Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa Mestrado em Ciências Ambientais e Saúde
AVALIAÇÃO DAS PROPORÇÕES DE CÉLULAS T, B, NK E NK/T EM
INDIVÍDUOS EXPOSTOS À RADIAÇÃO IONIZANTE DE
137Cs
Paulo Marcelo de Faria Vasconcelos
Goiânia - Goiás
Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa Mestrado em Ciências Ambientais e Saúde
AVALIAÇÃO DAS PROPORÇÕES DE CÉLULAS T, B, NK E NK/T EM
INDIVÍDUOS EXPOSTOS À RADIAÇÃO IONIZANTE DE
137Cs
Paulo Marcelo de Faria Vasconcelos
Orientador: Prof. Dr. Aparecido Divino da Cruz, Ph.D. Co-Orientador: Prof. Wilson de Melo Cruvinel, M.Sc.
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais e Saúde, da Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa da Universidade Católica de Goiás, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais e Saúde.
O enterro do Conde de Orgaz. Obra-prima de El Greco,
INTRODUÇÃO AO LEITOR LEIGO
A saúde e o bem estar do organismo humano são dependentes do estado em que se encontra o sistema de defesa ou sistema imune (SI). O estudo e observação do comportamento de elementos que constituem o SI são importantes na compreensão da causa das patologias associadas à exposição dos seres humanos a agentes biológicos, químicos ou físicos. A radiação ionizante (RI), como exemplo de agente físico, promove uma liberação de energia capaz de alterar a atividade celular. As alterações podem ocorrer envolvendo o material genético, levando a morte ou mesmo a um mau funcionamento celular, consequentemente o risco de efeitos tardios no organismo dos indivíduos expostos à RI são consideráveis e não devem ser negligenciados.
O maior acidente radioativo do mundo ocidental ocorreu em Goiânia em 13 de setembro de 1987. Durante o acidente, 249 pessoas tiveram algum tipo de contato com a radiação ionizante de 137Cs. Os indivíduos que foram expostos à RI têm recebido acompanhamento médico, psicológico, social, odontológico, laboratorial e genético constante desde a época da fase aguda do acidente. A partir de amostras doadas voluntariamente pelos indivíduos expostos acidentalmente à radiação ionizante de
137
Cs, as proporções das células de defesa, pelo método da citometria de fluxo, foram avaliadas. Os resultados desta análise contemplou indivíduos radioacidentados pertencentes aos grupos I e II segundo o protocolo geral da SuLeide.
Os resultados desta avaliação contribuíram para a caracterização imunológica dos radioacidentados. Os dados do presente estudo foram encaminhados aos profissionais de saúde que rotineiramente assistem aos radioacidentados e suas
famílias, colaborando para compreensão acerca da resposta do sistema imune frente à agressão provocada pela exposição acidental à radiação ionizante.
Os valores obtidos a partir da avaliação das populações e sub-populações celulares dos indivíduos expostos e controles normais não apresentaram diferença estatisticamente significante, embora o t-teste tenha demonstrado uma pequena diminuição das células NK totais nos indivíduos expostos à RI em relação aos controles normais. Os resultados observados nesta investigação, no entanto, sugeriram uma possível influência da RI na proporção celular destes indivíduos. Experimentos adicionais encontram-se em desenvolvimento para avaliar a atividade funcional das células NK e NK/T dos radioexpostos.
DEDICATÓRIAS
Dedico esta dissertação aos:
Meus Pais - Marcelo e Carmem Lúcia, pelo amor na sua expressão mais pura e verdadeira, irradiando sempre incentivo, dedicação e a perpetuação de conceitos que me ensinaram a apreciar e valorizar o ser humano e a família.
Minha namorada - Lara Stefânia pelo amor, carinho e ensino de que “não corrigir nossas faltas é o mesmo que cometer novos erros” (Confúcio, 500 a.C.).
Meus irmãos - Fernando, por viver como um irmão que é exemplo de profissional e referencial na defesa sensata de suas crenças, minha irmã Karla, pela sua beleza como ser humano em valorizar os outros e acreditar que todas as dificuldades adquirem seu valor quando se ama o que faz e Fabio, meu querido irmão caçula, porém detentor de uma maturidade e paz de espírito que me motivam como seu irmão mais velho a recolher-me várias vezes a experiência de ser um aprendiz.
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, meus irmãos e minha namorada pelo apoio e amor incondicional.
Ao Prof. Dr. Aparecido Divino da Cruz, pela orientação, pelo carinho, compreensão, amizade, dedicação profissional, companheirismo, confiança e oportunidade.
Ao co-orientador Prof. Wilson de Melo Cruvinel pela dedicação e apoio na realização deste trabalho.
Aos pacientes da Superintendência Leide das Neves Ferreira, que tornaram possível a realização do presente estudo e na elucidação de informações que venham complementar o afastamento da ignorância e do preconceito.
À Superintendente da SuLeide, Dra. Maria Paula Curado pelo carinho e gentileza em disponibilizar o acesso ao acervo de imagens da SuLeide.
Aos meus amigos de trabalho na Secretaria Municipal de Saúde de Goiânia, Rafael Martinez Cardoso, Sandro Rodrigues, Lorena Bernardes Arroyo, Paulo Roberto Vêncio, Leandro Augusto Granja, Adriano Gonçalves de Araújo, Gustavo Monteiro do Prado, Maria das Graças e Paulo Rassi, no Serviço de Atendimento Móvel de Urgência 192, Ricardo Paes Sandre, Gysella H. de Paiva, Rafael Nakamura e Paulo Roberto Prado Junior e no Hospital e Maternidade Santa Casa de Misericórdia de Goiânia, Jose Roldão Gonçalves Barbosa, Mauro Meira Mesquita, Lorena Teixeira do Prado, pelo apoio e carinho.
Em caráter especial, sou grato aos professores Paulo Luiz Carvalho Francescantonio, Isabel Cristina C.M. Francescantonio, Luiz Murilo Martins de Araújo, Marcos Milki, Gercino Monteiro Filho, Karlla Greick Batista Dias Pena, Ary Henrique de
Souza Júnior, Claudia Maria Duque de Souza, Pedro Ludovico de Goiás e Silva, David Barqueti Jendiroba, Frank Souza Castro, Jairo Figueiredo e aos amigos Danilo Mesquita Júnior, Júlio Antônio de Araújo, Alex Costa Silva, Aurélio Goulart Rodovalho, Fernanda Mesquita, Geovani Silva, Ivan Mota, Isabela Mota, Caroline Steglich Ramos, Leslivan Ubiratan de Moraes, Hermínio Maurício da R. Sobrinho pelo carinho e dedicação nos momentos difíceis.
Aos amigos do Núcleo de Pesquisas Replicon - Departamento de Biologia, em especial à Profa. Daniela Melo e Silva, Prof. Flávio Monteiro Ayres e Prof. Cláudio Carlos da Silva e a todo o Laboratório Replicon do Departamento de Biologia da Universidade Católica de Goiás.
EPÍGRAFE
"É melhor tentar e falhar, que preocupar-se e ver a vida passar;
é melhor tentar, ainda que em vão, que sentar-se fazendo nada até o final.
Eu prefiro na chuva caminhar, que em dias tristes em casa me esconder. Prefiro ser feliz, embora louco, que em conformidade viver ..."
