Sul Dna le radiazioni ionizzanti producono i seguenti effetti:
· Formazione di dimeri di timina: sono spesso causa di comparsa di tumori;
Sul Dna le radiazioni ionizzanti producono i seguenti effetti:
· Formazione di dimeri di timina: sono spesso causa di comparsa di tumori;
· Rottura a singola o a doppia catena: le singole rotture sono molto comuni e facilmente riparabili. Le rotture doppie, correlate nel tempo e nello spazio, non sono riparabili perché si verificano immediatamente processi di riaggregazione che comportano aberrazioni cromosomiche (formazione di anelli + frammenti acentrici; frammenti dicentrici + frammenti acentrici; traslocazione).
· Rottura di legami a idrogeno;
· Alterazione degli zuccheri.
Si noti che l’azione diretta rappresenta solo 1/3 dei meccanismi di danno totali mentre il resto è rappresentato dai meccanismi indiretti.
Gli effetti acuti delle radiazioni ionizzanti dipendono dalla dose:
> 10 Gy: necrosi
1-2 Gy: uccisione delle cellule proliferanti
< 0,5 Gy: nessun effetto istopatologico. Tuttavia si producono danni a livello subcellulare ed il DNA è il bersaglio primario. Cellule geneticamente danneggiate possono evolvere in cellule neoplastiche.
A causa del fatto che la radiosensibilità è diversa da tessuto a tessuto gli effetti dell’irradiazione dell’organismo in toto sono caratterizzati da un quadro complesso. Particolarmente sensibili sono le cellule dell’epitelio intestinale e quelle del sistema immunitario.
La radiosensibilità delle cellule si misura con le curve di sopravvivenza cellulare. Per morte cellulare in radiologia si intende la perdita della capacità riproduttiva, anche se la respirazione cellulare e la sintesi proteica possono protrarsi per ore.
Le radiazioni ionizzanti obbediscono a leggi probabilistiche: la percentuale di cellule uccise non aumenta linearmente con la dose ma con andamento logaritmico (all’inizio piccole dose uccidono molte cellule, dal momento che la densità dei bersagli è grande; diminuendo poi la densità ci vogliono dosi più grandi. Ciò ha un’importante implicazione in radioterapia: non si riesce ad uccidere tutte le cellule).
Le cellule in fase M sono le più radiosensibili, meno in G1, in G2 ed in fase S. Questo perché una cellula in fase M ha il massimo volume cellulare ed il Dna esposto.
Fattori che influiscono sulle curve di sopravvivenza di un determinato tipo di cellule sono il LET; il momento del ciclo cellulare, l’ossigeno, i tioli come il glutatione (composti antiossidanti), la velocità di somministrazione della dose ed il frazionamento della dose.
Per quanto riguarda l’ossigeno, le cellule più ossigenate sono più radiosensibili di quelle ipossiche (come lo sono quelle al centro di un tumore). Questo perché l’ossigeno è implicato nell’effetto indiretto da radiazioni.
Per quanto riguarda invece il frazionamento della dose, se una stessa dose è somministrata a frazioni intervallate da ½ giorni, gli effetti sono minori perché nel frattempo esse possono riparare i danni. Questo effetto è particolarmente marcato nei tessuti ad alto indice mitotico, meno in quelli a basso indice mitotico.
