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Efectos agudos y crónicos de la radiación.

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BEATRIZ GARCIA ROBLES

on 3 May 2016

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Transcript of Efectos agudos y crónicos de la radiación.

Dra. Beatriz García Robles
Radio Oncólogo

RADIOBIOLOGIA
¿Qué produce radiación?
Efectos agudos
Efectos de la radiación sobre los tejidos normales.
Efectos que ocurren inmediatamente posterior a la exposición a la radiación hasta los tres meses posteriores.
Principalmente se han estudiado en personas con exposición "accidental" como accidentes industriales y nucleares.
Efectos crónicos
Aparecen posterior a 6 meses.
El efecto secundario más común a largo plazo de maner general es la presencia de cáncer.

Osteosarcoma
Leucemia / Linfoma
Cáncer pulmonar
Cáncer de mama
Cáncer de tiroides
SINDROME DE EXPOSICIÓN AGUDA
Síndrome de exposición aguda a la radiación:
exposición por algunos minutos a varios cientos o miles de centrigrays (todo el cuerpo o la mayor parte de él).

LD50/30 dosis letal para matar al 50% de la población en 30 días (Humanos: 4 Gy; Perros: 3 Gy; Monos: 4 Gy; Ratas: 9 Gy)

El tiempo de vida dependerá del total de la dosis recibida en un tiempo corto.

Síntomas prodrómicos: náusea, vómito, diarrea posteriormente hay ausencia de síntomas previo a la muerte.
Síndrome Hematopoyético
Efectos en la piel
Efectos estocásticos
Efectos determinísticos

- Agudo: primeros 3 meses
- Subagudos: 3-6 meses
- Crónicos:posterior a 6 meses

Posterior a la exposición, al igual que inicia el daño tambien inicia la reparación, reorganización y repoblación.
Las células formadoras de células sanguíneas son extremadamente sensibles a la radiación.

Los cambios inician posterior a 2 Gy aunque el rango descrito va desde 1 a 10 Gy.
El daño dependerá dos sitios productores de médula ósea estén involucrados y el volumen de cada sitio.

Los principales sitios productores de médula ósea son: esternón, clavícula, pélvis, cráneo, vertebras y costillas.
Irradiación corporal pretransplante: 12 Gy cuerpo entero 200 cGy dos veces por día con intervalo de 6 horas entre ellas.

La dosis letal media son 10 Gy donde el individuo muere en 2 semanas.

De manera aguda, los linfocitos son las células más sensibles (muerte por apoptosis=excepción a la regla) y los menos sensibles son los eritrocitos cuyo daño no es evidente hasta después de varias semanas.
Radiación: emisión de energía.
+ Ionizante
+ No Ionizante

Radiobiología: el depósito de radiación ionizante en material biológico, induce una serie de interacciones que resultan en una amplia variedad de efectos biológicos.
Todo:
No ionizante vs Ionizante

El peor efecto secundario de un tratamiento es no curar al paciente.
No deben ser las secuelas peor que la enfermedad.


Equilibrio
"...es el momento de comprender más, para temer menos.”
Marie Curie (1867-1934)

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

TIEMPO

ACCION DE LA RADIACION

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

FASE FISICA

Los factores físicos incluyen:

Los eventos de transformación cuando la radiación atraviesa los tejidos.

Gray: La cantidad de energía depositada por unidad de masa en el tejido (dosis absorbida).

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

INTERACCION CON LA MATERIA


Efecto Compton.

Efecto fotoeléctrico.

Formación de pares.

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

FASE FISICA

Interacción entre partículas cargadas y el átomo del tejido.

Ionización.
Excitación.

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

FASE QUIMICA



Describe el período en el cual el daño atómico y molecular reacciona con otros componentes celulares (agua) en reacciones químicas rápidas.


Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

RADICALES LIBRES


H20 H* + OH-

H20 + e- H2O-

OH* + OH* H2O2



Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

DIRECTA

INDIRECTA




Acción indirecta: 80%.




Acción directa: 20%.



TIPOS DE ACCION DE LA RADIACION

CICLO CELULAR

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002. Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

RT

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

INHIBICION MITOTICA

MUTACIONES

MUERTE CELULAR

FASE BIOLOGICA


Incluye todos los procesos subsecuentes.

Expresión clínica del daño a nivel molecular.
Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

MUERTE


Muerte reproductiva: inhibición de la mitosis (extinción de líneas celulares).

Muerte genética: pérdida de genes esenciales para la SV celular (mutaciones letales).

Muerte lítica: muerte en interfase.

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

MUERTE


2Gy es la dosis letal promedio para pérdida de la capacidad de proliferación celular.

Daño a bases >1000
Ruptura 1 cadena DNA <1000
Ruptura doble cadena DNA <40

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006


Ruptura de separación de fragmentos de cromosomas:

Anillos
Dicéntricos


ABERRACIONES CROMOSOMICAS

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
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MECANISMO DE DAÑO A DNA

Stell. Basic Clinical Radiobiology. 3rd. 2002.
Hall. Radiobiology for the radiologist. 6th.2006

DAÑO MOLECULAR


Daño subletal.

Daño potencialmente letal.

Daño letal.

