RADIAÇÕES E CONTAMINAÇÃO CELULAR
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A radiação ionizante danifica o DNA, RNA e diretamente as proteínas, mas, com mais frequência, o dano a essas moléculas é indireto, causado pelos radicais livres altamente reativos gerados pela interação da radiação com moléculas de água intracelulares. Grandes doses de radiação podem causar morte celular, e doses mais baixas podem interferir nos sistemas de reparo molecular endógeno, na homeostase e na proliferação celular. Os danos a esses e outros componentes celulares podem resultar em hipoplasia progressiva, atrofia e, com o tempo, fibrose dos tecidos. Entretanto, agora está claro que a morte celular por si só não é capaz de explicar muitas reações teciduais, porque essas reações também dependem de eventos complexos como reações inflamatórias, oxidativas crônicas e imunes, bem como danos à vasculatura e matriz extracelular. Em geral, reações precoces, como na pele e no trato gastrointestinal, envolvem a morte das células-tronco/progenitoras precoces que suprem as células funcionais maduras no tecido, bem como reações inflamatórias. Por outro lado, reações tardias (p. ex., pulmonares, renais e cerebrais) envolvem interações complexas e dinâmicas entre múltiplos tipos de células nos tecidos e órgãos e incluem células imunes infiltrativas, produção de citocinas e fatores de crescimento, muitas vezes em cascatas cíclicas persistentes, e estresse oxidativo crônico.
Fatores que afetam a resposta
A resposta biológica à radiação varia com
Radiossensibilidade tecidual
Dose
Dose
Duração da exposição
Grau da resposta inflamatória
Idade do paciente
Comorbidades
Existência de doenças genéticos por defeito de reparo do DNA (p. ex., ataxia-telangiectasia, síndrome de Bloom, anemia de Fanconi)
Células e tecidos se diferem em sua radiossensibilidade. Em geral, as células indiferenciadas e as que têm altas taxas mitóticas (p. ex., células-tronco, células neoplásicas) são particularmente vulneráveis à radiação. Como a radiação deteriora células-tronco que se dividem rapidamente em vez de células maduras mais resistente, normalmente há um período entre a exposição à radiação e lesão visível. O dano não se manifesta até que uma fração significativa das células maduras morra de senescência natural e, devido a perda das células-tronco, não são repostas.
A sensibilidade celular em ordem descrescenteendente de sensibilidade é
Células linfoides
Células germinativas
Células proliferantes da medula óssea
Células epiteliais intestinais
Células tronco epidérmicas
Células hepáticas
Epitélio dos alvéolos pulmonares e vias biliares
Células epiteliais dos rins
Células endoteliais (pleura e peritônio)
Células do tecido conjuntivo
Células ósseas
Células musculares, cerebrais e da coluna espinhal
A dose exata em que o efeito tóxico ocorre depende do tempo de exposição e do período de tempo da liberação. Uma única dose rápida e alta é mais lesiva que a mesma dose administrada por semanas ou meses. A reação a ela também depende da amplitude de área exposta do corpo. Doença significativa é certa, e morte é possível, após irradiação de corpo inteiro de > 4,5 Gy liberada ao longo de um curto período de tempo (minutos a horas); entretanto, 10s de Gy podem ser bem tolerados quando liberados por um longo período de tempo em uma pequena área do tecido (p. ex., para tratamento de câncer).
Outros fatores podem aumentar a sensibilidade do dano. Crianças são mais suscetíveis a danos por radiação por terem maior taxa de proliferação celular. Pessoas que são homozigotas para gene ataxia-telangiectasia mostram maior sensibilidade para danos por radiação. Distúrbios, como os do tecido conjuntivo e diabetes, podem aumentar a sensibilidade a lesões por radiação. Alguns fármacos e agentes quimioterápicos (p. ex., actinomicina D, doxorrubicina, bleomicina, 5-fluorouracila, metotrexato) também podem aumentar a sensibilidade à lesão por radiação. Alguns agentes quimioterápicos (p. ex., doxorrubicina, etoposídeo, paclitaxel, epirrubicina), antibióticos (p. ex., cefotetana), estatinas (p. ex., sinvastatina) e preparações fitoterápicas podem produzir reação cutânea inflamatória no local da irradiação prévia (reação de recordação da radiação) semanas a anos após a exposição no mesmo local (1).