SUMÁRIO
FREE PAGE...iv
INTRODUÇÃO AO LEITOR LEIGO...v
DEDICATÓRIAS...vii AGRADECIMENTOS...viii EPÍGRAFE...x SUMÁRIO...xi LISTA DE ILUSTRAÇÕES...xiii LISTA DE TABELAS...xvii LISTA DE ABREVIATURAS...xx RESUMO...xxii ABSTRACT... ...xiv 1. INTRODUÇÃO...26
1.1. Aspectos relevantes sobre radiação ionizante...26
1.2. Aplicações da radiação ionizante e o radionuclídeo 137Cs...28
1.3. Impactos médico-ambientais...30
1.4. O acidente radioativo com 137Cs em Goiânia (Brasil)...36
1.4.1. Histórico...36
1.4.2. O acidente radioativo e o meio ambiente...45
1.4.3. Os rejeitos radioativos de Goiânia...47
1.4.4. Efeitos na saúde humana em decorrência do acidente...49
1.5. Efeitos da exposição radioativa no sistema imune...52
1.6. Outras experiências...…...54
2. JUSTIFICATIVA...57
3. OBJETIVOS...58
3.1. Geral...58
3.2. Específicos...58
4. MATERIAIS E MÉTODOS...59
4.1. Local e população de estudo...59
4.2. Aspectos éticos do estudo...60
4.3. Análise hematológica das amostras de sangue...60
4.4. Análise das populações de linfócitos T, B, NK e NK/T...61
4.4.1. Anticorpos monoclonais...61
4.4.2. Procedimento técnico...62
4.4.3. Alinhamento do citômetro de fluxo e análise...63
4.4.4. Análise das populações e subpopulações de linfócitos...64
4.5. Análise estatística dos dados...68
5. RESULTADOS...69 6. DISCUSSÃO...73 7. CONCLUSÕES...79 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...81 TABELAS...93 ANEXOS ANEXO I. PARECER DO COMITÊ DE ÉTICA...112
ANEXO II. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO...113
ANEXO III. PARECER PARA DOAÇÃO DE FOTOGRAFIAS DA SULEIDE...115
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
FIGURA 1. Imagem fotográfica do antigo instituto de radioterapia abandonado, de onde a unidade de teleterapia contendo 137Cs, foi retirada. (A) - Visão geral da área demolida. (B) - Detalhe, mostrando a precariedade da segurança no local. Imagens do acervo da SuLeide, reprodução autorizada (Anexo III), (c.1987). ...37
FIGURA 2. Imagem fotográfica do ferro-velho, local que recebeu fragmentos da unidade de teleterapia contendo 137Cs. Imagem do acervo da SuLeide, (c.1987), reprodução autorizada...39
FIGURA 3. Mapa da situação municipal de Goiânia por bairros. O símbolo em amarelo (1) indica a localização inicial da fonte na região central da cidade e os símbolos vermelhos indicam os oito focos primários, todos situados próximo à fonte radioativa. Os símbolos em azul indicam os focos secundários das regiões contaminadas pelo 137Cs. No total foram contaminados aproximadamente 2000 m2 de área na cidade de Goiânia. Imagem do acervo da SuLeide (c.1987). Reprodução autorizada...40
FIGURA 4. Imagem do Estádio Olímpico, em Goiânia, local onde pessoas sob suspeita de irradiação e contaminação foram temporariamente abrigadas. No local as pessoas eram monitoradas com detectores de radiação, para se identificar potenciais contaminações individuais com o radionuclídeo. Fotografia do acervo da SuLeide (c.1987). Reprodução autorizada...41
FIGURA 5. Imagem fotográfica do prédio da Fundação Leide das Neves Ferreira, criada para assistir aos radioacidentados e promover o bem estar social, após o acidente radiológico de Goiânia. Fotografia do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada...42
FIGURA 6. Imagem fotográfica de entulhos gerados a partir do processo de demolição residencial na Rua 57 em Goiânia. (A) - Visão dos entulhos gerados a partir do processo de demolição. (B) - Retirada do solo das regiões contaminadas pelo 137Cs em Goiânia. (C) - Transporte dos entulhos contaminados em Goiânia até o depósito em Abadia de Goiás. Fotografia do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada...46
FIGURA 7. Imagem fotográfica dos entulhos no depósito em Abadia de Goiás. (A) - Local onde foi construído o depósito em Abadia de Goiás. (B) e (C) - Acomodação dos entulhos no depósito em Abadia de Goiás. Fotografias do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada...49
FIGURA 8. Radiolesões típicas. Radiolesão na região palmar da mão esquerda induzida por radiação ionizante em paciente exposto acidentalmente à radiação gamma de 137Cs. Fotografia do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada...51
FIGURA 9. (A) - Citograma obtido através do software Cell Quest. A imagem representa as diferentes populações celulares selecionadas de acordo com o tamanho (FSC) e a comprexidade interna (SSC). R1 está representa a região dos linfócitos, R2 a região dos monócitos, R3 de neutrófilos e R4 de eosinófilos; (B) - Quadrante de Estatística expressando a quantidade de células contidas em R1 em relação a quantidade total de células quantificadas pelo citômetro...65
FIGURA 10. Citogramas obtidos através do software Cell Quest. A distribuição de pontos no gráfico foi feita a partir da região de linfócitos (R1) utilizando isótipos controle para ajuste das retas perpendiculares e para análise das células T CD3+CD4+ e T CD3+CD8+...66
FIGURA 11. (A) - Citograma relativo à avaliação da população de células NK. (B) - Citograma relativo aos isótipos utilizados para caracterizar o fenótipo da célula B. (C) - Citograma relativo à avaliação da população de células B...67
FIGURA 12. Média dos marcadores das: (A) - Células NK. (B) - Células B. (C e D) - Células T...71 e 72
LISTA DE TABELAS
TABELA 1. Definição dos grupos I, II, III e IV tendo como base doses significativas de radiação ionizante segundo a Nuclear Regulatory Comission e Energy Research and Developement Administration, que constituíram as categorias acompanhadas pela SuLeide, desde o acidente com 137Cs em 1987...44
TABELA 2. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células NK e NK/T de 13 expostos à RI de 137Cs...93
TABELA 3. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células NK e NK/T de 13 controles ... 94
TABELA 4. Média e desvio padrão de cada variável das células NK em cada grupo de estudo. ...95
TABELA 5. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células B de 13 expostos à RI de 137Cs. ...96
TABELA 6. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células B de 13 controles...97
TABELA 7. Média e desvio padrão de cada variável das células B em cada grupo de estudo...98
TABELA 8. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células T de 13 expostos à RI de 137Cs...99
TABELA 9. Valores relativos (%) e absolutos (mm3) das células T de 13 controles...100
TABELA 10. Média e desvio padrão de cada variável das células T em cada grupo de estudo. ...101
TABELA 11. Hemogramas dos 13 expostos à RI de 137Cs...102 e 103
TABELA 12. Hemogramas dos 13 controles...104 e 105
TABELA 13. Relação dose-efeito: grau, manifestações clínicas/evolução e doses...106
TABELA 14. Resultados obtidos através do uso da média, relativa aos dados oriundos das amostras de 13 expostos à RI de 137Cs e 13 controles. (A) e (B) Média dos parâmetros encontrados nas amostras de 13 expostos à RI de 137Cs e 13 controles...107
TABELA 15. Pareamento dos 13 expostos e 13 controles por gênero e idade em qüinqüênios...108
TABELA 16. Sexo, grupo, dose absorvida (Gy) e idade em 1987 e em 2005 dos 13 expostos à RI de 137Cs...109
TABELA 17. Média e desvio padrão da dose absorvida (Gy) e idade em grupo de radioexpostos por sexo (A) - Sexo feminino e (B) - Sexo masculino...110
LISTA DE ABREVIATURAS
Bq - Becquerel (unidade de atividade radioativa, equivalente a uma desintegração por segundo).
Ci - Currie (unidade de atividade radioativa, equivalente a 3,7 x 1010 desintegrações por segundo).
CD - Grupo de diferenciação.
CNEN - Comissão Nacional de Energia Nuclear. d - dia.
EDTA - ácido etilenodiaminotetracético. FITC - Isotiocianato de fluoresceína. fL - fento litros.
FSC - Detector de luz em dispersão frontal. g/dL - gramas por decilitro.
gate - quadrante de acesso.
Gy - Gray (unidade de dose absorvida, equivalente a 1 Joule/Kg). h - hora.
IAEA - International Atomic Energy Agency (Agência Internacional de Energia Atômica). IgG - Imunoglobulina G.
IGR - Instituto de Radioproteção e Dosimetria. IMF - Intensidade média de fluorescência. KDa - Kilodaltons.
LTc - Linfócito T citolítico. LTh - Linfócito T helper. min - minuto.
mm³ - milímetros cúbicos. NK - Natural Killer.
PBS - Tampão salina fosfato. PE - Ficoeritrina.
PerCP - Proteína clorofilperidina. pg - picogramas.
RAD - radiation absorved dose (antiga unidade de dose absorvida, equivalente a 0,01 Gy).
SSC - Detector de luz em dispersão lateral.
SuLeide - Superintendência Leide das Neves Ferreira. T/L - teras por litro.
