Radiobiologia 2º prova resumo

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Radiobiologia resumo
- Efeitos biológicos da radiação	
Efeitos diretos: radiação é absorvida por moléculas importantes no metabolismo.
Efeitos indiretos: formação de radicais livres por modificações da molécula de água. (Reduzem pH do meio, desnaturam proteínas, alterações enzimáticas).
O processo de ionização ao alterar átomos, po- Efeitos estocásticos:
 de alterar a estrutura das moléculas que os con- São efeitos que independente
 tém. Efeitos de radiação dependem da dose, ta- da dose, causam efeito. E ao 
 xa de dose, tempo de aparecimento, fracionamen- aumentar a dose, a probabili-
 to de de ocorrência aumenta.
 Um exemplo desse efeito é o câncer (leucemia).
Efeitos determinísticos
São efeitos causados por irradiação total ou localizada de um tecido, causando grau de morte celular não compensado por reparo. Possui limiar de dose. São produzidos por doses elevadas. Ex: eritema, descamação seca etc.
 Efeitos somáticos
Do ponto de vista biológico 
 Efeitos genéticos (hereditário) 
Efeitos somáticos
 Surgem do dano nas células do corpo e o efeito aparece na própria pessoa irradiada.
Efeitos hereditários
 Efeitos que surgem no descendente da pessoa irradiada, por conta de radiação nos órgãos reprodutores. De caráter acumulativo e independe da taxa de absorção da dose.
Efeitos imediatos e tardios
 Os primeiros efeitos que ocorrem em poucas horas após a radiação são denominados efeitos imediatos. Se doses forem muito altas, haverá prevalência dos efeitos imediatos. Efeitos que aparecem anos depois são chamados efeitos tardios (câncer). 
Quando uma pessoa é exposta a radiação ionizante, nos locais atingidos surgem muitos elétrons e íons livres. Uma grande parte dessa energia produz excitação de átomos e moléculas, que pode ser dissipada no processo de deexcitação sob forma de prótons. 
A reação de um indivíduo à exposição de radiação depende de diversos fatores:
 
 Quantidade total de radiação recebida.
 Textura orgânica individual.
 Intervalo de tempo durante o qual a quantidade total de radiação foi recebida.
 Quando ocorre lesão do DNA, ele possui mecanismos de reparo para que esse DNA seja restaurado. Se não ocorrer reparo ou um reparo errôneo, o DNA é mutado e pode sofrer apoptose ou se transformar em uma célula mutada viável. 
 A célula mutada viável então pode ser uma célula somática ou célula germinativa. A célula somática causará então problemas no indivíduo afetado (catarata, malformações, indução ao câncer) enquanto que as células germinativas transmitem para os descendentes.
 MECANISMOS DE REPARO DO DNA
 Mecanismo de fotorreativação enzimática
 Quando o DNA é exposto à radiação ultravioleta, ele forma dímeros de pirimidina. Existem mecanismos em que esses dímeros são desfeitos. Um deles é o mecanismo da fotorreativação em que enzimas, principalmente a fotoliase, quebram esses anéis e refazem as bases pirimídicas individuais. Enzima ativada pela luz azul.
 Enzima reconhece e se liga ao dímero
 Absorção de luz fornece energia para converter o dímero de pirimidina em monômero
 A enzima se dissocia do DNA
 Reparo de bases alquiladas
 A principal base afetada pelos agentes alquilantes é a guanina. Na E. coli, uma enzima que tem o papel de remover o grupamento metila que causa a mutação é a O6-metilguanina-metiltransferase.
 Reparo por excisão de bases
 Ocorre quando a base defeituosa é clivada e removida, e então ocorre uma nova reposição da base correta pela DNA polimerase. Normalmente, endonucleases clivam e exonucleases removem. O dímero de pirimidina também pode ser quebrado nesse reparo.
