Radiobiología

Prof. Alejandro R. Padilla S. Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela

www.radiologiaoral.me

Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilo-Facial Profesor de Anatomia y Biología Celular Universidad de Iowa USA

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiobiología Rama de la biología, (ciencia de la vida) que estudia los efectos beneficiosos y adversos de la radiación ionizante sobre los organismos vivos.

Estas radiaciones pueden originarse de sustancias radiactivas, de forma espontánea, o de generadores artificiales, como es el caso de los aparatos generadores de rayos X.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

La dosis de radiación es la cantidad de radiación recibida por una persona o un material.

La curva dosis-respuesta representan la relación entre la dosis de radiación que recibe una persona, y la respuesta celular a dicha exposición.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Esta respuesta puede ser:

Lineal o no lineal y, puede tener o no una dosis de umbral; la respuesta (efectos) pueden ser estocásticas o determinista (no estocásticas).

Respuesta

lineal

No umbral

umbral www.radiologiaoral.me

No lineal

Dosis HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta)

Lineal No lineal

Curva dosis respuesta

Umbral No Umbral

Estocástica No Estocástica

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biol贸gicos (curva dosis- respuesta) Lineal: la respuesta esta directamente relacionada con la dosis. Al aumentar la dosis, aumenta proporcionalmente la respuesta.

No lineal: la respuesta no es proporcional a la dosis.

Un aumento de la dosis puede causar una respuesta grande o peque帽a, dependiendo de la posici贸n en la curva de dosis-respuesta.

Respuesta

lineal

No lineal

No umbral

Dosis umbral

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Umbral: Es la dosis en la cual los efectos son producidos; debajo de esta dosis, no hay efectos obvios.

No umbral: Cualquier dosis, no importa lo pequeña que sea, producirá una respuesta.

Respuesta

lineal

No lineal

No umbral

Dosis umbral

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Efecto No estocastico o deterministas: efectos de salud que aumentan en severidad con la dosis encima de un nivel de umbral.

Por lo general asociado a una relativa alta dosis en un período corto de tiempo. El eritema de la piel (enrojecimiento) y la formación de catarata por radiación, son dos ejemplos de efectos deterministas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biol贸gicos (curva dosis- respuesta)

Efecto No estocastico Encima de

dosis umbral.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) Efecto estocástico: ocurre por casualidad, por lo general sin un nivel de umbral de dosis. Depende de las leyes de la probabilidad.

La probabilidad de un efecto estocástico aumenta con la dosis, pero la severidad de la respuesta no es proporcional a la dosis.

Por ejemplo, dos personas pueden conseguir la misma dosis de radiación, pero la respuesta no será la misma en ambas personas. Mutaciones genéticas y cáncer son los dos efectos principales estocásticos.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biol贸gicos (curva dosis- respuesta)

Efecto Estocastico No hay dosis umbral.

Probabilidad www.radiologiaoral.me

dosis.

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos (curva dosis- respuesta) No existe dosis de radiación segura donde los efectos estocásticos no se presentarán.

Por lo tanto mientras menor sea la dosis de radiación, menor será la probabilidad de que aparezca daño celular.

Esta filosofía es la base de las recomendaciones de las medidas de protección radiológica y del término ALARA (tan bajo como razonablemente sea posible).

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos Los efectos de la radiación a nivel celular son el resultado de cambios de una molécula crítica.

Esta molécula es el ADN (el ácido desoxirribonucleico), que regula la actividad celular y contiene la información genética necesaria para la réplica de célula.

Cambios permanentes de esta molécula cambiarán la función celular y puede causar la muerte de la célula.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biológicos Efectos de los rayos x

Indirecto

Directo Es el efecto de la radiación

sobre

la

molécula u objetivo (ADN)

como

resultado de un golpe directo.

www.radiologiaoral.me

Es el efecto de la radiación sobre una molécula u objetivo (ADN), como resultado de un golpe sobre dicha molécula, de los productos de transformación del agua. La mayor parte del daño a la molécula de ADN es logrado por el efecto indirecto.

