Efeitos Crónicos da Radiação

Efeitos Crónicos da Radiação

Maria Filomena Botelho

Acção das radiações

Síndroma aguda das radiações

****

*

**

*

Contaminação externa

‘

‘

‘

‘‘

‘

‘

Contaminação interna

Epidemiologia

„ A radiação é carcinogénica (induz tumores)

„ 1902 - primeiro caso documentado de carcinoma induzido pela radiação „ Logo após a descoberta dos raios-X

„centenas de casos de cancros da pele induzidos pela radiação no trabalhadores

radiológicos

„a radiação causa outros tipos de cancros

„ Radiação em altas doses em grandes débitos é carcinogénica

„diferente das baixas doses associadas às exposições ocupacionais

„aparecimento de cancros - predominantemente através de experiência animal e de

estudos estatísticos de grupos populacionais humanos

„os riscos de exposição a baixos níveis de radiação são pequenos, mas

desconhecidos

„ Taxa de incidência para o cancro induzido pela radiação

„determinada pela diferença entre as ocorrências esperadas num grupo de controlo

(a população em geral) com as ocorrências num grupo experimental (população irradiada)

„os factores de risco são calculados para o grupo experimental

Epidemiologia - Limitações

„

Faltam os grupos de controlo experimentais para muitos cancros

conhecidos

„

Períodos de observação insuficientes

„ não permitem uma completa demonstração dos cancros com longos

períodos latentes

„

Uso de grupos de controlo impróprios

„

Registos de saúde deficientes ou impróprios

Exposição crónica a radiação ionizante

Exposições consequentes às detonação das bombas atómicas e Fallout

- Sobreviventes - Gerações seguintes

Exposições ocupacionais

1. Pintores dos mostradores de relógios com rádio (1920s) 2. Mineiros das minas de urânio

3. Trabalhadores dos estaleiros nucleares

4. Trabalhadores do processamento e enriquecimento do urânio 5. Participação em testes com armas nucleares

6. Trabalhadores da construção

7. Trabalhadores da produção de isótopos 8. Pessoal dos reactores nucleares 9. Pessoal da aviação civil e astronautas

10. Trabalhadores da indústria de fertilizantes fosfatados 11. Investigadores científicos

12. Pessoal médico que trabalha com radiação diagnóstica e terapêutica

Exposições de origem médica

1. Tratamentos para a tinea capitis

2. Tratamento da espondilite ancilopoiética com raios-X 3. Diagnóstico pré-natal com raios-X

4. Terapia com raios-X para a hiperplasia do timo

5. Pneumotóraxes terapêuticos para a tuberculose guiados por fluoroscopia 6. Torotrast [material de contraste radiológico usado em angiografia

(1925-1945)]

7. Tratamento das doenças neoplásicas (cancro da mama, tumor de Wilms, cancro do colo do útero, leucemia)

Estudos epidemiológicos de

áreas com alta radiação de fundo

Exposição crónica a radiação ionizante

TAC

Radiografia

PET

„

A radiação ionizante é capaz de causar lesão que se não

manisfesta durante anos ou mesmo décadas

„

Muitos dos efeitos biológicos que são induzidos pela

radiação foram descobertos pouco tempo após a

exposição

„

Cancros induzidos por radiação incluem

„

leucemia

„

carcinoma da pele

„

cancro da tiroide

„

cancro da mama

„

osteossarcoma

„

cancro do pulmão

Leucemias

„

Primeira com certeza induzida pela radiação - 1911

„

A radiação foi associada com leucemia em estudos de

grupos de populações adultas

„

sobreviventes das bombas atómicas

„

doentes com espondilite ancilopoiética - tratados com radiação

„

radiologistas

Hiroshima e Nagasaki

„

Dados provenientes dos sobreviventes da bomba atómica de

Hiroshima e Nagasaki demonstram

„ marcado aumento da incidência de leucemia quando comparamos as

populações expostas com as não expostas

„ De 1950 - 1956, mais 64 casos para além dos 117 novos casos de

leucemia foram associados com a radiação

„ Em Hiroshimaforam observados 61 mortes por leucemias em

comparação com os 12 casos da incidência esperada

„ Em Nagasakiforam observadas 20 mortes por leucemia em contraste

com a incidência esperada de 7

5,08 12 61 esperados casos observados casos relativo Risco = = = 2,85 7 20 esperados casos observados casos relativo Risco = = =

Diferenças entre Hiroshima e Nagasaki

„

Risco relativo

„ Hiroshima= 5,08 „ Nagasaki= 2,86 „

Doses

„ Hiroshima= doses mais baixa de 20 a 50 rads

„

Estas diferenças de incidência são atribuídas aos diferentes tipos de

radiação a que cada cidade foi exposta

„ Hiroshima- aproximadamente metade da dose foi de raios-X e a

outra metade foi de neutrões

„ Nagasaki- aproximadamente 90% da dose de foi de raios-X

Os neutrões têm uma RBE

mais alta do que os raios-X

são biologicamente mais lesivos

Espondilite ancilopoiética

Entre 1935 – 1944 cerca de 15 000 doentes foram tratados

com radiação (UK)

