Radiobiologia

Radiobiologia – Definição

Radiobiologia é o ramo da biologia preocupado com os efeitos de substâncias radioativas em organismos vivos e o uso de traçadores radioativos para estudar processos metabólicos.

Radiobiologia é o estudo dos efeitos da radiação em tecidos vivos.

Os efeitos biológicos da exposição à radiação podem ser estudados em três níveis – molecular, celular e fisiológico.

Os efeitos moleculares e celulares podem ser observados em minutos a dias após a exposição e são ferramentas úteis para direcionar a intervenção médica após a exposição à radiação.

Os efeitos fisiológicos ocorrem ao longo da vida de um organismo; estudá-los pode dar uma compreensão holística dos efeitos biológicos.

Radiobiologia – O que é

A radiobiologia é um ramo da biofísica que se concentra no estudo dos efeitos da radiação nas células vivas. Embora muitas pessoas pensem em radiação nuclear quando ouvem o termo “radiação”, isso não é muito preciso, pois a radiação é simplesmente energia emitida por algo, como o calor que irradia de um aquecedor nos meses frios de inverno. Os radiobiólogos certamente estudam a radiação nuclear, mas também observam a radiação em todo o espectro eletromagnético, incluindo a luz visível.

Há uma série de tópicos de estudo em radiobiologia. Alguns pesquisadores estão interessados na radiação ionizante nociva, observando como ela afeta as células vivas e em que doses se torna perigosa.

Outros estão interessados em como a luz visível interage com as células, como visto, por exemplo, nas células vegetais que usam a luz na fotossíntese, e os pesquisadores também estão interessados em radiação não ionizante como as ondas de rádio que estão passando pelo seu corpo neste exato momento.

O trabalho neste campo geralmente requer um grau avançado, porque os pesquisadores precisam ter conhecimento sobre biologia e física para realizar pesquisas em radiobiologia.

Eles também podem aplicar suas pesquisas de várias maneiras diferentes. Alguns pesquisadores estão interessados nas aplicações médicas da radiobiologia, desenvolvendo usos terapêuticos para a radiação que podem incluir o desenvolvimento de lasers cirúrgicos, equipamentos de imagem médica e o uso de isótopos radioativos no tratamento do câncer, em que as propriedades nocivas da radiação ionizante são aproveitado para o bem.

Outros pesquisadores estão interessados nas fontes de radiação natural presentes na Terra e nas formas pelas quais os organismos vivos se adaptaram para usar ou evitar várias fontes de radiação.

A pesquisa também pode incluir estudos de acidentes nucleares e os danos que eles causam aos organismos vivos, bem como pesquisas para determinar as taxas de absorção de diferentes tipos de células vivas.

A radiobiologia também está envolvida no desenvolvimento da tecnologia de proteção contra radiação, projetada para proteger as células vivas, como os aventais de chumbo usados pelos técnicos de raios-x.

Este campo é tremendamente diversificado e há muito material interessante para estudar. Várias universidades oferecem diplomas de radiobiologia para seus alunos, com áreas de foco variadas.

Os alunos interessados neste campo podem querer passar algum tempo visitando diferentes programas para ter uma ideia do tipo de pesquisa que fazem.

Muitas escolas têm o prazer de oferecer passeios a alunos de todas as idades interessados em radiobiologia.

Radiobiologia – Danos Celulares

Radiobiologia

Todos os efeitos de danos biológicos começam com a consequência das interações da radiação com os átomos que formam as células. Todos os seres vivos são compostos por uma ou mais células.

Cada parte do seu corpo consiste em células ou foi construída por elas. Embora tendemos a pensar nos efeitos biológicos em termos do efeito da radiação nas células vivas, na realidade, a radiação ionizante, por definição, interage apenas com os átomos por um processo chamado ionização. Para a radiação ionizante, a energia cinética das partículas (fótons, elétrons, etc.) da radiação ionizante é suficiente e a partícula pode ionizar (para formar íon perdendo elétrons) átomos-alvo para formar íons. A simples radiação ionizante pode arrancar elétrons de um átomo.

Existem dois mecanismos pelos quais a radiação afeta as células.

Esses dois mecanismos são comumente chamados de:

Efeitos diretos: Os efeitos diretos são causados pela radiação, quando a radiação interage diretamente com os átomos da molécula de DNA ou algum outro componente celular crítico para a sobrevivência da célula. A probabilidade da radiação interagir com a molécula de DNA é muito pequena, já que esses componentes críticos constituem uma parte tão pequena da célula.
Efeitos indiretos: Os efeitos indiretos são causados pela interação da radiação geralmente com moléculas de água. Cada célula, assim como no caso do corpo humano, é composta principalmente de água. A radiação ionizante pode quebrar as ligações que mantêm a molécula de água unida, produzindo radicais como hidroxila OH, ânion superóxido O2– e outros. Esses radicais podem contribuir para a destruição da célula.

