Diagnostica per immagini

Effetti delle radiazioni sulla materia biologica

Tuttavia, gli effetti delle radiazioni sulla materia biologica dipendono non solo dalla qualità delle radiazioni, ma anche dai tessuti che le assorbono. La dose efficace corregge la dose assorbita per un fattore di ponderazione che tiene conto della radiosensibilità tissutale intrinseca. Mentre la dose assorbita è una grandezza fisica assoluta, la dose efficace e la dose equivalente sono misure relative radioprotezionistiche. La dose equivalente e la dose efficace vengono misurate in Sievert (Sv).

I lavoratori vengono classificati come lavoratori esposti se l'esposizione alle radiazioni ionizzanti è superiore a 1 mSv per anno solare. Nella categoria A, l'esposizione di dose efficace è superiore a 6 mSv per anno solare, mentre nella categoria B è compresa tra 1 e 6 mSv.

Le radiazioni ionizzanti hanno come target biologico la doppia elica del DNA, con cui possono agire direttamente o indirettamente tramite la formazione di specie reattive dell'ossigeno.

effetto aggiuntivo; nella fase ripida della curva sigmoidale anche piccoli incrementi di dose si traducono in un incremento relativamente elevato dell'effetto clinicamente rilevabile. Tra i tessuti più radiosensibili si trovano le gonadi, il midollo osseo e il cristallino, i quali presentano una dose soglia piuttosto bassa. Si ritiene che nessun tessuto possa andare incontro ad una compromissione funzionale rilevante per assorbimento di dosi fino a circa 100 mGy.

La soglia di dose in grado di indurre cataratta è stata recentemente abbassata fissandola a 0,5 Gy e il limite di esposizione è stato ridotto a 20 mSv/anno.

La sindrome acuta da radiazioni (SAR) è una reazione tissutale che si manifesta nel caso in cui parti estese del corpo sono esposte omogeneamente a dosi alte di radiazioni ionizzanti (> 1 Gy). Si manifesta in genere in seguito a eventi catastrofici (eventi bellici, incidenti nucleari). L'unico caso in cui viene indotta in modo iatrogeno.

è il trattamento mieloablativo, irradiazione totale corporea propedeutica al trapianto d’organo per indurre immunosoppressione.

La SAR può condurre anche alla morte, che è generalmente il risultato di una grave deplezione cellulare o di una grave disfunzione nei tessuti di uno o più organi vitali. L’LD50/60 è un indice di letalità che indica la dose in grado di uccidere il 60% della popolazione esposta entro 60 giorni. Per un individuo sano il valore mediano è di circa 4 Gy.

La sindrome ematologica si verifica per dosi nel range di 5 Gy. Il danno principale è l’arresto dell’emopoiesi. La mortalità è legata allo sviluppo di infezioni intercorrenti o emorragie causate da piastrinopenia. Sono interessati tutti quei tessuti e organi che hanno un’intensa attività replicativa: alcuni degli effetti tissutali sono epiteliolisi tissutale, danni al cristallino, alopecia e petecchie.

piastrinopenia. La sindrome gastrointestinale si manifesta per dosi superiori a 5 Gy: vengono colpite in particolare le cellule staminali delle cripte e cellule endoteliali dei capillari. La sindrome respiratoria e renale si manifesta per dosi acute superiori ai 10 Gy. La sindrome cerebrovascolare si manifesta per dosi superiori ai 15-20 Gy, si verifica danno acuto nei sistemi nervoso e cardiovascolare e la vittima muore per shock dopo pochi giorni. Il danno vascolare e l'aumentata permeabilità capillare provocano un edema cerebrale ingravescente con aumento della pressione intracranica ed ulteriore danno tissutale: il risultato finale è un danno irreversibile a carico del sistema nervoso centrale che porta a coma e morte nel giro di poche ore/pochi giorni. Un particolare tipo di effetto deterministico è quello teratogeno, ossia un effetto che si verifica sul prodotto del concepimento durante tutta la fase gestazionale. A livello embrionale si possono verificare diversi

questi passaggi ha una latenza temporale molto lunga.

Gli effetti stocastici genetici sono espressi come aumento delle frequenze di malattie genetiche nella popolazione per unità di dose. Le malattie genetiche d'interesse sono quelle dovute a mutazione di singoli geni (malattie mendeliane) sia quelle dovute a fattori multipli genetici ed ambientali (malattie multifattoriali). Si prendono in considerazione anche le malattie cromosomiche, dovute ad evidenti alterazioni numeriche o strutturali dei cromosomi. Dai vari studi non emerge alcuna evidenza diretta che l'esposizione dei genitori alle radiazioni possa condurre ad un incremento del rischio di malattie ereditarie alla progenie, ma vi sono prove certe in animali dal laboratorio. Per questo è prudente continuare ad includere il rischio di effetti ereditari nel sistema di radioprotezione.

L'acqua, essendo la molecola più rappresentata nel nostro organismo, è la molecola principale con cui interagiscono.

Le radiazioni ionizzanti. In questa interazione le radiazioni determinano la liberazione di ROS. In assenza di ossigeno i radicali possono essere prodotti in varie forme, soprattutto perossidi di idrogeno; in presenza di ossigeno questo cattura per elettroaffinità radicali idrogeno formando il radicale idroperossido (a sua volta dotato di potere ossidante). Nei substrati biologici l'effetto indotto a parità di radiazione è circa 2-3 volte superiore in presenza di ossigeno. Per cui, per rendere efficace la radioterapia, è necessario correggere un'eventuale condizione di anemia basale. Nei tumori si trova spesso la presenza di cellule ipossiche (quindi più radioresistenti) a causa dell'angiogenesi insufficiente rispetto alla proliferazione.

In base alla capacità di riparazione enzimatica di riparazione del danno al DNA si distinguono danni riparabili/subletali (dovuti a radiazioni non ionizzanti) dai danni non riparabili/letali.