Radioatividade, câncer e medicina nuclear

Prof. Eduardo

• Radiação: energia que se propaga de um ponto a outro no espaço ou por um meio material.

• Pode ocorrer na forma de ondas eletromagnéticas ou partículas

• Pode ser produzida por:

• a) movimentação de elétrons nas órbitas (produção de fótons, radiação eletromagnética).

• b) Decaimento atômico (geração de partículas subatômicas e energia na forma de ondas)

• c) Fissão e fusão nuclear (geração de partículas subatômicas e energia na forma de ondas).

• Radiação na forma de ondas eletromagnéticas: radiação UV, raio-X e raio gama

• Radiação na forma de partículas: radiação alfa (+) e beta (+ ou -)

• Radiação alfa (+) produzida pela liberação de núcleos de hélio (dois prótons e dois nêutrons) derivados de urânio, tório e polônio. È bloqueada por uma folha da papel.

• Radiação beta (- ou +) produzida pela desintegração de nêutrons que gera um próton, um elétron e um neutrino. Penetra na pele humana. Pode ser bloqueada por metais. Eventualmente produz pósitrons

• Radiação gama é liberada de núcleos muito energéticos. Não tem massa ou carga. Penetra em tecidos vivos. É bloqueada por concreto ou chumbo

• Radiações:

• Raios -X também podem ser produzidos um Tubo de Coolidge. • Cátodo aquecido por uma corrente elétrica emite grande quantidade

de elétrons que são atraídos fortemente pelo ânodo.• • Ao se chocar com o ânodo, transferem energia para os elétrons dos

ânodos.

• Os elétrons com energia são acelerados e então emitem ondas eletromagnéticas que são os raios X.

• Tipos de Radiação e os efeitos nos Seres Humanos:

• Radiações não ionizantes: não são capazes de ejetar elétrons da camada eletrônica. Em geral não causam danos (rádio, microondas, luz). Exceto no caso de alguns tipos de radiação ultravioleta (UV).

• UV interage diretamente e acumulativamente com o DNA, podendo provocar sérias alterações (indução do câncer de pele ou melanoma).

• Radiações ionizantes: são aquelas capazes de ejetar os elétrons dos orbitais dos átomos. São raios-X, e as radiações, alfa, beta e gama.

• Provocam sérios danos nas células:

• - impedimento da divisão celular. - Alterações no ciclo celular. - modificações nos genes das células reprodutoras e somáticas. - destruição total da célula.

• Mutação: qualquer alteração permanente na estrutura do DNA.• Pode ocorrer em células germinativas ou células somáticas.

• Mutações podem levar a formação de células tumorais (câncer)

• Mutações se propagam na duplicação do material genético. • Para conter isso o DNA apresenta enzimas de reparo para evitar que

a mutação se espalhe:

• Se a reparação não funcionar, entram em ação os Genes Supressores de Tumores como o p53, que bloqueiam a divisão celular nesse caso.

• Para que o câncer ocorra os genes supressores estão desativados por mutações. (predisposição ao câncer)

• Para ocorrência do câncer é necessário a combinação de mutação no DNA, falha nas enzimas de reparo, mutações nos genes supressores e mutações nos proto-oncogenes

• Proto-oncogenes controlam o ciclo celular e ao sofrerem mutação transformam-se em oncogenes, que descontrola o ciclo .

• Essas células se multiplicam aceleradamente e não realizam apoptose (morte celular programada)

• Gene RAS: O gene RAS normal codifica as proteínas que se servem para ativar ou inibir a proliferação celular.

• Sem ele o ciclo se descontrola e a proliferação celular é excessiva.

• Gene HER2: é um proto-oncogene responsável por codificar receptores de fatores de crescimento celular.

• Gene BCL2: responsável por regular a apoptose. Origina o linfoma de células B folicular em 80% dos pacientes.

• Gene MYC: atua na expressão da telomerase, proteína que atua na regeneração dos telômeros.

• Sem os telômeros, a célula envelhece e é eliminada.

• O telômero é um segmento de DNA presente nas extremidades de todos os cromossomos humanos.

