Radiobiologia Flashcards
che vuol dire eccitazione di un atomo?
che un elettrone puù ruotare al di fuori della propria orbita, ma senza staccarsi dall’atomo
Che cos’è un elettronvolt?
è l’energia guadagnata o persa da un elettrone che si muove nel vuoto tra due punti che hanno differenza di potenziale elettrostatico di un volt
che differenza c’è tra radiazioni corpuscolate ed elettromagnetiche?
nelle corpuscolate si trasporta energia e materia, nell’elettromagnetche solo energia
Cosa sono le radiaizoni elettromagnetiche?
un campo d’onda che si propaga nel vuoto alla velocità della luce. Sono caratterizzate da FAL (frequenza, ampiezza e lunghezza d’onda)
come si possono anche chiamare le radiazioni elettromagnetiche?
fotoniche
Come si calcola l’energia di un fotone?
costante di Plank x Frequenza
Oltre che energia una radiazione è ionizzante?
oltre i 12 EV
che differenza c’è tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti?
le radiazioni non ionizzanti riscaldano la materia (es onde radio) ma non la ionizzano (a differenza di raggi x e gamma). Sia radio che gamma sono elettromagnetiche
Quali sono le radiazioni direttamente e indirettamente ionizzanti?
Le direttamente ionizzanti sono le radiazioni corpuscolate, le indirettamente ionizzanti sono le elettromagnetiche (raggi x e gamma)
Come interagiscono con il dna le radiazioni indirettamente ionizzanti?
tramite i radicali liberi dell’ossigeno
A cosa è pari il numero atomico (Z)?
al numero di protoni. Z tra 81 e 92 hanno radioattività spontanea
Cosa vuol dire radioattività?
Che i nuclei instabili decadono, emettendo radiazioni ionizzanti
Quali sono i 3 tipi di decadimento?
- Alfa (una particella +)–> bloccata con foglio di carta
- Beta (una particella -)–> bloccata con alluminio
- Gamma (un fotone)–> bloccata con piombo
Che cos’è il tempo di vita media?
Il tempo dopo il quale metà degli atomi considerati è decaduto
Quali sono le principali sorgenti di radiazioni ionizzanti?
macchine radiogene e sostanze radioattive
A che tipi di irradiazione può essere dovuto il danno da radiazioni?
da irradiazione esterna o interna
in caso di irraggiamento esterno, da cosa dipende il rischio?
- tempo di irradiazione
- distanza dalla fonte
- presenza di schermature o meno
Quando si ha un rischio da irradiazine interna?
quando si usano sorgenti non sigillate e le radiazioni vengono in contatto con le mucose. Tipico delle particelle gamma, mentre le alfa e beta, poco penetranti, sono legate al contatto e al danno agli occhi
In cosa si dividono i danni delle radiazioni ionizzanti?
in somatici (cellule) e genetici (gonadi, danno possibile in prole)
le radiazioni ionizzanti fanno sempre danni gravi?
no perché il dna (molecola instabile e target) ha enzimi che lo riparano! :)
I danni genetici e somatici sono stocastici o deterministici?
- somatici: deterministici o probabilistici
- genetici: stocastici
A cosa sono legati i danni deterministici?
al superamento di una dose soglia: maggiore la dose, maggiore il danno
a cosa sono legati i danni stocastici?
non al superamento di dose soglia: aumentando la dose aumenti le probabilità che si verificano, ma non la gravità. sono tutto o nulla
In cosa si misura la dose assorbita?
in Grey (1Joule/Kg): è energia media assorbita a parità di massa
La dose assorbita serve a prevedere la gravità degli effetti e la probabilità che si verifichino?
No, per quello serve la dose Equivalente, che tiene conto del tipo di radiazione sui tessuti
in cosa si misura la dose equivalente?
in Sivert. Radiazioni che fanno più danni lungo il loro percorso hanno impatto maggiore
Che cos’è la dose efficace?
una grandezza (sivert) che valuta i rischi probabilistici
da cosa dipende l’impatto biologico, in dose equivalente?
dal tipo di tessuto
Qual è la formula della dose efficace?
dose equivalente assorbita (grey) per fattore di sensibilità tissutale intrinseca
Quale grandezza di dose è assoluta?
dose assorbita
Quali grandezze di dosi sono relative?
dose equivalente e dose efficace, perché sono moltiplicati per fattori che tengono conto del tipo di radiazione e della sensibilità tissutale (si misurano in Sivert o banana equivalente, cioè 0.1microSv)
Quali sono le caratteristiche della zona controllata?
la più radioattiva: >6mSv annui di dose efficace e >45mSv annui di dose equivalente
Quali sono le caratteristiche della zona sorvegliata?