Uma dose fraccionada – a dose é dada em pequenas quantidades durante um determinado período de tempo

pélvis e coluna ~ 100 - 2 000 R 7 1 7 relativo Risco = =

Estes doentes receberam - doses agudas - doses fraccionadas

Estudo de follow up de 2 anos Casos de leucemia documentados = 7 Casos de leucemia esperados = 1

Doentes que receberam doses maiores que 2 000 R Houve um aumento da incidência de leucemia de mais de 100%

Radiologistas

„

Radiologistas iniciais

„

Estudo nos USA - 425 radiologistas que morreram entre 1948 e

1961

„ incidência de 12 casos de leucemia „ incidência esperada de 4

„

Estudo britânico - população de radiologistas que praticaram clínica

depois de 1921

„ demonstrou não haver excesso de leucemias

„ Este estudo é significativo, pois contradiz o estudo americano

„

Actualmente

„

USA

„ incidência de leucemia não é tão elevada como em outras

especialidades

„ não há evidência de leucemia induzida pelas radiações nos estudos nos

técnicos de radiologia

Radiologistas

„

Incidência de leucemia nos USA

„ baixa

„ aproximadamente 70/10 000 „ considerada uma doença rara

„

A leucemia é um dos cancros dependentes da radiação mais

frequentes

„

É responsável por cerca de 1/6 das mortes devidas a

radiocarcinogénese

„

A leucemia pode ser

„ aguda - rápida e severa „ crónica - lenta e progressiva „ linfóide - tecido linfóide „ mielóide - na medula

Populações humanas e animais irradiadas experimentalmente mostram aumento de

todas as formas de leucemia (excepto da leucemia linfocítica crónica)

Idade

„ A idade na altura da irradiação influencia a incidência de leucemia „ A incidência e o risco interno de leucemia induzida pela radiação

„ diminui com a idade

„ A leucemia induzida pela radiação julga-se que tem uma

„ relação linear „ sem limiar

„ período latente de 4 a 7 anos „ período de risco de 15 a 20 anos

„ A Comissão BEIR (Biological Effects of Ionizing Radiations Committee) sugere

um risco relativo, uma relação dose–resposta não linear para a leucemia

„ Ele estima o excesso de risco durante a vida de ser 10/10 000 (0,1%) após uma

exposição de 10 rads (0,1 Gy)

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 5 10 15 20 25 Inci dê nci a d e l e uc e m ia Idade < 15 15-29 30-44 > 45

Tempo depois exposição

Efeitos celulares

efeitos estocásticos

efeitos determinísticos

com limiar sem limiar

podem aparecer a partir de lesão de uma/várias células podem aparecer a partir de

podem aparecer a partir de

lesão de uma/v

lesão de uma/váárias crias céélulaslulas

aumento da frequência e não da gravidade do efeito

aumento da dose de radiação

efeito do tipo tudo-ou-nada

efeito do tipo tudo-ou-nada

efeitos genéticos cancro

gravidade dependente do número de células/tecidos lesados

gravidade dependente do

gravidade dependente do

n

núúmero de cmero de céélulas/tecidos lesadoslulas/tecidos lesados

aumento da gravidade do efeito

aumento da dose de radiação

cataratas

Cancro da pele

„

Cancros na pele induzidos pela radiação

„ trabalhadores em radiologia - 15 anos depois da descoberta dos raios-X „ pessoas que foram tratadas para a acne (primeiros anos da sua

utilização) - alguns anos após a irradiação

„

Os carcinomas da pele induzidos pela radiação

„ não se distinguem dos carcinomas da pele induzidos por outros

métodos – apesar da correlação

„

Os raios-X usados

„ não filtrados „ com baixos kV

„

Estes incidentes levaram a que rapidamente fossem estabelecidas

regulamentações de segurança para a utilização de radiações.

libertaram altas doses nas camadas mais superficiais da pele

Cancro da pele

„

Os carcinomas da pele induzidos pela radiação

„ relação dose-resposta

„ com limiar

„ período latente de 5 a 10 anos „

Na gama entre os 500 e os 2 000 rad

„ risco relativo para o cancro da pele é de 4 para 1 „

Com doses entre os 6 000 e os 10 000 rad,

„ o risco relativo é de 27 para 1

efeitos determinísticos

Não se encontram actualmente nos trabalhadores de radiologia carcinoma da pele induzidos pela radiação

Cancro da tiróide

„ Crianças com hipertrofia tímica foram tratadas com radioterapia – anos

1920s e 1930s

„As doses para a tiróide variaram entre os 129 e os 6 000 R

„ Estudo de cerca de 3 000 crianças que receberam uma média de 120 rad

foram

„incidência observada – 24 „incidência esperada - 0,24

„aumento de 100 vezes da incidência de cancro da tiróide

„ Grupo de controlo composto por cerca 5 000 crianças

„não foram demonstrados casos de cancros da tiróide

„ Crianças da Ilhas Marshall que foram expostas acidentalmente à radiação de

fallout com origem nos testes das bombas atómicas

„incidência aumentada de todos os tipos de doenças da tiróide

„benignos (não progressivas) „malignos (progressivas)