RESUMO
Introdução: As alterações biológicas tardias resultantes da exposição à radiação ionizante (RI) envolvendo o sistema imune (SI), ainda carecem de elucidação. Os acidentes radiológicos, como os de Chernobyl na Ucrânia, Tree Mile Island nos EUA e o acidente com o 137Cs no Brasil, foram experiências que permitiram avaliar os efeitos estocásticos da exposição à radiação ionizante, além da compreensão de efeitos somáticos imediatos importantes como a Síndrome Aguda da Radiação (SAR). O corpo humano é constituído por aproximadamente 5x1012 células, muitas delas altamente especializadas para o desempenho de suas funções na fisiologia humana. Considerando os efeitos da radiação ionizante sobre os linfócitos e suas proteínas e a capacidade do SI de reagir mediante tais exposições, no presente estudo realizou-se a investigação sobre as proporções de células T, B, NK e NK/T, em 13 indivíduos radioacidentados, provenientes dos grupos I e II conforme o grau de exposição ao 137Cs (protocolo geral da SuLeide) no acidente de 13 de Setembro de 1987 em Goiânia. Objetivo: O estudo das populações celulares de linfócitos T, B, NK e NK/T dá-nos oportunidade para investigar possíveis alterações no SI de pessoas expostas à RI de
137
Cs. Métodos: Para a avaliação das proporções celulares, os indivíduos expostos à RI foram submetidos, após adesão voluntária ao estudo, a uma punção venosa para a coleta de 5 mL de sangue periférico. Foi utilizado como metodologia a citometria de fluxo, tripla marcação, mediante o uso dos anticorpos monoclonais anti-CD3/PercP, anti-CD4/FITC, anti-CD8/PE, anti-CD19/FITC, anti-CD5/PE e anti-CD56/PE. Resultados: Os valores obtidos a partir da avaliação das populações e sub-populações celulares dos indivíduos expostos à RI de 137Cs e controles normais não apresentaram diferença estatisticamente significante, embora foi observado uma pequena diminuição
na população total das células NK, diferentemente do observado na avaliação isolada das subpopulações NK e NK/T, que se apresentaram equivalentes estatisticamente aos valores encontrados nos controles normais. Conclusão: Os resultados observados nesta investigação, no entanto, sugeriram uma possível influência da RI na proporção celular destes indivíduos. Experimentos adicionais encontram-se em desenvolvimento para avaliar a atividade funcional das células NK e NK/T dos radioexpostos.
ABSTRACT
Introduction: Biological changes that result from exposure to ionizing radiation (IR) involving the immune system (IS), still need some elucidation. Radiological accidents, like the one in Chernobyl in Ukraine, Three Mile Island in the United States and the accident with 137Cs in Brazil were some experiences that allow us to evaluate the stochastic effects of the exposure to the ionizing radiation, besides understanding important immediate somatic effects, like Radiation Acute Syndrome (RAS). The human body is constituted by about 5x1012cells, and a number of them are highly specialized in the development of their function in human physiology. Considering the ionizing radiation effects on lymphocytes and their proteins, and the IS capacity to react in the face of such exposures, there has been an investigation into the proportions of cells T, B, NK and NK/T in 13 radio-casualties, coming from groups I and II according to the degree of exposure to 137Cs (SuLeide general protocol), in the September 13th 1987 accident in Goiânia. Objective: The study of lymphocyte cell populations T, B, NK and NK/T gives us the oportunity to investigate possible alterations in the immune system of the people who have been exposed to the IR of 137Cs. Methodology: For an evaluation of cell proportions, individuals exposed to IR were submitted to a vein puncture, after a voluntary agreement, so as to collect 5 ml of peripheral blood. As methodology, the flux cellmeter, triple checking, via use of monoclonal antibodies CD3/PercP, anti-CD4/FITC, anti-CD8/PE, anti-CD19/FITC, anti-CD5/PE and anti-CD56/PE. Results: the numbers that were obtained from the cell populations and sub-populations of the individuals exposed to the IR of 137Cs and normal controls did not show any statistically meaningful difference, although was observed a little decrease of the total NK cell population, which is differently observed in the isolated evaluation of the NK and NK/T
sub-populations, that showed statistically equivalent to the numbers found in normal controls. Conclusion: However, the outcome observed in this investigation suggested a possible IR influence upon these individuals’ cellular proportions. Additional experiments are now in development in order to evaluate the functional activity of cells NK and NK/T of the radio-casualties.
1. INTRODUÇÃO
1.1. Aspectos relevantes sobre radiação ionizante
A busca do homem pela constituição elementar do Universo é bastante remota. A Teoria Atomística, edificada inicialmente no V século a.C., afirmava que o Universo teria uma constituição elementar única, o átomo, partícula indivisível, invisível, impenetrável e animada de movimento próprio. Somente no início do século XIX d.C., os pesquisadores em Química retornaram à hipótese atômica, que foi apresentada por John Dalton, através do livro “A New System of Chemical Philosophy”, em 1803 (Martins 2001).
No ano de 1895, acidentalmente, Antoine Henri Becquerel, descobriu uma nova propriedade da matéria que, posteriormente, denominou de radiatividade. Jules Henri Poincaré, em 1896, apresentou na Academia de Ciências de Paris e na “Revue Génerale des Sciences", descobertas sobre um tipo de radiação que atravessava corpos opacos, apesar de serem absorvidos em parte por eles, como eram de natureza desconhecida, foram denominados de Radiação X ou Raios-X (Loureiro 1980; Martins 2001).
O Prêmio Nobel de Física em 1903 para Pierre Curie e Marie Curie, foi concedido “em reconhecimento pelos extraordinários serviços que ambos prestaram através de suas pesquisas conjuntas sobre os fenómenos da radiação”. Foram os primeiros a descobrir a energia nuclear ao identificarem a emissão contínua de calor das partículas de rádio. Também investigaram as emissões de radiação das substâncias radioativas, e conseguiram demonstrar, com o recurso dos campos magnéticos, que as emissões apresentavam carga positiva, negativa ou eram
neutras. Essas emissões correspondem às partículas alfa, beta e gama (Martins 2001).
Em 1906, Joseph John Thomson, recebeu o Prêmio Nobel de Física, "por seus grandes méritos e pelas pesquisas sobre condução elétrica dos gases". Descoberta que afetou o desenvolvimento da Física atômica. O ano de 1908 foi cenário para premiação de Ernest Rutherford com o Prêmio Nobel de Química, pelas suas investigações sobre a desintegração dos elementos e a química das substâncias radioativas (Martins 2001).
A busca continua pelos experimentos envolvendo a energia nuclear, percorreu vários paises, como Japão, Inglaterra, Estados Unidos da América. Nas experiências desenvolvidas neste último, apresentou-se com destaque o nome Cezar Lattes, brasileiro, que participou ativamente no desenvolvimento da Física no Brasil e motivou a Criação do CBPF, Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (Loureiro 1980). O desenvolvimento nuclear brasileiro pode ser dividido em três períodos distintos: a fase nacionalista (1949-1954), a fase diplomática (1955-74), e a fase do desenvolvimento dependente, que se iniciou em 1975 e estende-se até hoje (Girotti 1984).
Atualmente o Brasil domina o ciclo do enriquecimento do combustível para reatores nucleares de pesquisa, estando a tecnologia para reatores de potência pronta para a industrialização e conta com a transferência da tecnologia desenvolvida pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) para o enriquecimento de urânio, a ser usado como reator de potência e reator de pesquisas. Cerca de 3 mil instalações estão em funcionamento, utilizando material ou fontes radioativas para inúmeras aplicações na indústria, saúde e pesquisa. No ano de 2005, o número de
pacientes utilizando radiofármacos foi superior a 2,3 milhões, em mais de 300 hospitais e clínicas em todo o país, com um crescimento anual da ordem de 10% nos últimos 10 anos. (MCT 2006).
O Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) 2006, estima que cerca de 17% da geração elétrica mundial é de origem nuclear, a mesma proporção do uso de energia hidroelétrica e produzida por gás. Diante de tal cenário, o mesmo, coordena nos dias de hoje, um grupo de trabalho encarregado de rever o programa nuclear brasileiro e formular planos para médio prazo, objetivando o fortalecimento de todas as atividades, inclusive a aquisição de novos reatores para se chegar em 2022 com pelo menos, a participação nuclear de 4% na matriz energética brasileira.
1.2. Aplicações da radiação ionizante e o radionuclídeo 137Cs
A Energia Nuclear, conhecida pelas bombas lançadas em 1945 sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, bem como pelos acidentes ocorridos com reatores nos Estados Unidos da América e Ucrânia, ganhou um estigma que até hoje prejudica uma discussão ponderada sobre os riscos e benefícios advindos do uso dessa tecnologia (Caulliraux 2005).
