EFEITOS-BIOLOGICOS-DA-RADIACAO-IONIZANTE

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANA
Dayanne Gasparin
EFEITOS BIOLOGICOS DA RADIACAo 10NIZANTE
CURITIBA
2010
EFEITOS BIOLOGICOS DA RADIACAo IONIZANTE
CURITIBA
2010
Dayanne Gasparin
EFEITOS BIOLOGICOS DA RADlAC;Ao IONIZANTE
Trabalilo de Conclusao de Curso
apresentado ao Curso de Especializa9ao em
Radiologia Odontol6gica e Imaginologia da
Universidade Tuiuti do Parana, como
requisito parcial de obten9ao de titulo de
especialista.
Orientado por: Ligia Aracema Borsato.
CURITIBA
2010
TERMO DE APROVACAO
Dayanne Gasparin
EFEITOS BIOLOGICOS DA RADIACAO IONIZANTE
Esta monogralia loi julgada e aprovada para obten98o de titulo
de Especialista em Radiologia Odontol6gica e Imaginologia da
Univiversidade Tuiuti do Parana.
Curitiba 31 de maio de 2010.
Especializa9ao em Radiologia Odontol6gica e Imaginologia
Universidade Tuiuti do Parana
Orientadora: Ligia Aracema Borsato
Ana Claudia Galv80 de Aguiar Koubik
Tatiana Maria Folador Mattioli
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, por me permitir ter saude para
tornar esse sonho realidade. Aos meus familia res pela
compressiio da ausencia em determinadas datas
importantes e pelo apoio nos momentos dificeis em que
pensei em desistir frente as dificuldades. Aos mestres pela
paciencia em nos passar seus conhecimentos. A minha
orientadora Ligia pela qual adquiri grande respeito e
admirac;:iio por sua infinita paciencia. A professora Ana
Claudia pelas dicas, conselhos e compartilhamento de
experiencias vivid as. Aos colegas pelas horas de
companheirismo, pelas trocas de conhecimento e
principalmente pela companhia nos almoc;:os, passeios de
domingo e caronas ao hotel.
RESUMO
Os raios X sao altamente energeticos, tendo capacidade de atravessar as
estruturas que comp6e 0 corpo humano. Sao denominadas radia<;:6es
ionizantes, radia<;:ao devido a energia contida, e ionizante relacionada a
caracteristica de remover eletrons de atomos, tomando esses atomos
instaveis. Os raios X possuem efeito genotoxico, ou seja, influem
negativamente no DNA, cindindo as cadeias. Embora a maior parte desse
dana seja reparado, reparos imperfeitos podem ser transmitidos para celulas-
filhas e resultar em ciincer. Apesar de as estimativas mostrarem que os riscos
da radia<;:ao utilizada em diagnosticos sao baixos, fica clara a necessidade de
pesquisas mais aprofundadas para nao subestimarmos os efeitos dessa
radia<;:ao. A radia<;:ao utilizada em radioterapia destroi, sobretudo, as celulas
que se dividem rapidamente, porem a radiac;:ao tambem pode lesar os tecidos
normais vizinhos ao tumor. A complicac;:ao mais seria da radioterapia e a
osteorradionecrose, porem hoje e bem menos vista grac;:as aos cuidados de
preven<;:ao e melhora na tecnica utilizada.
Palavras-chave: radiac;:ao ionizante; efeitos biologicos da radiac;:ao; efeitos
estocasticos; efeitos deterministicos.
SUMARIO
1. INTRODU<;AO
2. OBJETIVOS
3. REVISAO DE LlTERATURA
06
07
08
08
10
12
18
22
27
34
35
3.1 Conceitos e propriedades das radiac;6es
3.2 Tipos e aplicac;6es das radiac;6es
3.3 Efeitos biol6gicos
3.3.1 Efeitos biol6gicos da radioterapia
3.3.2 Efeitos biol6gicos da radiac;ao em baixas doses
4. DISCUSSAO
5. CONCLUSAO
6. REFERENCIAS
1 INTRODU<;Ao
o ser humano vive em um ambiente repleto de fontes de radia<;:oes
naturais e artificiais. Os raios X sao alta mente energeticos, tendo capacidade
de atravessar as estruturas que com poe 0 corpo humano. Sao denominadas
radia<;:oes ionizantes, radia<;:ao devido a energia contida, e ionizante
relacionada a caracteristica de remover eletrons de atomos, tomando esses
atomos instaveis. A exposi<;:ao altera a materia, resultando em modifica<;:oes
das moleculas biol6gicas ap6s segundos ou horas. Consequentemente, as
altera<;:oes moleculares podem provocar modifica<;:oes em celulas e organismos
que persistam por horas, decadas, e possivelmente gera<;:oes. Os campos de
aplica<;:oes da radia<;:ao sao varias tanto na area da odontologia como na
medicina, principalmente, para tratamentos e diagn6sticos. (PANELLA 2006;
PHAROAH 2007; ALVARES 1998)
A radia<;:ao utilizada em radioterapia destr6i, sobretudo, as celulas que
se dividem rapidamente. Em geral, isto significa que se trata de um cancer,
mas a radia<;:ao tambem pode lesar os tecidos normais. A radioterapia promove
altera<;:oes da mucosa oral, papilas gustativas, glandulas salivares, dentes e
altera<;:oes no osso. A osteorradionecrose e a complica<;:ao mais grave que
pode ocorrer no osso irradiado. (MAGALHAES 2002; PHAROAH 2007)
Os riscos inerentes a pequenas doses, efeitos estocasticos da radiayao,
podem ser: embrionarios e fetais, geneticos e carcinogenicos Os efeitos
somaticos sao bastante conhecidos e os efeitos geneticos, pouco se sabe e
este dizem respeito a popula<;:ao como um todo. Os canceres sao os efeitos
somaticos tardios mais importantes, sao lesoes de efeitos estocasticos da
radia<;:ao, no qual a probabilidade de um individuo desenvolver cancer depende
da quantidade de exposiyao a radiayao, mas a gravidade da doenya nao esta
relacionada com a dose. (AGUIAR 1994; PHAROAH 2007)
20BJETIVOS
o Objetivo geral:
- Analisar os efeitos biol6gicos da radia<;:ao ionizante atraves de uma
revisao de literatura e descrever a radia<;:ao ionizante, suas principais
caracteristicas e os efeitos deleterios desta radia<;:ao.
o Objetivos especificos:
- Estudar 0 referencial te6rico das radia<;:6es ionizantes;
- Estudar os efeitos biol6gicos da radia<;:ao em altas e baixas doses;
- Descrever qual 0 limiar de dose da radia<;:ao utilizada na odontologia.
3 REVISAo DE LlTERATURA
3.1 Conceitos e propriedades das radiaif6es.
A radiaifaO ionizante sao ondas eletromagneticas de alta energia (raios X
ou raios gama) que, ao interagirem com a materia, desencadeiam uma serie de
ionizac;:6es, transferindo energia aos atomos e moleculas presentes no campo
irradiado e promovendo, assim, alterac;:6es fisico-quimicas intracelulares.
(BIRAL, 2002)
As chamadas radiaif6es ionizantes sao constituidas por dois grupos
principais: 1)corpusculares e 2)eletromagneticas. Como exemplo de radiac;:6es
corpusculares temos as particulas (Alfa) e (Beta), protons, neutrons, particulas
subatomicas, sendo dotadas de carga e massa. Os raios X e gama fazem parte
das radiac;:6es eletromagneticas, diferindo na sua origem, sendo os raios X por
meio de aparelho e gama por instabilidade nuclear. As radiac;:6es
eletromagneticas mais conhecidas sao: luz, microondas, ondas de radio AM e
FM, radar, laser, raios X e radiaifaO gama. A transformac;:ao de atomos em
ions-pares tem repercussao de ordem quimica, acarretando efeitos biologicos,
alem de ionizaifao, as radiaif6es pod em provocar tambem 0 fenomeno da
excitac;:ao ou ativac;:ao, fazendo os eletrons elevarem-se as camadas mais
externas em relac;:ao as que ocupam no chamado estado fundamental.
