RADIACIÓN Y CANCER CATEDRA JOSE CELESTINO MUTIS

CATEDRA JOSE CELESTINO MUTIS
11 Marzo, 2014
RADIACIÓN
Y
CANCER
María Cristina Plazas, Ph.D y PD.
Profesora Asociada y Directora Grupo Física Médica
Departamento de Física, Universidad Nacional de Colombia
Física-Médica, IOCAL, Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá
CATEDRA JOSE CELESTINO MUTIS
11 Marzo, 2014
QUE ES
RADIACIÓN?
La radiación es la emisión (liberación) de energía de cualquier fuente.
Se emplea genéricamente para designar la energía electromagnética o las partículas
que, a partir de un equipo emisor o de una sustancia, se propagan en el espacio.
Esta propagación se hace en forma de "rayos”.
Ejemplos de radiación:
Los rayos X
La luz proviente del sol
El calor que despide constantemente nuestro cuerpo.
TIPOS DE RADIACIÓN
Existe un amplio espectro de radiación desde radiación de muy alta energía
(alta frecuencia) a la radiación de muy baja energía (baja frecuencia).
Representadas en el Espectro electromagnético.
Desde las radiaciones de más alta a más baja energía, las formas principales de
radiación son:
•Rayos Gamma.
•Rayos X.
•Rayos ultravioleta (UV).
•Luz visible.
•Rayos infrarrojos.
•Microondas.
•Ondas de radiofrecuencia (radio).
•Radiación de frecuencia extremadamente baja.
RADIACIÓN IONIZANTE
Determinadas radiaciones son capaces de producir iones (partículas
cargadas, por ejemplo, por arranque de electrones de sus átomos) a
su paso por la materia, por lo que reciben el nombre genérico de
radiaciones ionizantes.
FUENTES DE RADIACIÓN IONIZANTE
Todos los elementos de la naturaleza, están constituidos por átomos estables
e inestables. Vivimos en medio de radiaciones emitidas por los átomos que
se transforman.
Además de la radiación emitida naturalmente como el Ra 226,
estamos expuestos a la radiación proveniente de las fuentes artificiales
creadas por el hombre como las radiografías médicas
Esposos Pierre y Marie Curie
Físico, Wilhem Conrad Roëntgen
DIAGNOSTICO
PET/CT
TERAPIA
QUE ES EL
CANCER?
La palabra Cáncer, abarca un conjunto de enfermedades. De hecho hay más de
100 tipos de enfermedades que se engloban bajo este término. Lo que todas ellas
tienen en común es el tipo de células implicadas; las células son las unidades
diminutas que componen todos los seres vivos. El cáncer (también conocido
como neoplasia maligna) se desarrolla cuando las células empiezan a crecer y
multiplicarse de forma incontrolada.
¿Cómo se desarrolla el cáncer?
Las células normales crecen y se dividen
durante determinado período de tiempo hasta
que acaban muriendo. Pero las células
cancerosas siguen creciendo y se siguen
dividiendo. Al final, se concentran formando
tumores. Los tumores son bultos formados por
aglomeraciones de células cancerosas que
pueden interferir con el funcionamiento
normal del cuerpo. A veces las células se
desprenden del tumor e invaden otro tejido u
órgano, lo que recibe el nombre de metástasis.
Algunos desencadenantes de comportamiento y
ambientales pueden provocar cambios en las células que
hacen que sean proclives a convertirse en células
cancerosas. Por ejemplo, se sabe que el hecho de fumar
incrementa el riesgo de cáncer de pulmón. Exponerse
demasiado al sol incrementa el riesgo de desarrollar
cáncer de piel.
El cáncer, al igual que la mayoría de
enfermedades, es más fácil de tratar cuando
se diagnóstica a tiempo, de modo que,
cuando tengas alguna duda sobre tu estado
de salud, lo mejor es que vayas al médico
para realizar una serie de exámenes.
CUALES SON
LOS EFECTOS
BIOLOGICOS
DE LA
RADIACIONES
IONIZANTES ?
