiações germicidas e pelas radiações ionizantes, embora o faça com eficiências diferentes e por mecanismos distintos. Assim, dímeros de pirimidinas, timina-glicóis e roturas de cadeia polinucleotídica são observados em preparações de DNA expostas ao UV longo.
As roturas provocadas pelo UV longo no DNA são dependentes de oxigênio e mediadas por fotooxidações, que conduzem a formação de EAO, verdadeiras responsáveis pelas quebras da cadeia.
Reações de fotoadição podem ser promovidas pelo UV longo e, entre elas, são particularmente importante as que ocorrem com as furocumarinas, compostos aromáticos tricíclicos, de origem natural ou sintética. Quando expostos a radiações de comprimento de onda entre 320 e 380 nm, as furocumarinas interagem com ácidos nucléicos ou com proteínas.
(VER ARQUIVO SOBRE FUROCUMARINAS)
A atividade tóxica das furocumarinas, como a psoraleína, sobre o DNA é exercida em duas etapas:
Formação de um complexo entre o ácido nucléico e o composto químico, independentemente da radiação, fazendo com que este se intercale entre pares de base nitrogenadas, sendo a reação reversível.
Irradiação do complexo com UV longo, do que resulta a fixação covalente do composto às bases pirimidínicas. Esta fixação pode ser feita em um único sítio ou em dois sítios, pertencentes a hélices opostas o que ocorre com os compostos bifuncionais.
A ação fotodinâmica constitui um tipo de reação de fotossensibilização, na qual o sensibilizador passa a um estado eletrônico excitado, normalmente tripleto, após o que transfere a energia para o oxigênio; este, no estado excitado, reage com o substrato, oxidando-o.
Quatro fatores são necessários para que o processo se realize: o sensibilizador, que absorve a energia luminosa e a transfere para um substrato; o substrato, que se oxida ao receber energia do sensibilizador; o oxigênio, indispensável na maior parte dos processos fotodinamicos e que permite a transferência de energia entre o sensibilizador e a molécula alvo; a energia luminosa, que deve ser absorvida pelo sensibilizador, para que este se excite.
A ação fotodinâmica pode também processar-se em ausência de oxigênio, quando o sensibilizador, no estado excitado, captura um próton ou um elétron do substrato, como pode ser visto nas reações abaixo.
Na maior parte dos casos, entretanto, a fotodinâmica é mediada pelo oxigênio e o sensibilizador, uma vez excitado, transfere sua energia para o O2, produzindo oxigênio singleto ou mais raramente, o radical superoxido. A excitação do oxigênio pode dar-se por transferência de elétron ou de energia.
O oxigênio singleto formado pela ação fotodinâmica é o maior responsável pelos efeitos lesivos deste tratamento, sendo sua ação normalmente exercida por adição a moléculas orgânicas não saturadas.
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As radio e fotolesões produzidas em macromoléculas podem acarretar a perda da atividade biológica destas, ou seja, sua inativação. Em experimentos visando a avaliação deste fenômeno é usual expor preparações de determinada macromolécula a diferentes doses de radiação, determinando, após cada dose, a atividade remanescente da preparação. Esta é a curva de inativação.
A perda da atividade biológica de moléculas de DNA, em conseqüência da radiação, pode ser avaliada por diversos esquemas experimentais. Um dos procedimentos emprega o fenômeno da transformação bacteriana, que consiste na possibilidade de uma bactéria, desde que esteja em um determinado estado fisiológico, conhecido como estado de competência, para capturar um fragmento de DNA do meio extracelular e incorporá-lo ao seu patrimônio genético, modificando suas características fenotípicas.
As bactérias que possuem um DNA viral incorporado ao seu cromossomo, são denominadas bactérias lisogênicas; o equilíbrio assim surgido pode ser rompido espontaneamente ou pelo tratamento das células com agentes físicos ou químicos, processo este denominado de indução lisogênica.
Células de tumores neoplásicos se dividemformando massas irregulares, o que contrasta com as células normais, que formam películas organizadas em camada única; às primeiras parece faltar uma propriedade, a inibição de contato. Aliás, a perda de afinidade entre células parece acompanhar a transformação neoplásica; assim, por exemplo, se dois fragmentos, um de fígado, outro de rim, forem tratados com tripsina e as células obtidas misturadas, em ausência da enzima, elas tenderão a se reagrupar como originalmente, isto é, formando fragmentos de tecido hepático e tecido renal, o que não ocorre com células tumorais.