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos biol贸gicos Efecto directo

Efecto indirecto Radicales libres www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos directo

La radiación actua directamente sobre la molécula de ADN.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos indirecto

La radiación actua indirectamente sobre la molécula de ADN a través de los productos de transformación del agua (radicales libres).

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos indirecto

El cuerpo humano está Compuesto en un

65 - 75 % H20 La transformación de la molécula del agua por acción de los rayos X, conlleva a la producción de radicales libres. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radical libre Un radical libre (video) es un átomo que electrón desapareado en capacidad de por lo que son muy reactivos.

posee un aparearse,

Estos radicales libres intentan robar un electrón de las moléculas estables, con el fin de alcanzar su estabilidad electroquímica.

Al conseguir aparear su electrón libre, la molécula estable que lo cede se convierte en un radical libre, iniciándose una reacción en cadena que destruye las células.

Radical Estable libre

Radical Estable libre www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efecto indirecto sobre la molécula de agua H2O e- + H2O H2O+ H2OHo + OHo Ho + Ho OHo + OHo Ho + H2O H2 + OHo

H2O+ + eH2OH+ + OHo Ho + OHH2O H2 H2O2 H2 + OHo H2O + Ho

H2O2 + OHo HO2o + HO2o HO2o + OHo Ho + O2 HO2o + Ho Ho + H2O2 OHo + H2O2 HO2o + RH RH + HO2o

HO2o + H2O H2O2 + O2 H2O + O2 HO2o H2O2 OHo + H2O HO2o + H2O Ro + H2O2 ROo + H2O

Ho = H. Radicales libres

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel celular Efectos a nivel de la célula

Células intactas

www.radiologiaoral.me

Daño submortal

Mutación

Muerte de la célula

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel celular Células intactas La ionización cambia la estructura de las células, pero no tiene ningún efecto negativo.

Daño submortal Las células son dañadas por la ionización pero el daño es reparado.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel celular Mutación El daño celular puede ser incorrectamente reparado, y la función celular es alterada o la célula puede reproducirse en patrón incontrolado (el cáncer).

Muerte de la célula El daño celular es tan extenso que la célula no es capaz de reproducirse

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Daño submortal

1

2

La ionización

Enzimas celulares

causa daño al ADN

reconocen el daño

(rotura de solo un

y coordinan el

hilo de ADN).

retiro de la sección dañada.

3 Enzimas de célula adicionales organizan el

reemplazo de la sección dañada con el nuevo material.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Mutación

Cuando el ADN es dañado, la función celular puede ser cambiada o la capacidad reproductiva puede ser acelerada.

Mutación

El cáncer es el resultado más frecuente de mutación celular.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Muerte celular 1

Si hay daño extenso a la célula después de la irradiación o si la división de célula (mitosis) es interrumpida, la célula puede morir.

Esto dependerá de que tan sensible es la célula a la radiación.

www.radiologiaoral.me

2

La pérdida de unas células o un pequeño grupo de células por lo general no es de ninguna consecuencia.

En la mayor parte de casos, son substituidas por procesos normales reparativos

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Ciclo celular Hay más daño cuando la célula es irradiada durante la última fase de G1 y primer 1/3 S y G2/M del ciclo celular (antes de la síntesis de ADN); el ADN dañado (el cromosoma) será duplicado durante la síntesis de ADN y causará una rotura ambas brazos del cromosoma en siguiente mitosis.

G1 = fase 1 en donde los componentes nucleares son duplicados

Mayor radiosensibilidad celular

S = Fase síntesis; El ADN es sintetizado durante los últimos 2/3 de esta fase.

G2 = fase 2, estado preparatorio a la división celular.

M = mitosis, la célula se divide

www.radiologiaoral.me

Ciclo celular HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel de los cromosomas

La radiaci贸n ionizante bien sea en forma directa o indirecta, puede causar efectos como es el rompimiento en los cromosomas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel de los cromosomas Tales rompimientos pueden repararse no causando daño.