 Reparo por excisão de nucleotídeos
 Reconhecimento da lesão por complexo multienzimático
 Incisão da fita normal em ambos os lados da lesão
 Excisão do segmento contendo lesão
 
 Síntese de um novo segmento de DNA, através da DNA polimerase
 Ligação da molécula de DNA pela DNA ligase
 Reparo de bases malpareadas
 Sistema de correção de erro, em que esse sistema percorre o DNA à procura de erros (bases malpareadas).
 Recombinação homóloga
 É uma restauração pós replicativa, ou seja, lesões que não foram reparadas pela excisão. Existe uma série de enzimas de recombinação. Essas enzimas vão trocar fitas. Ela copia a área que está faltando da fita com GAP. Há uma permutação de fita, e essas então vão servir de molde.
 
 Sistema SOS
 Se a recombinação não funcionar, há o sistema SOS. Ele conta com um conjunto de genes que mandam informações para células. Ele bloqueia informação até que haja reparação. Se o sistema SOS não funcionar, ocorre apoptose celular.
 ALTERAÇÕES CROMOSSÔMICAS
 Podem ser analisados os níveis de radiação por meio de cromossomos dicêntricos, anéis, fragmentos, micronúcleos, deleção, ensaio do cometa. O cromossomo dicêntrico é o padrão ouro da dosimetria biológica pode-se dizer precisamente qual a dose que o indivíduo levou.
Cromossomo dicêntrico cromossomo que possui 2 centrômeros.
 Normalmente, um cromossomo possui apenas 1 centrômero. Com a absorção da radiação, ocorrem quebras na extremidade, e essa quebra faz com que haja uma ligação entre esses cromossomos, formando um único cromossomo com 2 centrômeros. Fragmentos normalmente são encontrados próximo aos cromossomos dicêntricos. Esses fragmentos podem formar anéis.
Micronúcleos são vistos em alterações causadas por radiação, mas não é encontrado somente em processos por radiação.
 Deleção, teste do cometa não são específicos para analisar a radiação. Por que são utilizados?
 Porque é necessário fazer triagem. No caso de um acidente, precisa-se de testes mais rápidos. Se teste do cometa deu alteração, já encaminha a pessoa para contagem de dicêntrico.
 Quando o DNA é exposto à radiação, pode haver letalidade celular, envelhecimento celular, malformação ou até mesmo surgimento do câncer.
+ RADIOSENSÍVEIS – Linfócitos Em uma cultura celular, se estimula os linfócitos através de divisão celular. Fitohemaglutinina estimula divisão celular dos linfócitos. Esse estímulo dura até 48 horas. Após 48 horas se utiliza uma substância para bloquear a divisão celular. Goteja-se a lâmina para análise dos cromossomos a 1 metro de distância, para que os cromossomos se espalhem. Normalmente se contam 1000 metáfases.
 Linfócitos possuem condições in vitro semelhantes a in vivo. São considerados dosímetros biológicos. São facilmente coletados.
 LET - quantidade de energia depositada na matéria por comprimento de trajeto.
 Micronúcleo é semelhante ao núcleo principal, sendo menor. Pode se separar do núcleo e a origem do micronúcleo se dá pela perda de vários fragmentos, quebra e troca de cromossomos e perda de cromossomos. Bons indicadores desde que já saiba qual a exposição.
 O ensaio do cometa é extremamente eficiente, servindo para detectar lesões do DNA e, além disso, pode detectar o reparo. Após irradiação de uma amostra, se faz um ensaio do cometa e analisa quanto de dano foi feito. Após 24 horas, faz uma análise para ver se o dano continua ou não, analisando dessa forma se o mecanismo de reforma deu certo ou não. 
 O ensaio do cometa é uma eletroforese (micro eletroforese). Utiliza-se lâmina microscópica: sefaz um sanduíche de lâmina, acima dela gel de agarose sendo misturada com a amostra. Para cada amostra pode haver uma curva que cabe 10 lâminas e fica imersa em uma solução tampão, e deixa correr. Após a corrida, as células são então separadas. As células parecem em forma de “cometa”. 
