Radiobiologia e Dano Celular

Cartões · 52

Ação direta da radiação

Ocorre quando a radiação ionizante atinge diretamente moléculas críticas como o DNA, quebrando ligações químicas essenciais.

Ação indireta da radiação

A radiação ioniza a água da célula (radiólise), gerando radicais livres reativos que danificam o DNA de forma secundária.

Radiólise da água

Quebra de moléculas de água induzida pela radiação, gerando espécies reativas de oxigênio como o radical hidroxila (OH•).

Radicais livres na radiobiologia

Átomos ou moléculas instáveis com elétrons desemparelhados que causam estresse oxidativo e lesões no DNA celular.

Destinos celulares após dano no DNA

1. Reparo correto (sobrevivência normal); 2. Reparo incorreto (mutação genética); 3. Falha de reparo (morte celular).

Apoptose celular por radiação

Morte celular programada e silenciosa, sem inflamação, ativada para eliminar células com lesões irreparáveis no DNA.

Necrose celular induzida por radiação

Morte celular descontrolada resultante de altas doses, caracterizada por lise da membrana e resposta inflamatória tecidual.

Morte mitótica ou clonogênica

Incapacidade permanente da célula de se dividir e proliferar após sofrer danos radioinduzidos no genoma.

Lei de Bergonié e Tribondeau

Afirma que a radiossensibilidade celular é diretamente proporcional à taxa proliferativa e inversamente ao grau de diferenciação.

Grau de diferenciação e radiossensibilidade

Células indiferenciadas ou células-tronco são altamente radiossensíveis; células altamente especializadas são radiorresistentes.

Capacidade proliferativa e radiossensibilidade

Tecidos com divisão celular rápida e contínua sofrem maiores consequências da radiação do que tecidos quiescentes.

Radiossensibilidade: Medula óssea vs. Neurônios

A medula óssea é muito mais radiossensível devido à alta mitose; neurônios maduros não se dividem e são radiorresistentes.

Ordem de radiossensibilidade tecidual

Medula óssea e gônadas > epitélio intestinal > pele e mucosas > músculo e tecido nervoso.

Quebra de fita simples (SSB)

Rompimento de apenas uma das fitas da dupla hélice do DNA, geralmente reparado com alta fidelidade pela célula.

Quebra de fita dupla (DSB)

Rompimento simultâneo em ambas as fitas opostas de DNA; é o tipo de dano radioinduzido mais letal e difícil de reparar.

Reparo por recombinação homóloga (HR)

Mecanismo preciso de reparo de quebras de fita dupla que utiliza a cromátide-irmã como molde nas fases S e G2.

União de extremidades não homólogas (NHEJ)

Via rápida de religamento de quebras de fita dupla do DNA, ativa em qualquer fase celular, mas propensa a erros e mutações.

Aberração cromossômica dicêntrica

Cromossomo anormal com dois centrômeros formado por fusão incorreta pós-radiação, letal durante a mitose.

Anel cromossômico radioinduzido

Aberração estrutural provocada por quebras nas extremidades do mesmo cromossomo que se unem em formato circular.

Transferência Linear de Energia (LET)

Mede a quantidade média de energia depositada pela radiação ao atravessar uma unidade de distância no tecido.

Radiação de baixa LET

Radiação fracamente ionizante e difusa, como raios-X e radiação gama, que causa danos esparsos e fáceis de reparar.

Radiação de alta LET

Radiação densamente ionizante, como partículas alfa e nêutrons, que produz danos complexos e agrupados no DNA.

Eficácia Biológica Relativa (RBE)

Razão entre a dose de radiação de referência e a dose de outra radiação para gerar o mesmo efeito biológico.

Fase mais radiossensível do ciclo celular

A transição G2/M e a fase de mitose (M), momento em que a cromatina está condensada e o reparo é restrito.

Fase mais radiorresistente do ciclo celular

A fase final de síntese (S tardia), devido ao aumento da disponibilidade de enzimas de reparo e cromátides-irmãs.

Efeito oxigênio em radiobiologia

A presença de oxigênio molecular 'fixa' o dano gerado por radicais livres no DNA, tornando as células hipóxicas mais resistentes.

Taxa de Aumento por Oxigênio (OER)

Proporção entre a dose sob condições hipóxicas e a dose com oxigênio necessária para atingir a mesma destruição celular.