Células normais apresentam inibição de contato, que consiste na parada de divisão celular quando elas se tornam confluentes, enquanto células transformadas não evidenciam este fenômeno.
A ação da hidroxiureia em uma cultura de células eucarióticas, substancia que produz dois efeitos distintos, quais sejam a inativação das células que estejam sintetizando DNA e um bloqueio ao final da fase G1; assim, após a adição deste composto, todas as células que estejam nos períodos G2, M e G1, continuarão o ciclo mitótico até o final de G1, sendo inativadas as que estejam na fase S; se a droga for então removida, todas as células iniciarão, sincronizadamente, o período S.
 (EM RELAÇÃO À GRÁFICOS)
Normalmente quando as curvas apresentam um “ombro ou patamar”, isto é, são signóides, significa que as células em questão tem sistemas de reparação funcionantes e o pequeno numero de lesões produzidas em baixas doses são reparados eficientemente, não acarretando inativação perceptível. Quando as curvas não apresentam ombro, isto é, são exponenciais, um ou mais sistemas de reparação não está atuando ou não existe nestas células e a inativação pode ser detectada mesmo para baixas doses.
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Fótons de radiação X ou gama promovem o arrancamento de elétrons orbitais, enquanto os de UV transferem sua energia para grupamentos de certas moléculas. Entre as radiações corpusculares, as formas de transferência de energia para a matéria também são distintas: os nêutrons podem provocar diversos tipos de reações nucleares, das quais resulta, por exemplo, a emissão de um próton, capaz de ionizar outros átomos que encontre em sua trajetória, ao passo que as partículas alfa e beta ionizam diretamente.
Doses iguais de diferentes radiações não produzem efeitos idênticos.
Com base nesse padrão torna-se possível definir a eficiência biológica relativa, que corresponde à relação entre a dose deste tipo de raios X necessária para produzir um determinado efeito e a dose de outra radiação produza efeito igual.
Para que uma determinada técnica radioterápica visando à destruição de um tumor seja exeqüível, é fundamental que o feixe de radiações produza efeitos mais intensos nas células tumorais que nas células normais, que as circundam; isto significa dizer que a eficiência biológica relativa para inativação das primeiras deve ser maior que para as últimas.
A irradiação de uma população celular pode ser feita em uma única exposição ou a dose ser aplicada de forma fracionada, ao longo do tempo. Na maior parte das situações, a dose fracionada produz efeitos menores que a aplicada de uma só vez, o que pode ser facilmente entendido, considerando a possibilidade de reparação de lesões durante o período decorrido entre as exposições.
Assim, por exemplo, a difusão dos radicais livres é reduzida em baixas temperaturas, do que resulta diminuição dos danos radioinduzidos.
Por outro lado, a irradiação de células mantidas em temperaturas mais elevadas que as fisiológicas pode amplificar a inativação radioinduzida. Nestas condições de hipertemia ocorrem modificações da eficiência dos processos de reparação e aumento da irrigação, causando aumento do teor de oxigênio o que facilita a formação de espécies ativas de oxigênio.
Um sistema biológico é mais radiossensível quando irradiado em presença de oxigênio que em sua ausensia, o que constitui o chamado efeito oxigênio. O primeiro trabalho relativo a este fenômeno data de 1909, tendo sido mostrado que a pele humana com reduzida irrigação sanguinea (isquemia), era mais resistente que a pele normal. Nos anos seguintes, fenômenos análogos foram verificados em diversos organismos, especialmente em relação à manutenção da capacidade de divisão celular.
A sensibilização provocada pelo oxigênio permite incluir este gás entre os agentes modificadores de dose, como são genericamente conhecidos os compostos que alteram a radiossensibilizados. A relação entre as doses necessárias para produzir a mesma amplitude de efeito em anoxia ou em atmosfera oxigenada constitui a razão de sensibilização pelo oxigênio. A presença de oxigênio não altera a amplitude dos efeitos do UV germicida, mas o faz em relação ao UV longo.