 Existe uma amostra controle, onde não se analisa dano. Em outros, o dano é mostrado pelo núcleo e sua fragmentação. Quanto maior o dano, maior fragmentação do DNA, maior “cauda”. 
 Principal vantagem do teste é a quantidade de células reduzidas que precisa contar. Precisa de coleta mínima. Avalia-se também apoptose celular. 
 SÍNDROME AGUDA DA RADIAÇÃO
Intoxicação local e geral do organismo por energia ionizante, causando cefaleia, enjoo, anorexia, vertigem, taquicardia, arritmias, leucopenia, trombocitopenia, edema, hipopotassemia, amigdalites, faringites (por diminuição da defesa).	 
*Os linfócitos fogem a regra da radiossensibilidade porque se diferenciam.
Dose é a quantidade total de radiação emitida. Taxa de dose é certa quantidade distribuída ao longo do tempo.
Dose acumulada é o processo em que as doses se somam com o tempo, trazendo efeitos tardios. Ex: um trabalhador que recebe doses semanais.
RADIOTERAPIA 
Medula óssea
Trombocitopenia, anemia, granulocitopenia, redução da eritropoese. Lesões são proporcionais a dose.
Tecido linfático
São altamente sensíveis. São destruídos após doses de 400r e 600r
Sangue periférico
O primeiro processo é a destruição de linfócitos, sendo um indicador dosimétrico. Redução de eosinófilo, neutrófilos, basófilos.
Testículos
Podem ser alterações reversíveis e irreversíveis. Espermatozoide resistente e células germinativas sensíveis. Pode causar esterilidade, morte de espermatócitos. 
Ovários
Esterilidade por redução dos folículos germinativos, indução de blastomas. 
Pele
Dermatite aguda, ulcerativa, perda de pelos, pigmentação, blastomas.
Trato gastrointestinal
Gastrites, enterites, enterocolites hemorrágicas e ulcerativas. Descamação do epitélio da mucosa.
Pulmão
Atrofia pulmonar e insuficiência respiratória.
SNC
Radio resistente. Não são analisadas alterações drásticas.
 Radioterapia
 A radioterapia é uma forma de tratamento que pode ser aplicado pela teleterapia (fonte de radiação externa, colocada entra 80 e 100 cm, utilizando dose fracionada. ex: na radiocirurgia estereotáxica) ou pela braquiterapia (a fonte fica a uma curta distância, em contato ou até mesmo implantada na região)
 Radioterapia curativa
 Principal modalidade de tratamento e visa manter cura. Utiliza-se dose máxima que pode ser aplicada.
 Radioterapia paliativa
 Controle local do tumor primário ou de metástase, com dose aplicada menor do que dose máxima permitida.
 Radioterapia pré-operatória 
 Reduzir tumor e facilitar procedimento operatório. Dose total aplicada menor do que a dose máxima permitida.
 Radioterapia pós-operatória
 Principal modalidade do tratamento do paciente. Finalidade de esterilizar focos microscópicos de tumor.
 Radioterapia anti-álgica
 Radioterapia paliativa com ação álgica. 
 O controle local de um tumor se dá pelas células clonogênicas no início do tratamento. Quanto maior o número de células, maior é a dose de radiação necessária. Uma vez que o tumor é diagnosticado, há levantamento de histórico clínico do paciente e em seguida é escolhida a terapia que vai depender da profundidade do tumor. Tendo finalidade exclusiva, todo o volume tumoral é englobado, até mesmo o tecido normal ao redor.
Teleterapia Braquiterapia (altas doses)
 Aceleradores lineares podem emitir raios Intracavitária, intersticial, endoluminal. 
