Transcript Teze 4

Radiosenzitivita a radiorezistence
RADIOSENZITIVITA – „citlivost“ vůči
působení ionizujícího záření
RADIOREZISTENCE – „odolnost“ vůči
působení ionizujícího záření
Radiosenzitivita a radiorezistence
ontogeneticky podmíněná
 fylogeneticky podmíněná
 na molekulární úrovni
 na buněčné a tkáňové úrovni

Fylogeneticky podmíněná
LD50/30 (Gy)
Paramecium
2500
Pes
4
Drozofila
600
Morče
2,5
Žába
10
Skot
5,5
Králík
8
Prase
6
Potkan
6
Kůň
6,5
Myš
6
Koza
5,5
Opice
5
Drůbež
9-12
Člověk
3-4
Bakterie
10 000
Příklad extrémní radiorezistence
Bakterie objevené v
kanále amerického
jaderného reaktoru,
kde dávkový příkon
~12 Gy/s a
absorbovaná dávka
za den představovala
~10 MGy.
Přežívání i množení !
Micrococcus radiodurens
(mikrokok radiačně odolný)
Deinoccoccuc radiodurans.
Typy radiačního poškození savců
ÚROVEŇ
RADIAČNÍ ÚČINKY
Molekulární
Poškození biomolekul, DNA, RNA, zásah do
metabolických procesů
Subcelulární
Poškození
membrán,
mitochondrií, lyzozómů
Buněk
Zastavení dělení buněk, apoptóza, senescence,
malignita, zastavení tvorby enzymů
Tkání,
Orgánů
Rozvrat systémů – CNS, haematopoetického,
vyvolání neoplasmat
Celého organizmu
Smrt, „radiační zkrácení délky života“
Populace
Změny v genomu působením genových
a chromozomálních mutací u jedinců
jádra,
chromozómů,
Radiosenzitivita na buněčné úrovni
Buňka může být poškozená v klidovém stádiu,
kdy dochází k morfologickým změnám
v jádře buňky (pyknóza, karyolýza), nebo
v protoplazmě (koagulace)
Významnější je poškození buňky v průběhu
dělení. Poškození se neprojeví okamžitě, ale až
v době, kdy buňka vstupuje do dalšího dělení.
Senzitivní mitotická M-fáze, postsyntetická G2fáze, syntetická S-fáze, presyntetická G1-fáze
je poměrně rezistentní až na přechod do Sfáze.
Reparace radiačních poškození
Změny vyvolané zářením v buňkách jsou často
ireverzibilní. Reparační pochody vedou k
jejich zmírnění.
Projevují se na všech úrovních organizmu t.j. na
úrovni poškození DNA, chromozomů, buněk,
orgánů...
Vždy se však primárně jedná o reparační
procesy na úrovni DNA.
PATOFYZIOLOGICKÉ ZMĚNY
PO OZÁŘENÍ

I lokální ozáření vyvolává odezvu v celém
organizmu
Pozorujeme změny:

funkční

morfologické
FUNKČNÍ ZMĚNY
- změna reaktibility nervového systému
- podráždení CNS, až nadhraniční útlum
-porušená koordinační schopnost centrálního
nervového systému
Po nižších dávkách – celkový postiradiačný syndrom
(připomíná mořskou nemoc nebo abusus ethylicus).
- mění sa koordinace endokrinních systémů - stres
- významná úloha osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny
Změny koncentrace kortikosteronu
1400
1200
pmol.ml-1
1000
800
600
400
200
0
0
10
20
30
40
hodiny
50
60
70
Objevují se metabolické poruchy:
- změny reakcí v jádře buňky
- u makroergních fosfátů
- Krebsova cyklu
- v anaerobní glykolýze
- v metabolizmu tuku a bílkovin
Snižuje se reprodukční schopnost
tkání, zpomalený celkový růst a
přírůstek hmotnosti, je snížená
obranyschopnost organizmu.
Do popředí vystupuje porucha GIT
provázená sekundární infekcí.
Je porušená permeabilita buněčných
membrán.
MORFOLOGICKÉ ZMENY
- poškození buněčného jádra
- pyknóza jádra
- rozpad chromozómů
- vakuolizace cytoplazmy
- poruchy barvitelnosti cytoplazmy
Radiosenzitivita tkání
1. Lymfatická tkáň
2. Kostní dřeň
3. Epiteliální buňky:
- varlat
- výstelka střev
- vaječníků
- kůže
- slinných žláz
- alveolárnych buněk plic
- žlučových vývodů
- tubulů ledvin
4. Endoteliální buňky
- cév
- peritonea
5. Spojivová tkáň
6. Kostní buňky
7. Nervové buňky
8. Mozkové buňky
9. Svalové buňky
Postradiační změny v
periférní krvi
Vedou k dřeňovému a
hemorhagickému syndromu
nemoci z ozáření.