• protegem o material genético durante a divisão celular e servem como um “relógio mitótico”, induzindo a senescência (envelhecimento ).

• O encurtamento telomérico (envelhecimento celular) é evitado na • presença da enzima telomerase, que regenera os telômeros.

• Em células somáticas não há atividade da telomerase.

• As células germinativas e pluripotentes contêm telomerase, mas só as germinativas têm níveis suficientes para estabilizar o telômero

• Em células cancerosas ocorre a ativação da telomerase, que inativa o relógio telomérico.

• Isso leva a “imortalidade” das células tumorais.

• Tipos de Tumores ou Neoplasias

• Neoplasias (tumores em geral ): “crescimento novo”: • Tumor neoplásico: crescimento de um tecido anormal que excede em

crescimento os normais e que não está coordenado com ele.

• Persiste em crescer mesmo após o fim do estímulo que o originou.

• Câncer: termo usado para definir todos os tumores malignos.

• Tumores benignos: Recebem o sufixo oma + o nome da cel. ou tecido de origem. (ex. osteócito, osteoma; condrócito, condroma)

• Se caracterizam por: • Apresentam células semelhantes às células normais. • São de crescimento lento (se comparados as malignos).• São pouco invasivos, afetam pouco o tecido adjacente.• Não sofrem metástases, ou seja não se separam do sítio de origem.

• Tumores malignos (câncer): • São de crescimento rápido e as vezes de modo errático (ficam longos

período crescendo lentamente e de repente aceleram o crescimento)

• São muito invasivos, provocam destruição de tecido circundante.• • Todos os tumores malignos (câncer) podem se disseminar do seu

ponto de origem (metástase), sendo esse o critério para classificação.

• Nomenclatura: recebem as seguintes terminações:

• Carcinoma (originado de tecidos epiteliais) . Ex. adenocarcinoma

• Sarcoma (originado de tecidos conjuntivos e musculares). Ex. osteosarcoma

• Linfomas e leucemias (ocorrem no tecido hematopoiético (medula óssea).

• A disseminação dos tumores malignos podem ocorre por três vias:

• Implantação nas cavidades corporais (peritônio, pleura pericárdio).• • Disseminação linfática: através de vasos linfáticos ou de linfonodos

• Disseminação Hematogênica: via venosa e arterial .

• Aplicações da Radiação no Diagnóstico e Tratamento do Câncer

• Radioterapia: método de destruir células tumorais empregando feixe de radiações ionizantes.

• Uma dose calculada de radiação é aplicada ao tecido que está o tumor, erradicando as células tumorais e evitando ao máximo dano às células vizinhas.

• Geralmente raios-X ou gama, derivados de cobalto, césio e irídio.

• Efeitos colaterais: Ocorrem somente próximos á érea irradiada. È bem tolerado, mas potencializado pela quimioterapia.

• Os efeitos imediatos aparecem em células com maior capacidade proliferativa, como gônadas, epiderme, e medula óssea.

• Exemplos: anovulação, azoospermia, leucopenia e plaquetopenia, nauseas, queda de cabelo. Podem ser revertidos.

• Medicina nuclear: permite observar o estado dos tecidos através da marcação de moléculas com isótopos radioativos.

• isótopos denunciam sua localização por emitirem radiação nuclear.

• Exemplo: diagnóstico e terapia do carcinoma de tireóide:• Uso do Iodo-131 para formar imagens funcionais da tireóide.

• O I-131 pode usado como terapia: Em altas concentrações, a emissão de partículas beta destrói as células do tumor.

• Tomografia por emissão de pósitrons (PET-scam): exame de imagens que utiliza isótopos radioativos emissores de pósitrons

• Permite localizar tumores em locais específicos: • Glicose ligada a um isótopo radioativo (fluor-18, carbono-11,

nitrogênio-13, oxigênio-15) é introduzida no paciente. • Como células tumorais, mais ativas metabolicamente, aparecerão em

vermelho na imagem criada pelo computador.

• Prevenção:• Não se expor ao fatores mutagênicos.

• Realizar exames preventivos.

• Levar uma vida saudável.