Get your own Free HomepageRadiobiologia
A radiobiologia é dominio da física e da biologia e embora o técnico e radiologista devam estar devidamente informado dos seus aspectos básicos, não é seu interesse limitado, porquanto a faixa de irradiação com que lidam no diagnóstico está mito abaixo dos limites mínimos para pesquisa e para radioterapia.
A radiobiologia trata das radiações ionizantes , aquelas que são capazes de produzir ions, pela ejeção de eletrons nas órbitas de um átomo. As radiações ionizantes são os raios x, e gama, os neutrons e as partículas alfa (Helio) etc.
Trataremos aqui dos efeitos maléficos das radiações ionizantes sobre o corpo humano. O seu efeito está na dependencia da quantidade e da qualidade dos fotons utilizados, ou seja, da mAs e da kVp.
No seu curso, através da estrutura do corpo humano os raios x determinam uma reação em cadeia dos átomos e moléculas, criando uma atmosfera de instabilidade, com quebra de cadeias químicas e biológicas vitais, levando danos aos órgãos, isto, naturalmente, mais uma vez é preciso que se diga, na dependência da dosagem utilizada.
Os danos causados aos diversos tecidos depende em grande parte da especialização do tecido ou, mais precisamente, de seus tipos celulares. Assim, as células ditas parenquimatosas, ou células diferenciadas em determinado sentido funcional, que não apresenta multiplicação por divisão, são muito sensíveis. Ao contrário, as células denominadas matrizes, que se desenvolvem, se multiplicam e se diferenciam progressivamente no sentido de uma determinada função, estas são muito mais sensíveis aos efeitos das radiações ionizantes. No interior da célula, o efeito se faz sobre o núcleo e não sobre o citoplasma, já que é o núcleo que é dodato de capacidade reprodutiva.
Assim, basicamente o que interessa no estudo da radiobiologia é a perda da integridade reprodutiva da célula, muito mais do que os efeitos menos importantes sobre as células maduras, parenquimatosas.
É exatamente deste fato que nos beneficiamos na radioterapia, para tratamento de tumores, pois as células que os constituem são dotadas de grande capacidade de reprodução, multiplicando-se desordenadamente, o que é o fundamento do crescimento tumoral. Mesmo aqui é necessário distinguir aqueles tumores que apresentam acentuada capacidade de reprodução de suas células, os dito tumores de células de células indiferenciadas, daqueles tumores em que as células são mais diferenciadas, em que a reprodução é menor e que portanto o crescimento é mais lento. Os primeiros tumores são sensíveis aos efeitos da radioterapia, enquanto os segundos pouco ou nada sofrem com a irradiação.
Nossos conhecimentos sobre os efeitos das radiações ionizantes sobre os organismos vivos decorrem fundamentalmente de:
1º - Efeitos de irradiação de colonias de células em culturas de tecidos;
2º - Irradiação de animais de experimentação, particularmente moscas e ratos;
3º - Análise dos acidentes ocasionados por explosões de bombas atômicas e em usinas nucleares e de urânio;
4º - Análise dos efeitos colaterais em aplicação terapêuticas de raios x em seres humanos;
5º -Estudo das reações decorrentes do uso incorreto dos raios x em radiodiagnóstico.
No estudo dos efeitos das radiações ionizantes sobre as culturas de células, a dose crítica está em torno de 200 Rd, ou seja, abaixo desta dose praticamente nenhum efeito é detectado. Quando essas colonias são irradiadas a um nível de 800 Rd, os seguintes efeitos são observados:
a. algumas células não mais se reproduzem;
b. algumas apresentam reproduções isoladas, porém não continuam sua reprodução até se desenvolverem em colonias;
c. finalmente, algumas células aparentemente não sofrem qualquer dano e conseguem se reproduzir até formar colonias.
A rigor, apenas as células do grupo C, isto é, que conseguiram formar colonias, sobreviveram.
Como já mencionamos, o dano celular se faz ao nível do núcleo e não do citoplasma. É no núcleo, ou mais precisamente, nos cromossomos, que se produzem as quebras de integridade do chamada DNA, as quais vão determinar a parada de reprodução da célula. Vale lembrar que as características individuais dos seres vivos estão codificadas nos genes, que se compõem de DNA e proteína. Assim, a quebra da estrutura desses códigos genéticos se faz em quatro fases, ou, seja pró-fase, metáfase, anáfase e teléfase, todas elas relacionadas com a orientação, o agrupamento, a divisão e a separação dos cromossomos dentro do núcleo.
As radiações ionizantes quebram essa cadeia de eventos de várias maneiras, interrompendo a reprodução.
No que diz respeito aos estudos dos efeitos das radiações ionizantes sobre os animais de laboratório, as moscas e os ratos são, como dissemos, os animais mais estudados, porque apresentam reprodução bastante acelerada, permitindo a um só pesquisador, no curso de seus vida, analisar uma grande quantidade de gerações. Isto não seria possível se o pesquisador estivesse utilizando animais que se reproduzem mais lentamente, e lamentavelmente é o que ocorre com o homem, já que desde a descoberto dos raios x, nos fins do século passado até agora poucas gerações foram submetidas aos efeitos dos raios x, tornando impossível a avaliação dos eventuais efeitos genéticos que isso possa acarretar.