Um grande número de células de qualquer tipo particular é chamado de tecido. Se esse tecido forma uma unidade funcional especializada, é chamado de órgão. O tipo e número de células afetadas também é um fator importante. Algumas células e órgãos do corpo são mais sensíveis à radiação ionizante do que outros.

A sensibilidade de vários tipos de células à radiação ionizante é muito alta para tecidos que consistem em células que se dividem rapidamente, como as encontradas na medula óssea, estômago, intestinos, órgãos reprodutores masculinos e femininos e fetos em desenvolvimento. Isso ocorre porque as células em divisão requerem informações corretas de DNA para que a prole da célula sobreviva.

Radiobiologia

Uma interação direta da radiação com uma célula ativa pode resultar na morte ou mutação da célula, enquanto uma interação direta com o DNA de uma célula dormente teria menos efeito.

Como resultado, as células vivas podem ser classificadas de acordo com sua taxa de reprodução, o que também indica sua relativa sensibilidade à radiação. Como resultado, as células que se reproduzem ativamente são mais sensíveis à radiação ionizante do que as células que compõem a pele, os rins ou o fígado.

As células nervosas e musculares são as mais lentas para se regenerar e são as células menos sensíveis.

A sensibilidade dos vários órgãos do corpo humano correlaciona-se com a sensibilidade relativa das células que os compõem. Na prática, essa sensibilidade é representada pelo fator de ponderação do tecido, wT, que é o fator pelo qual a dose equivalente em um tecido ou órgão T é ponderada para representar a contribuição relativa desse tecido ou órgão para o prejuízo total à saúde resultante da uniformidade irradiação do corpo (ICRP 1991b).

Se uma pessoa for irradiada apenas parcialmente, a dose dependerá fortemente do tecido que foi irradiado. Por exemplo, uma dose gama de 10 mSv para todo o corpo e uma dose de 50 mSv para a tireoide é o mesmo, em termos de risco, que uma dose de corpo inteiro de 10 + 0,04 x 50 = 12 mSv.

Radiobiologia – Resumo

Radiobiologia

A radiobiologia alcançou o status pleno como ciência somente desde a última guerra. O diagnóstico por raios X e a radioterapia são meio século mais antigos, mas ambos se desenvolveram rapidamente nos últimos anos, principalmente em instrumentação e técnicas. Por muito tempo, a questão do possível perigo de radiação para o pessoal foi importante.

Os limites de dose permissíveis foram definidos e repetidamente revisados para baixo até agora, são 5 r por ano para os ativos em radiologia. Com a descoberta de Muller em 1927 de que as radiações ionizantes poderiam alterar o padrão hereditário, tornou-se evidente que a exposição a pacientes também deveria ser considerada, mas recomendações específicas não foram feitas até cerca de 1950. Ainda há um grande vazio na informação sobre efeitos radiobiológicos em humanos seres. No entanto, com a pesquisa cada vez mais integrada de radiobiólogos, radioquímicos e radiofísicos, há todos os motivos para esperar algumas informações definidas sobre as reações humanas às radiações ionizantes que serão de valor prático para o radiologista.

Outros animais além do homem têm sido objetos de teste para a maioria dos experimentos radiobiológicos. Para o biólogo, reconhecendo a semelhança fundamental de toda a matéria viva, as descobertas experimentais com a mosca-das-frutas (Drosophila), o camundongo, o cachorro ou o macaco têm alguma relação com a situação humana. Extrapolações de um grupo para outro, mesmo de uma espécie para outra, não podem ser feitas com certeza. No entanto, tais extrapolações são sugestivas, particularmente quando são qualitativas e não quantitativas.

Foi relatado que o impacto das radiações ionizantes nas células germinativas do camundongo resulta em 14 vezes a frequência de alterações mutacionais do que nas células germinativas da mosca da fruta (de cujo estudo foi derivada a maior parte de nossa informação genética). É de se perguntar se as células germinativas do homem podem, por sua vez, revelar-se muitas vezes tão radiossensíveis quanto as do camundongo. Os mecanismos hereditários animais e humanos são qualitativamente semelhantes, mas a avaliação das diferenças quantitativas terá que aguardar mais informações. Os dados humanos estão sendo acumulados apenas em níveis de radiação abaixo daqueles onde os perigos são conhecidos.

O radiobiólogo acumula uma massa de fatos científicos relativos às respostas dos animais às radiações ionizantes, incluindo letalidade, fracionamento, proteção, alterações na radiossensibilidade etc. cooperação de membros da profissão médica, particularmente aqueles em radiologia e obstetrícia.

Devemos tirar proveito de cada situação em que a irradiação prescrita por médicos ou agentes radiomiméticos possam contribuir com informações diretas sobre anomalias congênitas e/ou sucessão genética.

Fonte: www.oxfordreference.com/snrsi.nus.edu.sg/www.infobloom.com/www.radiation-dosimetry.org/chem.libretexts.org/pubs.rsna.org/oncologymedicalphysics.com/radonc.utoronto.ca