O tales rompimientos pueden causar cambios estructurales, eliminación, y perdida de parte o la totalidad de los cromosomas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos a nivel de los cromosomas

La perdida de una parte o de la totalidad de los cromosomas puede resultar en cambios en el status de la célula, y esto puede conducir a aberraciones en la función celular o la muerte de la misma.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Supresión e Inversión cromosómica La supresión cromosómica es la aberración en la cual parte del cromosoma se ha perdido o ha sido eliminado.

La inversión cromosómica es un cambio estructural por el cual un segmento cromosómico cambia de sentido dentro del propio cromosoma. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Supresi贸n, Entrecruce y Acoplamiento

Entrecruce cromosomal es el proceso por el cual las cromatidas de cromosomas homologos se aparean e intercambian secciones de su ADN. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Inversi贸n y cromosomas en anillo

El Cromosoma en anillo es un cromosoma anormal desde el punto de vista estructural, que se forma cuando se pierden los extremos de cada brazo y los extremos libres se fusionan.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Cromosoma en anillo y replicación

La replicación cromosómica es la repetición de un fragmento de cromosoma a partir del fragmento original.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Inversi贸n y Entrecruce

ABCDEFGHIJKLM

NOPQRSTUVWXYZ

ABCDEFGHIJKLM

NOPQRSTUVWXYZ

ABCD VUTSRQPON

MLKJIHGFE WXYZ

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Inversi贸n y Entrecruce

ABCDEF GHIJKLM

NOPQRST UVWXYZ

ABCD VUTSRQPON

MLKJIHG FE WXYZ

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiosensibilidad celular Es la respuesta o sensibilidad que tienen los diferentes tejidos y cĂŠlulas a las radiaciones ionizantes.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiosensibilidad celular Las células radiosensibles son más fácilmente afectadas por la radiación.

Las características de las células radiosensibles son:

1

Alta actividad reproductiva (muchas mitosis)

2

Poca diferenciación celular (inmaduras)

3

Alta actividad metabólica

Ej. Linfocitos, células precursoras, las células básicas de piel y mucosa, eritroblastos. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radioresistencia celular Las células radioresistentes son las menos suceptibles a ser afectadas por la radiación.

Las características de las células radioresistentes son:

Baja actividad reproductiva (poca mitosis) Alta diferenciación celular (maduras)

Radioresistencia

Baja actividad metabólica Ej. Tejido nervioso, tejido óseo y músculos www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Células muy radiosensibles

Células relativamente radiosensibles

Radio sensibilidad

Células de radiosensibilidad intermedia Células relativamente radioresistentes

Células radioresistentes www.radiologiaoral.me

linfocitos, ovocitos, linfoblastos, espermatogonia, y mieloblastos.

mielocitos, células basales de la epidermis, células de las criptas intestinales.

osteoblastos, espermatocitos.

granulocitos, espermatozoides.

fibrocitos, condrocitos, células musculares y nerviosas.

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiosensibilidad celular

Neutrófilo

Linfocitos T

Linfocitos B

Eritrocitos

Las precursoras o células madre son muy radiosensibles, la dosis moderadas de radiación pueden provocar una disminución proliferativa, lo que se traduce en una disminución del número de células funcionales de la sangre www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiosensibilidad celular Los linfocitos maduros son la regla a la excepción. Es una célula radiosensible, a pesar de no sufrir división.

Algunos sugieren que esto se explica, porque ante un antígeno se transforma en inmunoblasto, y adquiere gran capacidad mitótica, además poseen un núcleo grande, que sirve de blanco fácil a la radiación.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radiosensibilidad celular

El timo, cristalino, bebe en desarrollo y glándulas salivales, son ejemplos de tejidos radiosensibles que pueden estar en la trayectoria del haz de rayos X odontológico. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Factores que modifican la respuesta a la radiación

Dosis total

Efecto de oxigeno

Tarifa de dosis

Respuesta biológica a la radiacion

Transferencia de Energía lineal

Área total cubierta

Tipo de tejido Edad

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Factores que modifican la respuesta a la radiación

Dosis Total: mientras más alta es la dosis de radiación, mayor es el daño potencial de la célula.