A necessidade da presença de oxigênio durante a irradiação, para que seu efeito se expresse, sugere sua atuação em vários processos, provavelmente coexistentes, quais sejam:
Modificação da natureza e da quantidade de radicais livres formados;
Favorecimento do surgimento de EAO;
Peroxidação de extremidades livres de macromoléculas quebradas pela radiação, impedindo assim sua posterior regeneração.
Quando uma determinada dose de radiação é aplicada à massa tumoral, ela deve inativar, preferencialmente, as células oxigenadas, produzindo efeitos reduzidos nas células hipóxicas, uma vez que estas são mais radiorresistentes; a inativação das primeiras facilita a difusão do oxigênio e, assim, as células hipoxicas sofrem reoxigenação.
Quando a irradiação é feita, a inativação predominante é a de células bem oxigenadas, as hipóxicas passam então a constituir a maioria das células viáveis.
A variação da pressão parcial de oxigênio nos tecidos também tem sido utilizada buscando aumentar a eficiência dos processos radioterápicos; para tal, várias técnicas costumam ser empregadas, tais como a injeção de vasodilatadores, o aumento da percentagem de oxigênio no ar inspirado ou o emprego de câmeras hiperbaricas, técnicas essas que, em alguns casos, podem ser uteis na pratica médica.
Diversos compostos químicos são capazes de modificar a resposta à irradiação de um sistema biológico, aumentando-a ou diminuindo-a, isto é, atuando como radiossensibilizadores ou como radioprotetores.
(ler página 54 da apostila)
A radioproteção química foi observada, há varias décadas, em experimentos nos quais uma solução contendo dois ou mais solutos era irradiada, sendo verificado que o efeito sobre um dos solutos era menor se ele fosse irradiado isoladamente; o fenômeno foi interpretado como conseqüência da competição de dois solutos pelos radicais livres radioinduzidos.
O grau de proteção conferido por um determinado composto químico varia de organismo para organismo, assim como depende do efeito biológico medido, da natureza da radiação empregada e da dose utilizada. O fator de redução de dose é definido pela relação entre a dose que produz um determinado efeito, em presença do radioprotetor, e a que produz efeito igual, na ausência do mesmo.
Alguns agem provocando vasoconstricção ou alterando o metabolismo celular, de tal forma que o teor de oxigênio se reduz.
Os compostos dotados de capacidade de radioproteção apresentam como característica comum, em termos de estrutura química, a presença de um grupamento sulfidril em uma de suas extremidades e um grupamento básico forte na outra, separados por não mais de três átomos de carbono.
A radioproteção química não é observada após exposição a radiações de elevada TLE, como as partículas alfa, e é reduzida após a irradiação com nêutrons. O radioprotetor só atua se estiver presente no momento de irradiação, não sendo detectadas modificações da amplitude dos efeitos se ele for adicionado após a mesma.
Os mecanismos de ação dos radioprotetores químicos são ainda bastante controvertidos. Alguns parecem provocar hipoxia. Outros são aceptores de radicais livres ou do excesso de energia armazenada por uma molécula, o que os torna aptos a reduzir os efeitos indiretos das radiações ionizantes.Talvez alguns radioprotetores possam atuar simplesmente diminuindo a velocidade dos processos metabólicos intracelulares e da própria divisão celular, propiciando mais tempo para a reparação das lesões radioinduzidas.
A radioterapia de câncer de útero encontra, como uma de suas dificuldades, a ocorrência de graves efeitos em tecidos vizinhos, como os da bexiga e do reto; estes efeitos podem ser substancialmente reduzidos se, durante a irradiação, os órgãos adjacentes forem protegidos com soluções, por exemplo de AET.
Nem todos os produtos que apresentam esta característica podem ser considerados como radiossensibilizadores verdadeiros, uma vez que: diversas drogas são toxicas para as células e, assim seus efeitos se somam aos da radiação; certas substancias reduzem a capacidade de reparação das lesões produzidas pela radiação no DNA e, assim, aumentam a inativação, embora não modifiquem a quantidade ou a natureza das lesões radioinduzidas.
Um exemplo de radiossensibilizador verdadeiro é dado por certos derivados halogenados de pirimidinas, que pode substituir a timina na cadeia polinucleotidica. A exposição do DNA contendo este análogo estrutural ao UV conduz ao aparecimento de roturas da cadeia, das quais resulta a inativação celular, fenômeno análogo ocorrendo com radiações ionizantes.