> 1mSv annui di dose efficace e >15 mSv annui per dose equivalente
In quali decreti legislativi si parla di principio di limitazione, ottimizzazione e giustificazione (LOG)?
Decreto legislativo 230 del 1995 e numero 241 del 2000
Quali sono i mediatori delle radiazioni indirettamente ionizzanti?
i radicali liberi dell’ossigeno che si legano alla catena di DNA, impedendone la replicazione
Da cosa dipende la capacità di un fotone di danneggiare l’organismo?
dal suo danneggiare una o entrambe le eliche di DNA
Che cos’è il LET?
energia trascritta per unità di lunghezza del tragitto del fascio di radiazioni nel materiale assorbito (trasferimento lineare di energia)
quali sono le radiazioni a basso LET?
quelle elettromagnetiche (fotoni e raggi X). penetrano in profondità e danneggiano un filamento di dna in maniera indiretta (radicali liberi)–> SSB
Quali radiazioni causano un danno diretto al dna?
le radiazioni corpuscolate: colpiscono entrambe le eliche (DSB)
Che tipi di danni al dna sono possibili?
- così grave da causare apoptosi
- morte replicativa: le cellule figlie non possono riprodursi
- mutazioni non letali e ereditabili
Quali sono gli effetti deterministici?
quelli legati al superamento di una dose soglia specifica per tessuto e organo: muoiono molte cellule di un tessuto. Maggiore la dose, maggiore l’effetto
Che tipo di effetti si possono avere da un danno deterministico?
precoci o tardivi
Quali sono i tessuti più radiosensibili?
gonadi, midollo, cristallino
Che forma ha la curva dose-effetto?
forma sigmoidale: né sopra, né sotto la soglia l’effetto si verifica, ma per la parte verticale delle sigmoide, un piccolo aumento di dose provoca grande risposta
Qual è l’unico caso di sindrome acuda da radiazione sviluppata a scopo iatrogeno?
per il trapianto di midollo
Che cos’è il parametro LD50/60?
è la dose che uccide la metà della popolazione adulta in 60 giorni (4 grey)
qual è il tessuto più radioresistente?
il tessuto nervoso
Quali sono gli effetti cheratogeni delle radiaizoni?
quelli che si verificano sugli embrioni
In quali fasi si può dividere la gestazione?
- preimpianto (fino a giorno 9)
- Organogenesi (fino a 3 mesi9
- Sviluppo fetale (ritardo mentale)
Quali sono gli effetti stocastici o probabilistici?
quelli non soggetti a una dose soglia: le cellule subiscono mutazioni ereditabili–> tumori solidi o leucemie
qual è la dose che si pensa faccia sviluppare effetti stocastici (anche se tecnicamente può succedere semore)?
100 milliSivert
Cos’è l’LNT?
il linear no-threshold model, che dice che anche dosi molto piccole potrebbero portare a danni (modello lineare senza soglia)
Quali sono gli stadi dello sviluppo tumorale?
- iniziazione (corredo cromosomico mutato)
- promozione (potenziale clone neoplastico)
- progressione (cellule cancerogene con sviluppo rapido)
a cosa sono dovute alcune malattie genetiche legate a radiazioni?
a effetti stocastici con mutazione di uno o più geni
Quando le radiazioni indirettamente ionizzanti sono più efficaci?
Quando i tessuti sono più ossigenati (meno probabilità per gli anemici)
Qual è la zona più resistente di un tumore?
la parte centrale, quella non irrorata dai capillari
Che cos’è un danno subletale?
un danno non letale, ma in cui la morte arriva per la somma di più danni subletali
Che radiazioni causano danni letali, e che radiazioni causano danni subletali?
le direttamente ionizzanti causano danni letali, le indirettamente ionizzanti causano danni subletali (perché danneggia una sola elica)
Che cosa indica la curva dose-risposta?
percentuale di cellule sopravviventi a diverse dosi
Quali sono le fasi cellulari in cui la cellula è più radiosensibile?
divisione cellulare e fase G2; mentre in G1 e S la cellula è più resistente
Quali sono i tessuti più radiosensibili?
quelli che proliferano di più, come epiteli e tumori
Quali fattori influenzano la curva dose-risposta?
il tipo di radiazione (dose equivalente)
Che cos’è l’efficacia biologica relativa?
il rapporto tra dose della radiazione di riferimento e dose della radiazione necessaria per produrre un certo effetto nel tempo
Quand’è che la curva dose-risposta ha andamento “a spalla”?
in caso di Low Let (x= dose; y= risposta)–> radiazioni indirettamente ionizzanti
Cosa rappresenta la “spalla”?
minore mortalità cellulare per basse dosi assorbite. l’entità della spalla è legata all’accumulo del danno subletale
Cosa rappresenta il grafico dose-risposta senza spalla?