Inúmeras atividades presentes em nosso dia-a-dia empregam, direta ou indiretamente e de modo seguro, as radiações nucleares. A facilidade de penetração da radiação ionizante em diversos materiais, bem como a variação de sua atenuação com a densidade do meio que atravessa, torna seu uso conveniente em medidores de nível, espessura e umidade. Na indústria de papel, esses medidores são utilizados para garantir que todas as folhas tenham a mesma espessura e, portanto a mesma gramatura, para atender as exigências de qualidade do mercado mundial, enquanto,
na indústria de bebidas, a radiação ionizante é usada para controle de enchimento de vasilhames. Outro uso importante da radiação ionizante está na aplicação de traçadores radioativos. Nesse método, uma substância com material radioativo é injetada em um meio, e é feito um acompanhamento de seu comportamento nos processos que se deseja observar. Traçadores radioativos também têm sido cada vez mais utilizados para detectar problemas de vazamentos e mau funcionamento em grandes plantas de indústria química, permitindo economia de tempo e dinheiro (Candotti 1988).
Segundo Andrello et al., (2003), na agroindústria dá-se outro exemplo, através do uso da técnica do ‘macho estéril’ para o combate de pragas na lavoura. Nessa técnica, são produzidos machos esterilizados, da praga a ser combatida, e que depois são soltos na região infestada, diminuindo a população ao afetar sua capacidade de reprodução.
Nos alimentos para consumo humano, a radiação ionizante elimina microrganismos patogênicos, como a Salmonella typhimurium. A irradiação de frutas, além de suprimir infestações indesejadas, eleva a vida útil do produto e aumenta o tempo para seu consumo, ao contrário da desinfecção com calor, que acelera o processo de amadurecimento. Na alimentação animal, por exemplo, é possível verificar e acompanhar o metabolismo de rações e outros alimentos utilizando radioisótopos que emitem radiação ionizante ao longo do processo metabólico (Andrello et al., 2003; CNEN 2004).
Na pesquisa de plantas, os radioisótopos permitem verificar a absorção de nutrientes e o efeito de microrganismos, enquanto, no estudo de solos, possibilita observar os processos de infiltração de água no solo (lixiviação), bem como o
processo de filtragem (percolação), possibilitando a verificação da qualidade do terreno estudado e das formas de melhorar sua produtividade (Andrello et al., 2003; CNEN 2004).
Uma ferramenta importante no tratamento e diagnóstico de doenças são os radiofármacos, obtidos a partir de radioisótopos produzidos em reatores nucleares ou em aceleradores de partículas. Esses radioisótopos são, em geral, associados às substâncias químicas (fármacos) que se vinculam à órgãos ou tecidos específicos do corpo humano. A radiação ionizante é utilizada também em diversas terapias, principalmente no tratamento de câncer. Uma das formas de aplicação da RI consiste em se colocar uma fonte externa ao paciente, a certa distância do tumor a ser tratado (teleterapia), tradicionalmente, utilizava-se fontes de 137Cs ou 60Co nesse tratamento, mas o processo vem sendo substituído por aceleradores lineares (Andrello et al., 2003; CNEN 2004).
A utilização de radioisótopos é importante, em pesquisas aplicadas, no meio ambiente, na indústria, na geração de energia elétrica, bem como na Medicina, como o uso do 137Cs. Radioisótopo, que apresenta meia-vida de 30 anos, produzido artificialmente pela fissão do urânio ou plutônio e que segundo Walling & Quine (1990), é originário do elemento césio, termo esse do latim "caesius" que significa "céu azul", descoberto por Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Kirchhoff em 1860, através de análise espectrográfica de água mineral de Dürkheim, Alemanha.
1.3. Impactos médico-ambientais
Qualquer discussão a respeito dos efeitos biológicos causados pela radiação ionizante prescinde uma clara compreensão sobre o que é a RI e como esta é medida (dosimetria). Podemos definir a RI como ondas eletromagnéticas de alta
energia (raios X ou raios gama) que, ao interagirem com a matéria, desencadeiam uma série de ionizações, transferindo energia aos átomos e moléculas presentes no campo irradiado e promovendo, assim, alterações físico-químicas intracelulares (Biral 2002).
Para se entender os efeitos relacionados à exposição à RI deve-se definir as grandezas físicas utilizadas para quantificá-la. Com o objetivo de se medir a energia depositada por um feixe de fótons de alta energia (raios X ou raios gama) em um tecido biológico e os seus efeitos sobre este tecido, foi criada a grandeza "dose absorvida". A dose absorvida de radiação é a energia depositada por quilograma de tecido e é expressa em "rad" ("radiation absorbed dose", ou dose de radiação absorvida). Pelo sistema internacional de medidas utiliza-se a unidade "gray" (Gy), que equivale a 100 rad. Ela é adotada para qualquer tipo de radiação ionizante e não especificamente para o uso de raios-X (RX). Os efeitos biológicos não dependem apenas da dose de radiação absorvida (Gy), mas também das características da radiação ionizante e da sua capacidade de produzir íons e dissipar energia em sua trajetória no meio ou tecido. Por esta razão foi proposta, para o uso clínico de exames radiológicos, a grandeza "dose equivalente", usando-se a unidade "rem" ("roentgen equivalent man", ou equivalente em roentgen no homem), que leva em consideração a qualidade da radiação e como a energia se transfere ao tecido. Para as radiações eletromagnéticas X ou gama, 1 rem equivale a 1 rad. No sistema internacional de medidas, a unidade de dose equivalente foi denominada "sievert" (Sv) e 1 Sv equivale a 100 rem, assim como 1 Gy equivale a 100 rad. Podemos dizer que a dose absorvida de 1 Gy proporcionará uma dose equivalente de 1 Sv. Resumindo, a dose absorvida pode ser medida, atualmente, em Gy e corresponde à dose equivalente,
que é medida em Sv. Na dosimetria das radiações utilizam-se freqüentemente os submúltiplos mili (m) e micro (µ) para indicar valores que correspondem a 0,001 Gy (1 mGy) e 0,000001 Gy (1 µGy) (Biral 2002; ICRP 1990).
As radiações ionizantes têm a capacidade de alterar as características físico-químicas das moléculas de um determinado tecido biológico. As células com alta taxa de proliferação são mais sensíveis à radiação ionizante e são encontradas em tecidos de alta atividade mitótica ou tecidos denominados de resposta rápida. A radiossensibilidade é inversamente proporcional ao grau de diferenciação celular (quanto menos diferenciada é a célula, mais radiossensível ela é) e diretamente proporcional ao número de divisões celulares necessárias para que a célula alcance a sua forma "madura". Portanto, as células humanas mais radiossensíveis são as células da epiderme, os eritroblastos, as células da medula óssea e as células imaturas dos espermatozóides. Ao contrário, células nervosas ou musculares, que não se dividem e são bem diferenciadas, são muito radiorresistentes (Biral 2002). A morte clonogênica ou falência reprodutiva da célula está associada à resposta lenta ao reparo após irradiação dos tecidos, enquanto a suscetibilidade à morte celular por apoptose é associada aos tecidos de resposta rápida (Segreto & Segreto, 2000).
Os efeitos biológicos decorrentes das radiações ionizantes podem ser divididos em determinísticos e estocásticos. Os efeitos determinísticos são aqueles conseqüentes à exposição a altas doses de radiação e dependem diretamente desta exposição, como a morte celular (de células malignas submetidas à radioterapia), as queimaduras de pele, a esterilidade ou a ocorrência de cataratas. Os efeitos estocásticos ou aleatórios são aqueles não aparentes e que se manifestam após meses ou anos da exposição à radiação, não permitindo estabelecer claramente uma
relação de "causa e efeito". Estão relacionados a baixas doses de radiação, como aquelas decorrentes de exposições freqüentes às quais os profissionais que trabalham com radiação estão sujeitos. A probabilidade da ocorrência do efeito estocástico é proporcional à dose e os efeitos mais relevantes são mutação e carcinogênese (Biral 2002). Ao contrário dos efeitos determinísticos, é difícil estabelecer com segurança uma relação causal entre o efeito estocástico e a exposição à radiação ionizante, em virtude da grande quantidade de variáveis envolvidas e do longo tempo de latência para o aparecimento de um câncer de origem radiogênica (Brent 1989). Por este motivo, os principais estudos sobre efeitos estocásticos foram realizados a partir da análise das populações submetidas a explosões nucleares, como Hiroshima e Nagasaki (Kato 1971; Schull et al., 1981; Darby et al., 1985; Otake et al., 1991), ou a acidentes nucleares, como Chernobyl (Petridou et al., 1996; Castronovo 1999; Rytomaa 1996). Mesmo assim, é importante observar que as conclusões obtidas nesses estudos referem-se a uma população submetida à exposição aguda de alta dose de radiação ionizante. Neste contexto, também é oportuno lembrar que todos os seres vivos encontram-se permanentemente expostos à radiação natural ou de fundo, conhecida também como "background", que consiste na presença de radiações provenientes de radioisótopos normalmente presentes no meio ambiente e decorrentes da radiação da crosta terrestre e radiação cósmica, entre outras fontes, e que em alguns países industrializados é de cerca de 3 mSv/ano (Biral 2002).