Radiosensibilidad: Probabilidad de que una
célula, tejido u órgano sufra un efecto por unidad de Dosis.
Efectos sistémicos:
+ pueden ser morfológicos y/o funcionales


Factores:
+ Tipo de órgano (cel. clonogenas/estructura)
+ Porcentaje de órgano involucado
+ Total de dosis y dosis por fracción
+ Tipo de particula: fotones, electrones, protones
Regeneración: remplazo por tejido original
Reparación: remplazo por tejido conectivo
Gónadas: testículos / ovarios
Altamente sensibles (oocitos/espermatocitos)
Células de alta replicación.

1 Gy reducen la cantidad de espermatozoides.
2-2.5 Gy esterilidad temporal.
5-6 Gy esterilidad permanente.

1 Gy suprime o retrasa la menstruación
2 Gy esterilidad temporal
5-6 Gy esterilidad permanente
Efectos crónicos sobre la piel
La piel es altamente vascular, la capa más sensible es la basal, ya que tiene precursores celulares que son radiosensibles.

Los cambios pueden ser desde piel delgada y brillante o fibrosis, atrofia, cambios en la pigmentación, ulceración y necrosis.

Alopecia > 10 Gy
Efectos crónicos del sistema reproductivo
Complicación más común: esterilidad.

Impotencia: disminución/supresión de la testosterona (30Gy)
El sistema reproductivo masculino es considerado como moderadamente radiosensible, solo los testículos son altamente sensibles.

En los ovarios hay dif. células en dif. fases de maduración, de ello depende su radioresistecia.
Efectos crónicos en los ojos.
El ojo es considerado radioresistente, excepto el cristalino.
La complicación crónica más común es la catarata, la cual es corregible con colocación de un nuevo lente intraocular.

La hipoplasia de la órbita depende de la edad y dosis durante el tratamiento con RT.
Componentes de la sangre: plasma, proteínas y electrolitos.
50% del volumen de la sangre circulantes son células.

Ya que los eritrocitos y las plaquetas son células circulantes post-mitóticas, se considera que la sangre circulante es radioresistente.

Vasculatura es moderadamente resistente, ya que está compuesto por células no mitoticas, altamente diferenciadas. La exposición a la radiación las células endotelilales son estimuladas a dividirse y por lo tanto generan oclusión.

La vasculatura pequeña es más sensible.
Efectos crónicos sobre sangre y vasculatura.
Efectos crónicos en el aparato digestivo
Se considera moderadamente sensible a radioterapia.
Dosis >10 Gy destruyen las vellosidades intestinales, regeneración inicia a la primer semana posterior a la no exposición.
Síndrome de malabsorción.
Efectos crónicos en el hígado
Moderadamente radiosensible.
Altamente vascularizado.
Hepatitis post radiación: >30 Gy

2 fases de hepatopatia:
1) Aguda, 2-6 semanas, hepatomegalia, ascitis, PFH aumentadas (F-alcalina). Enfermedad veno-oclusiva
2) crónica, 6 meses a mas de 1 año. Cambios fibroticos en areas centrolobulillares y periportales.
Efecto crónico en los huesos y cartílago.
El hueso maduro es muy resistente a la radiación.
Los osteoblastos y condroblastos son muy sensibles, con dosis de 1 Gy es suficiente para detener el crecimiento.
>10 Gy generará compromiso total en el desarrollo óseo.
Efecto crónico en el cerebro.
Altamente radioresistente.
1os 6 meses, desmielinización transitoria (Sn somnolencia) o leucoencefalopatia.
Necrosis, 6 meses a 2-3 años.
1er año lesión restringe a sustancia blanca, sustancia gris se afecta posteriormente.
Telangiectasia y hemorragias focales.
.
Tejido de respuesta intermedia. 2 entidades.:

1) Neumonitis. 2-6 meses postRT. Disminución capacidad pulmonar, disnea progresiva, disminución intercambio gaseoso, tos seca.

2) Fibrosis, lenta meses-años.
Más sensible tejido de respuesta tardía sin embargo su organización estructural le confiere my resistencia.

Efecto crónico pulmonar
Dosis mayores a 2 Gy
Grandes volúmenes de radiación
Drogas concomitantes (Metrotexate, Nistrosureas, cisplatino)


De manera convencional sabemos que los efectos dependen de:
Dosis total
Dosis por fracción
Tiempo de exposición (Co60)
Volumen
Tipo de la radiación
Tratamiento conjunto
Edad

Greene, S. Radiation induced brain injury: a review. Frontiers in Oncology, Vol. 2 Art. 73 July 2012
Radiation Injury to nervous system. Current Opinion in Neurology 2001, 14:725±734


Contorneo y valoración cuidadosa del tumor y de los órganos de riesgo.

Lin C, Donaldson SS, Meza JL et al (2012) Effect of radiotherapy techniques (IMRT vs. 3D-CRT) on outcome in patients with intermediate-risk rhabdomyosarcoma enrolled in COG D9803—a report from the Children’s Oncology Group. Int J Radiat Oncol Biol Phys 82:1764–1770

Las tasas de control locoregional de IMRT han sido equivalentes a las mostradas con tratamiento 3D, sin diferencia estadísticamente significativa.
La cobertura del blanco tumoral ha sido mejor para IMRT.

3D (Conformal) Vs IMRT

Michalski JM, Sur RK, Harms WB et al Three dimensional conformal radiation therapy in pediatric parameningeal rhabdomyosarcoma. Int J Radiat Oncol Biol Phys 1995, 33:985–991


La radioterapia 3D conformal mostró mejorar la cobertura del blanco así como proteger tejidos sanos, comparado con la Rt convencional, sin diferencia en control local o sobrevida. .

2D (Convencional) Vs 3D (Conformal)
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