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Efectos de la radiación ionizante en el ADN

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ckocol roman

on 9 June 2014

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Transcript of Efectos de la radiación ionizante en el ADN

Efectos de la radiación ionizante en el ADN
Clasificación de la radiaciones
Acción directa
: inactivación celular consecutiva a la ionización de estructuras sensibles de la célula.
Propia de las radiaciones como partículas alfa

Acción indirecta
: inactivación celular por ionización de moléculas que son intermediarios entre la ionización original y la destrucción celular.
Propia de las radiaciones electromagnéticas

Efectos biológicos de la radiación en el ADN
Conclusion
introduccion
La radiación ionizante, por su propia naturaleza, produce daños en los seres vivos. Desde el descubrimiento de los rayos X por Roentgen en 1895 y de la radiactividad por Becquerel, en 1896, los conocimientos sobre sus efectos han ido avanzando ya que estos causan sobre la materia y en particular los tejidos vivos. A consecuencia de todo ello es necesario protegerse adecuadamente, para evitar sufrir daños, pero sin limitar innecesariamente la utilización beneficiosa que se puede hacer de la radiación y las sustancias radiactivas en numerosos ámbitos.
Clasificación
Efectos somáticos: involucran primariamente a las células diploides. El efecto somático se manifestará en el individuo que absorbe la dosis de radiación, pudiendo clasificarse en dos tipos:

Los efectos determinísticos
involucran altas dosis sobre porciones grandes del cuerpo. Éstos se caracterizan por tener un umbral de dosis por debajo de la cual no se observa ningún efecto, un corto período de latencia y una severidad que depende de la dosis.
- efectos deterministicos tardios
- efectos deterministicos tempranos

Los efectos no determinísticos
ocurren a niveles bajos de exposición a la radiación, en cuyo caso el daño será estocástico o estadístico en naturaleza: es posible predecir la proporción de una población dada de personas expuestas que será afectada, pero imposible predecir precisamente qué individuo en particular sucumbirá.

Efectos genéticos
: Describen las alteraciones genotípicas hereditarias resultantes de mutaciones en los genes o cromosomas de células germinales
2. Interacción de la radiación ionizante con la célula


La célula es la unidad básica de nuestro organismo. esta dividida en distintos organelos, siendo el Núcleo el de mayor importancia ya que en el se encuentra contenido el material genético (ADN)
La información del ADN es fundamental para controlar las funciones celulares
Los efectos biológicos de la radiación radican en el ADN, y he allí su importancia.

¿Qué es la Radiación?
Características generales
La interacción de la radiación con las células es una función de probabilidad.
La interacción no es selectiva, puede depositarse en cualquier sitio.
Los cambios producidos en las células no son específicos, ya que no se distinguen de los daños producidos por otros agentes físicos, químicos o biológicos.
La absorción inicial de energía es 10-17 seg.
es de tipo lesivo, ya que ocasiona una lesión o pérdida de información en el material genético, que se manifestará siempre como la pérdida de una función o de una actividad específica.
Radiación no ionizante
Su energía no es suficiente para provocar ionización.

• Radiación ultravioleta.
• Microondas.

Radiación ionizante:



-Directamente ionizante.
• Partículas cargadas: Electrones, protones, partículas α, iones pesados.

- Indirectamente ionizante.
Partículas neutras o fotones.
• Electromagnética: Rayos X y γ
• Neutrones.



Lesiones en el ADN
consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

• Ionización: salida de uno o más electrones de la corteza del átomo.

• Radiación ionizante: aquella cuya energía es suficiente para conseguir ionizar el medio.


Formas de afectar al ADN
Las lesiones radio inducidas en el ADN son diversas: roturas, cambios en las bases, uniones cruzadas.
las lesiones en el ADN se traducen en aberraciones cromosómicas, cuyo recuento puede utilizarse para estimar la dosis absorbida.
En el caso de radiaciones con poca transferencia de energía, la lesión producida puede ser la ruptura de las dos cadenas que configuran la doble hélice .