Tarifa de Dosis: Una dosis alta para un período de tiempo corto, producirá más daño que la misma dosis recibida durante un período de tiempo largo.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Factores que modifican la respuesta a la radiación

Área Total Cubierta: mientras más células son expuestas a la radiación, mayor serán los efectos.

Tipo de tejido: células radiosensibles tienen mayor probabilidad de ser dañadas por la radiación que las células radioresistente.

Edad: las células se dividen con más frecuencia en un niño en crecimiento. Los jóvenes son afectados más por la radiación que las personas viejas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Factores que modifican la respuesta a la radiación

Transferencia de Energía lineal: es la cantidad de energía que la radiación ionizante deposita en la materia con la cual interacciona. La radiación particulada (alfa, beta etc.) tienen una alta TEL porque tiene una masa y actúa con los tejidos mucho más fácilmente que los rayos X.

Efecto de Oxígeno: Los efectos de la radiación son más pronunciados en presencia de oxígeno. Requieren el oxígeno para la formación del radical libre hidroperoxil, que es el radical libre más perjudicial.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Factores que modifican la respuesta a la radiación

El efecto de la radiación varía con la dosis, la transferencia de energía lineal y de la etapa del ciclo celular.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Hormesis Fenómeno de relación entre la dosis y la respuesta en el cual sugiere que pequeñas dosis de radiación tienen un efecto beneficioso.

Por ejemplo, exponiendo ratones a pequeñas dosis de radiación dentro de poco tendrán una disminución en la probabilidad de cáncer.

La dosis inicial de radiación puede activar ciertos mecanismos de reparación en el cuerpo (antioxidantes, enzimas reparadoras, y sistemas inmunes) que son bastante eficientes para neutralizar no sólo los efectos de radiación, sino reparar otros defectos no causados por la radiación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormesis www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Radioterapia

Es un forma de tratamiento basado en el uso de la radiación ionizante (rayos X o rayos gamma y las partículas alfa) en la terapéutica del cáncer y otras enfermedades.

La radioterapia deposita energía que lesiona o destruye a las células en el área de tratamiento, al dañar el material genético (DNA) de células individuales, imposibilitándoles el seguir creciendo.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Células somáticas vs Células genéticas Hay dos tipos generales de células en el cuerpo: Células somáticas son todas las células del cuerpo excepto las genéticas (reproductivas). Si las células somáticas son irradiadas, sólo la persona expuesta será afectada.

Las células genéticas son las reproductivas (óvulos y espermatozoides). Si las células genéticas son irradiadas, el descendiente del individuo puede ser afectado. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Células somáticas vs Células genéticas Los efectos de la radiación a nivel somático pueden ser:

Agudos o inmediatos: que aparecen inmediatamente una vez ocurre la exposición (grandes dosis).

Crónicos o a largo plazo: Son los que ocurren después de un período de tiempo largo. A esto se llama período latente.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Período latente La cantidad de radiación que un paciente recibe en la radiografía dental diagnóstica (dosis efectiva) es relativamente pequeña.

La mayor parte del daño producida por la radiación será reparado.

Los efectos del daño de radiación que no es reparado, pueden no presentarse en muchos años.

El tiempo entre la exposición a los rayos x y la aparición de los efectos, se denomina período latente. En general, mientras más alta es la dosis, más corto es el período latente. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Período latente

Ya que la reparación de los daños por la radiación no es del 100 %, los efectos de la radiación son acumulativos. Sin embargo, estos efectos por lo general no serán sensibles, ya que son enmascarados por los procesos normales envejecidos.

