Radiobiologia dos tecidos
Tal como a nivel celular existem alvos preferenciais
para a acção das radiações, também
a nível tissular existem células ou grupos de células
mais sensíveis ou de cuja morte dependem as alterações
observadas no organismo após irradiação.
A deplecção de células
alvo leva às lesões observáveis nos órgãos
ou tecidos, após irradiação
Os diferentes órgãos ou tecidos
do organisvo vivo são compostos por diversos tipos celulares
A resposta de um órgão ou tecido
à radiação depende de:
- Sensibilidade intrinseca das diferentes populações
celulares nesse órgão ou tecido
- Cinética celular (turnover) de cada
população (dividem-se, com que frequência)
'Radiossensibilidade' celular
- 1920's: Bergonié e Tribondeau
- A morte celular após radiação
é selectiva
- A divisão celular é um processo
crítico para esta selecção
- Todas as células sofrem o mesmo número
de lesões quando um tecido é irradiado
- A radiação ionizante é
mais efectiva sobre células
- em divisão activa
- indiferenciadas
- com futuro em termos de divisão celular
Estas características não definem
a susceptibilidade das células mas determinam uma redução
no tempo necessário para evidenciar as lesões provocadas
pela radiação.
As células com estas características
não só se dividem mais depressa, factor necessário
para expressar morte devida à radiação, como
devido a essa cinética mais acelerada, dispôem de
menos tempo para reparar os danos subletais ou potencialmente
letais.
A células diferenciadas (funcionais)
não se dividem mas podem morrer após iradiação
As células que se dividem mais depressa
aparentam maior sensibilidade
Esta aparência pode ser ilusória
!
Populações
celulares
Células estaminais (stem cells)
- São células indiferenciadas
- Têm como único propósito
a divisão celular
- Para se manterem e
- Para produzirem células de outras
populações
Ex.: estrato basal da epiderme, criptas de
Liberkühn, medula
Tecidos e ógãos contendo este
tipo de células são designados de auto-renováveis
Células de transição
- São células em 'deslocação'
do compartimento estaminal para o funcional
- Podem ser a versão final funcional
ou sofrer algumas divisões (amplificação)
- Têm já alguma diferenciação
dando origem a apenas um tipo de célula
Células estáticas
- Células completamente diferenciadas
e funcionais
- Nunca ou raramente se dividem
- Este compartimento 'perde' células
continuamente
Resposta celular à
radiação
* 1960's: Rubin e Cassaret
Usando as categorias compartimentais das populações
celulares podem-se descrever cinco categorias de sensibilidade
celular às radiações
Estes tipos são definidos em função
de sinais histológicos de morte celular não de perda
de capacidade reprodutiva.
Células intermitóticas
vegetativas (CIV)
- Células em divisão rápida
- Indiferenciadas
- Tempo de vida curto
- São as células mais radiossensíveis
do organismo
Células intermitóticas
em diferenciação (CID)
- Resultam da divisão das anteriores
- Mitoticamente activas
Células conjuntivas
multipotenciais (CCM)
- Dividem-se irregularmente
- Sensibilidade intermédia às
radiações
Células pós-mitóticas
reversíveis (CPR)
- Não se dividem mas retêm a capacidade
para o fazer
- Têm vidas longas
Células pós-mitóticas
fixadas (CPF)
- Não se dividem.
- Altamente diferenciadas morfologica e funcionalmente
- Resistentes às radiações
- Algumas têm vidas longas outras vidas
curtas
- As de vida curta quando morrem são
substituidas pelas CID
Grupo |
. Exemplos |
CIV |
. Linfocitos
maduros, eritroblastos, espermatogónias |
CID |
. Mielocitos,
células das criptas intestinais, células basais
da epiderme |
CCM |
. Células
endoteliais, células das glândulas gástricas,
osteoblastos, condroblastos, espermatocitos, fibroblastos |
CPR |
. Granulocitos,
osteocitos, espermatozoides, eritrocitos |
CPF |
. Fibrocitos,
condrocitos, células musculares, células nervosas |
Resposta tissular à
radiação
- Diferentes tecidos exibem respostas diferentes
à radiação
- As doses que provocam danos nos tecidos são
variáveis entre diferentes tecidos
- A diferença não se explicada
apenas pela radiossensibilidade das células individuais
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- As células alvo de um tecido determinam
a resposta global desse tecido
- Todas as células do tecido são
lesadas e podem morrer
- Células alvo são as potencialmente
mais sensíveis (elo fraco)
Geralmente são as que:
- se dividem com maior frequência e
- garantem a regeneração do tecido
i.e. são células estaminais
Quando um número suficiente de células
estaminais morre:
- o número disponível para manter
o compartimento pode diminuir,
- diminui a capacidade para manter os compartimentos
amplificador e funcional
Quando isto acontece são visíveis
os sinais de falência funcional e estrutural
Entender a resposta dos tecidos
à radiação ==> conhecer a forma como
estes se organizam |
Organização
dos tecidos
Compartimento parenquimatoso
Pode ser composto vários tipos de células
(pele, mucosa intestinal)
. Órgão |
. Célula |
. Tipo |
. Testículo |
. Espermatogónias
A |
. Estaminais |
- . Espermatogónias
B,
- . espermatocitos
e
- . espermátides
|
. Intermédias |
. Espermatozóides |
. Diferenciadas |
|
- . Sistema
- . hepatopoiético
|
. Stem
cell medular |
. Estaminais |
- . Eritroblastos,
- . mieloblastos,
- . megacariocitos
|
. Intermédias |
. Eritrocitos,
leucócitos, plaquetas |
. Diferenciadas |
Nestes órgãos o compartimento
parenquimatoso é composto por várias populações
celulares
- As células 'fluem' do compartimento
estaminal para o diferenciado.
- Este fluxo tem a ver com as necessidades
regenerativas ou funcionais do tecido.
Alguns parênquimas são compostos
por células de um único tipo:
Ex.: fígado (CPR) e músculo, cérebro e espinal
medula (CPF)
Compartimento mesenquimatoso
- Independente do anterior
- Composto por tecido conjuntivo de suporte
e vascularização capilar (CCM)
- Têm uma sensibilidade intermédia
às radiações
- As suas características e ubiquidade
podem estar na base da radiossensibilidade de tecidos com células
que tipicamente não se dividem (pulmão, rim, espinal
medula)
A lesão pela radiação
de tecidos tipo CPR e CPF pode ser explicada pela lesão
das células mesenquimatosas mais sensíveis, do
tipo CCM.
A lesão vascular resultante levaria
a hipóxia e morte por razões que não a radiação
A perda de elasticidade dos tecidos (fibroblastos)
levaria a uma redução da resistência mecânica
e a um maior risco de lesões perante traumatismos
... esta hipótese tem poucos apoiantes,
que argumentam que as diferenças na resposta parenquimatosa
pode ser explicada apenas pelo turnover celular específico
de cada tecido.
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