RADIACIÓN Y CANCER CATEDRA JOSE CELESTINO MUTIS 11 Marzo, 2014 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 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 RADIACION IONIZANTE 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 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 Dileción terminal Formación anular Formación dicéntrica Normal Prueba del Cometa

Las rupturas dobles son las más críticas para la célula RUPTURA SIMPLE RUPTURA DOBLE Las rupturas dobles son las más críticas para la célula

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-

HOH + H+ + OH* HOH – OH-+ H* IONES INESTABLES RADICALES LIBRES Interacción de la radiación con la célula IONES INESTABLES HOH + H+ + OH* HOH – OH-+ H* RADICALES LIBRES

Los RADICALES LIBRES OH*y H* son químicamente muy reactivos: 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

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

Permanentemente sus células en fases M y G2. 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.

MIL GRACIAS