„ Crianças Hiroshima e Nagasaki na altura dos bombardiamentos atómicos

„aumento da incidência de cancros da tiróide

anos mais tarde

Cancro da tiróide

„ Os cancros da tiróide são responsáveis por aproximadamente

„ 12% das mortes atribuídas aos cancros induzidos por radiação

„ mulheres têm um risco cerca de 3 a 5 vezes maior do que os machos, devido às

influências hormonais na função tiroideia

„ Os cancros da tiróide induzidos pela radiação

„ papilares „ foliculares

„ geralmente benignos „ crescimento lento

„ taxa de mortalidade de cerca de 5%

„ período latente para os nódulos benignos é de 5 a 35 anos „ relação dose-resposta linear

„ sem limiar

A irradiação interna por radionuclideos como o iodo-131, não foi ainda provado que cause cancro da tiróide

efeit_os esto

Cancro da mama

„ A incidência de cancro da mama em mulheres nos USA é cerca de 85/100 000 ou seja 1 em 11 durante toda a vida

„ Radiação de baixo LET, o risco do cancro da mama

„ parece ser idade dependente

„ Os dados de cancro da mama ajustam-se

„ relação dose-resposta linear

„ Para duplicar a incidência natural - dose de cerca 80 rads (0,8 Gy).

6/1 000 000 0,006% 55 anos 0,1 Gy (10 rad) 3/10 0000,3% 5/100 0000,05% 4/100 000 0,04% 2/100 0000,02% 45 anos 35 anos 25 anos 15 anos

Cancro da mama

„

De acordo com os dados provenientes das exposições correntes

agudas e crónicas, parece que

„ o fraccionamento das doses reduz o risco do cancro induzido por

radiação de baixo LET

„ período latente varia dos 10 aos 40 anos

„ risco absoluto estimado é aproximadamente de 6 casos/106pessoas

/rad/ano

„

Devido à melhorias recentes nas mamografias

„ há uma redução significativa das doses de radiação nas mamas „ teoricamente a mamografia pode aumentar o risco de cancro da mama „ os estudos não demonstraram que as baixas doses recebidas durante a

Osteossarcoma

„

Tumores ósseos foram observados nos pintores de

mostradores de relógios no início de 1920s

„ usavam rádioluminescente em relógios de mão e de pulso „ afilavam a ponta do pincel com a boca

„ o rádio era ingerido por estes trabalhadores „ metabolismo do rádio é semelhante ao do cálcio „ deposita-se no osso

„

Período do rádio = 1620 anos

„ significa que vai ser continuamente depositado durante toda a vida „

1978 - estudo de cerca de 1 500 mulheres da indústria antes de 1930

„ 61 casos de cancros do osso

„ 21 casos de carcinomas do sinus e da mastóide „ Risco total relativo de 122:1

„ Risco absoluto é de 0,11 casos 106pessoas/rad/ano „

O osteossarcoma segue uma

„ relação dose-resposta linear quadrática

Cancro do pulmão

„ Os mineiros de urânio e de pecheblenda mostram um aumento da incidência

de cancro do pulmão

„ Dados provenientes dos mineiros de pecheblenada alemães, revelaram que „ cerca 50% morrem por carcinoma do pulmão.

„ população geral tem uma incidência neglicenciável de carcinoma pulmonar „ estes cancros foram atribuídos às exposições do radão das minas

„ Um estudo de 1950 a 1967 nos mineiros de urânio do Coloradodemonstrou „ 62 casos de tumores pulmonares

„ 6 vezes mais do que o número esperado

„ um dos produtos do decaimento do urânio é o radão

„ os mineiros inalam o radão, o qual vai ser depositado nos pulmões „ aí vai decair para o isótopo estável do chumbo

„ durante o decaimento, partículas alfa que têm elevado LET e por conseguinte alto RBE, são

libertadas resultando em intensas doses locais

„ As relações dose-resposta para os cancros do pulmão induzidos pela radiação é „ linear

„ sem limiar

„ Baseados nos dados de mais de 4 000 mineiros de urânio „ risco absoluto de1,3 casos/106pessoas/rad/ano

Encurtamento da esperança de vida

„

Dados provenientes de

estudos animais

que receberam

radiação

aguda

e

crónica

indicam que

„os animais que foram cronicamente irradiados morrem mais novos do que

os que não foram irradiados

„

A análise dos animais mortos mostra

„diminuição do número de células parenquimatosas (sustentam a vida) „diminuição de vasos sanguíneos

„aumenta o tecido conjuntivo nos órgão

„há sugestões de haver um processo de envelhecimento „isto é visto como um envelhecimento induzido pela radiação

„

A correlação entre o encurtamento da esperança de vida e a dose

„linear

„sem limiar

Encurtamento da esperança de vida

„

Em

humanos

foi relatado que as radiações provocavam

„encurtamento não específico da esperança de vida, apesar de ser causado

por outros efeitos induzidos pela radiação, por exemplo, leucemia, especialmente nas gamas mais baixas de radiação