Los efectos a niveles extremos de potencialmente peligrosos para la vida.

www.radiologiaoral.me

irradiación

son

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación Efectos Somáticos agudos

• Hematopoyético • Gastrointestinal • Cardiovascular • Sistema nervioso

www.radiologiaoral.me

Efectos Somáticos crónicos

Efectos bucales

• Carcinogénesis • Cáncer tiroideo • Cáncer de esófago •Tumores cerebrales • Tumores salivales • Leucemia • Cataratas

• Mucositis • Atrofia de papilas gustativas • Xerostomía • Poco desarrollo dental • Caries por radiación • Osteoradionecrosis HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación Los efectos de la radiación en los órganos reproductores pueden dañar el ADN de los espermatozoides o los óvulos, provocando anomalías congénita en la nueva generación.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación Durante la organogénesis es cuando el feto y altamente susceptible a la radiación ionizante, pudiendo producirse anomalías congénitas, muerte fetal (dosis altas), o retraso mental a dosis bajas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación En odontología la dosis utilizada es relativamente baja como para producir efectos somáticos deterministas.

Ahora bien, los efectos somáticos estocásticos pueden desarrollarse a cualquier dosis de radiación, de ahí que son los efectos de mayor preocupación.

En cuanto a los efectos genéticos estocásticos no es probable, ya que en odontología la irradiación de los genitales no está involucrada.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación La radioterapia, no solo elimina células enfermas, sino que puede afectar a los tejidos sanos cercanos al área de tratamiento, y como consecuencia pueden aparecer efectos secundarios.

Las complicaciones orales más comunes causadas por radioterapia

Mucositis Atrofia de papilas gustativas Xerostomía Poco desarrollo dental Caries por radiación Osteoradionecrosis

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

La radioterapia puede dañar las glándulas salivales y producir xerostomía (sequedad de boca), con atrofia de las papilas gustativas.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación Además, la xerostomía produce cambios en la boca que aumentan el riesgo de lesiones orales, tales como: Aumenta la viscosidad salival, lo que menoscaba la lubricación de los tejidos orales.

La capacidad estabilizadora se ve afectada, lo que aumenta el riesgo de caries dental.

Aumenta la patogenicidad de la flora oral.

Las concentraciones de placa se acumulan debido a la dificultad que tiene el paciente para mantener la higiene oral. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

La osteoradionecrosis constituye una necrosis ósea a consecuencia de la radioterapia, la cual se presenta como un área de hueso expuesto dentro del campo irradiado, que no cicatriza en un período de 6 meses, ocurre por un defecto en la cicatrización de las heridas. Es más frecuente en el maxilar inferior debido a la densidad del hueso, y poca vascularización. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

En esta imagen lateral de la mandíbula de un paciente sometido a radioterapia, observamos una fractura en el cuerpo mandibular (flecha roja), asociado con múltiples áreas radiolúcidas a lo largo de lado del plano de fractura, que representa el hueso irradiado producido por la extensión de la infección. (flechas blancas) www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

Los síntomas y signos de la xerostomía incluyen resequedad, sensación de ardor en la lengua, fisura de las comisuras labiales, atrofia de la superficie dorsal de la lengua, dificultad al usar prótesis (pacientes edéntulos) y aumento en la sed.

Las caries constituyen uno de los principales signos de la Xerostomía, ya que son unas caries muy características, primordialmente ubicadas en las raíces de los dientes.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiaci贸n

Robert M. Jaynes

Robert M. Jaynes

Caries dental asociada con radioterapia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiaci贸n

Caries dental a nivel del cuello de algunos dientes asociada con radioterapia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados 漏 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

Los niños sometidos a radioterapia en los maxilares pueden presentar defectos en la dentición permanente, como retraso del desarrollo de las raíces, dientes pequeños o fallos en la formación de uno o más dientes.

Los dientes irradiados durante su desarrollo pueden completar su calcificación y erupcionar de forma prematura. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos bucales de la radiación

La irradiación de los dientes a dosis terapéuticas durante su desarrollo retrasa gravemente su crecimiento. Si la irradiación precede a la calcificación, puede destruir el germen dental.