É provável que alguns radiossensibilizadores possam ampliar a formação de radicais livres, principalmente de algumas EAO, o que poderia justificar seus papeis.
Bactérias em fase estacionária são mais resistentes que em fase exponencial.
As células são bastante sensíveis na fase M, ou nas suas proximidades, a resistência é maior ao final da fase S. A fase G1 é relativamente longa, ocorre um período de radioresistencia ao seu inicio, sendo ele um período de maior sensibilidade. A fase G2 caracteriza-se por elevada sensibilidade, as vezes comparável a observada na fase M.
As células que se dividem mais rapidamente são mais radiossensiveis que as de reprodução mais lenta.
A sensibilidade ao UV aumenta a medida que cresce o teor de adenina-timina na cadeia polinucleotidica. Para radiações ionizantes, entretanto, a conclusão é oposta, ocorrendo com a citosina-guanina.
As interações do DNA com as proteínas intracelulares constituem outro fator capaz de modificar a radiossensibilidade.
Leveduras haplóides são mais sensíveis que as diplóides.
Reativação por multiplicidade corresponde a um aumento da resistência às radiações quando vários fagos irradiados infectam a mesma bactéria.
Alguns tipos de lesões podem ser revertidos diretamente, mediante a ação de uma única enzima, que desfaz a lesão produzida, restaurando a integridade da molécula de DNA. Como exemplo pode ser citada a fotorreativação.
Entre os fotoprodutos formados pelas radiações UV germicidas os dímeros de pirimidinas são os mais freqüentes, sendo os maiores responsáveis pela inativação celular.
A fotorreativação consiste na eliminação de dímeros de pirimidinas formados, no DNA, pelo UV germicida, mediante exposição das células às radiações UV de comprimentos de onda superiores a 300 nm ou à luz viável. O processo, é mediado pela enzima de fotorreativação ou fotoliase, que tem a propriedade de combinar-se, com DNA contendo dímeros de pirimidinas; quando o complexo enzima-substrato é iluminado, ele se dissocia, sendo liberados o DNA reparado e a enzima, esta podendo atuar em outros sítios nos quais ainda existam dímeros.
A fotorreativação permite não somente o aumento da viabilidade celular após exposição ao UV germicida, mas também a redução da mutagenese fotoinduzida.
A fotorreversão ocorre, por exemplo, mediante a exposição das células, previamente irradiadas com UV germicida, a comprimentos de onde situados entre 200 e 300 nm, uma vez que a união de duas pirimidinas é uma reação reversível. A desdimerização devida unicamente à exposição ao UV constitui a fotorreversão direta.
Um mecanismo de reparação independente da iluminação é conhecido como reparação por excisão. Ele admite várias vias alternativas, que podem ser agrupadas em:
Remoção da base lesada, seguida da inserção de uma base idêntica não lesada;
Remoção da base lesada, gerando um sitio apurinico ou apirimidinico, capaz de ser reconhecido por uma endonuclease, que produz uma quebra na cadeia polinucleotidica, seguindo-se a eliminação do fragmento, ressintese e ligação;
Excisão de um fragmento relativamente curto da cadeia contendo a lesão, seguida de ressintese e ligação;
Excisão de um longo fragmento de cadeia, formado por mais de 1.500 nucleotideos, seguida de ressintese e ligação.
Bases nitrogenadas lesadas pelo tratamento com um agente físico ou químico podem ser removidas pela atuação de N-glicosilases, capazes de romper a ligação entre a base e a desorribose.
É possível que, após a atuação da glicosilase, outra enzima, uma insertase, introduza uma base nitrogenada no sítio AP gerado, reparando a lesão sem modificação do conteúdo informacional, entretando, em E. Coli as insertases dependem da DNA polimerase I, o que possivelmente representa uma excisão de nucleotídeo e não um inserção direta de uma base.
Além destas glicosilases que removem diversos tipos de bases lesadas gerando sítios AP, existem algumas endonucleases que reconhecem outras bases lesadas e cortam o DNA gerando terminações que posteriormente são processadas e reparadas.
(LER DA PÁGINA 66 ATÉ 83)