„

Os

radiologistas desde 1930

„esperança de vida encurtada em 5 anos quando comparados com um

grupo de controlo constituído por outros médicos

„Uma repetição do estudo em 1960s mostrou que esta diferença na morte

foi encurtada para zero

„Isto foi provocado pela melhorias das guidelines para a protecção

radiológica

„

O encurtamento da esperança de vida

não

foi observado nos

sobreviventes das bombas atómicas, pintores de mostradores de

relógios ou doentes que fazem radiografias

„

Dados com origem nos técnicos de radiologia na II Grande Guerra

também não mostraram estes efeitos

Incidência espontânea e sensibilidade

dos tecidos para o cancro

Sensibilidade da radiação Incidência espontânea Local ou tipo de cancro Moderada a Baixa Alta Tracto alimentar Muito alta Moderada Leucemia Moderada Muito alta Pulmão (brônquio)

Muito alta, em especial na mulher Baixa

Tiróide

Alta Muito alta

Mama mulher

Cancros mais frequentemente induzidos pela radiação

Cancros menos frequentemente induzidos pela radiação

Sensibilidade da radiação Incidência

espontânea Local ou tipo de cancro

Baixa Alta Pele Baixa Muito baixo Osso Baixa Muito baixo Glândulas salivares Baixa Baixa

Cérebro e sistema nervoso

Baixa Moderada Rim e bexiga Moderada Moderada Linfomas Moderada Moderada Pâncreas Moderada Baixa

Fígado e vias biliares

Moderada Baixa

Magnitude do risco incerto da radiação

Sensibilidade da radiação Incidência espontânea Local ou tipo de cancro Baixa Muito baixo Tecido conjuntivo Baixa Moderada Ovário Baixa Muito baixo Paratiróides Baixa Muito baixo Seios nasais Baixa Moderada Laringe

Risco de radiação não demonstrado

Sensibilidade da radiação Incidência

espontânea Local ou tipo de cancro

Ausente? Baixa

Leucemia linfática crónica

Ausente? Muito baixo Mesotélio Ausente? Baixa Testículos Ausente? Muito alta

Útero e colo do útero

Ausente? Muito alta

Lesões genéticas

O estudo de Muller conclui que

„ A radiação não produz mutações novas nem únicas ―só aumenta o número

de mutações encontradas espontaneamente na natureza

„ Para as dose de 25 a 400 R, a frequência das mutações

„ é linear com a dose „ sem limiar

„ A maioria das mutações induzidas pela radiação foram recessivas

„ Ambos os pais devem possuir um gene par que um efeito seja observado na

geração seguinte

„ Não há efeitos com a taxa de radiação ou com o fraccionamento das doses

„ as mutações são tipo toque único e cumulativas Moscas da fruta machos e fêmeas foram

expostas a várias doses de radiação

observando letalidade e alterações na aparência da geração proveniente dos pais irradiadas

Primeiro estudo Muller - 1927

Lesões genéticas

Este estudo mostrou que

„

A radiação é um potente agente mutagénico

„

A maioria das mutações provocam doença no organismo

„

Não há uma única mutação específica produzida pela radiação

„

As lesões genéticas induzidas pela radiação podem aparecer como

resultado de uma só mutação

Estudo ussell - 1947

„

Inicialmente, supunha-se que os efeitos genéticos eram os

mais sérios em termos biológicos com origem na radiação

ionizante

„

As doses usadas nas exposições ocupacionais e médicas

„ Riscos pequenos quando comparados com a incidência espontânea das

aberrações genéticas

„ Riscos secundárias à sua capacidade carcinogénica

„

Estudos epidemiológicos

„ Não demonstraram efeitos genéticos induzidos pela radiação, apesar de

terem sido demonstradas mutações em células humanas em cultura

„ Para uma dada exposição, as taxas de mutações encontradas nos

descendentes das pessoas irradiadas são muito mais pequenas do que as previamente identificada sem populações de insectos

Lesões genéticas

„

A maior população humana estudada foi a

correspondente aos sobreviventes das bombas atómicas

e dos seus filhos

„

Uma pesquisa sanguínea em 27 000 crianças

sobreviventes das bombas atómicas para 28 loci

específicos de proteínas

„

só demonstrou 2 mutações - podem dever-se à exposição dos

seus pais

„

Os testes de irradiação aos humanos demonstrou

„

aumento da incidência de translocações

„

não se detectarem aberrações cromossómicas adicionais nos

filhos de sobreviventes da bomba atómica

„

Permite avaliar a influência genética das baixas doses de

radiação para populações inteiras

„

É uma dose calculada a partir das doses nas gónadas

recebidas pela população inteira

„ Quando se determina a GSD, a dose equivalente para as gónadas para

cada pessoa irradiada é corrigida para o número de crianças esperadas para uma pessoa dessa idade e sexo

