1 Radiobiologia Maria Filomena Botelho Radiobiologia 3 grandes acontecimentos 1895 – Descoberta dos raios-X em Wilhelm Conrad Roentgen 1896 – Observação de que os raios emitidos por substâncias contidas no urânio impressionavam películas fotográficas (Marie Curie posteriormente chamou-lhe radioactividade) Henri Becquerel 1898 – Descoberta do rádio em Pierre e Marie Curie
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Radiobiologia
Maria Filomena Botelho
Radiobiologia3 grandes acontecimentos
1895 – Descoberta dos raios-X emWilhelm Conrad Roentgen
1896 – Observação de que os raios emitidos por substâncias contidas no urânio impressionavam películas fotográficas (Marie Curie posteriormente chamou-lhe radioactividade)
Henri Becquerel
1898 – Descoberta do rádio emPierre e Marie Curie
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Efeitos da radiação
EritemaEpilaçãoAnemia
Radiologistas Amputação dos dedosMaior incidência de leucemia
lei que descreve a sensibilidade à radiação de todas as células do corpo
1906Testículos de roedores foram espostos a raios-X e observaram-se os efeitos da radiação
Testículoscélulas maduras (espermatozóides)
principal função do órgãonão se dividem
células imaturas (espermatogónia e espermatócitos)evoluem para células funcionais maduras dividem-se frequentementesão agredidas com doses mais baixas que as células maturas
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Lei de Bergonie e Tribondeau1. As células estaminais são mais sensíveis do que células
diferenciadas. Quanto mais diferenciada é a célula, maior a radiorresistência
2. Tecidos e órgãos jovens são mais radiossensíveis que os tecidos e órgãos mais velhos
3. Quanto maior a actividade metabólica da célula, maior a radiossensibilidade
4. Quanto maior a taxa de proliferação e de crescimento dos tecidos, maior a radiossensibilidade
Esta lei informa-nos de que, comparado com uma criança ou um adulto, um feto é mais radiossensível
dois factores que determinam o aparecimento de lesão após exposição a radiação ionizante:
A quantidade de stresse biológico que a célula recebeAs condições de pré e post-irradiação da célula exposta
1925, Ancel e Vitemberger modificaram a lei de Bergonie e Tribondeau
A susceptibilidade das células à lesão por radiação ionizante é o mesmo, mas o tempo de aparecimento das lesões produzidas pela radiação varia de acordo com o tipo de célula
Noção de tempo de latência
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Ancel e VitembergerO maior stresse biológico para uma célula é a necessidade de divisão
uma determinada dose de radiação
mesmo grau de dano em todas as células
a susceptibilidade inata é semelhante para todas as células
as células demonstram as suas lesões quando se dividem
Ancel e Vitembergerquantidade de actividade mitótica envolvida
Efeitos directosIonização directa da molécula alvo provocada por partículas carregadas
Efeitos indirectosIonização original da molécula de água, com formação de radicais livres, o que vai provocar a ionização da molécula alvo
ionização dos tecidos
causa dos resultados biológicos
MECANISMOS
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Teoria da fraccionação
Testículos foram expostos a doses maciças de radiação ionizante
Dose única e grandeesterilizaçãolesões na pele adjacente do escroto
Dose fosse fraccionada (doses mais pequenas distribuídas ao longo do tempo)
esterilização menor lesão na pele
Mutagénese1927, H. Muller
A radiação induz mutações de modo semelhante ao que ocorre na natureza
Não ocorre nenhum efeito desconhecido, mas sim, aumenta a frequência de mutações
Isto implica que os efeitos da ionização provocados pela irradiação não são os únicos, isto é, podem ser causados por
outras coisas para além da radiação
