Universidade Estadual Paulista – “Júlio de Mesquita Filho”Instituto de Biociências de Botucatu

Laboratório de Radioterapia

Estudo dirigido n.º 4:

Radiobiologia

Prof. Dr. Marco Antônio R. FernandesPaulo Roberto da Fonseca Filho7º semestre – Bach. Física Médica

Botucatu, novembro de 2006.

1. Explique o que éa) transferência linear de energia e eficiência biológica relativa

A transferência linear de energia (LET) é a quantidade energia transferida por unidade de comprimento do trajeto percorrido em um material absorvedor e é expressa em termos de keV por mícron de unidade de densidade de material.

Eficiência viológica relativa (RBE) é um índice da eficiência da radiação ao produzir uma dada resposta biológica. É definida pela razão D250/Dr (dose de raios-X de 250 kVp / dose da radiação teste).

b) ação direta e indiretaEsses termos referem-se às maneiras como a radiação interage com o

tecido. A ação direta reflete danos causados pela liberação direta da energia na molécula-alvo, enquanto que a ação indireta reflete danos causados por na molécula-alvo por radicais livres ou partículas carregadas oriundas da interação do feixe primário com o tecido.

c) danos celulares por radiaçãoA radiação ionizante pode produzir mudanças estruturais em várias

classes de macromoléculas encontrads nas células. Para proteínas, o dano é visto como a perda de grupos e cadeias loaterais e mudançasnas estruturas secundárias e terciárias (conformação) da molécula protéica. O dano da radiação nos lipídios envolve a formação de peróxidos de ácidos graxos insaturados. No caso de ácidos nucléicos, as mudanças incluem a perda e bases, danos às bases e quebra em um ou em ambos os filamentos da dupla hélice do DNA.

d) fatores influenciadores da sobrevida celularOs fatores que influenciam a sobrevida celular podem ser de vários tipos:

biológicos (posição no ciclo celular, efeito da radiação na progressão do ciclo celular, recuperação e reparação celular), químicos (radiosensibilizadore hipóxicos, drogas biorredutoras, radiosensibilizadores não-hipóxicos) ou físicos (qualidade da radiação, principalmente).

e) recuperação e reparação celularquando ocorrem danos à estruturas celulares, imediatamente são

acionados mecanismos de recuperação ou reparo e sua eficiência na correção dos danos é fortemente dependente do tipo de dano causado à célula. Quando ocorre um dano potencialmente letal, a sobrevida pode ser aumentada pela manipulação do meio e ocorrem se as condições pós-irradiação sã subótimas epara crescimento e as células não entram em divisão celular até que os cromossomos tenham sido reparados. A taxa de dose é um dos principais fatores que determinam o efeito biológico para uma exposição. A irradiação com baixa taxa de dose pode ser comparada à administração de uma radiação

fracionada com número infinito de pequenas frações e seu efeito resulta do reparo de danos subletais que ocorrem durante à exposição contínua à radiação.

f) radiosensibilizadoresRadiosensibilizadores caracterizam alguns dos mais importantes fatores

químicos que alteram a sobrevida celular. Podem ser divididos em três grupos: radiosensibilizadore hipóxicos, drogas biorredutoras, radiosensibilizadores não-hipóxicos, sendo que cada um apresenta uma resposta específica na sensibilidade dos tecidos à radiação.

g) respostas de tecidos e órgãos à radiaçãoA resposta de tecidos normais à radiação representa a soma e a

interação dos danos em todos os diferentes tipos de células componentes desse tecido. Entretanto, o tempo e a intensidade da resposta são funções dos componentes celulares mais sensíveis e rapidamente reagentes, sendo a readiosensiblildade de células primitivas é um fator determinante na resposta também.

h) modelo de resposta tecidual à radiação fracionada: a forma de Ellis

No decorrer dos últimos séculos vários modelos têm sido desenvolvidos para expressar a relação entra a efetividade biológica e esquemas de fracionamento de dose-tempo. Uma das mais antigas é a linha de isoefeito dose-tempo, que relaciona a dose para produzir um isoefeito como o tempo no qual a dose foi liberada. Os resultados, apresentados em papel dilog aproximam-se de uma reta.

i) a relação de sobrevida linear quadrática (razão alfa/beta)

j) curva de isoefeitoa linha de isoefeito dose-tempo relaciona a dose para produzir o mesmo

dano biológico (um isoefeito) como o tempo no qual a dose foi liberada. Os resultados obtidos, quando apresentados em papel dilog, aproximam-se de uma reta.

k) radiobiologia dos tumoresA resposta de tumres à radiação depende largamente da sobrevida das

células tumorais clonogênicas e é influenciada por vários fatores biológicos, químicos e físicos. A curva dose-efeito para o controle tumoral apresenta forma sigmoidal e para uma razão terapêutica favorável a curva deve estar à esquerda daquela para tecidos normais.

l) os cinco R da radiobiologia

fatores relacionados ao tumor que ionfluenciam a resposta são referidos como os Rs da radiobiologia. São eles: reparo, rearranjo, repopulação, recrutamento e reoxigenação.

m) sobrevida clonogênicaA sobrevida clonogênica pode ser medida para células derivadas de

biópsias tumorais, as quais são expostas a testes de radiação in vitro. Ensaios clonogêncios de espécimes de células tumorais associados com grandes dificulades técnicas, tendo baixa eficiência em cultara dos mesmos e requerendo longos períodos de incubação tem relativa demora para alcançar sucesso.

n) fatores ambientais do tumorOs fatores ambientais do tumor referem-se principalmente ao grau de

oxigenação e ao potencial proliferativo do mesmo. A determinação do grau de hipoxia tumoral pode ser usada pra determinar quais pacientes poderiam ser beneficiados por estratégias que visassem ao ataque ou à sensiblização de células hipóxicas. O pontencial de proliferação do tumor é resultado de certos parâmetros da cinética celular que podem ser medidos experimentalmente, o mais promissor desses parâmetros é o tempo potencial de duplicação do tumor.

o) efeitos estocásticos do tumorEfeitos estocásticos da irradiação do tumor são definidos como mudanças

induzidas pela radiação em organismos multiceulares em células que foram irradiadas mas permaneceram viáveis porém mutadas. Dentre os principais efeitos estocásticos por radiação está a carcinogênese, ou seja, a produção de um novo tumor durante um tratamento.