Alto Let: radiazioni direttamente ionizzanti
Cosa influenza i danni, a parità di dose assorbita?
il tipo di radiazione e la sensibilità tissutale
In cosa si dividono i tessuti?
seriali e paralleli
Come si comportano i tessuti seriali?
a “catena”: se si rompe un solo punto ci sono danni; i seriali sono a risposta tardiva (late responders)–> ripopolamento cellulare; tasso proliferativo basso; molto connettivo: midollo, esofago, duodeno etc
Come si comportano i tessuti paralleli?
fune: un solo danno non implica molto; sono a risposta rapida e acuta (early responders)–> no ripopolamento cellulare; tasso proliferativo alto
quali sono gli effetti irreversibili?
quelli tardivi, tessuri seriali, “a catena”, con ripopolamento cellulare e tasso proliferativo basso (no capacità di riparare danno)
Cos’è alfa nella curva dose-risposta?
costante di proporzionalità che lega letalità cellulare alla dose in modo lineare (retta)
Cos’è beta nella curva dose-risposta?
costante di proporzionalità tra letalità cellulare e danno causato dalla somma di eventi subletali. In questo caso il rapporto alfa beta è quadratico.
A cosa serve il rapporto alfa/beta?
a capire se un organo o tessuto è suscettibile o no al frazionamento della dose radioattiva somministrata a scopo curativo.
Chi ha alfa/beta più rettilineo perché prevale alfa? (valore alto)
tessuti a risposta rapida (paralleli, proliferazione alta)
chi ha alfa/beta a spalla, perché prevale beta? (valore basso)
tessuti late reponders (in serie, bassa proliferazione)–> accumuli di danni subletali (es midollo spinale, tessuto connettivo, tessuto nervoso)
che tipo di alfa/beta hanno i tumori?
alto, sono come gli early responders
Quali sono i benefici del frazionamento della dose?
ha effetto citotossico a livello tumorale, ma anche previene la tossicità tardiva, più temuta perché irreversibile. c’è un danno di entità sempre riparabile dai tessuti a risposta tardiva
Quali sono i tessuti più sensibili al frazionamento?
i late responder: alfa/beta basso, più beta, più sensibili al frazionamento della dose.
Early responders: alfa/beta alto, meno sensibili alla dose frazionata: piccola o grande, la dose provoca un danno letale, ma c’è possibilità di ripopolamento.
Quali sono le 4R della radiobiologia?
- riparazione del danno (tra una frazione e altra)
- Ripopolamento (nei tessuti a risposta rapida che rispondono al danno rigenerandosi)
- Ridistribuzione (le cellule più sensibili sono in G2 e M. Senza frazionamento si sincronizzerebbe la popolazione più radioresistente)
- Riossigeazione (Frazionando la dose le cellule più ossigenate sono eliminate, diminuendo la distanza tra la periferia e il centro del tumore)
Perché frazionare la dose comporta un guadagno terapeutico?
perché aumenta la tolleranza ma consente di eliminare gli effetti radioprotettivi dell’ossigenazione
Qual è il frazionamento standard della dose?
2 Grey per frazione, 5 volte a settimana, per 5 o 6 settimane di fila.
Qual è il vantaggio di prolungare un trattamento (diluendolo)?
mitiga l’impatto delle reazioni acute nei tessuti early responders. Inoltre stimola il ripopolamento che avviene anche a livello dei tessuti tumorali. Trattamento superiore a 5 giorni causa effetto peggiore sulla sopravvivenza perché il tumore inizia a ripopolare.
Quando per esempio il frazionamento non è efficace?
cancro alle reni e prostata
Per quali tessuti è meglio frazionare e per quali no?
- La maggior parte dei tumori hanno alfa/beta elevato: meglio frazionare
- L’impiego di dosi elevate è dannoso per tessuti con alfa/beta basso
