Efectos Biológicos de Las Radiaciones Ionizantes- Autoridad Regulatoria Nuclear

8/17/2019 Efectos Biológicos de Las Radiaciones Ionizantes- Autoridad Regulatoria Nuclear

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Efectos Biológicos de las RadiacionesIonizantes

Maria Emilia [email protected]

Autoridad Regulatoria Nuclear

AUTORIDAD REGULATORIA NUCLEAR



Efectos Biológicos de las Radiaciones Ionizantes

Efectos Deterministicos/ Reacciones Tisulares

•Ocurren a partir de un determinado umbral de dosis•Tienen un tiempo de latencia o aparicion en general breve (dias-meses)• A mayor dosis, mayor severidad y frecuencia

IRRADIACION AGUDA DE TODO ELCUERPO

Síndrome Agudo de Radiación (SAR)

Umbral > a 1 Gy

IRRADIACION LOCALIZADA

Síndrome CutáneoRadioinducido (SCR)

Efectos sobre otros tejidosu órganos



Conjunto de síntomas y signos consecutivos a la irradiación agudade todo el cuerpo o una parte significativa de èl, cuya severidaddepende de la magnitud de la dosis y su distribucióntemporoespacial

Forma hematopoyética : 1-7 Gy

Forma gastrointestinal: 7-20 GForma neurovascular: > 20 Gy

Prodromal

Período de latencia

Fase crítica o períodode estado

Recuperación (omuerte)

Formas de

presentación

Etapassucesivas

Síndrome Agudo de Radiación



DOSIS UMBRAL es la dosis de radiación necesariapara provocar un dado efecto en por lo menos el 5% delos individuos expuestos

DOSIS LETAL 50/60 (DL50/60) : dosis de radiación recibida

en forma aguda en todo el cuerpo, capaz de inducir lamuerte en el 50% de los individuos irradiados al cabo de 60días, en ausencia de tratamiento(*)

Adultos sanos: entre 3 y 4 Gy

Con las opciones terapéuticas actuales: 6-7 Gy

Síndrome Agudo de Radiación



Síndrome Agudo de Radiación: etapas o periodos sucesivos

•PRODROMAL: vómitos, fiebre, cefalea, anorexia, adinamia, diarrea etc-

Se desarrolla durante las primeras 24-48 hs.

Causada por la liberación aguda de citoquinas, prostaglandinas y péptidosvasoactivos .

De acuerdo a la dosis: anorexia, náuseas, vómitos, diarrea, dolor y/otumefacción parotídea, cefaleas, fatiga, debilidad , fiebre.

Permite estimación precoz de la dosis (valor pronóstico).

Los síntomas prodromales son tanto más precoces y severos cuanto mayor haya sido ladosis (gran variabilidad individual))

Síntoma DE50 (Gy) Anorexia 0.6Náuseas 1.5Vómitos 2.3

Diarrea 3.0



Cronología de aparición de los vómitos

Ausencia: < 1Gy

2-3 hs : 1 a 2 Gy1 a 2 hs : 2 a 4 Gy

0,5 a 1 h : 4 a 6 Gy

< 30 min: 6 Gy

Severidad




Presencia de diarrea: > 3 Gy Aparición < 2 hs p.i. : 6 a 10 Gy

Aparición < 1h p.i. : > 10 Gy

Fiebre muy alta, hipotensión, signos neurológicos:

dosis supraletales

Severidad





•Etapa de latencia o de mejoria clinica aparenteDE MENOR DURACION A MAYOR DOSIS

En la forma neurovascular no hay fase de latencia: el paciente pasa de

la etapa prodromal al período de estado

•Periodo de estado: caracterizado por el daño de lamedula osea, aparato gastrointestinal, neurovascular.

•Recuperación o muerte: depende de la dosis ytratamiento recibido



Síndrome Agudo de Radiación: forma hematopoyética

Medula Ósea : órgano difuso distribuido en ciertos huesos

Cabeza y cuello:

25%Tórax y columna24 %

Abdomen, pelvisy fémur 51%



Stem cells enreposo

Progenitores Precursoresinmaduros

Célulasmaduras SANGRE

Médula Osea: compartimientos

proliferativo madurativo

activación

reposo

proliferación ydiferenciación

maduraciónsalida




Las stem cells tienen un D0 1.25-1.38 Gy. Muchas están en reposo (G0 ) ytiene por lo tanto una baja radiosensibilidad.

Pero tienen un alto potencial proliferativo y pueden entrar en ciclo celular parareconstituir la médula depletada, aún cuando hubiera sobrevivido sólo una

pequeña fracción (hematopoyesis residual).

En cambio los progenitores son muy radiosensibles (gran actividadproliferativa)

Las irradiaciones accidentales suelen ser inhomogéneas: dosis menores enciertos territorios

La hematopoyesis residual explica la reconstitución autóloga luego de dosissub-letales y aun letales

Importancia de determinar la heterogeneidad de una irradiaciónaccidental mediante técnicas físicas y biológicas




Síndrome Agudo de Radiación: forma hematopoyética (1- 7 Gy)

• El grado y la rapidez con la que descienden los elementos figuradosde la sangre (linfocitos, neutrofilos, etc.) no solo permiten estimar

dosis, sino también evaluar el pronostico.• Puede haber inmunosupresión, anemia, predisposición a infecciones

y al sangrado.