Segundo Okumo (1998), os sintomas comumente observados logo após a exposição à RI do radionuclídeo 137Cs no acidente ocorrido em Goiânia foram: náusea, vômito, diarréia e fadiga, observados cerca de 48 horas depois. Krieger
(2003), relataram que, logo após este período, o radioexposto, pode entrar em uma fase de latência onde os sintomas permanecem inalterados e há um estado aparente de melhora, geralmente dá-se entre 18 e 21 dias. A fase crítica pode surgir logo após de 4 a 6 semanas, e está relacionada a um quadro clínico associado aos sistemas afetados pela RI. A recuperação ou morte depende da dose de radiação recebida, da sensibilidade e do tratamento médico dispensado ao radioexposto (Martins et al., 1997).
O mais importante dos efeitos imediatos das radiações ionizantes após exposição do corpo inteiro a doses relativamente elevadas é a Síndrome Aguda da Radiação (SAR), que corresponde a exposição individual aguda a elementos radioativos capazes de atingir toda a superfície corporal, resultando em necrose celular, hemorragia e infecção. Os sinais e sintomas iniciais da SAR são: náusea, vômito, fadiga e perda de apetite. A SAR é uma doença séria que ocorre quando o indivíduo recebe uma alta dose de radiação por um período curto de tempo. A SAR pode ser observada quando a dose absorvida é elevada, a penetração da radiação é significativa o suficiente para se atingir os órgãos ou quando corpo inteiro ou a maior parte dele recebe uma dose elevada por um período curto de tempo. Normalmente as pessoas com SAR apresentam danos na pele, que se parece com queimaduras por exposição à radiação ultravioleta, podendo ocorrer alopecia. A chance de sobrevivência de uma pessoa com SAR diminui proporcionalmente ao aumento da dose absorvida. O óbito, na maioria dos casos, ocorre devido à destruição da medula óssea, que resulta em infecções, hemorragia interna, depressão medular, anemia, trombocitopenia e leucopenia CDC (2005). Segundo Valverde (1988), 14
radioexpostos à RI de 137Cs em Goiânia apresentaram depressão medular e sinais clássicos da SAR.
Doses da ordem de 100 Grays produzem falência do sistema nervoso central observando-se desorientação espaço-temporal, perda de coordenação motora, distúrbios respiratórios, convulsões, coma e morte em algumas horas após a exposição ou no máximo um ou dois subsequentes. Quando a dose absorvida numa exposição de corpo inteiro é de dezenas de Grays, observa-se a Síndrome Gastrintestinal (SG), caracterizada por náuseas, vômito, perda de apetite, diarréia intensa e apatia. Em seguida surge desidratação, perda de peso e infecções graves, seguido de óbito em poucos dias mais tarde. Doses da ordem de alguns Grays acarretam a Síndrome Hematopoiética (SH), decorrente da inativação das células sanguíneas (hemácias, leucócitos e plaquetas) e, principalmente, dos tecidos responsáveis pela produção dessas células (medula óssea). Para doses inferiores a 10 Grays, as possibilidades de uma assistência médica eficiente são maiores. As radiações, como diversos agentes químicos também têm efeito teratogênico, isto é, provocam alterações significativas no desenvolvimento de mamíferos irradiados durante a gestação (UNSCEAR 1988; Farina et al., 1991; Brandão et al., 1991).
Para a gestante, efeitos biológicos são idênticos aos sofridos por uma mulher que não esteja grávida. Por outro lado, os efeitos biológicos decorrentes da exposição à radiação ionizante pelo feto merecem destaque e podem ser divididos em quatro categorias: a) óbito intra-uterino; b) malformações; c) distúrbios do crescimento e desenvolvimento; d) efeitos mutagênicos e carcinogênicos (Brent 1989; Paula & Medeiros 2001).
A ocorrência e efeitos no concepto depende da dose de radiação absorvida e da idade gestacional. Geralmente, baixas doses de radiação absorvida podem provocar dano celular transitório e passível de ser reparado pelo próprio organismo. Por outro lado, altas doses de radiação podem interromper o desenvolvimento e a maturação celular, provocando a morte fetal ou malformações (Brent 1989; Paula & Medeiros, 2001).
1.4. O acidente radioativo com 137Cs em Goiânia (Brasil)
1.4.1. Histórico
Nos meses finais do ano de 1985, um instituto privado de radioterapia, o Instituto Goiano de Radioterapia (IGR) localizado em Goiânia (Brasil) mudou-se de endereço, deixando no local, uma unidade de teleterapia contendo 137Cs. A fonte, fabricada em 1971, continha 28 gramas do sal cloreto de 137Cs e 63 gramas de aglutinante, perfazendo uma massa total de 91 gramas de material radioativo com densidade de 3 g/cm3 e uma atividade de 2.000 Ci (1 curie = 3.7 x 1010 photons/seg de radiação gama) (Roberts 1987) .
A estrutura física, das premissas do IGR foi em parte demolida (Figura 1), sendo deixada no seu interior uma unidade de teleterapia contendo 137Cs, totalmente privada de segurança. Duas pessoas, sem autorização, entraram no local e, provavelmente, no dia 13 de setembro de 1987, sem conhecimento acerca do risco associado à manipulação de uma unidade de teleterapia, mas pensando que a peça metálica poderia ter algum valor, removeram o equipamento do local. O cabeçote da unidade desmontada foi levado para residência privada. Em 13 de setembro, de
1987, quando da ruptura da blindagem, a fonte apresentava uma atividade radioativa de 1.375 Ci., 19,26 gramas de cloreto de 137Cs e atividade específica de 15,11 Ci/g (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
A
B
FIGURA 1. Imagem fotográfica do antigo Instituto de Radioterapia abandonado,
de onde a unidade de teleterapia contendo 137Cs, foi retirada. (A) - Visão geral da área demolida. (B) - Detalhe, mostrando a precariedade da segurança no local. Imagens do acervo da SuLeide, reprodução autorizada (Anexo III), (c.1987).
Em casa, sem nenhuma proteção, os indivíduos desmontaram o cabeçote do equipamento de teleterapia que continha a fonte radioativa. Na Rua 75, no local de desmonte, o cilindro contendo partículas radioativas de 137Cs foi removido. A partir do desmonte, houve a liberação de fragmentos de cloreto de césio, sal altamente solúvel e de rápida dispersão. Aproximadamente 90% (17g) gramas do conteúdo total da fonte de 137Cs, foram efetivamente liberados para o ambiente. Naquele momento começava a contaminação ambiental, bem como a contaminação externa e interna de diversas pessoas. Tinha início um dos maiores acidentes radiológicos já ocorridos (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
Após o desmonte do equipamento, incluindo o cilindro rotatório com a fonte radioativa, a mesma foi vendida, no dia 18 de setembro de 1987, ao responsável por um estabelecimento de comércio de ferro-velho (figura 2), Na noite daquele mesmo dia, o dono do ferro-velho observou que o conteúdo do cilindro emitia um brilho azul no escuro. Fragmentos da fonte radioativa foram distribuídos a várias famílias, sendo esta a causa subjacente das exposições e contaminações individuais. No lapso de cinco dias, algumas pessoas começaram a apresentar sintomas gastrintestinais em decorrência da exposição à radiação ionizante (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
FIGURA 2. Imagem fotográfica do ferro-velho, local que recebeu fragmentos da
unidade de teleterapia contendo 137Cs. Imagem do acervo da SuLeide (c.1987). Reprodução autorizada.
Os sintomas apresentados pelos radioexpostos não foram inicialmente reconhecidos como conseqüência de exposição à RI. Contudo, no dia 28 de setembro de 1987, uma das pessoas irradiadas conectou os sintomas com a fonte radioativa e encaminhou os remanescentes da mesma ao Departamento de Vigilância Sanitária do município de Goiânia. Essa ação resultou na descoberta do acidente (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
Após a descoberta do acidente, iniciaram-se as providências emergenciais para conter a exposição de indivíduos à radiação ionizante do 137Cs. A população foi monitorada, a dimensão do acidente avaliada, e duas áreas foram isoladas e evacuadas. As autoridades iniciaram as providências necessárias para minimizar o impacto e o risco de exposição da população geral. Nos dias que se seguiram, outros locais com significante contaminação foram identificados e os residentes evacuados. Os focos principais de contaminação na cidade incluiram: no 68 da Rua 57 (Setor Aeroporto), o no 68 da Rua 63 (Setor Aeroporto), as Ruas 26-A e
15 (Setor Aeroporto), a quadra Q e lotes 18 e 04 da Rua 06 (Setor Aeroviário), a quadra 70-A e lote 26-B da Rua 17-A (Setor Aeroporto), o no 792 da Rua 16-A no Setor Aeroporto (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988). A Figura 3 contem um mapa ilustrativo dos diversos focos de atividade radioativa em Goiânia, após o acidente com 137Cs.