INTERACCION DE LA RADIACIÓN
IONIZANTE
CON EL TEJIDO VIVO
EFECTO FÍSICO
EFECTO QUÍMICO
EFECTO BIOLÓGICO
EFECTO
CLÍNICO
Interacción de la radiación con la célula
INTERACCIÓN DE LA RADIACION IONIZANTE
CON LA CELULA
•ACCION DIRECTA O BLANCO
EFECTOS DE LA
RADIACION SOBRE
EL ADN
El ADN se compone de
dos cadenas largas con
moléculas alternantes de
azúcar (desoxirribosa) y
fosfatos dispuestas como
barandillas laterales.
Como peldaños de este
modelo de escalera,
parejas de bases
orgánicas: Citosina ,
Guanina, Adenina y
Timina
La escalera de ADN está
retorcida sobre un eje
imaginario y forma una
doble hélice.
El ADN constituye los cromosomas. Si el daño por
radiación es lo suficientemente grave, pueden
detectarse aberraciones cromosómicas o daños
citogenéticos visibles, generando Efectos Hereditarios
Prueba Micronúclidos
Normal
Dileción
Formación
Formación
terminal
dicéntrica
anular
Prueba del Cometa
H 2O
FO
TO
N
HO
RUPTURA
SIMPLE
ep+
RUPTURA
DOBLE
FO
TO
N
EFECTO INDIRECTO
ep+
1 nm
Las rupturas dobles son las
más críticas para la célula
EFECTO DIRECTO
2 nm
INTERACCIÓN DE LA RADIACION IONIZANTE
CON LA CELULA
•ACCION INDIRECTA
H2O
RADIOLISIS ACUOSA
El cuerpo humano es una
solución que contiene
aproximadamente 80 % de
moléculas de agua. Cuando esta
se irradia en dosis suficientes,
se produce la disociación o
ruptura o RADIOLISIS.
H2O +
+
HOH +
e
Interacción de la radiación con la célula
IONES INESTABLES
HOH
+
+
H +
HOH
–
OH +
OH*
H*
RADICALES
LIBRES
Interacción de la radiación con la célula
Los RADICALES LIBRES OH*y H*
son químicamente muy reactivos:
•
No poseen carga eléctrica,
•
Son inestables,
•
Su tiempo de vida es del orden
de los milisegundos.
CICLO CELULAR
RADIOSENSIBILIDAD
Y TIPO CELULAR
Reconocida desde 1906 por los radiobiólogos
BERGONIE Y TRIBUNDEAU :
Las células mas radiosensibles son aquellas con
 ALTA TASA MITOTICA
 ALTO POTENCIAL DE MITOSIS FUTURAS
 BAJA DIFERENCIACION
Clasificación de efectos
Clasificación de efectos
EFECTOS
LAS
RADIACIONES
IONIZANTES
PRODUCEN
CANCER??
OJOS
CRISTALINO
CONJUNTIVA
RETINA
NERVIO OPTICO
SISTEMA HEMATOPÓYETICO
MUERE, 1934:
CIEGA
Y
ANEMIA APLÁSICA
MARIA SLODOWSKA - CURIE
Fabrica de relojes, 1920
Eben Byers , Golfista 1911
Agua Radiactiva
ACCIDENTE CHERNOBLY, 1986
Dosis en mamografías! – Cancer Radioinducido
EFECTOS DE LA
RADIACION
DURANTE EL
EMBARAZO
Los embriones y
fetos son mas
radiosensibles que
los adultos por
poseer células con
mitosis rápidas.
Permanentemente
sus células en fases
M y G2.
EMBRION HUMANO DE 7 SEMANAS
La irradiación prenatal
en dosis altas puede
conducir al desarrollo
de anomalías o a la
muerte dependiendo
del momento de la
exposición. El feto de
una paciente a quien se
la toma una radiografía
dental recibe una
exposición mínima de
0.01 mGy.
Embrión de humano de10 semanas
Las anomalías mas
comunes en niños
japoneses expuestos al
ataque nuclear durante
esta etapa son :
microcefalia ( asociada
a retraso mental), baja
talla y peso, cataratas,
malformaciones
genitales y esqueléticas
y microftalmia.
Feto de 14 semanas
La exposición en dosis diagnóstica de
una mujer embarazada debe evitarse
especialmente durante los tres primeros
meses de gestación.