„

Esta dose tem em atenção as contribuições esperadas desta

população nas gerações futuras de crianças

„

A GSD assume que esta dose, se recebida por todos os

membros da população, provocaria idêntico efeito genético

Dose geneticamente significativa

(GSD)

Dose geneticamente significativa (GSD)

„

A GSD anual de todas as fontes de radiação é aproximadamente de

130 mrem (1,3 mSv)

„

A maior contribuição singular, aproximadamente 102 mrem (1,02

mSv) ou 78% resulta da radiação de fundo natural,

primariamente originada nos raios cósmicos, exposição terrestre e

radionuclídeos no interior do corpo

„

A contribuição do radão é aproximadamente 10 mrem (0,1 mSv)

„

As fontes tecnológicas contribuem para a GSD principalmente sob

a forma de exposições médicas, sendo de aproximadamente 20

mrem (0,2 mSv) ou 15%

„ Cerca de 2/3 desta é atribuível à irradiação das fêmeas e 1/3 à dos

machos

„ A exposição é maior para as fêmeas por causa da localização dos ovários

dentro da pélvis, o que os coloca no feixe primário durante as radiografias ao abdómen e pélvis

Dose geneticamente significativa

78 102 Sub total 1 Cosmogénica 10 Radão 27 Cósmica 28 Terrestre 36 Radionuclídeos do corpo Fontes Naturais % do total Contribuição para GSD (mrem) Fonte

GSD anual na população dos USA

22 ~28 Sub total < 1 Outros 5 Produtos de consumo 2 Medicina Nuclear 20 Raios-X diagnóstico Fontes tecnológicas % do total Contribuição para GSD (mrem) Fonte 100 130 Total % do total Contribuição para GSD (mrem) Fonte

Dose de duplicação (doubling)

„

Dados experimentais

„

Esta é a dose de radiação necessária por geração para duplicar a

taxa de mutações espontâneas.

„

A taxa de mutações espontâneas é aproximadamente de 6%

„

Dados extrapolados a partir dos estudos animais

„

Varia de 50 a 250 rads (0,5 a 2,5 Gy) para cada geração

„

Considera-se uma gama de doses por causa das diferenças na

frequência das mutações que são observadas com exposições

crónicas e agudas

„ Para as exposições crónicas→ doses mais elevadas „ Para as exposições agudas→ doses mais baixas

„

Considerando o potencial de cada indivíduo, se a população inteira

for exposta a uma dose gonadal entre os 50 e os 250 R, haverá

cerca do dobro do número de mutações nos seus descendentes

„

Committee BEIR

„ Uma exposição de 1 rad (1 cGy) dada a uma geração causaria 6 a 65

alterações genéticas adicionais/106_{de nascimentos na geração seguinte}

„

Se a população for continuamente exposta a um aumento da dose

de 1 rad para cada geração

„ Serão esperadas um acréscimo de 100 alterações genéticas, a maior

parte com origem em mutações autosómicas dominantes moderadas

„

Lesões cromossomais e mutações recessivas contribuem somente de

uma maneira mínima

„

Alguns cancros têm origem genética, mas não foi provado que a

radiação tenha a capacidade de influenciar a susceptibilidade

herdada ao cancro

Dose de duplicação (doubling)

Estimativa do acréscimo de efeitos genéticos

seguintes a doses de 1 rad/geração

NE NE 300 000 Outras seleccionadas NE NE 300 000 Cancro NE NE 600 000 Doenças cardíacas

Outras alterações de etiologia complexa

10-100 10 20 000-30 000 Alterações congénitas < 1 < 1 3 800 Trisomias VLI < 5 600 Translocações desiquilibradas Cromossómicas VSI < 1 2 500 Recessivo < 5 < 1 400 Ligado ao cromossoma X 75 1-15 7 500 Clinicamente moderado 25 5-20 2 500 Clinicamente grave Autosómica dominante Equilíbrio 1ª geração Incidência corrente/ 106_{nados vivos} Tipo de alteração

Casos adicionais/106_nados vivos/10 mSv/geração

VSI = very slow increase VLI = very little increase NE = not estimated

„

É preciso ter em atenção que

:

„

O conjunto de genes humanos têm a capacidade de absorverem

grandes quantidades de lesões por radiação sem que a geração

seguinte seja seriamente afectada

„

Variações na exposição à radiação de fundo natural não

contribuem grandemente para o risco genético da população

„

As doses de radiação associadas ao diagnóstico e às

exposições ocupacionais

„

Aumentam a dose para as gónadas dos irradiados

„

Não parece provocar risco significativo para os descendentes

A dose de 10 rad (10 cGy) causará um aumento na taxa espontânea de alterações genéticas de menos de 0,4%

Exemplo

Uma dose de 10 rad (10 cGy)

produz aproximadamente 200 alterações genéticas adicionais/106_{nados vivos na 1ª geração (0,002%/rad)}

Irradiação do feto

„

Um organismo em desenvolvimento é um sistema latamente

dinâmico que é caracterizado pela proliferação celular rápida,

migração e diferenciação

„

Baseados na Lei de Bergonie e Tribondeau, sabemos que no embrião

em desenvolvimento é muito radiossensível

„

A

resposta do embrião à radiação

depende dos seguintes factores:

„ dose total

„ velocidade de dose „ qualidade da radiação „ estadio de desenvolvimento

A combinação destes factores determina o tipo e extensão da lesão que pode ocorrer

Irradiação do feto

„

Os

principais efeitos da irradiação no feto

incluem:

„

morte prenatal ou neonatal

„

anormalidades congénitas

„

alterações do crescimento

„

diminuição da inteligência

„

anormalidade genéticas

„

indução de cancro

Irradiação do feto

diferentes respostas à radiação devido às diferentes radiossensibilidades dos tecidos

Principais efeitos: - Microcefalia - Atraso mental - Atraso de crescimento Efeitos menos frequentemente:

- dos olhos - dos genitais - do esqueleto

„

Três estadios

de desenvolvimento do feto

„ pré-implantação

„ organogénese major „ fetal ou de crescimento

„

Dados dos efeitos da irradiação in útero foram obtidos a partir dos

„ descendentes dos sobreviventes das bombas atómicas

„ crianças cujas mães receberam irradiações diagnósticas e terapêuticas

durante a gravidez

Irradiação do feto

„

Crianças de Hiroshima e Nagasaki irradiadas in útero entre a 8 e a 25

semana de gestação

„ QI mais baixo do que as crianças não irradiadas

„ Estes efeitos não foram observados nas crianças que foram expostas

antes da 8 semana ou depois de 25 semana de gestação

„ Diminuição do QI dependente da dose e tem um limiar abaixo dos 25

rads (250 mGy)

A grande sensibilidade para o atraso mental induzido pela radiação é entre a 8ª e a 25ª semana, durante o qual o risco

Irradiação do feto

„

As crianças que foram irradiadas in útero na altura das

detonações das bombas atómicas apresentaram

microcefalia

„

A incidência normal de microcefalia é aproximadamente de 3%

„

Na gama de doses entre os 10 e os 49 rads (100 a 490 mGy) a

incidência de microcefalia foi aproximadamente

„19% - 1º trimestre „6 % - 2º trimestre

„

Para doses maiores do que 100 rads (1 Gy) a incidência de

microcefalia

„83% - 1º trimestre „42% - 2º semestre

Irradiação do feto

„

A opinião científica predominante

„ Existência de limiarespara a maioria das anomalias congénitas „

Comparada com a incidência espontânea das anomalias congénitas,

que é aproximadamente de 4 a 6 %

„ Doses inferiores a 10 rads (100 mGy) praticamente não põem riscos „ Para doses abaixo deste limiar

„não são normalmente necessários os abortos terapêuticos

„

A radiação já foi usada para induzir

aborto terapêutico

em casos

onde a cirurgia foi considerada pouco prudente

„ O tratamento normal foi de 350 a 500 rad (3,5 a 5 Gy) dados em 2 dias

resultando normalmente em morte fetal dentro de 1 mês

„

Nos procedimentos de diagnóstico correntes, a irradiação fetal

raramente excede os 5 rad (50 mGy)

„ Esta gama de doses não foi demonstrado como tendo risco significativo

Estádio pré-implantação

„

Início

: quando o esperma de junta ao ovócito

„

Fim

: 9º dia → quando o zigoto se nida na parede uterina

„

O ovo fertilizado divide-se repetitivamente para formar uma bola de

células altamente indiferenciadas -

blastocisto

„

Pode ocorrer morte pré-natal

„

Baixa incidência de anomalias congénitas

-

apesar de não estarem

completamente ausentes

„

Resposta tudo-ou-nada dos embriões que sobrevivem

„

Se não ocorre morte pré-natal, os sinais visíveis de anormalidade são

improváveis, pois as células lesadas são reparadas ou substituídas

Consequências da irradiação

„

A capacidade de reparação

„

A indiferenciação

„

O estado hipóxico (células pobremente oxigenadas) do embrião

„

Durante as primeiras divisões

„As células são indiferenciadas e não são predeterminadas para um sistema

orgânico específico

„Se nesta altura houver lesões cromossómicas, elas podem passar e

expressar-se algum tempo mais tarde

„

Quando as células já não são indeterminadas

„A perda, mesmo somente de algumas células pode causar anomalias,

atraso de crescimento, ou morte pré-natal

„

Os tempos de exposição mais críticos

„12 h após a concepção- quando os dois pró-núcleos se fundem para

constituir uma única célula

„30 e 60 horas- quando ocorrem as primeiras duas divisões

Factores que contribuem para a resistência celular

aos defeitos induzidos pela radiação

„

As aberrações cromossómicas induzidas pela radiação no

estadio de 1 só célula

„Podem levar à perda de um cromossoma em futuras divisões celulares que serão semelhantes em todo o embrião