FIGURA 3. Mapa da situação municipal de Goiânia por bairros. O número (1)
indica a localização inicial da fonte na região central da cidade e os símbolos vermelhos indicam os oito focos primários, todos situados próximo à fonte radioativa. Os símbolos em azul indicam os focos secundários das regiões contaminadas pelo 137Cs. No total foram contaminados aproximadamente 2000 m2 de área na cidade de Goiânia. Imagem do acervo da SuLeide (c.1987). Reprodução autorizada.
Na madrugada do dia 30 de setembro de 1987 chegaram a Goiânia os técnicos do Departamento de Instalações Nucleares, do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD) e do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), ambos da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). Participaram ainda das ações iniciais para controlar e conter o acidente, profissionais médicos da Nuclebrás, Furnas Centrais Elétricas e da própria CNEN. Na primeira semana de outubro
chegaram profissionais de outros paises. Na ocasião a CNEN, monitorou 112.000 pessoas. As vítimas de maior gravidade foram internadas de imediato em alguns hospitais da cidade. Posteriormente, a equipe decidiu reuní-las no HGG (Hospital Geral de Goiânia). As pessoas irradiadas ficaram na FEBEM (Fundação Estadual do Bem Estar do Menor) e no Estádio Olímpico (Figura 4), onde foram submetidas a testes com detectores de radiação (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
FIGURA 4. Imagem do Estádio Olímpico, em Goiânia, local onde pessoas sob
suspeita de irradiação e contaminação foram temporariamente abrigadas. No local as pessoas eram monitoradas com detectores de radiação, para se identificar potenciais contaminações individuais com o radionuclídeo. Fotografia do acervo da SuLeide (c.1987). Reprodução autorizada.
Do total de pessoas monitoradas 249 foram encontradas com algum grau de contaminação interna ou externa. Desse grupo, 129 foram prontamente descontaminadas e liberadas ao convívio social, uma vez que apresentaram contaminação externa apenas. Outras 120 pessoas apresentaram contaminação externa e interna, sendo que 21 foram hospitalizadas e 4 foram a óbito pela Síndrome Aguda da Radiação. As 116 pessoas que sobreviveram à fase aguda do
acidente foram distribuídas em grupos I e II de acompanhamento, conforme perfil de exposição e/ou contaminação (Brandão et al., 1991; Oliveira et al., 1991; Roberts 1987).
Para acompanhar os procedimentos de descontaminação de ambientes e pessoas e para promover o bem-estar social e cuidar da saúde dos radioacidentados, foi criada a Fundação Leide das Neves (Figura 5), em 11 de fevereiro de 1988, criada pelo decreto 2.846, de 19 de outubro de 1987, Lei nº 10.339, Diário Oficial - DOE nº 15.376, de 15/12/87, e Decreto de regulamentação nº 2.897, de 11/02/88, DOE nº 417, de 18/02/88 (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
FIGURA 5. Imagem fotográfica do prédio da Fundação Leide das Neves
Ferreira, criada para assistir aos radioacidentados e promover o bem estar social, após o acidente radiológico de Goiânia. Fotografia do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada.
A Fundação foi nomeada em homenagem a uma criança, fatalmente exposta à RI de 137Cs. Posteriormente foi transformada na Superintendência Leide das Neves Ferreira (SuLeide), de acordo com a Lei nº 13.530, de 11/11/99 - Diário Oficial nº 18.302, de 12/11/99. A sede, o foro e as finalidades foram mantidos. Neste
estudo, independentemente do ano a que se referir, utilizou-se a denominação da instituição - SuLeide.
Diante de uma situação de tal gravidade, tornou-se difícil a previsão das conseqüências do acidente, exigindo providências imediatas na proteção do grupo humano envolvido, no registro sistemático das ocorrências e na avaliação científica dos eventos decorrentes da exposição acidental da população. Para assistir as famílias expostas foi elaborado um protocolo amplo para incorporar o acompanhamento a longo prazo do conjunto dos casos, sob a jurisdição da SuLeide (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
Os radioexpostos recebem acompanhamento médico, odontológico, psicológico e social, prestados pelo Estado, sob responsabilidade da SuLeide. Cerca de 615 pessoas foram divididas em quatro grupos. Os critérios adotados para inclusão dos indivíduos nos grupos seguiram as diretrizes apontadas pela Nuclear Regulatory Comission e Energy Research and Developement Administration, dos Estados Unidos da América, para doses significativas de radiação ionizante segundo o nível de comprometimento orgânico (Goiás/Dossiê 1988). Ficaram assim compostos os grupos (Tabela I):
TABELA 1. Definição dos grupos I, II, III e IV tendo como base doses significativas de radiação
ionizante segundo a Nuclear Regulatory Comission e Energy Research and Developement Administration, que constituíram as categorias acompanhadas pela SuLeide, desde o acidente com 137Cs em 1987.
Tipos Composição Grupo I Pacientes com radiodermites e/ou dosimetria de corpo inteiro > 0,20 Gy e/ou
atividade corporal equivalente a 50 µCi. Para este grupo, o protocolo médico previu consultas médicas mensais até o primeiro ano pós-acidente. Atualmente, as consultas são realizadas semestralmente, salvo necessidades específicas. A cada visita de acompanhamentos são realizados exames além de inúmeros exames laboratoriais de rotina, mielograma, biópsia de medula, espermograma, fundo de olho, tomografia, etc. O grupo contém 54 pessoas.
Grupo II. Familiares ou contactantes diretos das vítimas, sem radiodermites e/ou dosimetria de corpo inteiro < ou = 0,20 Gy e/ou atividade corporal equivalente a < 50 µCi. Este grupo contém 44 pessoas. O protocolo médico destes pacientes determinava consultas clínicas a cada 4 meses, exames laboratoriais de rotina e outros, de acordo com indicação da comissão médica.
Grupo III. Profissionais que lidaram com material contaminado ou com pacientes irradiados ou contaminados e a população vizinha dos locais de foco. Para estas pessoas, a consulta médica é anual. Os exames laboratoriais de rotina e outros necessários são prescritos pela comissão médica. O grupo contém 517 pessoas.
Grupo IV Segundo a Portaria 060/2005 GAB/SES (Anexo IV), para fins de reconhecimento de novos radioacidentados pela junta médica, criada nos termos da lei nº 15.071 de 29/12/2004 prevalecem os critérios estabelecidos na oficina de trabalho realizada em 01 e 02 de junho de 2004. As pessoas que fazem parte do grupo III da SuLeide ou quaisquer outras pessoas que postulem a qualidade de radioacidentados, para serem reconhecidas como vítimas, deverão passar obrigatoriamente pela junta médica oficial e satisfazer os critérios para inclusão definidos na oficina de trabalho de 01 e 02 de junho de 2004, Portaria 060/2005GAB/SES.
A SuLeide, instituição encarregada de zelar pelo acervo de informações relativas ao acidente, oferecer assistência bio-psico-social aos radioacidentados, realizar estudos epidemiológicos, capacitar pessoal técnico, articular e coordenar intercâmbios científicos, promover a divulgação de conhecimentos tecnológicos e a edição de publicações técnicas e científicas, atuou com o apoio de uma equipe multiprofissional e cumpriu satisfatoriamente suas tarefas (Helou & Costa 1995).