En las células procariontes el impacto de la radiación lleva a la muerte celular. Sin embargo, en las eucariontes, tienen la capacidad de reparar el daño. Efectivamente a dosis bajas de radiación sólo producen unas cuantas lesiones letales y producen muchas lesiones subletales que son fácilmente reparadas.
Factores externos que influyen en la radio sensibilidad
La respuesta celular a la radiación puede modificarse por factores exógenos a la propia célula. Existen dos tipos de agentes diferentes:

- Radiosensibilizantes: Agentes que cuando se encuentran dentro del organismo durante la irradiación producen un incremento del efecto esperado con las dosis de radiación administradas.
- Radioprotectores: Agentes que cuando se encuentran dentro del organismo durante la irradiación favorecen que ésta provoque un efecto menor al esperado con las dosis de radiación administradas.

Factores químicos, ya sean radioprotectores o radiosensibilizantes
Factores físicos. El más importante es la
transferencia lineal de energía (LET)
Factores biológicos



Hormesis

La radiación induce inestabilidad en el genoma de una parte de la población irradiada, lo que aumenta la frecuencia con la que ocurren cambios genéticos en su progenie. El fenotipo inestable puede persistir muchas rondas de división celular después de la irradiación.
Efectos circunstantes (“bystander”).Pueden aparecer efectos genéticos en células que no han sufrido una irradiación directa, pero que están próximas a las células que si han sido directamente irradiadas.

Efectos no dirigidos al ADN

Efectos en los sistemas biológicos

Las células indiferenciadas, con rápida división son las más sensibles a los efectos de la radiación.

a) Sistema hematopoyético
b) Sistema reproductor
c) Sistema gastrointestinal (GI)
d) Piel
e) Sistema nervioso central
f) Cristalino
h) Feto
i) Irradiación de cuerpo entero:



En organismos expuestos a radiaciones ionizantes se ha demostrado leucemia y tumores sólidos (malignos y benignos). El mecanismo exacto del cáncer radiogénico y en realidad de todos los cánceres, no es bien comprendido aún. Se han presentado muchas teorías, algunas de ellas basadas en que en todos los organismos existirían genes cancerígenos (oncogenes) y genes supresores que previenen su expresión

Efectos somáticos estocásticos
Medicina Nuclear:
Inyección de radiofármacos (fármaco transportador + un isótopo radiactivo).
Detección de la radiación emitida por el paciente con distintos sistemas de imagen.
Reconstrucción de la imagen, proporcionando información funcional (funcionamiento de los órganos) y molecular (alteraciones moleculares).


SPECT:
- Tomografía Computarizada por Emisión de Fotones Individuales
- Realiza reconstrucciones tridimensionales del paciente.
PET:
- Usa como radiofármaco un compuesto con 18F (emisor de positrones).
- Sólo tiene en cuenta para la imagen los fotones generados en el mismo instante y dirección y en sentidos opuestos.

Hay cuatro factores que potencian la eficacia del fraccionamiento:
• Reparación: actúa con más eficacia en las células de los tejidos sanos que en las tumorales.
• Reoxigenación: hace más radiosensible al tejido tumoral hipóxico.
• Redistribución: las células tumorales, tras la irradiación tienden a sincronizarse en las fases más resistentes del ciclo celular.
• Repoblación: mayor en los tejidos sanos, bien organizados que en los tumorales mal oxigenados y nutridos.

Radioterapia
Sobre los efectos causados por la radiación ionizante. Se ha visto como la radiación ionizante puede causar distintos daños sobre las células, que para resultar observables a nivel orgánico, produciendo efectos somáticos agudos, han de superar ciertos valores mínimos en la dosis (dosis umbral). Por otra parte, el daño en el ADN celular puede llegar a convertirse en un cáncer si la mutación progresa y de la multiplicación celular resulta finalmente un número suficientemente grande de células como para constituir un tumor. Cuando el ADN dañado es el de las células reproductoras, cabe la posibilidad de que se transmitan daños hereditarios a la descendencia. Estos procesos son altamente improbables, ya que el ser humano sufre cada día muchos millones de ionizaciones en su masa de ADN, mientras que sólo unos pocos cánceres y defectos genéticos son atribuibles a la radiación.

Si bien, encontramos un área llena de pros y contras, también está llena de desconocimiento en una era en donde toda la información es accesible. La radiación es un área de conocimiento que debemos conocer en un mundo que busca un progreso rápido y seguro, aportando a esto de forma activa y consecuente.
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