Efeitos carcinogênicos, teratogênicos e hereditários
Dano genético induzido por irradiação em células somáticas pode resultar em transformação maligna, enquanto exposição no útero pode levar a efeitos teratogênicos e danificar as células germinativas levanta a possibilidade teórica de defeitos genéticos transmissíveis.
Estima-se que a exposição de partes protegidas do corpo todo a 0,5 Gy aumenta a média do risco de câncer na vida de um adulto em aproximadamente 22% a 24,5%, um aumento de 11% do risco relativo, mas um aumento de somente 2,5% do risco absoluto. A probabilidade de desenvolver câncer decorrente das doses normalmente encontradas (i.e., radiação de fundo e testes de imagem típicos— Riscos da exposição à radiação para fazer exames diagnósticos) é muito menor e pode ser zero. As estimativas de maior risco de câncer induzido por radiação como resultado das doses tipicamente baixas experimentadas pelas pessoas na proximidade dos incidentes do reator, como em Fukushima, foram feitas por extrapolação para baixo a partir efeitos conhecidos de doses muito mais altas. O efeito teórico resultante muito pequeno é multiplicado por uma grande população para dar o que pode parecer ser um número preocupante de mortes adicionais por câncer. A validade destas extrapolações não pode ser confirmada porque o aumento hipotético do risco é muito pequeno para ser detectado em estudos epidemiológicos, e a possibilidade de que não haja nenhum aumento no risco de câncer devido a essa exposição não pode ser excluída.
Crianças são mais suscetíveis por terem um número maior de futuras divisões celulares e tempo de vida mais longo, durante o qual o câncer pode se manifestar. Estima-se que a TC do abdome feita em uma criança de 1 ano de idade aumente o risco absoluto estimado de câncer durante a vida desta criança em cerca de 0,1%. Os radionuclídeos que são incorporados a tecidos específicos são potencialmente carcinogênicos nesses locais (p. ex., o acidente com o reator nuclear de Chernobyl resultou em aumento substancial do consumo de iodo radioativo em decorrência do consumo de leite contaminado, e o subsequente excesso de casos de câncer de tireoide ocorreu entre crianças expostas).
O feto é excepcionalmente suscetível à danos por altas doses de radiação. No entanto, em doses < 100 mGy os efeitos teratogênicos são improváveis. O risco fetal de radiação por doses típicas de testes de imagem que as gestantes tendem a fazer é muito pequeno comparado ao risco geral de defeitos de nascença (2 a 6% observados ao nascimento) e o benefício potencial do diagnóstico pelo exame. O maior risco de ter câncer como resultado da exposição à radiação no útero é aproximadamente o mesmo daquele da exposição à radiação nas crianças, que é cerca de 2 a 3 vezes o risco para adultos de 5%/Sv.
Os potenciais riscos da exposição à radiação justificam considerar criteriosamente a necessidade de (ou alternativas a) exames de imagem envolvendo radiação, otimizando a exposição do corpo à radiação e o questionamento clínico, e a atenção ao uso de procedimentos adequados de proteção contra a radiação, especialmente para as crianças e as gestantes.
Danos às células reprodutoras mostraram causar anomalias de nascença na descendência de vários animais irradiados. No entanto, efeitos hereditários não foram encontrados nos filhos de pessoas expostas à radiação, incluindo os descendentes de sobreviventes da bomba atômica no Japão ou os descendentes de sobreviventes de câncer tratados com radioterapia. A dose média para os ovários foi de ~ 0,5 Gy e para os testículos 1,2 Gy.
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