X, feixe de elétrons com várias energias. Pode ser implante temporário ou perma-
 Múltiplos tratamentos com um equipa- nente. Braqui libera dose tumoricida ao
mento. Colo e tecidos para-cervicais. BADT e 
 BBTD. Aplicador Fletcher-suit.
 Colimadores são utilizados quando se deseja proteger regiões e órgãos críticos. Normalmente são de chumbo.
 Aplicações geralmente são diárias, obedecendo intervalos. Altas doses de radiação podem atingir tecidos normais, causando efeitos colaterais.
 Órgãos mais afetados pela braquiterapia: retossigmóide, bexiga, intestino delgado. Pode causar diarreias, cistite, procite, retites, fístulas reto-vaginais, ulceração de bexiga.
 Radioproteção
 São necessárias medidas preventivas à radiação, com objetivo de proteger pacientes, profissionais e público. Foi formado então normas de radioproteção. A taxa de exposição máxima permissível é de 0,3 R/semana ou 15rem/ano.
 A dose média anual não deve exceder 20 mSv.
Principais organizações: ICRP (International Committee on Radiological Protection), IAEA (International Atomic Energy Agency), ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear)
 Princípio da justificação: qualquer atividade envolvendo radiação deve ser justificada e produzir benefícios. Ex: adição de materiais radioativos em produtos de uso doméstico é proibida.
 Princípio da otimização: As exposições à radiação devem ser baixas nos projetos de instalações que processem ou utilizem materiais radioativos. ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Utilizada quando emprega-se menor dose possível sem perder qualidade da imagem.
 Princípio da limitação da dose individual: As doses individuais não devem exceder os limites anuais. (Para trabalhadores expostos à radiação e público em geral.)
 Nenhum trabalhador deve ser exposto sem que seja necessário, tenha conhecimento aos riscos biológicos e esteja treinado para desempenho de suas funções. Além do mais, gestantes não devem trabalhar em áreas controladas e menores de 18 também não devem ser trabalhadores sujeitos a radiação.hau
 
 Tempo- Taxa de dose é diretamente proporcional ao tempo 
 que ela permanece na área. Dose= taxa X tempo.
Cuidados da Distância – Maior distância, menor dose.
Radioproteção Blindagem- A escolha de material de blindagem depende do 
 tipo de radiação.
 Colimadores, biombos, aventais, óculos de proteção são utilizados para minimizar 
os efeitos da radiação. O chumbo é o elemento mais empregado.
 ÁREA SUPERVISIONADA
 (Dose efetiva anual não pode ultrapassar 3/10 do limite anual)
 ÁREA LIVRE ÁREA CONTROLADA
(Local isento de regras especiais) (Dose efetiva excede 3/10 do limite)
 ÁREA RESTRITA
 (Local de trabalho sujeito a regras especiais de segurança)
Fórmulas: 
Tempo Dose = Taxa x Tempo
Distância 
Proteção radiológica do trabalhador:
 Manter distância da fonte, localização do operador, imobilização de pacientes realizada por acompanhante com acessório de proteção, utilização de dosímetro pessoal, exames médicos periódicos. Além disso, os exames radiológicos só podem ser feitos com prescrição médica, devem ser feitos usos de colimadores luminosos, a dose-pele deve ser a menor possível, deve-se proteger as gônadas. 
 Fantoma (Phantom) é um composto de esqueleto humano natural em que se acomodam dosímetros termoluminescentes.
 Se a pele for contaminada, o ideal é remover completamentea contaminação. Devem-se lavar com água corrente e sabonete neutro as mão e pele. Cabelos contaminados devem ser lavados várias vezes com xampu e grande quantidade de água. Roupas contaminadas devem ser colocadas em saco plástico para que não seja disseminada.
 Mamografia
 Foi introduzido nos anos 60 a xeroradiografia que diminuía a taxa de dose e trazia detalhes na imagem. O primeiro mamógrafo brasileiro foi desenvolvido por Charles Gros.
