ASPECTOS RADIOBIOLÓGICOS EN RADIOPROTECCIÓN Dr. Juan Carlos Giménez Diseño: Stella Spurio 1

CONDICIONES DE EXPOSICIÓN Y SALUD TLE (keV/) Baja Alta X,  0,3 10  0,5 15 n 20 50  80 250 Penetración en agua , 8 MeV 80  , 4 MeV 2,3 cm n, 8 MeV,CHR 9,25 cm , 1 MeV,CHR 9,6 cm 2

TRAYECTORIA SOBRE UNA FIBRA DE CROMATINA 3

CANTIDADES DOSIMÉTRICAS BÁSICAS Eficiencia Biológica Relativa (EBR) 4

alfa, fragmentos fisión, núcleos pesados 20 neutrones, función D = d/ dm, J/kg, Gy HT =  wR . D T,R, J/kg, Sv E =  wT  wR D T,R, J/kg,Sv Nuevos(2005) wR fotones 1 electrones 1 protones 2 alfa, fragmentos fisión, núcleos pesados 20 neutrones, función continua 5

CURVA CONTINUA PARA NEUTRONES

TIPOS DE EXPOSICIÓN Externa Interna 7

MODOS DE EXPOSICIÓN Aguda y distintaTLE Fraccionada y baja TLE 8

EFECTO DE TASA DE DOSIS 9

DISTRIBUCIÓN ESPACIOTEMPORAL DE DOSIS 10

POSIBLES CAMBIOS CELULARES A LA EXPOSICIÓN Radiación célula sana daño celular muerte celular célula maligna reparación 11

EFECTOS RADIOBIOLÓGICOS ADVERSOS EN ÓRGANOS Y TEJIDOS REACCIONES TARDÍAS genérico posterior a daño temprano cáncer y hereditarios REACCIONES TEMPRANAS Inflamatorias muerte celular 12

REACCIONES DE ÓRGANOS Y TEJIDOS EFECTOS DETERMINÍSTICOS 13

SUPERVIVENCIA 14

DOSIS UMBRALES AGUDAS (GY) CON  EN TODO EL CUERPO PARA EL 1% DE MORBILIDAD Testículo: esterilidad temporaria: 0,1,(3/9s) esterilidad permanente: 6, (3s) Médula ósea: depresión: 0,5, (3/7d) Piel: eritema: 2-6,(1/4s) quemadura: 5-10,(2/3s) Cristalino: cataratas,con limitación: 3,(a) 15

DU (GY) EN TODO EL CUERPO PARA EL 1% DE MORTALIDAD DU (GY) Tiempo Sindrome de médula ósea 1 30/60d gastrointestinal 6 6/9d Pulmón (neumonititis) 6 1/7m Cardiovascular 20–45 48h ? Neurovascular › 45 24/48h ? 16

EFECTOS SOBRE EL EMBRIÓN Y EL FETO Letal,durante preimplantación: decenas de mGy ? Malformaciones,organogénesis: Du 100 mGy Retardo mental entre la 8 a 15 semanas: 300 mGy Reducción CI,sin Du: 25 puntos CI/Gy 17

REDUCCIÓN DEL CI 18

CLASIFICACIÓN DE LOS ACCIDENTES RADIOLÓGICOS Sobreexposición por irradiación externa: de todo el cuerpo, parcial, localizada Sobreexposición por contaminación radiactiva : externa y/o interna Sobreexposición combinada Sobreexposición complicada 19

PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA INTERVENCIÓN MÉDICA EN ACCIDENTES RADIOLÓGICOS Conocimiento de la distribución espaciotemporal de dosis Síntesis clínica y de laboratorio de los exámenes de aptitud psicofísica Evaluación clínica global Registro y evaluación cronométrica de resultados de los exámenes clínicos, de laboratorio y especiales y su ajuste con los de dosimetría física y biológica 20

EXAMEN DE APTITUD PSICOFÍSICA (AR 0.11.2) “Compatibilidad adecuada entre el profesiograma psicofísico de una función especificada y las cualidades y condiciones psicofísicas del postulante” Verificar la aptitud psicofísica Descripción del comportamiento entre exámenes Evaluación en situaciones operacionales accidentales 21