Os 4 R's da radioterapia: Reparo

Capacidade das células saudáveis e tumorais de corrigir danos subletais no DNA entre frações consecutivas de dose.

Os 4 R's da radioterapia: Redistribuição

Progressão de células sobreviventes bloqueadas em fases resistentes para fases mais radiossensíveis do ciclo celular.

Os 4 R's da radioterapia: Repovoamento

Multiplicação de células sobreviventes durante o intervalo entre frações, exigindo controle do tempo total de tratamento.

Os 4 R's da radioterapia: Reoxigenação

Melhora da perfusão sanguínea em células tumorais hipóxicas após a morte celular das camadas periféricas oxigenadas.

O quinto 'R': Radiossensibilidade intrínseca

Vulnerabilidade inerente de cada linhagem celular frente à mesma dose de radiação, definida por sua genética e perfil celular.

Efeitos determinísticos ou reações teciduais

Efeitos que possuem limiar de dose conhecido; a gravidade do dano aumenta proporcionalmente à dose absorvida.

Efeitos estocásticos da radiação

Efeitos probabilísticos sem limiar de dose, onde o aumento da dose eleva o risco de ocorrência (ex.: câncer e mutações genéticas).

Efeito espectador (Bystander effect)

Fenômeno em que células não irradiadas manifestam danos biológicos por sinais moleculares emitidos por células vizinhas irradiadas.

Instabilidade genômica induzida por radiação

Aparecimento contínuo de mutações e aberrações cromossômicas em gerações celulares distantes da célula originalmente irradiada.

Síndrome Aguda da Radiação (SAR)

Conjunto grave de manifestações clínicas que surgem em dias a semanas após exposição rápida do corpo inteiro a doses elevadas.

Fase hematopoética da SAR

Queda drástica de linfócitos, granulócitos e plaquetas por morte das células-tronco medulares sob doses moderadas (1 a 6 Gy).

Fase gastrointestinal da SAR

Destruição do epitélio das vilosidades intestinais por doses elevadas (6 a 10 Gy), causando diarreia intensa, sepse e desidratação.

Fase neurovascular da SAR

Falência cardiovascular e colapso do sistema nervoso central por doses extremas (>10 Gy), culminando em morte rápida.

Efeito da radiação no cristalino ocular

Indução de opacificação lenticular e formação de catarata precoce, efeito determinístico sensível a doses baixas a moderadas.

Sensibilidade do embrião e feto à radiação

Máxima durante a organogênese precoce, podendo causar malformações congênitas, microcefalia e deficiências de desenvolvimento.

Dano subletal (SLD)

Lesão celular que pode ser corrigida metabolicamente em poucas horas se não houver acúmulo de nova irradiação.

Dano potencialmente letal (PLD)

Lesão que normalmente é fatal, mas que pode ser reparada se o ambiente pós-irradiação retardar a proliferação celular.

Modelo Linear-Quadrático (LQ)

Modelo biomatemático que descreve a curva de sobrevivência celular usando componentes proporcionais à dose (alfa) e dose ao quadrado (beta).

Razão Alfa/Beta (α/β)

Dose em que a morte celular por dano de impacto único se iguala à gerada por múltiplos impactos; indica sensibilidade ao fracionamento.

Tecidos de resposta aguda (alto α/β)

Tecidos proliferativos como pele e mucosas (α/β ≈ 10 Gy), que manifestam toxicidade precocemente durante a radioterapia.

Tecidos de resposta tardia (baixo α/β)

Tecidos de baixa proliferação como medula espinhal e rins (α/β ≈ 2–3 Gy), sensíveis a altas doses por fração.

Radioprotetores químicos

Compostos como a amifostina que capturam radicais livres e doam hidrogênio, reduzindo o estresse oxidativo em tecidos normais.

Radiossensibilizadores tumorais

Agentes químicos que aumentam a vulnerabilidade das células neoplásicas à radiação, mimetizando a ação do oxigênio.

Senescência celular induzida por radiação

Estado irreversível de parada do ciclo celular sem morte imediata, ativado pela via da proteína p53/p21 frente ao dano genômico.

Papel do gene TP53 na resposta à radiação

Atua como guardião do genoma, pausando o ciclo celular para reparo de DNA ou induzindo apoptose quando o dano é extenso.