Aula 6 - Radiobiologia

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RADIOBIOLOGIA.
Proteção Radiológica
Thaísa Fonzar
Tecnóloga em Radiologia
thaisafonzar@gmail.com
DNA
É um composto orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos. O seu principal papel é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e ARNs. Os segmentos de ADN que são responsáveis por carregar a informação genética são denominados genes. O restante da seqüência de ADN tem importância estrutural ou está envolvido na regulação do uso da informação genética.
HISTÓRIA DA RADIOBIOLOGIA
Lei de Bergonie & Tribondeau, 1906. Trabalho realizado em testículos de roedores produziu a “lei” que diz que a sensibilidade a radiação varia diretamente com a capacidade reprodutiva e inversamente com a diferenciação (maturidade). 
 Efeitos Somáticos
São provenientes de danos nas células do corpo e se manifestam apenas na pessoa irradiada, não oferecendo riscos às gerações futuras. 
Quando a exposição é aguda, ou seja, a dose total de radiação é recebida num curto intervalo de tempo, os efeitos são imediatos (poucas horas ou semanas), como por exemplo, náusea, perda de apetite e de peso e até mesmo a morte. 
Quando a exposição é crônica, ou seja, a dose é recebida pouco a pouco, durante anos, os efeitos são tardios (anos ou décadas), como por exemplo, câncer, úlcera, catarata, esterilidade, envelhecimento precoce, leucemia. 
A gravidade dos efeitos somáticos depende da dose total de radiação recebida, do intervalo de tempo em que ela foi recebida, e da região do corpo que foi atingida.
Efeitos Hereditários
ambém conhecidos com efeitos genéticos, são originados somente no descendente da pessoa irradiada. São resultantes dos danos que as radiações provocam nas células dos órgãos reprodutores.
LET e RBE
LET (TLE)
LET (Linear Energy Transfer)
Transferência Linear de Energia (TLE)
# É a energia transferida por unidade de comprimento do trajeto
Avalia a densidade da ionização
LET
Radiações Eletromagnéticas (Rx e Rγ)  Baixo LET (Esparsamente Ionizantes)
Radiações Corpusculares (Rα; Rβ; e; p; n)  Alto LET (Densamente Ionizantes)
RBE
RBE (Relative Biologic Effectiveness)
Eficiência Biológica Relativa (EBR)
# Racional: Doses iguais de diferentes tipos de radiação NÃO produzem o mesmo efeito.
#RBE é um índice da eficiência da radiação ao produzir uma dada resposta biológica.
Fatores que determinam a resposta celular.
Transferência linear de energia - LET
Eficiência biológica relativa – R.B.E
Fracionamento
Taxa de dose (dD/dt)
Meio biológico (tipo celular)
Como a Radiação destrói Células?
MECANISMOS DE AÇÃO DA MORTE CELULAR
	AÇÃO DIRETA: a partícula ionizante (ex. elétron) quebra a molécula de DNA. Este dano pode ser letal ou não. A ação direta é responsável por cerca de 30% do dano ao DNA.
	AÇÃO INDIRETA: O fóton de energia interage com outros átomos ou moléculas na célula, principalmente as moléculas de água, produzindo radicais livres (peróxidos) que são extremamente tóxicos e estes agem diretamente sobre as pontes de DNA danificando-as de forma reversível ou não. Responsável por 70% do dano celular.
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AÇÃO DIRETA
AÇÃO INDIRETA
Mecanismo de ação das radiações ionizantes no DNA
Eric J. Hall, 2006
Radicais Livres
São moléculas ou átomos que possuem elétron desemparelhado. Seu estado está associado com alto grau de reatividade química
Interação com a molécula de água:
 H2O = H2O+ + e-
 H2O+ é um radical iônico. Ele é um íon pois perdeu 1 elétron e um radical pois tem elétron desemparelhado, tornando bastante reativo.
Radicais Livres
Radicais iônicos apresentam uma vida curta antes de se tornarem um radical livre. Radicais livres não apresentam carga.
H2O+ + H2O = H3O+ + OH*
H2O+, H3O+ são radicais iônicos
H2O: Molécula de água
OH*: Radical altamente reativo (Hidroxila), com 9 elétrons, sendo 1 desemparelhado
OBS: O Radical Hidroxila é altamente reativo como DNA. É estimado que 2/3 dos danos ao DNA pelos Raios X ocorrem devido a este radical livre (Hall, 1994).
Resumindo
Fóton de Rx incidente
Ionização (Elétrons rápidos) ocorre em 10-15 seg
Radical Iônico – dura 10-10 seg
Radical Livre – dura 10-5 seg
Modificações químicas e quebra das bandas
Efeito biológico que pode ser expresso em horas, dias, meses ou anos, a depender das consequências das quebras das bandas do DNA
Estudo de Regaud (França anos 30)
 Redistribuição
 Reoxigenação
 Reparo
 Repopulação 
Os 4 R´s da Radiobiologia do
 Dr. Eric J. Hall
Ciclo Celular (Redistribuição)
Fases mais sensíveis 
a radioterapia
Reoxigenação
Reoxigenação
Reparo dos Danos Subletais
Então haverá a repopulação das células sadias!!!!
CLASSIFICAÇÃO DE CÉLULAS DE MAMÍFEROS QUANTO À RADIOSSENSIBILIDADE
GRUPO 1: linfócitos
 eritoblastos
 espermatogonias
GRUPO 2: células granulosas
 mielócitos
 células intestinais
 célualas germinativas da camada epidérmica da pele
GRUPO 3: células glandulares gástricas
 células endoteliais de vasos sanguíneos
GRUPO 4: osteoblastos
 osteoclastos
 condroblastos
 espermatócitos e espermátides
GRUPO 5: granulócitos
 osteócitos
 espermatozóides
GRUPO 6: fibroblastos
 células endoteliais de grandes vasos sanguíneos
 eritrócitos
GRUPO 7: fibrócitos
 condrócitos
 fagócitos
GRUPO 8: células musculares
 células nervosas 
brigada,
pela sua atenção!!!
Exercício 
Quais são os 4 R’s da Radiobiologia?
Explique o que é o efeito Somático e hereditário.
Como a Radiação destrói Células?
Como foi o experimento de Regaud?