Muertes inmediatas Carbón 799 144 Petróleo 236 502 Gas 2.254 SÍNTESIS DE LOS ACCIDENTES GRAVES OCURRIDOS DURANTE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA (1963 a 1986) Muertes inmediatas Fuentes Trabajadores Público Carbón 799 144 Petróleo 236 502 Gas 2.254 Hidroeléctrica 21.259 Nuclear 31 22

EVIDENCIAS DE ENFERMEDADES TARDÍAS NO MALIGNAS Asociación de enfermedades cardíacas, cerebrovasculares, respiratorias y digestivas con la dosis (1 Sv), LSS, D02? Aumento de muerte por enfermedad cardíaca en pacientes con Hodgkin, tratados con radioterapia ? 23

RIESGO DE RADIOINDUCCIÓN DE CÁNCER Relación entre la incidencia de cáncer con baja y alta TLE – Dosis 24

COEFICIENTES DE PROBABILIDAD NOMINAL DE EFECTOS ESTOCÁSTICOS (10-2 / SV) Grupo Letalidad Detrimento Expuesto Ri CA Ri He 05 90 Población 6,2 0,2 6,5 7,3 Trabajadores 4,8 0,1 4,9 5,6 25

FACTORES DE PONDERACIÓN TISURAL E =  wT  wR DT,R Tejidos wT wT médula ósea,mama, colon, pulmón,estómago 0,12 0,60 vejiga, esófago,gónada, hígado, tiroides 0,05 0,25 superficie ósea, cerebro, riñón,piel, salivales 0,01 0,05 tejidos restantes 0,10 0,10 26

Incremento de la radiosensibilidad al cáncer Alta proporción de genes propensos a desordenes cancerígenos y genes de baja penetrancia con compleja expresión Dudosa distorsión en las estimaciones de riesgo con bajas dosis Probable implicancia sobre el riesgo individual de cáncer en genes de portadores tratados con radioterapia 27

Modelo lineal – sin umbral INCERTIDUMBRES EN LA ESTIMACIÓN DEL RIESGO DE CÁNCER Modelo lineal – sin umbral Potencia estadística, de los estudios Epidemiológicos( Du agudos > 200 mSv FEDTD) Errores sistemáticos o casuales Transferencia del riesgo entre distintas poblaciones Estimaciones de la EBR 28

INCERTIDUMBRE Y NUEVOS PROCESOS BIOLÓGICOS “Es imposible probar la ausencia de riesgo” (Aristóteles) Nuevas técnicas : mFish, DSB y función telomérica Microhaz y efecto bystander (circunstante, que está alrededor) Reparación y tasa de dosis Respuesta adaptativa Inestabilidad del genoma 29

DOSIS CONTROLABLES Y RIESGOS artificiales 15% artificiales médica 14% ocupacional 0,3 % descargas nucleares < 0,1 % fallout 0,2 % productos < 0,1 % naturales 85% alimentos edificios suelos aire rayos cósmicos 30

DOSIS A PACIENTES Y RIESGOS Con rayos X E(mSv) FNequivalente Ri CA dental < 0,01 <1,5d < 10-6 tórax 0,02 3 d 10-6 columna lumbar 1,3 7 m 1,5.10-4 TC cabeza 2 1 a 10-4 tórax 8 3,6 a 2,5.10-3 abdomen-pelvis 10 4,5 a 2. 10-3 Tc-99m tiroides 1 6 m 2 .10-4 cardíaco 6 2,7 a 3,3.10-3 Tl-201 cardíaco 18 8 a 1,1.10-3 31

RIESGOS DE EFECTOS HEREDITARIOS Ri/uD = Fbegi.  1 / DD  . CM Enfermedades genéticas de interés : Mendelianas (autosómicas dominantes, recesivas y ligadas al cromosoma X) Multifactoriales y Cromosómicas DD = tasa mutación espontánea promedio/ tasa mutación inducida promedio CM = aumento relativo en Fbegi por unidad de aumento relativo en la tasa de mutación 32

Frecuencia de base (% de nacidos vivos) Autosómicas Enfermedad 1993 2001 Autosómicas - dominantes 0,95 1,50 - recesivas 0,25 0,75 Ligadas X 0,05 0,15 Cromosómicas 0,40 0,40 Multifactoriales - congénitas 6,00 6,00 - crónicas 65,00 65,00 33

Muchas gracias por su atención Dr. Juan Carlos Giménez 34