Particularmente as pesquisas em camundongos vieram demonstrar que a irradiação de fêmeas prenhas pode causar os seguintes efeitos:
a. ausência de desenvolvimento do ovo;
b. aparecimento de camundongos com ausência de cérebro, com cérebros rudimentares e ausência de crânio ósseo, grandes malformações de coluna, ausência de saco peritoneal, malformações cardíacas etc.
Naturalmente os efeitos estão na dependência de dois fatores:
a. a dose de irradiação;
b. o período da gestação em que se faz a irradiação.
Quanto maior a dose, e quanto mais precoce na gestação se fizer a irradiação, mais intenso serão os efeitos.
Transplantados estes resultados para o ser humano, e feitas as devidas compensações para o tempo de sobrevivencia média de um camundongo e de um ser humano, o tempo de gestação de uma rata e de uma mulher, o colume corporal e o desenvolvimento, chega-se à conclusão que na gestação devem ser distinguidos três períodos mais ou menos bem definidos:
1. Primeira semana de gestação.
Nesse período uma irradiação suficientemente grande leverá à interrupção da concepção.
2. Da primeira até a sétima semana de gestação.
Aqui uma irradiação suficientemente grande poderá causar profundas alterações congênitas de órgãos, principalmente cérebro, raqui, coração e peritônio, slterações estas que determinarão o aborto ou o nascimento de crianças com malformações congênitas graves.
3. Da sétima semana até o final da gestação, já não se produzem alterações congênitas graves, porque o embrião já está bem definido, e as alterações se farãm sobre o desenvolvimento dos diversos órgãos, causando retardo de crescimento.
O que é difícil de precisar, entretanto, é a dose necessária para causar essas malformações, e de qualquer maneira, essa dose está aparentemente muito acima daquela usualmente empregada em exames de radiodiagnóstico. Ademais, é necessário lembrar que a dose, para produzir seus efeitos máximos, deve ser aplicada diretamente sobre o útero, já que irradiações de áreas mais distantes sofrerão uma redução acentuada de seus efeitos em virtude de apenas os chamados raios secundários atingirem o feto.
Em resumo, embora se consiga demonstrar nitidamente os efeitos sobre animais de laboratório, a transplantação destes resultados para o ser humano é difícil, já que nos primeiros são utilizadas doses elevadas, de interesse de pesquisa, enquanto naqueles as doses são muito menores, apenas de interesse de diagnóstico, por razões óbvias.
Nas explosões atômicas de Nagazaki e Hiroshima, o que se pode constatar é que crianças nascidas de mães grávidas à época das explosões apresentavam hipotrofia, com diametro craniano abaixo do usual para aquele agrupamento humano.
Os acidentes com material radioativo, por sua vez, demonstraram alterações que podem ser classificadas grosseiramente em três grupos, na dependência dos níveis de irradiação, a saber:
a. Quando há uma irradiação de toda a superfície corporal por uma dose de 10.000 a 15.000 Rd, a morte se processa em horas, em virtude do choque neurogênico e cardiovascular que se instala de maneira irreversível;
b. Se a dose estiver situada a nível de 500 a 1.200 Rd, a morte se faz em dias, pela chamada síndrome gastrointestinal: instala-se diarréia sangüínea, desidratação, anemia, desnutrição e choque levando à morte;
c. Se a irradiação , sobre todo o corpo se mantiver entre 250 a 500 Rd, a morte ocorrerá em semanas ou meses, em virtude de uma síndrome hematopoiética, com destruição de hemacias e particularmente das chamadas células brancas, ou leucócitos, com uma perda total da capacidade de resistência às infecções.
Para que que se possa entender como isto ocorre, é necessário compreender a reação agora do tecido e não mais da célula isoladamente, embora obviamente uma coisa esta já intimamente relecionada com a outra. A reação do tecido depende de dois fatores:
1. A sensibilidade da célula isolada;
2. Seu comportamento no conjunto do tecido.
Os tecidos são populações de células de diferentes naturezas, interessando-nos, aqui, aquelas que dão a característica funcional do tecido, e que de acordo com sua atividade cinética, podem ser assim classificadas:
1. Célula de transito simples - um exemplo típico é o do reticulócito, que sofre uma diferenciação progressiva até se transformar em hemácea na medula óssea.
2. Célula do ovário adulto ou seja, os óvulos - trata-se de uma população em decréscimo, ou seja, todos os óvulas estão presente quando nasce a mulher, e no curso de sua vida vão diminuindo progressivamente.
3. Células estáticas - como é o caso das células nervosas, que não se reproduzem nem se regeneram, e apenas são submetidas a uma morte contínua, que se acelera na velhice.
4. Células dotadas de transito e divisão - como o caso dos reticulócitos na medula, se dividindo e se diferenciando em novas células.
5. Células matrizes da pele e do intestino delgado e do sistema hematopoiético.
6. Células tumorais, que sofrem uma divisão contínua, na dependência do suprimento de oxigênio e outros metabólitos indispensáveis.
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