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Efeito do oxigénio1940 – 1950O oxigénio é radiosensibilizador porque aumenta o efeito de morte celular de uma dada dose de radiação
Aumento de produção de radicais livres quando a radiação ionizante é dada na presença de oxigénio
H2O → H2O+ + e¯O2O2
e¯ + O2 → O
O + H2O → OH¯ + HO
HO+ HO→ H2O2 + O2HO+ HO→ H2O2 + O2HO+ H → H2O2HO+ H → H2O2
H + O2 → HO
DefiniçõesCorpo inteiro
CabeçaTroncoGónadasBraços acima do cotoveloPernas acima do joelho
ExtremidadesBraços abaixo dos cotovelosPernas abaixo da anca
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Valores de Referência
50 mSv (5 rem)/ano para corpo inteiroMaior parte limitada a 500 mSv (50 rem)/ano para qualquer órgão
Limites de exposição de corpo inteiro
5 mSv/gravidez (0,5 rem ou 500 mrem)Embrião/feto/gravidez
500 mSv (50 rem)/anoExtremidades
500 mSv (50 rem)/anoPele do corpo inteiro
150 mSv (15 rem)/anoCristalino dos olhos
Biologia celular
Maria Filomena Botelho
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A célula eucariota
Com excepção dos ovócitos humanos, as células humanas são de tamanho microscópico. São medidas em unidades chamadas micrómetros (µm)
A célula eucariotaCom excepção dos ovócitos, as células humanas são de tamanho microscópicoDimensão da ordem dos micrómetros (µm)
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Ciclo celular
Ciclo celular
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Mitose
MitosePrófase
Os cromossomas apresentam-se como duas cromátidas ligadas pelo centrómeroOs centríolos migram para os lados opostos da célulaInício da formação do fuso acromáticoComeça a desintegração do envólucro nuclearNucléolos deixam de ser visíveis
Os cromossomas emparelhados dispoêm-se na placa equatorialAs fibras do fuso acromático ligam ambos os centríolosDesaparecimento completo do envólucro nuclearDivisão dos centrómeros
Os centrómeros dividem-se As cromátidas irmãs separam-se e vão para pólos opostosCada cromátida é vista como um cromossoma individualizadoHá 2 conjuntos completos e distintos de cromossomas
Os conjuntos de cromossomas tornam-se muito mais longos, finos e indistintos à medida que se dirigem para os pólos celularesO DNA enrola-se para constituir a cromatinaForma-se novo envólucro nuclearReaparecem os nucléolosA separação celular (citokinese) fica completa
A interfase é a maior porção do ciclo celular
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MeioseSó através da meiose é possível a reprodução sexuada
Uma célula dá origem a 4 células cada uma com ½ do número de cromossomas da células dos progenitores
No caso do Homem:Células somáticas: 46,XX ou 46,XYCélulas reprodutoras: 23,X ou 23,Y
Meiose
A meiose permiteobter 4 célulasfilhas diferentes
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A prófase I da meiose divide-se em5 estadios
LeptótonoZigótonoPaquítonoDiplótonoDiacinesis
1ª divisão da meioseLeptótono
Início da prófase ICondensação dos cromossomasCada cromossoma fica ligado nas duas extremidades aoenvólucro nuclearCada cromossoma é constituído por duas cromátidas
1ª divisão da meioseLeptLeptLeptóóótenotenotenoZigZigZigóóótenotenotenoPaquPaquPaquííítenotenotenoDiplótono
Evidenciam-se os quiasmasDissolução da cromatinaSíntese de RNA
DiacinesisDiacinesisDiacinesis
1ª divisão da meioseLeptLeptLeptóóótenotenotenoZigZigZigóóótenotenotenoPaquPaquPaquííítenotenotenoDiplDiplDiplóóótonotonotonoDiacinesis
Os quiasmas deslocam-se para as extremidadesAs terminações dos cromossomas desligam-se do envólucro nuclearSão visíveis 4 cromátidas separadasCada par de cromátidas está ligado pelo centrómero
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Metáfase I• Quiasmas ainda evidentes• Os cromossomas homólogos