1.4.2. O acidente radioativo e o meio ambiente
Os técnicos da CNEN, após a descoberta do acidente, utilizando tapumes, isolaram 5 residências na Rua 57, região central da cidade de Goiânia. Destes locais foram removidos mobiliários e objetos contaminados. Para descontaminação do ambiente foram usadas misturas de ácido com alúmen e azul-da-prússia, combinando-os com a ação mecânica, escovas manuais ou elétricas e, as vezes, lixadeiras. Junto à argila foram aplicadas soluções ácidas de alúmen. Cerca de 99% do solo mais contaminada estava disposta em camadas superficiais. Estes solos foram retirados e substituídos por solo limpo ou concreto (Figura 6-A, 6-B e 6-C) (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
As altas taxas de radiação obrigavam os técnicos a permanecer no local por alguns segundos apenas. Animais, que tiveram contato com os locais e as pessoas contaminadas, foram identificados e sacrificados. A contaminação de plantas, verduras, ervas, raízes e frutos ficou circunscrita a um raio de 50 metros de alguns dos principais focos de contaminação. Os vegetais foram arrancados e o solo contaminado foi escavado e coberto com concreto (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
A
B
C
FIGURA 6. Imagem fotográfica de entulhos gerados a partir do
processo de demolição residencial na Rua 57 em Goiânia. (A) - Visão dos entulhos gerados a partir do processo de demolição. (B) - Retirada do solo das regiões contaminadas pelo 137Cs em Goiânia. (C) - Transporte dos entulhos contaminados em Goiânia até o depósito em Abadia de Goiás. Fotografia do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada.
Através da rede de águas pluviais e de esgotos, influenciada pela pluviosidade, que de acordo com o Ministério da Ciência e Tecnologia (2005), próxima à média histórica climática , é de 1487,2 mm em Goiânia no período de Setembro à Janeiro, o 137Cs poderia ter atingido parte do curso d`água dos córregos Capim Puba e Botafogo, do ribeirão Anicuns e do rio Meia Ponte. Porém, o radionuclídeo não foi detectado na água de nenhum dos mananciais hídricos investigados. Peixes coletados no mês de novembro de 1987, no rio Meia Ponte, a jusante da represa Jaó, tiveram uma concentração de 200 Bq/Kg, estando próprios para o consumo. A água que abastece a cidade de Goiânia não foi afetada pelo acidente (IAEA 1988; Goiás/Dossiê 1988).
1.4.3. Os rejeitos radioativos de Goiânia
Um depósito de rejeitos tem por função manter segregadas substâncias tóxicas ou agressivas por longo tempo, possibilitando a sua degradação, de maneira tal que ao retornar a biosfera não provoque risco à saúde do ambiente e dos seres vivos. Para se blindar a energia radioativa pode-se interpor uma distância adequada entre a fonte radioativa e as populações, empregando-se materiais densos e espessos como ferro e chumbo. Para rejeitos, utiliza-se concreto, rochas, solo ou argila (Candotti 1988).
Numa área de 1,6 milhão de m², foi construído o repositório permanente com 186.000 m². O local escolhido encontram-se no município de Abadia de Goiás/GO e é mantido pelo Centro Regional de Ciências Nucleares do Centro -Oeste/Governo Federal (CRCN-CO/CNEN). Os rejeitos radioativos estão acondicionados sob a forma de 13,4 toneladas de lixo, armazenados em cerca de
1200 caixas, 2.900 tambores e 14 containeres. Os rejeitos deverão ficar acondicionados no repositório por pelo menos 180 anos (Figura 7) (Goiás/Dossiê 1988).
A
C
FIGURA 7. Imagem fotográfica dos entulhos no depósito em Abadia de Goiás.
(A) - Local onde foi construído o depósito em Abadia de Goiás. (B) e (C) - Acomodação dos entulhos no depósito em Abadia de Goiás. Fotografias do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada.
1.4.4. Efeitos na saúde humana em decorrência do acidente
Os efeitos sobre a saúde dos expostos à RI de 137Cs foram diversos e dependentes diretamente da dose absorvida. Segundo Martins et al., (1987), após algumas horas da exposição a RI de 137Cs as pessoas começaram a apresentar sintomas de acordo com a quantidade da dose absorvida. Pessoas com um menor grau de exposição à RI apresentaram inicialmente náusea, seguida de tontura, vômitos e diarréia. Em outras observou-se alopécia e mudança na textura da pele. Segundo Castro & Miranda (1996) um radioacidentado apresentou múltiplas lesões hemorrágicas em toda a superfície corporal, órgãos internos com alterações em sua tonalidade, volume e consistência. Necrose foi constatada nas que interagiram diretamente com o radionuclídeo. No tecido pulmonar e pâncreas foram observadas áreas com hemorragia difusa.
Gomes (1988) e Okumo (1998) relataram, além dos efeitos globais da exposição, danos localizados, conforme o órgão exposto: radiodermite, epilação,
lesão de vasos de pequeno e médio calibres com vasodilatação e desenvolvimento de processos trombóticos. O aparelho gastrintestinal, epitélios da boca e das partes superiores do tubo digestivo apresentaram-se lesados em alguns indivíduos, além de lesões nas vilosidades intestinais, ulcerações na mucosa de revestimento da bexiga e eventuais infecções.
Castro et al., (2003), relataram em seu estudo que o monitoramento odontológico dos expostos à RI de 137Cs revelou presença de Candidíase. Foram identificados dois tipos: a Candidíase pseudomembranosa e a Candidíase crônica ativa. Outras manifestações como o aparecimento de petéquias, também foi observado. Castro & Miranda (1996) não detectaram um aumento na incidência de cáries e doenças periodontais, porém foi observada uma hipersensibilidade dentária ao calor e ao frio.
Para da Cruz et al., (1996; 1997), os efeitos estocásticos da exposição à RI de 137Cs para os radioexpostos resultaram no aumento do risco relativo da ocorrência de problemas genéticos. O estudo de Leitão & Gomes (1994) relatou a importância de uma modificação na estrutura da molécula de DNA em decorrência da transferência direta da energia presente na RI de 137Cs. A Oncogênese parece ser o dano mais freqüentemente associado à exposição humana à RI (Leitão & Gomes, 1994; Sudprasert et al., 2006).
Os indivíduos expostos a doses menores de 137Cs apresentaram lesões que ocorreram após um período de latência variável e com sintomas evidentes. Na reparação tecidual formaram-se cicatrizes evidentes com tecido atrófico, fino e inelástico, com aspecto poiquilidérmico, com hiperpigmentação e acromia em confete, telangectasia, áreas de alopecia, xerose espontânea intensa e exposição de
tecido necrótico subjacente (Brandão et al., 1991). Radiolesões típicas podem ser observadas na Figura 8.
FIGURA 8. Radiolesões típicas. Radiolesão na região palmar da mão esquerda
induzida por radiação ionizante em paciente exposto acidentalmente à radiação gamma de 137Cs. Fotografias do acervo da SuLeide (c. 1987). Reprodução autorizada.
Um outro aspecto importante, abordado por Gomes (1988), frente à exposição individual a RI é a radiosensibilidade das células do organismo humano. As células apresentam níveis variáveis de sensibilidade às RI, dependente da freqüência e da velocidade de suas divisões celulares, células com maior atividade de ciclo celular são mais radiosensíveis.
Quando a dose absorvida pelo indivíduo é de apenas alguns Grays, o mesmo pode apresentar, segundo Akiyama (1995), e Kusunoki et al., (1998), Síndrome Hematopoiética pela inativação das células associadas ao tecido sanguíneo. O número de linfócitos circulantes reduz-se intensamente e a diminuição no quantitativo de plaquetas torna-se um pré-requisito para hemorragias (Kusunoki et al., 2002).
1.5. Efeitos da exposição radioativa no sistema imune
O principal tecido hematopoiético dos mamíferos é a medula óssea, responsável pela produção de eritrócitos, plaquetas, leucócitos polimorfonucleares e mononucleares. Os linfócitos são formados na medula óssea e apenas secundariamente surgem nos órgãos linfóides. Estudos de transplante de medula tem demonstrado que os linfócitos originários da medula são capazes de repopular o timo, o baço e os linfonodos. Posteriormente, eles populam o sangue e a linfa, são disseminados pelos tecidos conjuntivos do corpo e infiltram-se na maioria dos epitélios (Abbas et al., 2003).
Os linfócitos são células responsáveis pela modulação da resposta imunológica adquirida, apresentam-se por critérios morfológicos e imunofenótipos divididos em três populações: linfócitos T, constituídos por duas subpopulações, linfócitos T que expressão os marcadores de diferenciação CD3 e CD4 e os linfócitos T que expressam os marcadores de diferenciação CD3 e CD8; linfócitos B que expressam os marcadores CD19 e CD5 e linfócitos NK que expressam CD56 e CD3. Os vários tipos de linfócitos circulantes são células pequenas, esféricas e com diâmetro médio variando de 4 a 8 micrômetros e representam o segundo tipo mais abundante de leucócitos no sangue periférico, constituindo de 20 a 30%, ou em valores absolutos de 1000 a 4.800 linfócitos para cada 7400 leucócitos encontrados em média por microlitro de sangue periférico. As proporções das populações linfocitárias no sangue periférico, em média, são de 50 a 60% de linfócitos TCD4, de 20 a 25% de linfócitos TCD8, de 10 a 15% de linfócitos B e ~10% de células NK (Abbas et al., 2003).