• Dependiendo del daño producido y de la instauración de unaadecuado tratamiento hay gran probabilidad de sobrevida



Síndrome Agudo de Radiación- Forma hematopoyetica (1-7 Gy)

LINFOCITOSCurvas de Andrews querelacionan el N° delinfocitos por l conrangos de severidad delSAR, para dosis agudasen todo el cuerpo de:

(1) 3.1 Gy

(2) 4.4 Gy

(3) 5.6 Gy(4) 7.1 Gy



Síndrome Agudo de Radiación- Forma hematopoyetica (1-7 Gy)

NEUTROFILOS: valorpronostico

•Cronología e intensidad

del pico 1

•Presencia u ausencia delpico 2

• Tiempo transcurrido

hasta que los neutrófiloscaen a un valor de 500 porL



Plaquetas: normalmente se producen 1x1011 por día y estaproducción puede aumentar 10 veces si la demanda aumenta.

El comportamiento de las plaquetas en el SAR :1° pico y luegodescenso progresivo

Los valores críticos se alcanzan a los 30 días p.i. con dosis de 1 Gyy entre 10-15 días p.i. con dosis de 6 Gy

Glóbulos rojos: son relativamente radioresistentes y tienen una vida media más larga (120 días).

La muerte de sus progenitores en médula ósea se hace evidente

tardíamente, a medida que son removidos de la sangre periférica yno alcanzan a ser reemplazados.

En cambio los reticulocitos que son radiosensibles , su descensoprecoz resulta un indicador biológico de utilidad

Síndrome Agudo de Radiación: forma hematopoyética (1- 7 Gy)



Grados de severidad del Síndrome Hematopoyético

Parámetro Grado 1 Grado 2 Grado 3 Grado 4

Linfocitos 1500/µL 1000 -

1500/µL

500 –

1000/µL

<500/µL

Neutrófilos 2000/µL 1000 –

2000/µL

500 –

1000/µL

<500/µL

Plaquetas 100,000/µL 50,000 –

100,000/µL

20,000 –

50,000/µL

<20,000/µL

Hemoglobina Petequias;hematomas;

Hb normal

Descenso de laHb <10%

Descenso de laHb 10-20%

Sangradoespontáneo con

descenso de la Hb

>20%



Síndrome Agudo de Radiación: tratamiento en las formas hematopoyética

• Aislamiento estéril, antibioticos, antivirales, antifungicos etc.

• Tratamiento de soporte, terapia sustitutiva (transfusiones deplaquetas y eritrocitos)

• Terapia de estimulación : factores de crecimientohematopoyético (G-CSF, GM-CSF)

•Si el daño medular es irreversible (falta de hematopoyesisresidual): transplante de stem cells hematopoyéticas,sangre de cordón



Síndrome Agudo de Radiación:daño del aparato gastrointestinal (7-20 Gy)

• Alteración de la absorción de agua, sales y nutrientes: deshidratación

• Ulceraciones, hemorragias gastrointestinales, mayor predisposición ainfecciones, shock.

• Muy baja probabilidad de sobrevida. Tratamiento paliativo o de soporte

Síndrome Agudo de Radiación: daño del sistema neurovascular(>20Gy)

•Se produce un aumento de la permeabilidad vascular con edema y

hemorragias en el sistema nervioso central: convulsiones y coma• Muerte indefectible a las 48-72 hs. Tratamiento paliativo o de soporte



•Disfunción secuencial de 2 o mas órganos y/o sistemas, vía final común dediversas patologías, observada en algunos pacientes con SAR (altas dosis).

• Proceso que se desencadena por la respuesta del huésped al insulto, más quepor el insulto en si mismo.

Síndrome Agudo de Radiación- Disfunción Multiorganica

MOD

MO GI

SNC Riñón

Hígado

Pulmón

PIEL

MOF

Adapted from Dr. P Gourmelon, H. Jammet Conference, Kiev 2006



Se define como SCR al conjunto de síntomas ysignos consecutivos a la sobreexposición de la

piel con altas dosis

De acuerdo al tipo de escenario, el SCR puede resultarde una exposición aguda de todo el cuerpo a muy altasdosis o, más frecuentemente, ser la consecuencia de

una irradiación localizada



Se define como irradiación localizada a la

sobreexposición de una fracción limitada delcuerpo que, aunque puede ser severa en sí

misma, no implica “ per se” la ocurrencia de un

cuadro sistémico de síndrome agudo deirradiación

INJURIA POR RADIACIONLOCALIZADA



Retardo en las manifestaciones clínicas, dependiente de la cinética de

proliferación de los tejidos irradiados (epidermis: respuesta rápida, dermis:respuesta lenta)