(FREITAS, 2004)
o ser humane vive em um ambiente repleto de fontes de radiaif6es
naturais e artificiais. Como fonte de radiaif6es naturais temos a radiaifaO
cosmica, que incorpora 0 organismo, junto ao DNA, 0 carbona 14; a radiac;:ao
solar; elementos radiativos presentes no solo e na agua, como urEmio, torio e
seus produtos de desintegrac;:ao, alem daqueles decorrentes de acidentes em
edificac;:6es nucleares. As fontes artificiais sao representadas pelos raios X dos
aparelhos medicos e odontologicos, radioisotopos artificiais, pesquisas
cientificas e industriais, aparelhos de radio, televisao e microondas, relogios e
placas luminosas, interruptores de luz e inumeras outras. Todo tipo de radiac;:ao
possui certa dose de energia, que varia conforme sua frequencia. A energia
contida nas ondas de radio, por exemplo, e pequena, ja os raios gama sao os8
mais energeticos. Os raios X sao altamente energeticos, tendo capacidade de
atravessar as estruturas que compoe 0 corpo humano. Sao denominadas
radiac;oes ionizantes, radiac;ao devido a energia contida, e ionizante
relacionada a caracteristica de remover eletrons de Momos, tornando esses
atomos instaveis.( PANELLA, 2006)
o termo radiac;ao e entendida como ondas eletromagneticas ou
particulas que se propagam com alta velocidade e portando energia,
eventualmente carga eletrica e rnagnetica, e que, ao interagir podem produzir
variados efeitos sobre a materia. Ela pode ser gerada por fontes naturais ou
por dispositivos construidos pelo homem. Possuem energia variavel desde
valores pequenos ate muito elevados. Produzem ions, radicais e eletrons livres
na materia que sofreu a interac;ao. Ao interagir com a materia, os diferentes
tipos de radiac;ao podem produzir variados efeitos que, podem ser
simplesmente a sensac;ao de cor, a percepc;ao de uma mensagem codificada e
manipulada em audio e video numa televisao, a sensac;ao de calor provocada
por feixes de lasers, 0 aquecimento de alimentos num forno de microondas,
uma imagem obtida numa pelicula radiogratica ou entao, a produc;ao de ions e
eletrons livres devido a ionizac;ao. A ionizac;ao se deve ao fato das radiac;oes
possuirem energia alta, 0 suficiente para quebrar as ligac;oes quimicas ou
expulsar eletrons dos atomos apes colisoes. Sob 0 ponto de vista dos sentidos
humanos, as radiac;oes ionizantes sao: invisiveis, inodoras, inaudiveis,
insipidas e indolores. Alem da capacidade de ionizac;ao, as radiac;oes
ionizantes sao bastante penetrantes, quando comparadas com os demais tipos.
e)
3.2 Tipos e aplicac;oes das radiac;oes
Os campos de aplicac;oes da radiac;ao sao: 1- Radiologia, usada para
diagnestico em medicina e odontologia, e tambem tratamento de neoplasias, 2-
Terapeutica industrial, para exame de estruturas metalicas, 3- Arte, para
verificac;ao de autenticidade de pec;as, 4- Espectroscopia, para identificac;ao
dos elementos quanta ao numero atomico, 5 - Fotoquimica, ionizac;ao de
substancias quimicas, 6- Radiobiologia, para produzir modificac;oes
9
experimentais em celulas e tecidos, 7 - Cristalografia e 8 - Esteriliza<;:ao.
(ALVARES, 1998)
As radia<;:6es do tipo X e gama, sao as mais penetrantes e, dependendo
de sua energia, podem atravessar varios centimetros do tecido humane ate
metros de blindagem de concreto. A Radia<;:ao gama (y) e uma radia<;:ao
bastante penetrante e, conforme sua energia, e capaz de atravessar grandes
espessuras. Por isso, e bastante utilizada em aplica<;:6es medicas de
radioterapia e aplica<;:6es industriais. As radia<;:6es beta (13) tem poder de
penetra<;:ao pequeno e depende de sua energia. Para 0 tecido humano,
consegue atravessar espessura de alguns milimetros. Esta propriedade,
permite aplica<;:6es medicas em superficies da pele ou na acelera<;:ao da
cicatriza<;:ao de cirurgias plasticas ou do globo ocular. Sao pouco penetrantes,
em rela<;:ao as anteriores. Dependendo de sua energia, podem atravessar
milimetros e ate centimetr~s de tecido humano. Ja as particulas alfa (0)
possuem um poder de penetra<;:ao muito pequeno., mesmo radia<;:6es com 5
MeV, nao conseguem atravessar a espessura de uma folha de papel,
entretanto, 0 seu poder de ioniza<;:ao e muito grande, para exposi<;:6es externas,
sao inofensivas pois, nao conseguem atravessar as primeiras camadas
epiteliais, porem, quando os radionuclideos sao ingeridos ou inalados, por
mecanismos de contamina<;:ao natural ou acidental, as radia<;:6es alfa, quando
em grande quantidade podem causar danos significativos na mucosa que
protege 0 sistema respirat6rio e gastrointestinal e nas celulas dos tecidos
adjacentes. A radia<;:ao infravermelha e uma radia<;:ao eletromagnetica invisivel,
emitida por corpos aquecidos. Pode ser detectada por meio de celulas
fotoeletricas, possui muitas aplica<;:6es, desde 0 aquecimento de interiores ate
tratamentos de doen<;:as de pele e musculos. (')
Quanto as aplica<;:6es, a radiac;:ao pode ser usada na Saude, como
terapia: Radioterapia, 0 principio basico da radioterapia e eliminar as celulas
cancerigenas e evitar sua proliferac;;ao, e estas serem substituidas por celulas
sadias, os pacientes irradiados nao ficam radioativos e, assim, podem ser
manipulados e carregados normalmente; Braquiterapia, Trata-se de uma
radioterapia localizada para tipos especificos de tumores e em locais
especificos do corpo humano, para isso sao utilizadas fontes radioativas
10
emissores de radialfao gama de baixa e media energia; Aplicadores, sao fontes
radioativas beta emissoras distribuidas sobre uma superficie , cuja geometria
depende do objetivo do aplicador, 0 principio de operalfao e a aceleralfao do
processo de cicatrizalfao de tecidos submetidos a cirurgias, evitando
sangramento e queloides (cirurgia plastica), de modo semelhante a uma
cauterizalfao superficial; Radiois6topos, alguns tratamentos utilizam
medicamentos contendo radioisotopos, inoculados no paciente por meio de
ingestao ou injelfao, com a garantia de sua deposilfao preferencial em
determinado orgao ou tecido do corpo humano. C)
Ainda na area da saude, e usada para diagnostico: Radiografia,
imagem obtida apos um feixe de raios X ou raios gama atravessar a regiao de
estudo e interagir com uma emulsao fotografica ou tela fluorescente, 0 cuidado
que se deve ter e que, devido ao carater acumulativo da radialfao ionizante
para fins de produlfao de efeitos biologicos, nao se deve tirar radiografia sem
necessidade e, principalmente, com equipamentos fora dos pad roes de
operalfao; Tomografia, 0 principio da tomografia consiste em ligar 0 tubo de
raios X a uma filme radiogrilfico por um bralfo rigido que gira ao redor de um
determinado ponto, situ ado num plano paralelo a pelicula, assim, durante a
rotalfao do bralfo, produz-se a translalfao simultanea e homotetica do foco
(alvo) e do filme, os pontos do plano de corte dao uma imagem nitida,
enquanto que nos demais pianos, a imagem sai "borrada", desta forma, obtem-
se imagens de pianos de cortes sucessivos, como se observassemos fatias
seccionadas, na tomografia convencional nao consegue diferenciar
adequadamente tecidos moles, ja na tomografia computadorizada esta
deficiencia e superada com a melhoria da colimalfao, introdulfao de centenas
de detectores no lugar do filme radiografico e varios recursos de melhoria,
contrastes e reconstrulfao da imagem; Mamografia, como 0 tecido da mama e
dificil de ser examinado com 0 usc de radialfao penetrante, devido as
pequenas diferenlfas de densidade e textura de seus componentes como,
tecido adiposo e fibroglandular, a mamografia possibilita somente suspeitar e
nao diagnosticar um tumor maligno, a imagem e obtida com 0 usc de um feixe
de raios X de baixa energia, produzidos em tubos especiais, apos a mama ser
comprimida entre duas placas; Mapeamento com radiofarmacos, ou traqador
11
radioativo tem 0 mesmo objetivo, porem OS elementos "marcados" sao
moleculas de substancias que se incorporam ou sao metabolizadas pelo
organismo do homem, de uma planta ou animal, nestes exames, a irradiar;;ao
da pessoa e inevitavel, mas deve-se cuidar para que seja a menor possivel, 0
paciente fica emitindo radiar;;ao enquanto a atividade administrada nele for
significativa e os enfermeiros e pessoas que se aproximam tambem ficam
sujeitos a irradiar;;ao. Os raios X tambem tem aplicar;;ao na industria como na
radiografia industrial, medidores nucleares, irradiadores industriais de grande
porte, aceleradores de eletrons, agricultura e pesquisa biol6gica, geocronologia
e datar;;ao, gerar;;ao de energia entre outros. (')
3.3 Efeitos biol6gicos
As alterar;;6es sofridas pelas celulaspodem ser morfol6gicas e
funcionais. A intensidade das rear;;6es provocadas nos tecidos vai depender da
dose, da area irradiada, da sensibilidade do tecido e do estagio de
desenvolvimento das celulas. Quanto menor 0 grau de diferenciar;;ao celular
dos tecidos maior a sua sensibilidade as radiar;;6es ionizantes. Existe uma
escala dos tecidos mais sensiveis para os menos sensiveis que e a seguinte:
sangue, epitelio, endotelio, conjuntivo, nervos e musculos. Adicionando-se
ainda 0 fato que as celulas sao mais sensiveis durante seus period os de
mitose, de aumento de metabolismo e durante estagios embrionarios.
(ALVARES, 1998)
Primeiramente para se entender os efeitos relacionados a exposir;;ao a
radiar;;ao ionizante deve-se definir as grandezas fisicas utilizadas para
quantifica-Ia. Com 0 objetivo de se medir a energia depositada p~r um feixe de
f6tons de alta energia (raios X ou raios gama) em um tecido biol6gico e os seus
efeitos sobre este tecido, foi criada a grandeza "dose absorvida". A dose
absorvida de radiar;;ao e a energia depositada por quilograma de tecido e e
expressa m "rad" ("radiation absorbed dose", ou dose de radiar;;ao absorvida).