„Neste estadio tão precoce, a maioria das perdas cromossómicas é fatal

„Se houver uma perda de um cromossoma sexual na fêmea, pode

causar uma síndroma de Turner

„Esta síndroma é uma lesão endócrina causada pelo falha dos ovários

a responder à estimulação das hormonas do eixo hipotálamo-hipofisária

Dados obtidos a partir da experiências animais

„

Doses de 5 a 10 rads (50 a 100 mGy) dadas durante o estadio de

pré-implantação → Aumento da velocidade de abortos espontâneos

„

A seguir à implantação → são necessárias doses de pelo menos 25

rads (250 mGy) para causar morte pré-natal

„ A incidência natural de abortos espontâneos é aproximadamente 25 a 50%

Organogénese major

„

Início

: 2ª semana após a concepção

„

Fim

: 8ª semana após a concepção

„

Período de maior incidência de anomalias congénitas

• 18º dia de gestação – aparecem os neuroblastos (células estaminais do SNC)

• 20º dia de gestação – começa a formar-se o cérebro anterior e os olhos • 21º dia de gestação – aparecem as primeiras células germinativas

A diferenciação celular para formar sistemas de órgãos específicos

ocorre num dia específico da gravidez

EXEMPLO

No ratinho, a cataratogénese tem três períodos críticos

EXEMPLO

No ratinho, a cataratogénese tem três períodos críticos

„

Os sistemas orgânicos não têm o mesmo risco durante todo o

período da organogénese

„

O período crítico para a ocorrência de malformações devido a

radiação é máximo durante o pico de diferenciação do sistema

„

Algumas aberrações têm comprovadamente mais do que um

período crítico

„

O

SNC

„

o único sistema orgânico que tem uma relação entre anomalias

congénitas e radiação de baixo LET para doses inferiores a 25 rad

(250 mGy)

„

Por causa da depleção celular

„

os embriões que são irradiados precocemente no estadio da

organogénese apresentam os mais graves atrasos de crescimento

intra-uterinos

„

Os sobreviventes das bombas atómicas de Hiroshima e

Nagasaki

„

receberam exposições in útero maiores que 10 rads (100 mGy)

mostraram um aumento da incidência de microcefalia

„

Em geral, os efeitos teratogénicos induzidos pela radiação são menos

frequentes em humanos do que nos animais

„

Isto deve-se à pequena fracção do período de gestação no qual os

humanos sofrem a organogénese

„ Cerca de 1/15 para os humanos „ Cerca de 1/3 nos ratinhos

„

O desenvolvimento do SNC tem um período de tempo gestacional

mais longo nos humanos do que nos outros animais

„ É mais provável ser alvo para as lesões induzidas pela radiação „ O SNC não está completamente desenvolvido antes dos 12 anos de

idade

„

Todos os casos de irradiação de humanos in útero que resultam em

malformações de crescimento têm sido acompanhados por

aberrações do SNC e/ou atrasos de crescimento

„

Cada órgão é único da maneira como responde às

malformações induzidas pela radiação

„

Factores tais como:

„

idade gestacional

„

qualidade/quantidade/velocidade de dose da radiação

„

tensão de oxigénio

„

tipo de células sujeitas à diferenciação

„

como se relacionam as células com os tecidos envolventes

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 catarata leucemia infantil Atraso mantal Microencefala Microftalmia Atraso de crescimento Defeito esquelético Efeitos Semanas de gestação

Períodos críticos para os defeitos de nascimento

induzidos pela radiação, em humanos

Estadio do crescimento fetal

„

Início

: dia 45 (a seguir ao fim da organogénese major)

„

Fim

: até ao fim da gestação

„

A incidência de morte pré-natal e aberrações congénitas induzidas

pela radiação durante este estadio é negligenciável

„

As mais importantes anomalias induzidas pela radiação

„ sistema nervoso central

„ órgãos dos sentidos

„

A lesão causada durante este estadio pode não se manifestar ela

própria a não ser alguns anos mais tarde

„ alterações do comportamento „ redução do QI

Risco de cancro do útero

„

Nos dados obtidos por Stewart em 1956 num estudo retrospectivo

sobre cancro infantil na UK, referido como “Oxford Survey of

Childhood Cancers” foi observada uma

„ correlação entre leucemia infantil e tumores sólidos e irradiação in útero „

Estudos semelhantes confirmaram estas correlações

„ risco relativo de cerca de 1,4 para o cancro infantil

„

Este efeito não foi observado nos sobreviventes das bombas atómicas

que foram irradiados in útero

„

Estes estudos positivos são geralmente duvidosos pois são

„ baseados em factos que incluem a influência de condições médicas

pré-existentes

„ falta de boa estimativa das doses fetais

„ Os

dados humanos

foram examinados por numerosas organizações

nacionais e internacionais que desenvolveram as estimativas de risco para a carcinogénese que se segue à irradiação in útero

„ As neoplasias

„ 3 vezes mais frequentes a seguir a uma irradiação no primeiro trimestre quando

comparada com o segundo ou o terceiro trimestre

„ Picos de ocorrências de leucemia infantil

„ entre os 2 e os 4 anos „ maior nos machos

„ aumento do risco de leucemia infantil continua até aos 10 anos de idade „ aumento do risco de tumores sólidos até aos 14 anos - a maioria são do SNC