Evolución cíclica con alternancia de períodos críticos y otros clínicamentesilenciosos, con crisis de re-agudización frecuentemente acompañadas de

dolor intenso

SÍNDROME CUTÁNEO RADIOINDUCIDO

Son los eventos radiológicos accidentales más frecuentes y constituyenun desafío en lo que concierne a la evaluación dosimétrica y a ladeterminación de la extensión y profundidad del daño



Manifestación Umbral(Gy)

Eritema 3-10

Depilación temporaria 3-7

Depilación permanente 7-10

Epitelitis seca 10-15

Epitelitis exudativa 15-25

Necrosis >25



ERITEMA PRECOZ ( > 3 Gy)

fase de latencia (*)

(*) más corta a mayor dosis. A dosis muyaltas no hay fase de latencia y de la epitelitisexudativa se pasa a la ulceración y necrosis

(fusión de fases)

ERITEMA SECUNDARIO / EPITELITIS SECA ( > 10 Gy)

EPITELITIS EXUDATIVA ( > 15 Gy)

Restauración en 3 a 6meses con o sin secuelastróficas (< 25 Gy)

Restauración aparente ( > 25 Gy)

Silencio clínico (meses)

Ulceración

Necrosis (6-18 meses)

Fibrosis (años)



SCR: dosimetría clínica

• Ausencia de eritema en el primer día: < 6 Gy

•Eritema 12- 24 hs: 6 a 12 Gy•Eritema 8 a 12 hs : 12 a 20 Gy

•Eritema, edema, mucositis < 8 hs : > 20 Gy

SCR: exámenes complementarios

Termografía

Estudios vasculares con radiotrazadores

Ultrasonografía de alta frecuencia

Resonancia Magnética Nuclear

Tomografía Computada



Lesión con telangiectasias,ulcerada necrótica con restosde tejido óseo



Pte sometido a practica intervencionista durante 5horas. Lesión necrótica en espalda.Síntoma predominante: dolor



Lesión eritematosa ulceradanecrótica



Pte sometida a practica intervencionistadurante varias horas. Lesióneritematosa con ulcera central



Eritema y edema 30hs después de la

exposición



Pte recibió radioterapia año 1970, 30 añosdespuéscomienza con lesión eritematosaulcerada necrótica



Sindrome Cutaneo Radioinducido

Es el resultado del daño radionducido de las piel e incluso tejidos mas profundos

dependiendo de las dosis (musculos y huesos)

Efectos Biologicos de las Radiaciones Ionizantes

Día 4 p.i. Día 6 p.i. Día 12 p.i.



p p p

Día 42 p.i.



• Las quemaduras beta se caracterizan

por presentar una distribución nohomogénea de las lesiones, con islotesde piel sana, particularmente en áreascubiertas por prendas de vestir.

• Cuando existe contaminación de la pielcon radionucleidos emisores betapueden producirse lesiones cutáneas elcuadro es denominado “quemadurabeta”

• La dosis es función del tiempotranscurrido hasta la remoción delradionucleído emisor beta medianteprocedimientos de descontaminación dela piel.

Quemaduras Beta



Estudio comparativo de la región irradiada (izquierda) y la región sana periférica(derecha). Engrosamiento y alteración de la arquitectura dermo-epidérmica. Elincremento en el número y dimensiones de las señales hiperecoicas en el TCS es

el correlato sonográfico de la presencia de trabéculas fibrosas



TAC y RMN

Estudios no invasivos que permiten poner en evidencia cambios en ladensidad de los tejidos cutáneos y subcutáneos por alteración delcontenido de agua y brindan información acerca del estado de ladermis, tejido celular subcutáneo, músculo y hueso

Los cambios se evidencian en los primeros días postirradiación, másprecozmente con la RMN

Limitaciones: discriminación inflamación vs necrosis



Síndrome Cutáneo Radioinducido: tratamiento

•Tratamiento sistémico: terapia analgésica, antinflamatorios noesteroides, pentoxifilina, antioxidantes (vitaminas A, C y E)

• Tratamiento local: toilette, lavados con soluciones antisépicas,sulfadiacina de plata + lidocaína, trolamina, corticoides locales.

• Tratamiento quirúrgico : resección de los tejidos que evolucionaránhacia la necrosis (> 20 Gy) seguido de injerto (autoinjertos, pielcadavérica, xenoinjertos, piel artificial) o colgajos.

• Recientemente: terapia con stem cells mesenquimales

Efectos Biológicos de las Radiaciones Ionizantes

f ó



Efectos crónicos

Fibrosis, queratosis,flexión y contractura y de los dedos 15 añosDespués del accidente de Chernobyl

Radiodermitis con onicolisis



Telangiectasias y atrofiaepidérmica 25 años después delaccidente de Chernobyl

Fibrosis, telangiectasias e hiperpigmentacion15 años después del accidente de Chernobyl



Carcinoma de células basales 13años después del accidente de

Chernobyl

Radiodermitis crónica con atrofia,áreas ulceradas e hiperqueratosicas



SINERGISMO

No es una simple adición si no que se potencian

SINDROME AGUDODE RADIACION SINDROME CUTANEORADIOINDUCIDO

INJURIASCONVENCIONALES



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