(')Radia.,ao nao ionizante .. Fisicos_radiacoes_nao_ionizantes.php. Disponivel em: http://VNlw.saudeetrabalho.com.brlt-
~. Acesso em: abril de 2009
12
Pelo sistema internacional de medidas utiliza-se a unidade "gray" (Gy),
que equivale a 100 rad. Ela e adotada para qual quer tipo de radia!(ao ionizante
e nao especificamente para 0 uso de raios-X (RX). Os efeitos biologicos nao
dependem apenas da dose de radia!(ao absorvida (Gy), mas tambem das
caracteristicas da radia!(ao ionizante e da sua capacidade de produzir ions e
dissipar energia em sua trajetoria no meio ou tecido. Por esta razao foi
proposta, para 0 usa clinico de exames radiologicos, a grandeza "dose
equivalente", usando-se a unidade "rem" ("roentgen equivalent man", ou
equivalente em roentgen no homem), que leva em considera!(ao a qualidade da
radia!(ao e como a energia se transfere ao tecido. Para as radia!(oes
eletromagneticas X ou gama, 1 rem equivale a 1 rad. No sistema internacional
de medidas, a unidade de dose equivalente foi denominada "sievert" (Sv) e 1
Sv equivale a 100 rem, assim como 1 Gy equivale a 100 rad. Podemos dizer
que a dose absorvida de 1 Gy proporcionara uma dose equivalente de 1 SV.
Resumindo, a dose absorvida pode ser medida, atualmente, em Gy e
corresponde a dose equivalente, que e medida em SV. Na dosimetria das
radia!(oes utilizam- se freqilentemente os submultiplos mili (m) e micro (IJ) para
indicar valores que correspondem a 0,001 Gy (1 mGy) e 0,000001 Gy (1 IJGy).
(BIRAL 2002).
As radia!(oes ionizantes tem a capacidade de alterar as caracteristicas
fisico-quimicas das moleculas de um determinado tecido biologico. As celulas
com alta taxa de prolifera!(ao sao mais sensiveis a radia!(ao ionizante e sao
encontradas em tecidos de alta atividade mitotica ou tecidos denominados de
resposta rapida. A radiossensibilidade e inversamente proporcional ao grau de
diferencia!(ao celular (quanto menos diferenciada e a celula, mais
radiossensivel ela e) e diretamente proporcional ao numero de divisoes
celulares necessarias para que a celula alcance a sua forma "madura".
Portanto, as celulas humanas mais radiossensiveis sao as celulas da
epiderme, os eritroblastos, as celulas da medula ossea e as celulas imaturas
dos espermatozoides. Ao contrario, celulas nervosas ou musculares, que nao
se dividem e sao bem diferenciadas, sao muito radiorresistentes. Os efeitos
biologicos decorrentes das radia!(oes ionizantes podem ser divididos em
13
deterministicos e estocasticos. Os efeitos deterministicos sao aqueles
consequentes a exposi9ao a altas doses de radia9ao e dependem diretamente
desta exposi9ao, como a morte celular (de celulas malignas submetidas a
radioterapia), as queimaduras de pele, a esterilidade ou a ocorrencia de
cataratas. Os efeitos estocasticos ou aleat6rios sao aqueles nao aparentes e
que se manifestam ap6s meses ou anos da exposi9ao a radia9ao, nao
pennitindo estabelecer claramente uma rela9ao de "causa e efeito". Estao
relacionados a baixas doses de radia9ao, como aquelas decorrentes de
exposi90es frequentes as quais os profissionais que trabalham com radia9ao
estao sujeitos. A probabilidade da ocorrencia do efeito estocastico e
proporcional a dose e os efeitos mais relevantes sao a muta9ao e a
carcinogenese. (BIRAL, 2002)
o estudo dos fenomenos decorrentes do contato das radia90es com os
sistemas biol6gicos pode ser analisado apartir de fragmentos de moleculas,
celulas e suas organelas, tecidos, 6rgaos e organismos. Um fator e primordial:
a necessidade de absor<;ao de energia para manifesta9ao de radiolesao. Assim
teriamos a sequencia: exposi<;ao, absor9ao e efeito, este sendo so matico ou
genetico. Os efeitos somaticos sao condicionados pelos fatores: dose, ritmo de
aplica9ao, tamanho da area irradiada, tipo de radia9ao, idade e tipo de celula
irradiada. A dose de toler<3ncia atualmente esta em 5 R por ano, ou 0,1 R por
semana. A dose nao deve ser atingida, e niveis pr6ximos ou aquem nao
tornam os individuos inc61umes aos efeitos danosos, mas diminuem as
probabilidades de riscos. Uma dose de 600 R e fatal com aplica9ao no corpo
todo de uma s6 vez, mas quando localizada em uma area restrita podera
provocar uma queimadura. Os efeitos geneticos sao as altera90es sobre as
estruturas chamadas cromossomos, que existem nas celulas. Sob a a9ao da
radia9ao, um cromossomo se parte e 0 fragmento nao se une, gerando uma
muta9ao genetica. Os efeitos acumulados na infiincia, nas celulas germinativas
menos diferenciadas, espermatogonias e ovogonias, poderao ser transmitidos
posteriormente no cruzamento dos gametas. (FREITAS, 2004)
o mecanisme de a<;ao das radia90es ionizantes sobre as celulas podera
ocorrer de duas formas: direta quando a a9ao da radia9ao e diretamente sobre
a celula, quebrando liga90es quimicas de moleculas biol6gicas, principal mente
14
das macromoleculas, e indireta pelo mecanismo da radi6lise, quando uma
molecula de agua e atingida por um f6ton de raios X podendo perder um
eletron de um dos atomos e se transformar em um ion instavel, 0 eletron livre
podera se ligar a outra molecula de agua, originando outro ion instavel. Dentre
os fatores que regulam os efeitos das radialfoes ionizantes estao: Dose, ritmo
de aplicalfao, tamanho da area irradiada, tipos de radialfao, idade e tipo do
6rgao, tecido ou celula irradiada. Considerando todos esses fatores e
mecanismos relacionados, os efeitos biol6gicos propriamente ditos pod em ser
de ordem somatica ou genetica sendo que os efeitos somaticos afetam apenas
o individuo atingidos em sua estrutura ou funlfoes imediatamente, podendo ter
efeitos precoces, que surgem em ate 90 dias, ou retardados, que podem levar
ate 25 anos para serem notados, ja os efeitos geneticos podem ocorrem em
descendentes do individuo irradiado, devido a radialfao das celulas
germinativas, levando a mutalfoes em geralfoes futuras. (PANELLA 2006)
Os efeitos biol6gicos ainda pod em pertencer a duas categorias:
deterministicos ou estocasticos. Os efeitos deterministicos dizem a respeito da
relalfao causa e efeito imediato entre a exposilfao ao tecido e 0 sintoma.
Ocorrem para doses acima de certo nivel, e seu grau de dana aumenta com a
dose absorvida. Geralmente as manifestalfoes ocorrem dentro de um periodo
de latencia curto, horas ou semanas e caracterizam a chamada sind rome
aguda de radialfao, havendo chance de morte em 50 % dos casos em 60 dias
se nao for tratado. As doses de radialfao capazes de desencadear efeitos
deterministicos nao se enquadram dentro da faixa utilizada em diagnostico,
mas nas aplicadas em radioterapia.Dentre efeitos deterministicos causados
por irradialfao localizada teriamos a morte celular ou mesmo do organismo,
podendo ser entao usada para controle de neoplasias malignas em
radioterapia. Podemos relacionar tambem como efeitos localizados a
esterilidade temporaria ou permanente; catarata; eritema; osteorradionecrose.