No homem, para os linfócitos circulantes, o tempo médio de vida, caracterizado pelo período intermitótico, foi estimado em 4,4 anos, podendo exceder 20 anos para alguns linfócitos. Por outro lado algumas células foram caracterizadas como de vida curta, por terem apresentado uma duração de aproximadamente 3 dias (Wintrobe 1974). Para Guyton (1991), os linfócitos possuem tempo de vida que variam de meses ou mesmo de anos, dependente das necessidades do corpo para cada célula em particular. A conclusão do tempo de vida tão variável para os linfócitos relatados na literatura, foi baseada nas observações de populações inteiras de linfócitos.
Os efeitos da RI no SI do indivíduo podem trazer implicações para saúde a longo prazo, principalmente no que diz respeito a distribuição das subpopulações de linfócitos circulantes (Tawn et al., 2004).
Segundo Ramalho (1993), linfócitos contendo aberrações cromossômicas instáveis continuam a existir na circulação periférica por muitos anos após irradiação. Os sobreviventes das bombas atômicas de Hiroshima e Nagasaki, um exemplo clássico, nos quais observou-se uma freqüência de aberrações estáveis e instáveis aumentada em linfócitos, mesmo anos após a exposição à radiação ionizante (Awa 1990).
Estudos mostrando alterações no SI em decorrência da exposição à RI foram realizados por Awa (1975), Akiyama (1995) e Kusunoki et al., (1998; 2002). Os autores avaliaram os sobreviventes dos bombardeios no Japão, particularmente na suas capacidades de resposta mediadas por células T. Os resultados apontaram redução no número de células T CD4+. Segundo Keever et al., (1988), nenhuma mudança no número de células NK foi observado nos indivíduos expostos à RI no
Japão. Hayashi et al., (2003) observaram uma redução no nível de respostas inflamatórias produzindo um aumento na proteína C reativa (PCR) e na IL-6. Segundo Kusunoki et al., (2002), quadros de depressão do SI em pacientes submetidos à radioterapia foram observados após exposição a elevadas doses de RI.
Wong et al., (1993) sugeriram que o aumento de incidência de mortalidade não-cancerígena reportada para sobreviventes da bomba atômica deve ser devido, pelo menos em parte, ao comprometimento do SI e em particular, pelo enfraquecimento da imunidade mediada pelas células T. Kusunoki et al., (1999), relatou em seu estudo, o decréscimo nas proporções de células T helper em amostras de sangue periférico de Japoneses com infarto do miocárdio e que haviam sobrevivido ao ataque com a bomba atômica no Japão.
1.6. Outras experiências
No dia 28 de março de 1979, próximo a Harrisburg, na Pensilvânia, ocorreu o pior acidente nuclear dos Estados Unidos da América. O reator da unidade 2 da Usina Nuclear de Three Mile Island explodiu por causa de falhas no equipamento e no procedimento operacional. A falha do equipamento consistiu de perda gradual de água de resfriamento no núcleo do reator, resultando em fusão parcial das varetas de elemeto-combustível e urânio. Por sorte não houve vítimas (IAEA 2005).
O acidente da estação nuclear de Chernobyl ocorreu na manhã de 26 de abril de 1986, como resultado de uma série de falhas de engenharia e controle incorrendo em um superaquecimento do reator número 4 da Usina Nuclear de Chernobyl. Devido ao superaquecimento houve uma explosão que deslocou a tampa
do reator, de duas mil toneladas, lançando na atmosfera uma nuvem contendo isótopos radioativos. A nuvem radioativa subiu até cerca de 5 km de altitude e se alastrou por vários países da Europa, causando poluição ambiental. Uma grande quantidade de RI foi descarregada na atmosfera. Os radioisótopos responsáveis pela liberação da maior quantidade de RI foram o 131I e o 137Cs. A Ucrânia, Bielorússia e oeste da Rússia foram atingidas por uma precipitação radioativa de mais de 50 toneladas. As autoridades informaram na época que 31 pessoas foram a óbito, 200 ficaram feridas e 135 mil habitantes próximos à usina tiveram de abandonar suas casas (IAEA 2002).
1.7. História e aplicações da citometria de fluxo na avaliação do sistema imune Segundo Shapiro (1985), o primeiro contador celular automático foi desenvolvido em 1934, e consistia de um tubo capilar por onde se faziam passar células coradas. O capilar era montado sob um microscópio óptico com uma objetiva sobre a qual havia um detector fotoelétrico responsável por registrar a passagem das células de acordo com a mudança da luz que recebia.
Um importante avanço para o desenvolvimento da citometria de fluxo (CF) ocorreu em 1953 com a invenção da câmara de fluxo. Neste mesmo ano também ocorreu a descrição do primeiro contador diferencial hematológico (Bertho et al., 2000). Segundo Bertho et al. (2000), em 1965, foram acrescidos dois avanços na citometria, uso da espectrofotometria (luz absorvida) para quantificar DNA e a medida multiparamétrica de luz dispersada. Posteriormente foi desenvolvido um sorter pneumático e, com o tempo, foi-se introduzindo o emprego de substâncias fluorescentes que permitiam um menor sinal/ruído do que os corantes e absorção.
A citometria de fluxo é particularmente importante para investigações na área biomédica já que ela permite avaliações qualitativas e quantitativas das células e de seus constituintes. Tais aplicações podem ser exemplificadas através da identificação de antígenos celulares mediante técnicas de imunofluorescência, estudo do DNA e fases do ciclo celular. Na Biomedicina, os objetivos estão relacionados à Hematologia, na qual a CF tornou-se uma ferramenta importante para a contagem celular, fórmula leucocitária, análise da medula óssea. Na Farmacologia, o uso de CF permite o estudo de cinética celular e resistência a drogas. Na Microbiologia sua utilidade se dá no diagnóstico bacteriano e viral e na sensibilidade a antibióticos. Na Genética a CF é aplicada na realização do cariótipo, no diagnóstico de doenças durante o pré-natal e transplantes. E na Imunologia a CF aplica-se através da avaliação de populações e subpopulações linfocitárias, tipagem tissular, estimulação linfocitária e apoptose (Bauer et al., 1993).
2. JUSTIFICATIVA
As populações linfocitárias NK, T, B e suas subpopulações estão intrinsecamente envolvidas com a imunidade natural e adquirida respectivamente, bem como na imunidade celular e imunidade humoral.
O ciclo celular dos linfócitos e a existência de populações linfocitárias como os linfócitos T de memória e os linfócitos T regulatórios, associados a ciclos de vida mais longos, possibilitam avaliações acerca de possíveis mudanças frente à radiossensibilidade elevada dos mesmos.
Estudos evidenciam alterações na expressão, função e proporção de linfócitos em experiências lamentáveis como os bombardeios em Hiroshima e Nagasaki, e os acidentes em Chernobyl e Goiânia.
O acidente radiológico com 137Cs, em equidade às outras experiências, apesar do monitoramento médico, psicológico, social, odontológico, laboratorial e genético dos radioexpostos ao 137Cs, carece de elucidação sobre a interação do sistema SI com a radiação ionizante.
O contexto acima, consolida a justificativa deste estudo, que foi realizado para avaliar as proporções de células T, B, NK e NK/T a partir de amostras doadas por 13 indivíduos radioexpostos, pertencentes aos grupos I e II, segundo o protocolo geral da SuLeide. Os resultados desta avaliação proposta contribuíram para a caracterização imunológica de radioexpostos, promovendo divulgação das informações às famílias e aos profissionais de saúde que as assitem.
3. OBJETIVOS
3.1. Geral Avaliar o perfil imunológico, a partir das proporções de células T, B, NK e NK/T de 13 indivíduos expostos à (RI) de 137Cs, com doses absorvidas variando de 0,1 a 1,5 Gray.
3.2. Específicos Determinar o número e a freqüência percentual de linfócitos T totais e subpopulações (CD3+CD4+, CD3+CD8+).
Determinar o número e a freqüência percentual de linfócitos B (CD19+CD5+, CD19+CD5-).
Determinar o número e a freqüência percentual de linfócitos NK (CD56+CD3-) e linfócitos NK/T (CD56+CD3+).
Calcular a razão CD3+CD4+/ CD3+CD8+.