Krev u ozářených jedinců je světlejší v porovnaní
s kontrolou
Hemoglobin je o 30 % nižší

Pouze lymfocyty jsou citlivé na ozáření in vitro

V závislosti na rádiosenzitivitě krevních elementů
dochází k číselnému poklesu po ozáření LDmin
 Leukocyty klesají na 1/3
 Počet erytrocytů klesá na 30%
Radiosenzitivita v čase
Lymfocyty – okamžitě po ozáření, do 24
hodin
 Retikulocyty – v průběhu 3-5 dnů
 Neutrofily – 4-5 dnů
 Eozinofily – v průběhu 3 dnů
 Monocyty - 3-5 dnů
 Trombocyty – 5-7 dnů
 Erytrocyty – 7-14 dnů

-
Existuje přímá závislost mezi
poklesem počtu krevních
elementů v periferní krvi a
dávkou
záření
Menší než LD
:
lymfocyty
méně než 59 %
min
Približne LDmin: přibližně 50 %
LD50: pokles pod 25 %
LD100: pokles pod 10 %
Patologicko-anatomické změny při
nemoci z ozáření
Krváceniny na všech sliznicích, serózach a ve
tkáních (svalovina, lymfatická tkáň, tuková
tkáň.....)
 Dýchací aparát – krvácaniny, hemothorax,
edém...
 Gastrointestinální trakt – krváceniny,
edematózní sliznice, trakt naplněný vzduchem,
nebo tekutinou


Játra – zvětšená a světlá, tuková degenerace,
krváceniny výjimečně, rozsáhlé nekrózy bez
zánětlivých reakcí
Kostní dřeň – vodnatá
 Slezina – zmenšená
 Tuková tkáň – vymizení
 Tymus – zmenšení až vymizení

Slezina
Thymus
týden po ozáření 6 Gy
Poškození kůže – radiační dermatitis
Odezva kůže po ozáření je závislá nejen
na velikosti dávky, ale významně i na
druhu záření, energii částic a na
velikosti ozařovaného pole.
Akutní poškození I. stupně (3-8 Gy)
Příznaky:
- včasný erytém (do 3 dnů)
- včasný erytém (po 10-15 dnech)
- přechodná epilace – nad 3 Gy
- trvalá epilace – nad 6 Gy
Akutní poškození II. stupně (nad 10 Gy)
V ozářené oblasti sa tvoří výpotek (exsudat), který se
hromadí v úrovni poškozené vrstvy bazálních buněk
kůže a vznikají puchýře. Jejich infikováním sa stav
dále komplikuje.
V příznivém případě po dvoch až třech týdnech nastává
z okraje defektu obnova pokožky. Vlasy se obnovují
z přežívajících kmenových buněk vlasových folikulů.
Akútní poškození III. stupně
Pokud bylo postižení cév vyššími dávkami
záření výraznější nebo rozvoj infekce
masívnější, pak části ozářených tkání
odumírají a jejich odloučením sa vytváří vřed
- vzniká obraz radiační dermatitídy III. stupně
- rozsáhlý edém, nekrotizace tkání
Akutní poškození IV. stupně
postižení kůže v celé hloubce
 nekrózy a vředy se propagují do hlouběji
uložených tkání např. svalů, šlach a kostí

Nemoc z popálení
Vzniká pokud došlo k popáleniu více než 10 %
plochy povrchu těla.
Můžeme očakávat celkovou odezvu
Rozlišujeme 4 období:
- období popáleninového šoku a edému (4 dny)
- infekce, sekundární šok (1 až více týdnů)
- nastupuje ke konci úspěšného hojení
- fáze rekonvalescence (několik měsíců)
Akutní nemoc z ozáření
-




vzniká pri jednorázovém nebo opakovaném vnějším
celotělovém ozáření nebo ozáření podstatné části těla
živočišného organizmu dávkami ionizujícího záření
(1,5 – 6 Gy a vyšších).
i při kontaminaci rádioaktivními látkami, a to v
dávce 100 – 200 MBq.kg-1
Prodromální stádium
Latentní stádium
Stádium rozvinutých klinických příznaků
Terminální stádium
Prodromální stádium




krátkodobé (několik hodin až 2 dny po ozáření)
apatie, malátnost, nausea, vomitus
poruchy CNS
při vysokých dávkach dochází k okamžité smrti,
často už během expozice (smrt pod lampou)
Latentní stádium
3 dny až 2 týdny po ozáření
 bez zřetelných klinických příznaků
 provázené výraznými hematologickými a
biochemickými změnami

Stádium rozvinutých klinických příznaků

2 až 3 týdny po ozáření

Vyvrcholení všech příznaků:
apatie, skleslost, vomitus, hemoragie, epilace kůže,
záněty v dutině ústní, křeče, příznaky šoku,
horečka, selhání obranyschopnosti organizmu,
průjmy, hubnutí
Terminální stádium
několik měsíců
 zhoršování zdravotního stavu
 úhyn

postupné vymizení klinických příznaků
 přechod do chronické formy

Syndromy nemoci z ozáření
Dreňový (hemopoetický) syndrom
 Gastrointestinální syndrom
 Hemorhagický syndrom
 Nervový syndrom
 Postiradiační infekční syndrom

Klinické příznaky u
jednotlivých druhů zvířat
eroze v dutině ústní
edém v mezisaničí
Ovce a koza - vypadávání vlny a
hemorhagie na spojivkách
Prasata
kůže suchá, lámavá, krváceniny,
fotofobie
Pes
salivace,
vyhubnutí
kuře
krváceniny
průjem
Somnolence a apatie
30 dní po ozáření 15 Gy
zaostávání v růstu, anemie
Terapie
– zoohygienické podmínky
 Symptomatická
terapie symptomů
antibiotika, železo, infuze,
 Paliatívní
Chronická nemoc z ozáření
Chronická nemoc z ozáření
přechodem z akutní formy
 pod vlivem dlhodobého působení nízkých
dávek vnějšího ozáření
 pod vlivem dlhodobé vnitřní kontaminace
radionuklidy

Chronická nemoc z ozáření
1. stádium – příznaky podobné chronickému
průběhu infekčního onemocnění (celková
slabost, malátnost, spavost...)
2. stádium – dlouhodobý průběh, orgánová
onemocnění, změny krevního obrazu...
3. stádium - nádorová onemocnění, dřeňové
útlumy, genetické následky...