Ja os efeitos estocasticos nao sao aparentes e dependem de long os periodos
de latencia, meses ou anos. Estao relacionados a exposilfao a baixas doses,
cuja probabilidade de ocorrencia aumenta com 0 aumento da dose absorvida,
nao ha relalfao entre dose e gravidade e nao ha limiar de dose. A probabilidade
15
do aparecimento dos efeitos dependera do valor total da dose a cumulada, sem
que esse valor determine a gravidade do efeito.( PANELLA, 2006)
Radiobiologia e 0 estudo dos efeitos da radiaCfao ionizante nos seres
vivos. A exposiCfao altera a materia, resultando em modificaCfoes das moleculas
biol6gicas ap6s segundos ou horas. Consequentemente, as alteraCfoes
moleculares podem provocar modificaCfoes em celulas e organismos que
persistam por horas, decadas, e possivelmente geraCfoes. Os efeitos biol6gicos
da radiaCfao ionizantes podem ser divididos em duas categorias:
deterministicos e estocasticos. Os efeitos deterministicos sao aqueles no qual
a gravidade da resposta e proporcional a dose. Esses efeitos, geralmente
morte celular, ocorrem em todas as pessoas caso a dose seja suficientemente
alta. Os efeitos deterministicos tem um limiar de dose baixo do qual nao se
observa resposta, sao exemplos, alteraCfoes orais em decorrencia da
radioterapia. Por sua vez, os efeitos estocasticos sao aqueles nos quais a
probabilidade do desenvolvimento de alteraCfao, em vez de sua gravidade, e
dose-dependente. Efeitos estocasticos sao tudo ou nada: a pessoa apresenta
ou nao essa condiCfao. Por exemplo, cancer induzido por radiaCfao e um efeito
estocastico, uma vez que a exposiCfao do individuo ou da populaCfao aumenta a
probabilidade de cancer, mas nao sua gravidade. Acredita-se que nao haja
limiares de dose para efeitos estocasticos. (PHAROAH, 2007)
Quanto a quimica da radiaCfao 0 autor diz que a radiaCfao age nos seres
vivos por meio de efeitos diretos e indiretos. Diretos quando a energia de um
f6ton ioniza macromoleculas biol6gicas, e indireto quando 0 f6ton e absorvido
pela agua do organismo, ionizando a molecula de agua. Quando comenta
sobre a radiossensibilidade, 0 autor divide 0 assunto em cinco categorias, de
acordo com as caracteristicas histol6gicas de morte celular precoce. 1 - celulas
intermit6ticas vegetativas, sao as mais sensiveis, sao celulas-tronco que
mantem suas caracteristicas primitivas e cuja funCfao e repor a si mesmas.
Como por exemplo: celulas espermatogenicas e celulas basais da mucosa oral.
2 - Celulas intermit6ticas diferenciadas se dividem regularmente e sofrem
alguma diferenciaCfao entre as divis6es, como os espermat6citos e ov6citos. 3 -
celulas pluri potenciais do tecido conjuntivo se dividem irregularmente, com
capacidade limitada de diferenciaCfao, como as celulas endoteliais vasculares,
16
fibroblastos. 4 - Celulas p6s-mit6ticas reversas, radiorresistentes, se dividem
raramente, especializadas em sua fun9ao, como as celulas acinares e ductais
das glandulas salivares e do pancreas. E 5 - Celulas p6s- mit6ticas, sao as
mais radioresistentes. Sao as celulas mais diferenciadas, uma vez maduras,
sao incapazes de se dividir, como os neuronios, celulas musculares estriadas.
Dentre os fatores modificantes das respostas celulares frente a radia9ao estao:
dose, frequencia da aplica9ao, oxigenio e transferencia linear de energia (TLE).
Para esclarecer estes dois ultimos itens, 0 autor fala que a radiorresistencia
dos tecidos biol6gicos aumenta duas a tres vezes quando a irradia9ao e
realizada com baixas taxas de oxigenio (hipoxia). Isso tem importancia clinica,
uma vez que a oxigenoterapia hiperbarica pode ser utilizada durante a
radioterapia de tumores contendo celulas em hipoxia. 0 aumento da TLE reduz
a dose necessaria para produzir determinado efeito biol6gico. Dessa forma,
radia90es com maior TLE sao mais eficientes em lesar sistemas biol6gicos
porque essa radia9ao, por ter maior densidade ionizante em rela9ao aos raios
X, apresenta maior probabilidade de induzir quebra de ambas as bandas de
DNA. Radia90es de baixo TLE, como os raios X, depositam sua energia
uniformemente pelo objeto e, portanto, tem maior probabilidade de causar
quebra de uma unica banda de DNA e menor efeito biol6gico. (PHAROAH,
2007)
Quando todo corpo e exposto a doses baixas ou moderadas de radia9ao
desenvolvem-se altera90es especfficas chamadas de sfndrome aguda da
radia9ao. Os sintomas clfnicos isoladamente nao sao exclusivos da exposi9ao
a radia9ao, mas quando considerados em conjunto constituem uma entidade
distinta. 0 autor descreve perfodos referentes a irradia9ao ao corpo inteiro a
doses relativamente altas, sao eles: 1 - Perfodo prodromico, ap6s os primeiros
minutos a horas da exposi9ao do corpo inteiro com dose por volta de 1,5 Gy,
pod em ocorrer sintomas caracterfsticos de disturbios gastrointestinais. 0
indivfduo pode apresentar anorexia, nausea, vomito, diarreia, fraqueza e
fadiga. A gravidade e 0 momenta do surgimento dos sintomas podem ter valor
significativo no progn6stico por estarem relacionados a dose: quanto maior a
dose, mais rapido aparecem os sintomas e maior a sua gravidade. 2 - Perfodo
de latencia, ap6s ° periodo prodromico, tem-se um periodo de bem estar,
durante 0 qual nao se observam sinais ou sintomas. A dura9ao do perfodo de
17
latencia tambem esta relaciona a dose. 3 - Sfndrome hematopoetica,
exposi<;:oes de corpo inteiro entre 5 a 7 Gy provocam lesoes na celulas-tronco
hematopoeticas da medula ossea e do ba<;:o. Como consequencia, doses
nessa faixa causam queda rapida e profunda do numero de granulocitos,
plaquetas e eritrocitos circundantes. As consequencias clinicas da redu<;:ao
desses elementos celulares tornam-se evidentes a medida que caem os nfveis
circulantes. Portanto, surge primeiro a infec<;:ao seguida de anemia podendo
ocorrer hemorragias e morte. 4 - Sfndrome gastrointestinal, irradia<;:ao do corpo
inteiro com faixa entre 7 a 15 Gy. Essa exposi<;:ao, no entanto, causa
consideravel Iesao as celulas basais altamente proliferativas do epitelio das
vilosidades intestinais e levam a perda da camada de epitelio da mucosa
intestinal. Bacterias endogenas prontamente invadem a regiao onde houve
perda da superffcie, levando a septicemia. Os efeitos combinados levam a
morte em torno de 2 semanas. 5 - Sfndrome dos sistemas nervoso central e
cardiovascular, exposi<;:ao que excedem 50 Gy levando a morte em 1 a 2 dias.
Leva a necrose do musculo cardfaco. As viti mas tambem podem apresentar
estupor intermitente, falta de coordena<;:ao, desorienta<;:ao e convulsoes
sugestivas de extensa injuria ao sistema nervoso. (PHAROAH, 2007)
3.3.1 Efeitos biologicos radioterapia
A morte clonogenica ou falencia reprodutiva da celula esta associada a
resposta lenta ao reparo apos irradia<;:ao dos tecidos, enquanto a
suscetibilidade a morte celular por apoptose e associada aos tecidos de
resposta rapida. (SEGRETO, 2000)
A radia<;:ao utilizada em radioterapia destroi, sobretudo, as celulas que
se dividem rapidamente. Em geral, isto significa que se trata de um cancer,
mas a radia<;:ao tambem pode lesar os tecidos norma is, especialmente aqueles
em que as celulas se reproduzem normal mente de forma rapida, como a pele,
os folfculos capilares, a parede interna dos intestinos, os ovarios, os testfculos
e a medula ossea. Definir com a maxima precisao 0 foco de irradia<;:ao e 0 que
mais protege as celulas normais. As celulas que tem uma oxigena<;:ao
adequada sao maissusceptiveis aos efeitos da radia<;:ao. As celulas pr6ximas
18
do centro de um tumor muito grande, por vezes, chega pouco sangue e,
portanto, pouca quantidade de oxigenio. A medida que 0 tumor se torna menor,
as celulas sobreviventes parecem obter maior fornecimento de sangue, 0 que
as torna mais vulneraveis a dose seguinte de radia~ao. Assim, distribuindo a
radia~ao em doses repetidas durante um periodo prolongado, aumenta 0 efeito
letal sobre as celulas do tumor e diminui 0 efeito t6xico sobre as celulas
normais. 0 plano de tratamento aponta para a maxima repara~ao das celulas e
tecidos norma is, ja que as celulas tem a capacidade de recuperar por si
mesmas depois de terem sido expostas a radia~ao. (MAGALHAES, 2002)
A radiomucosite e define sendo uma sensibilidade da mucosa bucal a
radioterapia depende do estagio do cicio de suas celulas. As celulas epiteliais
da mucosa bucal se dividem rapidamente, tendo assim, baixa resistencia a
radia~ao. A mucosite geralmente se desenvolve a partir da segunda semana do
inicio da terapia. A mucosite durante a radioterapia merece aten~ao muito
antes do seu surgimento, ja que com 0 agravamento do quadro 0 paciente nao
consegue alimentar-se 0 que pode levar a suspensao da radioterapia e,
consequentemente, em um avan~o do tumor. 0 usa do laser terapeutico de
baixa intensidade, entre outras formas terapeuticas, esta indicado nesses
casos, com a~ao analgesica, antiinflamat6ria e de repara~ao tecidual. Quando
o autor cita a carie de radia~ao afirma que, com a radioterapia ha uma
mudan~a na flora bucal que se torna acida, promovendo 0 aumento de S.