Si la irradiación es posterior al inicio de la calcificación puede inhibir la diferenciación celular dando lugar a malformaciones y detención en el crecimiento general. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados Š 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante Las radiaciones no ionizantes constituyen, la parte del espectro electromagnético cuya energía es demasiado débil para romper enlaces atómicos y producir ionización.

Entre ellas tenemos: la radiación ultravioleta, luz visible, la radiación infrarroja, los campos de radiofrecuencias y microondas, los campos de frecuencias bajas, los de base de antenas de celulares y los campos eléctricos y magnéticos estáticos (conductores eléctricos).

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante

Aún cuando las radiaciones no ionizantes sean de alta intensidad, no causan ionización en un organismo viviente.

Sin embargo, se ha comprobado que dichas radiaciones producen otros efectos, como el calentamiento, alteración de las reacciones químicas o inducción de corrientes eléctricas en los tejidos y las células.

De ahí la importancia de mencionarlas en este contenido.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante La radiación de alta frecuencia y las microondas provocan vibraciones moleculares, como resultado las moléculas se calientan, de ahí su empleo doméstico e industrial. Son peligrosas por los efectos sobre la salud derivados de la gran capacidad de calentamiento que poseen.

La radiación ultravioletas pueden producir daños en la piel (eritemas) y conjuntivitis por exposición prolongada a la luz solar.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante La radiación infrarroja puede afectar la retina o producir catarata y daños en la piel por acción del calor.

Las ondas electromagnéticas provenientes de la radiofrecuencia producen el efecto de calentamiento de los tejidos, en menor intensidad.

Asimismo, se han mencionados otros efectos menos probados, como la asociación de tumores del sistema nervioso central, y exposición a campos magnéticos de instalaciones de alto voltaje.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante Existen pocas pruebas de que los campos eléctricos y magnéticos estáticos y ondas electromagnéticas ELF, pueden tener efectos en el hombre. Sin embargo algunos indican que pueden presentarse trastornos cardiovasculares y de la piel.

El efecto cancerígeno que tienen las radiaciones no ionizantes es discutible.

Algunos creen que actuarían como iniciadores de lesiones tumorales, con escaso o nulo poder inicial para convertir genes normales en oncogenes. www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante La radiación causada por el uso del teléfono celular, y el efecto en la salud de las personas, ha venido tomando un gran interés como resultado del aumento en su uso.

A pesar de que se han realizado múltiples estudios que descartan efectos adversos en las personas, otros han registrado casos de patologías poco comunes en la proximidad de antenas de telefonía móvil.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Efectos de la radiación no ionizante Los teléfonos celulares usan radiación electromagnética en el rango de las microondas, lo cual según algunos sería perjudicial para la salud.

Sin embargo, apoyados en gran cantidad de estudios realizados hasta el momento, muchos concluyen que no se justifican limitar el uso de teléfonos celulares en las personas.

En el año 2000, la Organización Mundial de la Salud recomendó adoptar el Principio de precaución dada a aquellas circunstancias con un alto grado de incertidumbre científica.

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiologia

Referencias

Radiología Oral. Principios e interpretación , 4a ed. White & Pharoah Fundamentos de radiología dental, 4a ed. Eric White

http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada Marx RE, Johnson Rp: Studies in the radiobiology of osteoradionecrosis and their clinical significantce, Oral Surg 64:379,1987.

1990 Recommendation of the International Commission on Radiological Protection, ICRP Publ. 60, Annalls of the ICRP 21, 1990. http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/Encic lopediaOIT/tomo2/49.pdf

www.radiologiaoral.me

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla

Radiobiología

Ejercicios

Prof. Alejandro R. Padilla S. Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela

www.radiologiaoral.me

Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilo-Facial Profesor de Anatomia y Biología Celular Universidad de Iowa USA

HECHO EL DEPOSITO LEY Deposito Legal: 1fi07420136172674 Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla