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EFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL
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GICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LASGICOS DE LAS
RADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTES^ RADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTESRADIACIONES IONIZANTES
Almudena Real Gallego
Dra Ciencias Biológicas
Master de Física Biomédica. Facultad CC. Físicas- UCM
Industria
Medicina
Producción de energía
Agroalimentación
Conservación del patrimonio
Medio ambiente
APLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACI^ APLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACIAPLICACIONES DE LA RADIACI
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N IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTE
EFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL
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GICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACIGICOS DE LA RADIACI
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N IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTEN IONIZANTE
La radiación ionizante puede desplazar un electrón de un átomo. La ionización altera la estructura electrónica de la materia y portanto sus propiedades.
Ionización
En los tejidos vivos la ionización produce
cambios químicos
INTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCI
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N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI
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N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIA
Los efectos biológicos de la radiación derivan del daño que éstasproducen en la estructura química de las células: ADN.
Cilios
Aparato de Golgi
Retículo endoplásmico liso
Microtúbulos
Centriolos
Peroxisoma
Lisosoma
Microfilamentos
Mitocondrias
Retículo endoplásmico rugoso
Poros nucleares
Membrana plasmáticaNucleolos Envuelta nuclear Cromatina
Retículo endoplásmico rugoso
Ribosomas
Radiación ionizante
Núcleo (ADN)
INTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCI
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N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI
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N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIA
La información contenida en el ADNse transmite a las células hijas.
INTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCIINTERACCI
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N DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACIN DE LA RADIACI
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N CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIAN CON LA MATERIA
Rayos-X y gamma:
35% daño directo y 65% indirecto
Acción Indirecta
Acción Directa
OH·
H
H
O
2 nm 4 nm
DOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETR
ÍÍÍÍÍÍÍÍ
A BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOL
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GICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAGICA
Cuantificación de
aberraciones cromosómicas
:
- Inestables: dicéntricos, micronúcleos.- Estables: translocaciones
Preparaciones
de metafases
Linfocitos
de S.P.
48 horas en cultivo
Colcemida
Fijación
Contaje de aberraciones
cromosómicas
Anillo
Dicéntrico
Micronúcleo
Tinción
DOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETRDOSIMETR
ÍÍÍÍÍÍÍÍ
A BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOLA BIOL
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GICAGICAGICAGICAGICAGICAGICAGICA
Micronúcleos
FISH
(Fluorescence In Situ Hybridization)
SKY
(
Spectral Karyotyping)
EFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOLEFECTOS BIOL
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GICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOSGICOS RADIOINDUCIDOS
Efectos estocásticos
Efectos deterministas
MecanismoNaturaleza GravedadDosis umbralRelacióndosis-efecto Aparición
Independiente de dosis
Dependiente de dosis
Lesión subletal
una o pocas células
Lesión letal
muchas células
Somáticos o heredables
Somáticos
No
Sí
Tardía
Inmediata o tardía
Lineal
Lineal-cuadrática
Magnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidadesMagnitudes y unidades
Dosis absorbida:
Energía absorbida por unidad de masa.Julio/kilogramo;
Gray
(Gy).
Dosis equivalente:
Dosis absorbida ponderada por el factor deponderación de la radiación.Julio/kilogramo;
Sievert
(Sv).
Dosis efectiva:
Dosis equivalente ponderada por el factor deponderación de tejido.Julio/kilogramo;
Sievert
(Sv).
FACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTAFACTORES QUE INFLUYEN LA RESPUESTA
CELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACI^ CELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACICELULAR FRENTE A LA RADIACI
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NNNNNNNN
La respuesta celular a la radiación está influida por diversos
factores
físicos
(LET, tasa de dosis),
biológicos
(ciclo celular, reparación) y
químicos
(oxígeno).
Tasa de dosis
Dosis
Tasa de dosis baja (
rads/min)
Tasa de dosis alta
(100 rads/min)
0,
1 0,
Fracción de supervivencia
EFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAREFECTOS DETERMINISTAS: NIVEL TISULAR
PROLIFERACIÓN
DIFERENCIACIÓN
Células diferenciadas con potencial proliferativo
Organización flexible
Sensibilidad inherente de las células individuales. Cinética de la población como conjunto.
Células
cepa
Células en
proliferación y
maduración
Células
funcionales
maduras
Organización jerárquica
RADIOSENSIBILIDAD
DIFERENCIACIÓN
Ejemplos:
Epidermis, mucosa intestinal,
sistema hematopoyético
Ejemplos:
Endotelio o parénquima
de riñón e hígado
EFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS
- Primeros cambios en el epitelio del
intestino delgado
(vellosidades).
del
intestino
grueso:
pérdida
de
función
(líquido, electrolitos, diarrea).
TRACTO GASTROINTESTINAL
SISTEMA HEMATOPOYÉTICO
Pancitopenia
- Infecciones- Hemorragias- Anemia
Dosis umbral: 0,5 Gy
(10-14Gy)
(2,0 Gy efectos severos)
Dosis umbral: 2,0 Gy
(45 Gy)
(5,0 Gy efectos severos)
El efecto final depende de
la dosis, tasa de dosis y edad
. 2
Gy produce esterilidad permanente en mujeres
40 años
pero esterilidad temporal en mujeres de <35.
EFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS^ EFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTASEFECTOS DETERMINISTAS
ÓRGANOS REPRODUCTORES FEMENINOS
Dosis umbral:
3,0-6,0 Gy esterilidad permanente0,6 Gy esterilidad temporal
ÓRGANOS REPRODUCTORES MASCULINOS
Células madre y espermatogonias son muy radiosensibles.
- Fraccionamiento de dosis o irradiación crónica son más
efectivas en producir esterilidad permanente.^ Dosis umbral:
3,5-6,0 Gy esterilidad permanente 0,15 Gy esterilidad temporal