mutans, lactobacillus e candida. A saliva sofre diminui~ao de seu volume e
altera~ao de suas qualidades. Tais altera~6es propiciam 0 desenvolvimento de
um tipo de carie que ocorre principal mente no ter~o cervical, iniciando-se pela
face vestibular e posteriormente pela lingual progredindo ao redor do dente,
como uma Iesao anelar, que pode levar a amputa~ao da coroa. A carie de
radia~ao se desenvolve de maneira lenta e sem sintomatologia dolorosa e pode
surgir ate ap6s 1 ana da terapia. A radioterapia tambem tem efeito direto sobre
as estruturas dentarias facilitando 0 progresso da carie. 0 tratamento mais
eficaz nesses casos e a preven~ao. Assim 0 paciente deve ser orientado
quanto a higiene bucal, restri~ao de a~IJcares na dieta, usa de saliva artificial
ou goma de mascar para estimular a secreyao salivar e aplica~ao t6pica de
fluor. A hipossaliva~ao aparece durante 0 tratamento do cancer de cabeya e
19
pescoc;;o, atraves da radioterapia, as glEmdulas salivares estao usualmente
dentro da zona de irradiac;;ao, provocando alterac;;6es morfofisiol6gicas das
mesmas com consequente diminuic;;ao do fluxo salivar. Quando as glandulas
saliva res maiores sao afetadas pela radiac;;ao, 0 fluxo salivar pode diminuir em
ate 90%. (SANTOS, 2004)
Nenhum tratamento sistemico anticancer disponivel no momenta esta
apto a destruir as celulas tumorais sem causar morle de pelos menos algumas
celulas normais, e os tecidos com rapida renovac;;ao sao especialmente
susceptiveis. A boca e um sitio comum para complicac;;6es relacionadas ao
tratamento de cancer. A mucosite aguda e dermatite sao os efeitos secundarios
mais frequentes. Dependendo dos campos de radiac;;ao, da dose e da idade do
paciente tambem sao possiveis encontrarmos como consequencia a
xerostomia, hipogeusia ou perda do paladar, trismos, espasmos musculares
tonicos e osteorradionecrose. Esta ultima patologia e uma das complicac;;6es
mais serias da radiac;;ao de cabec;;a e pescoc;;o, porem e vista com menor
frequencia hoje em dia, devido a melhores modalidades de tratamento e
prevenc;;ao. Ainda que 0 risco seja baixo, ela aumenta consideravelmente se
um procedimento cirurgico local e realizado em ate 21 dias do inicio do
tratamento radioterapico ou entre 4 e 12 meses ap6s 0 tratamento. A radiac;;ao
6ssea resulta em danos permanentes aos oste6citos e ao sistema
microvascular. 0 osso alterado torna-se hip6xico, hipovascular e hipocelular. 0
autor tambem cita como complicac;;6es as anormalidades de desenvolvimento e
defende a ideia de que 0 tratamento antineoplasico durante a infancia pode
afetar 0 crescimento e 0 desenvolvimento. A radiac;;ao pode afetar ossos da
face e resultar em micrognatia, retrognatia e ma oclusao. (NEVILLE, 2004)
Os avanc;;os das tecnicas de radioterapia nos ultimos anos que permitiu a
reduc;;ao dos seus efeitos indesejaveis sobre os tecidos normais. A utilizac;;ao da
radiac;;ao de alta energia (megavoltagem), de colimadores mais avanc;;ados,
como multi-folhas e 0 planejamento radioterapico computadorizado
tridimensional tem permitido cada vez mais a concentrac;;ao de radiac;;ao sobre 0
tumor, enquanto as estruturas pr6ximas normais recebem menor dose.
(GAZDA, 2004)
20
Oependendo dos campos de radia<;:ao, do tipo, da dose e da idade do
paciente sao possiveis as seguintes consequE!ncias: 1 - Esterilidade, podendo
ser tempor<3ria ou permanente; 2 - Catarata: 0 cristalino e um dos tecidos mais
radiossensiveis e se encontra desprotegido de barreiras contra fontes extemas,
a opacifica<;:ao do cristalino tem rela<;:ao direta com idade e dose recebida, e 0
limiar de dose e de 500 mGy em exposi<;:ao aguda. 3 - Eritema: a dose unica de
2 Gy pode provocar eritema em poucas horas; 4 - Alopecias: geralmente
provocadas por doses agudas podendo ser temporaria ou permanente. 5 -
Osteorradionecrose, e a complica<;:ao mais seria, porem hoje menos frequente.
Resulta em osso nao cicatrizado, morto. (PANELLA, 2006)
o tratamento especifico de escolha para uma lesao depende de muitas
variaveis relacionadas ao tumor, como radiossensibilidade, caracteristicas
histol6gicas, tamanho, localiza<;:ao, invasao a estruturas adjacentes e dura<;:ao
dos sintomas. A radioterapia para tumores malignos na cavidade oral
normalmente indicada quando a lesao e radiossensivel, avan<;:ada, ou
profundamente invasiva e nao pode ser removida cirurgicamente. Em geral, 0
tratamento de excelencia e a combina<;:ao de cirurgia e radioterapia.
Adicionalmente, a quimioterapia vem sendo utilizada em conjunto com a
cirurgia e a radioterapia. 0 fracionamento da dose total de raios X em multiplas
doses menores provoca maior destrui<;:ao do tumor do que quando se utiliza
uma unica dose maior. 0 fracionamento tambem permite um maior reparo
celular dos tecidos normais, os quais se acredita que tenham uma maior
capacidade de recuperac;ao do que as celulas tumorais. 0 autor descreve seis
regioes de alterac;oes da radiac;ao aos tecidos orais: alterac;oes da mucosa oral,
papilas gustativas, glandulas salivares, dentes, caries de radiac;ao e alterac;oes
no osso. A osteorradionecrose e a complica<;:ao mais grave que pode ocorrer
no osso irradiado. A radia<;:ao tambem age destruindo osteoblastos e, em
menor grau, osteoclastos. Ap6s a irradiac;ao, a medula 6ssea normal pode ser
substituida por tecido 6sseo medular adiposo e tecido conjuntivo fibroso. 0
tecido medular toma-se hipovascular, hip6xico e hipocelular. Quanto maior a
dose de radiac;ao absorvida pelo osso, maior 0 risco de osteorradionecrose.
(PHAROAH,2007)
21
A osteorradionecrose da mandibula tem sido extensivamente estudada
desde 1930, contudo, estes estudos sao menos relevantes para os casos
atuais devido a substituilfao da radialfao de quilovoltagem pelo tratamento com
megavoltagem. 0 primeiro tipo de radialfao esta associado a altas doses de
absorlfao 6ssea e, consequentemente, a um alto de risco de desenvolver esta
alteralfao. Ja os f6tons de megavoltagem sao uniformemente absorvidos por
tecido mole e 6sseo, reduzindo este risco. A exposilfao a radialfao,
independente do tipo de administralfao ou caracteristica, induz alteralfoes notecido conhecidos pelos tres "H": hipoxia, hipocelularidade e hipovascularidade.
o tecido 6sseo exposto a altos niveis de radialfao sofre alteralfoes fisiol6gicas
irreversiveis. A osteorradionecrose e um processo que pode ser desencadeado
por um trauma, representando aproximadamente 90% dos casos, ou ocorrer
espontaneamente, especialmente nos pacientes irradiados com doses totais
acima de 65Gy. (DANIEL,2009)
3.3.2 Efeitos biol6gicos da radialfao em baixas doses
Os riscos inerentes a pequenas doses podem ser: 1- embrionarios e
fetais, 2- geneticos e 3- carcinogenicos. Os efeitos adversos se fazem
presentes diretamente ao nivel celular, tendo como alvos principais as
proteinas nucleares, os cromossomas e 0 DNA, podendo alterar a informalfao
genetica das celulas. Caso as gonadas sejam expostas a doses suficientes
para provocar efeitos adversos mas nao a morte das celulas germinativas, os
danos serao transferidos a futuras geralfoes. Eo evidente que estes riscos sao
relacionados a idade do paciente irradiado, assim homens e mulheres que
ultrapassaram a idade de gerar filhos nao constituem riscos geneticos. 0 autor
tambem cita as dificuldades interpostas ao estudo dos efeitos e riscos da
radialfao usada em baixas doses: 1 - muitos milhoes de exames radiograficos
sao executados anualmente e inexiste uma unica injuria referida por paciente,
clara e inequivocamente relacionada a radialfao usada em diagn6stico; 2 -
para constatalfao estatisticamente valida de efeitos nocivos de radialfoes de
baixa intensidade ha necessidade de se observar uma populalfao constituida
22
por um universo de bilhoes de pessoas por varias gera'toes expostas a
radia'tao diagn6stica; 3 - apesar de uma consideravel parcela da popula'tao
procurar assistencia odontol6gica, nem toda ela e exposta a radia'tao
diagn6stica; 4 - existem milhares de pessoas que nunca foram expostas a
procedimentos de diagn6stico algum que utilizasse radia'tao; e 5 - nao existe
popula'tao totalmente isenta de exposi'tao a radia'tao e que possa, assim,
servir de pan'imetro de controle. (AGUIAR, 1994)
Na odontologia, as gonadas do paciente recebem exposi'tao atraves de
radia'tao secundaria emitida pelos tecidos irradiados de sua face. Para um
paciente adulto, do sexo masculino, a dose que atinge as gonadas num exame
periapical de boca toda, estimado em 5 R a face, e de 0,0005 R. Sabe-se por
outro lado que a exposi'tao que cada pessoa recebe normalmente de radia'tao
natural e de 0,0004 R. Nota-se portanto que se recebe nas gonad as em um
exame periapical, e irris6ria. A respeito dos efeitos biol6gicos das radia'toes, e
muito mais preocupante os efeitos geneticos do que os somaticos. Os efeitos
somaticos sao bastante conhecidos e passiveis de serem controlados, alem de
envolverem individuos separadamente, ou grupos de individuos, enquanto com
rela'tao aos efeitos geneticos, pouco se sa be e estes dizem respeito a
popula'tao como um todo. (ALVARES, 1998)
Utilizando um tempo de exposi'tao de 0,5 segundos, que e a media
empregada pelos profissionais, com filmes ultra-rapidos por calculos simplistas,
notamos a necessidade de 500 exposi'toes radiograticas num curto espa'to de
tempo, para remota possibilidade da produ'tao de um eritema. 0 autor afima
que existem trabalhos que associam a incidencia de leucemias entre crian'tas
que sofreram irradia'tao in utero com finalidades de radiodiagnostico. Doses
fracionadas sao mais danosas que doses simples, nas manifesta'toes de
leucemias. A leucemia tambem e relacionada como sendo frequente nos
profissionais que operam com radia'toes. Existe um conceito de diminui'tao de
sobrevivencia, ou longevidade dos radiologistas, vivendo estes cinco anos
menos. (FREITAS, 2004)
PANELLA (2006), afirma que os exemplos mais comuns relacionados
aos efeitos estocasticos, ou efeitos de baixos niveis de radia'tao sao: 1- A
23
radiodermite, que se inicia como um eritema e pode evoluir se persistir a
exposi<{ao levando a amputa<{ao de membros; 2 - Probabilidade de indu<{ao de
cancer, 0 que e muito dificil de determinar se foi ou nao causado pela radia<{ao
ja que se trata de uma doen<{a comum, porem, 0 trato digestiv~, os pulmoes, a
medula ossea, a tireoide e as mamas sao considerados orgaos criticos quando
se considel·a a indu<{ao de tumores como possiveis efeitos da radia<{ao. 3 -
Efeitos geneticos, altera<{ao do conteudo do DNA, pod endo ser transmitidos
para gera<{oes futuras. As altera<{oes pod em se manifestar varias gera<{oes
depois. A radia<{ao nao e 0 unico agente que pode causar muta<{oes geneticas,
nao podendo ser relacionada a exposi<{ao a radia<{ao dos pais que leve a um
defeito genetico na crian<{a. 4 - Efeitos teratogenicos sao os efeitos produzidos
no feto ou embriao durante a gestac;:ao. 0 feto e particularmente sensivel a
radia<{ao, principalmente da 2" a g" semana. Para as gestantes a dose maxima
permissivel e de 2 mSv.
Os canceres sao os efeitos somaticos tardios mais importantes, sao
lesoes de efeitos estocasticos da radia<{ao, no qual a probabilidade de um
individuo desenvolver cancer depende da quantidade de exposi<{ao a radia<{ao,
mas a gravidade da doen<{a nao esta relacionada com a dose. A radiac;:ao
causa cancer ao modificar 0 DNA da celula. Embol"a a maior parte desse dane
seja repara, reparos imperfeitos podem ser transmitidos para celulas-filhas e
resultar em cancer. Eo dificil estimar 0 numero de canceres induzidos pela
radia<{ao. A maior parte dos estudados receberam doses acima das doses de
diagnostico. Portanto, a probabilidade de um cancer resultar de uma pequena
dose pode ser estimada somente a partir da interpola<{ao de taxas observadas
apos exposi<{ao a doses maiores. Alem disso, canceres radioinduzidos nao sao
distinguiveis de canceres produzidos por outras causas. As estimativas indicam
que uma unica e breve exposi<{ao de 100 mgy (em torno de 30 vezes a media
da exposi<{ao anual) em 100 mil pessoas resultaria em um acrescimo de 500
mortes por cancer ao longo da vidas dos individuos expostos. Isso seria um
acrescimo aos 20 mil que iriam ocorrer espontaneamente. Tal calculo de
baseia em uma rela<{ao dose-resposta linear e na inexistencia de um limiar
abaixo do qual nao existe risco. Essas premissas podem estar erradas.
Superestimando 0 risco real. Dentre os canceres com maior incidencia, 0 autor
24
enfoca 0 cancer de tiroide, 0 cancer esofagico, cancer no cerebro e no sistema
nervoso e cancer nas glandulas saliva res. Apenas aqueles individuos que
receberam uma dose cumulativa estimada de 500 mGy ou mais nas parotidas
apresentam uma correla9ao entre radiograficas odontologicas e tumores de
glandulas salivares. A incidencia de leucemia aumenta apos a exposi9ao da
medula ossea a radia<;:ao. Outros efeitos somaticos tardios como altera<;:6es no
crescimento e desenvolvimento, retardo mental e catarata tambem sao citados
pelo autor. (PHAROAH, 2007)
Recentes publica<;:6es de cancer causado por raios-X diagnosticos,
especialmente aqueles oriundos dos procedimentos de tomografia
computadorizada, tornou-se um dos artigos mais lidos por radiologistas dos
Estados Unidos. 0 autor adota a extrapola<;:ao que tem side efetuada dos
efeitos biologicos de elevados e medios niveis de radia<;:ao ionizante para
baixos niveis. Esta rela<;:ao e de natureza linear e nao admite dose de
seguran<;:a: qualquer nivel de radia<;:ao pod era causar efeito danoso, isto e,
cancer. (2)
Ha, todavia, um volume significativ~ de publica<;:6es mostrando que a
celula reage a a9ao de baixos niveis da radia<;:ao ionizante, acionando uma
serie de mecanismos de prote<;:ao oportunamente analisados por Feinendegen
e Pollycove (2004,2007). BRITTON (2004) resume essa serie de mecanisme
com a seguinte rea<;:ao biologica: 1)neutraliza<;:ao dos radicais oxidantes; 2)
ativa<;:ao do reparo nas altera<;:6es estruturais que possam ter ocorrido no DNA;
3) indu<;:ao da apoptose caso haja sinais de inviabilidade celular; 4) ativa<;:ao
das respostas imunes, reconhecendo a celula danificada como estranha, por
altera<;:6es da membrana.
o uso do raio-X na odontologia, mesmo em baixa intensidade, pode
provocar danos ao DNA das celulas que revestem internamente a boca. Em
pesquisas realizadas no Instituto de Ciencias Biomedicas (ICB) da USP, 0
grupo da professora Glaucia Maria Machado-Santelli colheu amostras da
mucosa oral de pessoas que passaram por radiografias panoramicas a arcada
e periapicais, por determina<;:ao de dentistas, e observou que parte das celulas
teve seu nucleo atingido por alguma especie de altera<;:ao - relacionadas a
25
morte celular e, de algum modo, ao cancer. De acordo com 0 estudo essas
alterac;:6es nao provocam, de imediato, grandes impactos na saude das
pessoas. No entanto, ela alerta para 0 fato de que as pequenas mutac;:6es
geneticas ocorridas na mucosa oral por conta do raio-X, principal mente os
micronucleos, podem estar ligadas ao aumento do risco de cancer. 0 raio-X
possui efeito genot6xico, ou seja, influi negativamente no DNA, cindindo as
cadeias. 0 habito de fumar e beber em excesso possui propriedade
semelhante e contribui para 0 aumento de mutac;:6es malignas. Segundo a
professora do ICB, celulas cancerigenas normalmente originam-se de
pequenas alterac;:6es geneticas que VaG se somando conforme as celulas
atingidas se dividem e se diferenciam. "Por nao estar isento de riscos, 0 usa do
raio-X na odontologia deve ser recomendado criteriosamente, somente quando
necessario". (')
Em 2005 a comissao Nacional de Energia Nuclear, por recomendac;:6es
internacionais, dirninuiu a dose anual efetiva de 50 mSv para 20 mSv nos
individuos expostos ocupacionalmente e de 5 mSv para 1 mSv para a
populac;:ao geral. (4)
CALEGARO (2007) defende em seu artigo que, se nossas estruturas
administrativas transformarem em lei recomendac;:6es internacionais sobre
radiac;:ao em baixos niveis, ou nossa estrutura politica utilizar posturas de
conveniencia, ou ate mesmo a estrutura cientifica vigente adotar e divulgar
conceitos te6ricos sem fundamento cientifico, estaremos alimentando a
paranoia histri6nica que se estabeleceu erroneamente com 0 efeito biologico
de baixos niveis de radiac;:ao ionizante. E fundamental que se estabelec;:a
discussao baseada em evidencias cientificas para evitar distorc;:6es como as
que se observam quando esse tema e abordado.
(2)Semelka Re. Imaging x-rays cause cancer: a call 10 action for care{Jivers and patients. Disponivel em:
vI\vw.medscape.com/viev@rlicle/523000 1. Acesso em: abril de 2009.
(.1) Disponivel em: http://vIVNJ.odontolooia.cQITl.br/nolicias.asp?id=741&idesp=20&ler=s. Acesso em: (lg05tO de 2009.
(4) Comiss~o Nacional de Energia Nuclear. Diretrizes basicas de prote<;:ao radiol6gica. Resoluv8o nO 27. jan. 2005.
Oiario Oficial da Uniao. 6/1/2005. Disponfvel em: hlto:l!www.scielo.brlpdflrbiv40n4/03.odf .. Acesso em agosto de 2009
26
4 DISCUSSAO
PANELLA (2006), FREITAS (2004), BIRAL (2002) E MIRANDA (2009),
concordam que a radia<;:ao X, sao ondas eletromagneticas altamente
energeticas e interagem com a materia, acarretando ioniza<;:ao, que esta
relacionada com a caracteristica de remover eletrons de atomos, tornando-os
instaveis, e produzindo assim altera<;:6es celulares ao organismo irradiado.
FREITAS (2004) tambem afirma que alem da ioniza<;:ao, a radia<;:ao X pode
provocar os efeitos de excita<;:ao ou ativa<;:ao, fazendo os eletrons elevarem-se
as camadas mais externas em rela<;:aoas que ocupam no estado fundamental.
MIRANDA (2009) diz que as radia<;:6es do tipo X e gama, sao as mais
penetrantes e, dependendo de sua energia, podem atravessar varios
centimetros do tecido humano ate metros de blindagem de concreto. As
radia<;:6es beta (~) tem poder de penetra<;:ao pequena, podem atravessar
milimetros e ate centimetros de tecido humano, isto possibilita ser usada em
aplica<;:6es medicas em superficies da pele ou na acelera<;:ao da cicatriza<;:ao de
cirurgias plasticas ou do globo ocular. Ja as particulas alfa (a) possuem um
poder de penetra<;:ao muito pequeno, nao conseguem atravessar a espessura
de uma folha de papel, entretanto, 0 seu poder de ioniza<;:ao e muito grande. A
radia<;:ao infravermelha e uma radia<;:ao eletromagnetica invisivel, possui muitas
aplica<;:6es, desde 0 aquecimento de interiores ate tratamentos e doen<;:as de
pele e musculos. Quanto as aplica<;:6es, a radia<;:ao pode ser usada na saude,
para fins de terapia ou diagnostico. Para terapia a area de maior interesse para
nos e a radioterapia, que consiste em eliminar celulas cancerigenas e evitar
sua prolifera<;:ao. Na area de diagnostico os de maior interesse para nos, sao a
radiografia e a tomografia. A radiografia e uma imagem obtida apos um feixe de
raios X ou raios gama atravessar a regiao de estudo e interagir com uma
emulsao fotogratica ou tela fluorescente. Ja na tomografia, 0 principio consiste
em ligar 0 tubo de raios X a um filme radiogratico por um bra<;:o rigido que gira
ao redor de um determinado ponto, situado num plano paralelo a pelicula,
assim, durante a rota<;:ao do bra<;:o, produz-se a transla<;:ao simultanea e
homotetica do foco (alvo) e do filme, os pontos do plano de corte dao uma
27
imagem nitida, enquanto que nos demais pianos, a imagem sai "borrada",
desta forma, obtem-se imagens de pianos de cortes sucessivos, como se
observassemos fatias seccionadas.
BIRAL (2002) com 0 objetivo de se medir a energia depositada por um
feixe de f6ton de alta energia (raios X ou raios gama) em um tecido biol6gico e
os seus efeitos sobre este tecido, foi criada a grandeza "dose absorvida". A
dose absorvida de radia9ao e a energia depositada por quilograma de tecido e
e expressa em "rad". Pelo sistema internacional de rnedidas utiliza-se a
unidade "gray" (Gy), que equivale a 100 rad. Os efeitos biol6gicos nao
dependem apenas da dose de radia9ao absorvida (Gy), mas tambem das
caracteristicas da radia9ao ionizante e da sua capacidade de produzir ions e
dissipar energia em sua trajet6ria no meio ou tecido. Por esta razao foi
proposta, para 0 usa clinico de exames radiol6gicos, a grandeza "dose
equivalente", usando-se a unidade "rem", que leva em considera9ao a
qualidade da radia9ao e como a energia se transfere ao tecido. Para as
radia90es eletromagneticas X ou gama, 1 rem equivale a 1 rad. No sistema
internacional de medidas, a unidade de dose equivalente foi denominada
"sievert" (Sv) e 1 Sv equivale a 100 rem, assim como 1 Gy equivale a 100 rad.
Podernos dizer que a dose absorvida de 1 Gy proporcionara uma dose
equivalente de 1 Sv. Resumindo, a dose absorvida pode sel" medida,
atualmente, em Gy e corresponde a dose equivalente, que e medida em Sv. Na
dosimetria das radia90es utiliza-se frequentemente os submultiplos mili (m) e
micro (11) para indicar valores que correspondem a 0,001 Gy (1 mGy) e
0,000001 Gy (1 IlGy).
FREITAS (2004) E PHAROAH (2007) concordam que 0 mecanisme de
a9ao das radia90es ionizantes sobre as celulas podera ocorrer de duas formas:
direta quando a a9ao da radia9ao e diretamente sobre a celula, quebrando
Iiga90es quimicas de moleculas biol6gicas, principal mente das
macromoleculas, e indireta pelo mecanisme da radi6lise, quando uma molecula
de agua e atingida por um f6ton de raios X podendo perder um eletron de um
dos atomos e se transformar em um ion instavel, 0 eletron livre podera se ligar
a outra molecula de agua, originando outro ion instavel. FREITAS (2004),
ALVARES (1998), PANELLA (2006) e PHAROAH (2007) concordam que a
28
intensidade dasrea<;6es provocadas pela radia<;ao nos tecidos vai depender da
dose, da area irradiada e da frequencia de aplica<;ao. FREITAS (2004) E
PANELLA (2006), adicionam tamanho da area irradiada, tipo de radia<;ao,
idade e tipo de celula ou tecido irradiado. PHAROAH (2007) e 0 unico autor
que comenta sobre 0 oxigenio e a transferencia linear de energia como fatores
modificantes das respostas celulares.
BIRAL (2002), FREITAS (2004), ALVARES (1998) E PHAROAH(2007),
concordam que a radiossensibilidade celular esta diretamente relacionada com
o seu grau de diferencia<;ao e prolifera<;ao. As celulas com alta taxas de
prolifera<;ao e baixo grau de diferencia<;ao sao mais sensiveis. De uma maneira
resumida, as celulas mais sensiveis sao as celulas da epiderme, os
eritroblastos, as celulas da medula 6ssea e as celulas imaturas dos
espermatoz6ides. As mais radioresistentes sao as celulas nervosas e
musculares.
PANELLA (2006), FREITAS (2004), PHAROAH (2007) concordam que
os efeitos biol6gicos propriamente ditos podem ser de ordem somatica ou
genetica sendo que os efeitos somaticos afetam apenas 0 individuo atingido
em sua estrutura ou fun<;6es imediatamente, ja os efeitos geneticos podem
ocorrem em descendentes do individuo irradiado, devido a radia<;ao das celulas
germinativas, levando a muta<;6es em gera<;6es futuras. BIRAL (2002),
PHAROAH (2007) E PANELLA (2006), dividem os efeitos biol6gicos em
deterministicos e estocasticos. Os efeitos deterministicos sao aqueles no qual
a gravidade da resposta e proporcional a dose. Esses efeitos, geralmente
morte celular, ocorrem em todas as pessoas caso a dose seja suficientemente
alta. Sao exemplos, altera<;6es orais em decorrencia da radioterapia. Por sua
vez, os efeitos estocasticos sao aqueles nos quais a probabilidade do
desenvolvimento de altera<;ao, em vez de sua gravidade, e dose-dependente.
Estao relacionados a baixas doses de radia<;ao, como aquelas decorrentes de
exposi<;6es frequentes as quais os profissionais que trabalham com radia<;ao
estao sujeitos. A probabilidade da ocorrencia do efeito estocastico e
proporcional a dose e os efeitos mais relevantes sao a muta<;ao e a
carcinogenese. Uma vez que ha exposi<;ao do individuo ou da popula<;ao,
29
aumenta a probabilidade de cancer, mas nao sua gravidade. Acredita-se que
nao haja limiares de dose para efeitos estocasticos.
MAGALHAES (2002) e NEVILLE (2004) concordam que, nenhum
tratamento sistemico pra tratamento de neoplasias disponivel no momenta esta
apto a destruir as celulas tumorais sem causar morte de pelos menos algumas
celulas normais, e os tecidos com rapida renovac;;ao sao especialmente
susceptiveis. Em geral, isto significa que trata de um cancer, mas a radiac;;ao
tambem pode lesar os tecidos normais, especialmente aqueles em que as
celulas se reproduzem normalmente de forma rapida. De acordo com
PHAROAH (2007) a radioterapia para tumores malignos na cavidade oral
normal mente indicada quando a lesao e radiossensivel, avanc;;ada, ou
profundamente invasiva e nao pode ser removida cirurgicamente. A cavidade
oral e um sitio comum para complicac;;oes relacionadas ao tratamento de
cancer. NEVILLE (2004) E PHAROAH (2007) concordam que as alterac;;oes na
mucosa oral como a mucosite aguda e dermatite sao os efeitos secundarios
mais frequentes. Dependendo dos campos de radiac;;ao, da dose e da idade do
paciente tambem sao possiveis encontrarmos como consequencia altera<;:oes
nas glandulas salivares resultando em xerostomia, hipogeusia, alterac;;oes
dentarias, trismo, espasmos musculares t6nicos e alterac;;oes no osso, a
principal delas a osteorradionecrose. A radiac;;ao 6ssea resulta em danos
permanentes aos oste6citos e ao sistema microvascular, PHAROAH (2007),
NEVILLE (2004) E DANIEL (2009) concordam que a exposic;;ao do tecido 6sseo
a radiac;;ao induz alterac;;oes conhecidas pelos tres "H": hipoxia, hipoceluridade
e hipovascularidade. A osteorradionecrose e um processo que pode ser
desencadeado apartir de um trauma, representando aproximadamente 90%
dos casos, ou ocorrer espontaneamente, especial mente nos pacientes
irradiados com doses totais acima de 65Gy. Quanto maior a dose de radiac;;ao
absorvida pelo osso, maior 0 risco de osteorradionecrose.
DANIEL (2009), diz em seu artigo que a osteorradionecrose da
mandibula tem sido extensivamente estudada desde 1930, contudo, estes
estudos sao menos relevantes para os casos atuais devido a substituic;;ao da
radiac;;ao de quilovoltagem pelo tratamento com megavoltagem. 0 primeiro tipo
de radiac;;ao esta associ ado a altas doses de absorc;;ao 6ssea e,
consequentemente, a um alto de risco de desenvolver esta alterac;;ao. Ja os
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f6tons de megavoltagem sao uniformemente absorvidos por tecido mole e
6sseo, reduzindo este risco. GAZDA (2004) pesquisou a utilizar;:ao da radiar;:ao
de alta energia (megavoltagem), de colimadores mais avanr;:ados, como multi-
folhas e 0 planejamento radioterapico computadorizado tridimensional, isto tem
permitido cada vez mais a concentrar;:ao de radiar;:ao sobre 0 tumor, enquanto
as estruturas pr6ximas normais recebem menor dose. MAGALHAES (2002) e
PHAROAH (2007) concordam que, definir com a maxima precisao 0 foco de
irradiar;:ao e 0 que mais protege as celulas normais. Assim, distribuindo a
radiar;:ao em doses repetidas durante um periodo prolongado, aumenta 0 efeito
letal sobre as celulas do tumor e diminui 0 efeito t6xico sobre as celulas
norma is. 0 fracionamento da dose total de raios X em multiplas doses menores
provoca maior destruir;:ao do tumor do que quando se utiliza uma unica dose
maior. 0 fracionamento tambem permite um maior reparo celular dos tecidos
normais, os quais se acredita que tenham uma maior capacidade de
recuperar;:ao do que as celulas tumorais. SEGRETO (2000) diz que a morte
clonogenica ou falencia reprodutiva da celula esta associada a resposta lenta
ao reparo ap6s irradiar;:ao dos tecidos, enquanto a suscetibilidade a morte
celular por apoptose e associada aos tecidos de resposta rapida.
Os efeitos biol6gicos estocasticos sao os efeitos nao aparentes,
dependem de longos periodos de latencia, meses ou anos. AGUIAR (1994) e
PANELLA (2006) concordam que os efeitos a baixas doses podem ser:
embrionarios e fetais, geneticos e carcinogenicos. PANELLA (2006) tambem
comenta sobre a radiodermite, que se inicia como um eritema e pode evoluir se
persistir a exposir;:ao levando a amputar;:ao de membros. ALVARES afirma que
sao muito mais preocupantes os efeitos geneticos do que os somaticos. Os
efeitos somaticos sao bastante conhecidos e passiveis de serem controlados,
alem de envolverem individuos separadamente, ou grupos de individuos,
enquanto com relar;:ao aos efeitos geneticos, pouco se sa be e estes dizem
respeito a popular;:ao como um todo.
Os canceres sao os efeitos somaticos tardios mais importantes, sao
les6es de efeitos estocasticos da radiar;:ao, no qual a probabilidade de um
individuo desenvolver cancer depende da quantidade de exposir;:ao a radiac;:ao,
mas a gravidade da doenc;:a nao esta relacionada com a dose. PHAROAH
31
(2007) enfoca 0 cancer de tiro ide, 0 cancer esofagico, cancer no cerebro e no
sistema neNOSO e cancer nas glandulas salivares. A incidencia de leucemia
aumenta apos a exposic;:ao da medula ossea it radiac;:ao. PANELLA (2006)
adiciona como orgao criticos os pulmoes e a mama. De acordo com FREITAS
(2004) a leucemia tambem e relacionada como sendo frequente nos
profissionais que operam com radiac;:oes. Existe um conceito de diminuic;:ao de
sobrevivencia, ou longevidade dos radiologistas, vivendo estes cinco anos
menos.
Existem controversias sempre que 0 assunto dos efeitos biologicos a
baixas doses e enfocado. PHAROAH (2007), SEMELKA (2009), FREITAS
(2004),PANELLA (2006) concordam que nao existe limiar de dose, e nao ha
relac;:ao entre dose e gravidade. Alem do mais, canceres radioinduzidos sao
indistinguiveis de canceres causados por outras causas.
Em pesquisas realizadas no Instituto de Ciencias Biomedicas (ICB) da
USP, 0 grupo da professora Glaucia Maria Machado-Santelli colheu amostras
da mucosa oral de pessoas que passaram por radiografias panoramicas e
periapicais por determinac;:ao de dentistas, e observou que parte das celulas
teve seu nucleo atingido por alguma especie de alterac;:ao - relacionadas it
morte celular e, de algum modo, ao cancer. De acordo com 0 estudo essas
alterac;:oes nao provocam, de imediato, grandes impactos na saude das
pessoas. No entanto, alerta para 0 fato de que as pequenas mutac;:oes
geneticas ocorridas na mucosa oral por conta do raio-X, principalmente os
micronucleos, podem estar ligadas ao aumento do risco de cancer. 0 raio-X
possui efeito genotoxico, ou seja, influi negativamente no DNA, cindindo as
cadeias. 0 habito de fumar e beber em excesso possui propriedade
semelhante e contribui para 0 aumento de mutac;:oes malignas. Segundo a
professora do ICB, celulas cancerigenas normalmente originam-se de
pequenas alterac;:oes geneticas que vao se somando conforme as celulas
atingidas se dividem e se diferenciam. "Por nao estar isento de riscos, 0 uso do
raio-X na odontologia deve ser recomendado criteriosamente, somente quando
necessario". (0)
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CALEGARO (2007) alerta a necessidade em nao divulgar conceitos
teoricos sem fundamento cientifico, evitando alimentar a paranoia histrionica
que se estabeleceu erroneamente com 0 efeito biologico de baixos niveis de
radia<;ao ionizante. Eo fundamental que se estabele<;a discussao baseada em
evidencias cientificas para evitar diston;;oes como as que se observam quando
esse tema e abordado.
Com tantas divergencias dos autores, fica clara a necessidade de
pesquisas sobre 0 assunto, AGUIAR (1998) cita em seu artigo as dificuldades
interpostas ao estudo dos efeitos e riscos da radia<;ao usada em baixas doses:
1 - muitos milhoes de exames radiograficos sao executados anualmente e
inexiste uma unica injuria referida por paciente, clara e inequivocamente
relacionada a radia<;ao usada em diagnostico; 2 - para constata<;ao
estatisticamente valida de efeitos nocivos de radia<;oes de baixa intensidade ha
necessidade de se observar uma popula<;ao constituida por um universo de
bilhoes de pessoas por varias gera<;oes expostas a radia<;ao diagnostica; 3 -
apesar de uma consideravel parcela da popula<;ao procurar assistencia
odontologica, nem toda ela e exposta a radia<;ao diagnostica; 4 - existem
milhares de pessoas que nunca foram expostas a procedimentos de
diagnostico algum que utilizasse radia<;ao; e 5 - nao existe popula<;ao
totalmente isenta de exposi<;ao a radia<;ao e que possa, assim, servir de
parametro de controle.
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5 CONCLUsAo
Apos todas as considerac;:6es, parece ser adequado concluir que e falso
o conceito de que pequenas doses de radiac;:6es de baixa intensidade
energetica, como e 0 caso especifico das utilizadas em odontologia, sejam
totalmente inofensivas. Ao contrario, a verdade reside na afirmativa de que
toda e qualquer radiac;:ao, em qualquer nivel ou grau, causam alterac;:6es na
materia, induzindo efeitos e danos. Podemos dizer que se todos os parametros
para maximo beneficio com minimo de riscos forem seguidos, podemos afirmar
que os raios x diagnosticos sao seguros, constituindo na mais vantajosa troca,
quando 0 conceito risco\beneficio e enfocado.
Fica clara a necessidade de pesquisas aprofundadas sobre 0 assunto,
ainda que a longo prazo, para nao corrermos 0 risco de subestimar os efeitos
deleterios da radiac;:ao ionizante em baixas doses.
A radiac;:ao utilizada em radioterapia e muito mais profundamente
estudada em vista da radiac;:ao em baixas doses, podendo ter melhores
controle dos efeitos atraves das doses, e assim houve uma diminuic;:ao dos
efeitos da radioterapia sobre os tecidos vizinhos ao tumor.
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