 A mamografia é uma forma de detectar neoplasias mamárias, possuindo baixa dose de irradiação. Um mamógrafo é um aparelho de radiografia adaptado que produz raios X de baixa energia. Analisa microcalcificações, sensibilidade e normalmente reduz de 20 a 25% mortalidade. Ultrassonografia é uma avaliação complementar que possui equipamento dependente. A ressonância magnética tem alta sensibilidade, sua morfologia é mais funcional.
 O aparelho de mamografia possui: Console de controle, disparador remoto, subsistema de voltagem, proteção de vidro, suporte de filme, compressor, cone de delimitação de campo, colimador de feixe primário. O filtro de molibdênio é mais indicado para pacientes idosas, enquanto que o filtro de Rhodium é mais indicado para pacientes jovens. O mamógrafo possui braço em forma de C.
 Utiliza-se kV baixa e mAs mais alto.
A compressão é necessária para que a mama fique com uma espessura uniforme, proporcionando maior qualidade e homogeneidade da imagem.
 Um mamógrafo possui um anodo rotatório em seus tubos de Raio X de molibdênio ou rhodium. A técnica utiliza baixa tensão, garantindo que as energias dos fótons se mantenham em 15 e 22 kV e altos mAs, obtendo alto contraste.
 Bi-rads: Organização do laudo.
 Método de Eklund: utilizado para deslocar implantes.
 Irradiação de alimentos
 A irradiação de alimentos auxilia na conserva de alimentos, reduzindo perdas naturais causadas por processos fisiológicos ou reduzindo microorganismos, parasitas e pragas. São bons para o consumidor. 
 Só pode ter como objetivo reduzir risco de doenças de origem alimentar por destruição dos MO (por conta da alteração da estrutura molecular), retardando processos de deterioração.
 O processo de irradiação consiste no alimento embalado sendo submetido a uma quantidade controlada de radiação.
 Radurização: Alimento é submetido a doses baixar. Reduz tempo de maturação natural de frutas e verduras.
 Radiopasteurização ou radiciação: utiliza-se doses intermediárias para controlar bactérias e fungos.
 Radapertização: alimento é exposto a doses maiores. Previne decomposição e toxicidez de origem microbiana.
 Os nêutrons possuem alto poder de penetração, não sendo utilizados para irradiação de alimentos porque podem deixar os alimentos radioativos. Raios X são menos penetrantes que radiação gama.
 Na rotulagem, deve ser dito que o alimento foi irradiado.
 Produção de energia nuclear e acidentes nucleares
 Energia é a capacidade de realizar trabalho, estando associada à capacidade de produção de ação. Existem tipos, como energia cinética, energia potencial, energia térmica, energia química, solar e eólica e energia nuclear.
 A energia nuclear é a energia proveniente da fissão de núcleos de átomos. Na fissão nuclear, o núcleo do átomo se subdivide em várias partículas. NÃO É RENOVÁVEL, mas é considerada mais limpa do que queima de combustíveis fósseis.
 No reator existe o vaso de pressão, barra de controle, pressurizador, gerador de vapor e vapor, além disso, existe o elemento combustível e a bomba principal de refrigeração do reator. O vapor sai pela turbina.
 Tem como efeito positivo: possui maiores reservas do que os combustíveis fósseis, não contribui com o efeito estufa, menor área para produção.
 Porém, possui altos custos de construção, podem ser utilizados para construção de armas nucleares, acidentes com liberação de elementos tóxicos radioativos.
Chernobyl: Maior acidente nuclear causado por problemas técnicos em um dos reatores. Construção (mal feita) de um sarcófago para impedir liberação de material radioativo.
Goiânia: Acidente com Cs-137. Foi pego um material com Césio em um lixão, após despejo radiológico. Diversas pessoas tocaram e obtiveram doenças.
Fukushima: Causado por terremoto seguido por tsunami que causaram vazamento na usina. Ocorreram 3 explosões. Seus efeitos ocorrem até hoje.