„ A estimativa actual da mortalidade

„ por leucemia → 2-3/10 000 após 1 rad (1 cGy) de radiação de baixo LET „ tumores sólidos → ocorrem aproximadamente com a mesma incidência

„ Mortalidade combinada da irradiação in útero

„ aproximadamente 4-6/10 000 por rad (1cGy)

Pensam-se que estes valores de mortalidade são idênticos para os cancros que ocorrem espontaneamente

„

Rrisco total natural da mortalidade por cancro para a idade de 10

anos

„ é de 1/1 200

„

Se um feto recebe uma dose por uma radiografia ao tórax de 60 mrad

(0,6 mGy)

„ a hipótese de desenvolver cancro fatal durante a infância devido à

exposição é inferior a 1 em 27 milhões

„

O limite dose equivalente efectiva actual para o feto

„ 100 mrem (1 mSv) durante o período gestacional,

„ a taxa de dose não deve exceder 50 mrem (0,5 mSv) em qualquer mês

de gestação

„

Se a dose máxima permitida for recebida

„ a possibilidade de desenvolver um cancro fatal durante a infância devido

à exposição será inferior a 1 em 3 300

„

Apesar de ser verdade que a exposição à radiação deve ser mantida

no mínimo

„ o risco para os níveis associados com as exposições ocupacionais e de

diagnóstico é negligenciável quando comparado com outras potenciais agressões

Efeito dos factores de risco no resultado da

gravidez

Tabela 5-7 4/1 000 4-7 semanas > concepção 4/1 000 Atraso mental 9/1 000 8-11 semanas > concepção 40/1 000 Cabeça pequena 5/1 000 4-7 semanas > concepção 40/1 000 Cabeça pequena Doses de radiação de 1000 mrad recebias durante períodos específicos após a concepção

Anormalidades

0,6/1 000 Doses de radiação de 1000

mrem recebias antes do nascimento

1,4/1 000 Morte por cancro em

crianças Cancro Infantil Riscos de radiação Excesso de ocorrências a partir dos factores de risco Factor de risco Número que ocorre por causas naturais Efeito

10/1 000 ≥ maço/dia 23/1 000 5/1 000 < 1 maço/dia 23/1 000 Fumar 170/1 000 Alcoolismo crónico (>10/dia)

23/1 000 Morte infantil perinatal

350/1 000 Alcoolismo crónico (>10/dia)

1-2/1 000 Síndroma de álcool fetal

200/1 000 > 4 bebidas/dia

1-2/1 000 Síndroma de álcool fetal

100/1 000 2-4 bebidas/dia

1-2/1 000 Síndroma de álcool fetal

Consumo de álcool

90/1 000 Trabalhos de alto risco

200/1 000 Stillbirth ou aborto

espontâneo

Ocupação

Riscos de não dependentes da radiação

Excesso de ocorrências a partir dos factores de risco Factor de risco Número que ocorre por causas naturais Efeito

Efeito dos factores de risco no resultado da

gravidez

Efeitos induzidos pela radiação durante os

diferentes estadios do desenvolvimento fetal

Morte pre-natal

Neuropatologia

Pré

-Implantação Major organogénese Feto 9 -14 15 – 50 50 - 280

Dias após concepção Atraso de crescimento

Possível catcinogénese

Efei

Probabilidade de uma criança nascer saudável

após o concepto ser exposto a uma dada dose

95,83 99,84 95,98 10,00 (1000) 95,88 99,89 95,99 5,0 (500) 95,91 99,908 95,995 2,5 (250) 95,922 999,921 95,998 1,0 (100) 95,928 99,927 95,999 0,5 (50) 95,93 99,93 96 0 (0)

Crianças que não desenvolverão cancro nem malformações (%) Crianças que não

desenvolverão cancro (%) Crianças sem malformações (%) Dose no conceptus (mSv [mrem])

Probabilidade de nascerem crianças saudáveis

O risco de irradiação in útero pode ser posto em perspectiva examinando a probabilidade de uma criança nascer saudável após exposição a uma dada dose

Efeitos induzidos pela radiação durante os

diferentes estadios do desenvolvimento fetal

„ Uma dose fetal de 1 rem (10 mSv)

„ não afecta seriamente os riscos que estão associados com a gravidez

„ Apesar dos abortos terapêuticos devidos a doses fetais não serem uma

justificação, cada caso é um caso, e os risco explicados à doente

„ Todos os esforços devem ser no sentido de reduzir a irradiação aos doentes e

especialmente ao feto

„ Olhando em relação ao risco relativo minuto que está associado aos exames de

diagnóstico

„ remarcação dos exames clinicamente necessários ou

„ marcação dos exames por volta do período menstrual para evitar a irradiação de um

potencial feto não é normalmente necessário

„ Antes dos exames de diagnóstico que envolvem o uso de radiação ionizante

„ todas as doentes femininas em idade fértil devem ser questionadas sobre se há a

possibilidade ou não de estarem grávidas

„ Se for conhecido que a doente está grávida

„ devem ser discutidos os riscos e os benefícios dos estudo com a doente antes da