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Radiobiologia É o termo usado no estudo dos diversos efeitos das radiações ionizantes sobre células e tecidos vivos. Histórico: Radiação antigamente era usada como solução dos males, visto isso começaram a produzir produtos radioativos para cremes de beleza, chocolate, cigarros, água, cremes dentais. Em 1896 Grubbé começou a perceber efeitos biológicos da radiação X por meio de uma dermatite aguda. Tratamento de câncer de mama avançado com seus tubos de raios X. O primeiro tratamento com radioterapia foi registrado em 1896 Mecanismo de ação da radiação ionizante: Exposição -> absorção por parte do organismo por meios dos componentes vitais da célula -> ocorre ionização/excitação -> efeitos biológicos Efeitos da radiação nos seres vivos podem ser diretos ou indiretos Direto: quando o elétron/fóton de energia atua diretamente na molécula de DNA, RNA ou enzima (materiais genéticos). É responsável por 1/3 dos efeitos biológicos Indireto: a energia não atua diretamente no material genético, ela atua em molécula de água formando radicais livres, os quais reagem com moléculas em busca de uma estabilidade. É responsável por 2/3 dos efeitos biológicos Radiólise: quebra da molécula pela radiação Os radicais livres se unem ao oxigênio formando outro composto HO2 (radical livre de hidroperoxila). O hidroperoxila vai se unir a uma molécula de H ou outra molécula igual a ele de HO2, gerando a produção de H2O2 (forma estabilizada) H2O2: agente oxidante que pode provocar alterações nas moléculas biológicas e causar destruição celular no DNA Efeitos biológicos podem ser divididos em: Com relação ao comportamento frente à dose de radiação: efeitos determinísticos ou estocásticos. Com relação à linhagem celular atingida: efeitos somáticos ou genéticos. Efeitos Determinísticos (ou não estocástico): efeito que acontece quando a exposição a radiação excede um limiar particular, a partir do limiar a gravidade da lesão será proporcional a dose. A radioterapia atinge o limiar. Efeitos Estocásticos: quando a exposição à radiação causa danos subletais ao DNA da célula (não conseguem ser vistos), esse efeito não possui um limiar. Qualquer dose de radiação tem probabilidade de ocorrer dano (quanto maior a dose, maior o dano). Pode existir um longo período de latência até que os primeiros sinais apareçam. Hipótese da relação linear sem limiar de dose: qualquer dose é capaz de aumentar, linearmente, o risco de desenvolvimento de mutações e danos ao DNA da célula, não existindo uma dose segura abaixo da qual o risco de efeitos estocásticos seja zero. Danos ao DNA: Perda de uma base, quebra de um dos filamentos de DNA, quebra dos dois filamentos de DNA, grupo de quebras nos dois filamentos de DNA, Ruptura das pontes de hidrogênio entre os filamentos de DNA. Temos mecanismos de reparo para os danos ocorridos no DNA. Danos ao cromossomo: A sobrevivência da célula depende da extensão do dano no cromossomo As alterações mais importantes ocorrem durante a mitose O tipo de lesão depende do estágio do ciclo da mitose Se ocorre uma exposição a radiação da celula em G1, antes de acontecer a síntese de dna – ocorre a quebra em ambos os braços do cromossomo pois ele ainda não se duplicou, logo a cromátide antes de se duplicar perde uma parte de seu braço e quando a duplicação ocorre temos a réplica de uma cromátide incompleta, logo o cromossomo fica com dois braços cortados (Aberração cromossômica) Se a exposição a radiação ocorre com a célula em G2, após a síntese do DNA – temos apenas um braço do cromossomo perdido/afetado. (Aberração em cromátide) A maioria das quebras simples é reparada por processos biológicos (enzimas) e passa despercebida. Danos às células: podem sofrer uma falência reprodutiva e as celulas se tornam incapazes de se reproduzirem, temos então danos irreparáveis. Podo ocorrer necrose ou apoptose – morte celular. Fatores que interferem na resposta celular: Dose: o fracionamento de dose gera um menor dano, pois o organismo tem mais tempo para se reparar Frequência de aplicação: quanto menor a frequência de aplicação mais tempo o corpo tem pra reagir Oxigênio: quanto menos oxigênio, mais resistente o corpo é aquela radiação (radiorresistência). Na presença de O2 a formação de peróxido de hidrogênio/radicais livres de hidroperoxila. Transferência linear de energia (TLE): a quantidade de energia depositada a cada tipo de radiação por unidade de comprimento do trajeto percorrido em um material. Partículas com maior TLE são mais eficientes ao lesar os sintomas biológicos. Principal fonte de radiação capaz de causar danos orais: radioterapia Dentre os efeitos causados temos a mucosite (fissuras e ulceras), degeneração das papilas e perda do paladar, glândula salivar pode ter seus ácinos destruídos (hipossalivação, mais propenso a cárie, xerostomia), osteorradionecrose – o osso fica com prejuízo de vascularização gerando necrose. Resultado de alterações subletais ao DNA: Não existe um limiar de dose, a consequência mais importante de tal dano é o câncer induzido pela radiação, o mecanismo mais provável é um processo de vários passos, incluindo a acumulação de mutações genéticas induzidas por radiação. Efeitos somáticos: atingem células somáticas, efeitos manifestados na pessoa irradiada. Ex. epilação, eritema, alteração de contagem sanguínea, ulceração, câncer, catarata, diminuição da longevidade Efeitos genéticos: efeitos sofridos por células germinativas, logo perpétua para próximas gerações Riscos dos exames
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