«

»

Ιούν 10

Οι επιπτώσεις της ακτινοβολίας στην ανθρώπινη υγεία. Μια απόπειρα ερμηνείας της μεταλλαξιογόνου δράσης της.

Η παρακάτω μελετή απλώς προσπαθεί να μας δώσει μια ιδέα περί των μεταλλάξεων και των κινδύνων καρκινογένεσης στους οποίους όλοι μας υποκείμεθα.. Το αέριο ραδόνιο π.χ. το οποίο διαρρέει από τις χαραμάδες του εδάφους είναι μια  έντονη πηγή ακτινοβολίας η οποία υπάρχει εκ της φύσεως, εισπνέεται και είναι αρκετά δύσκολο να αποκλειστεί, όπως για παράδειγμα να τεθεί φραγή στις χαραμάδες του υπογείου του σπιτιού σας αν αυτό έχει υπόγειο. Αν δεν έχει τότε το εισπνέετε στο ισόγειο της κατοικίας σας.

Το ραδόνιο πλειοψηφεί

Όλα τα βιολογικά συστήματα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην επίδραση των ακτινοβολιών, λόγω της πολυπλοκότητας και της ιδιαιτερότητας των ιδιοτήτων τους.

Ο πιο ευαίσθητος στόχος στο κύτταρο είναι το γενετικό υλικό, στο οποίο είναι αποθηκευμένες όλες οι πληροφορίες για τον έλεγχο του συνόλου των κυτταρικών δραστηριοτήτων που αφορούν στην εύρυθμη λειτουργία και πολλαπλασιασμό του κυττάρου. Αλλοίωση στη δομή του DNA μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα το συνεχή πολλαπλασιασμό του ανώμαλου κυττάρου, αν πρόκειται για ένα σωματικό κύτταρο (με επίδραση στη ζωή και ανάπτυξη του οργανισμού) ή τη μετάδοση της αλλοίωσης αυτής σε επόμενη γενιά, αν πρόκειται για γενετικό κύτταρο (UNSCEAR, 2000).

Σύγκριση της ακτινοβολίας που δέχονται οι Βορειοαμερικανοί και οι Νορβηγοί. Υπερτερεί η ακτινοβολία για ιατρικούς λόγους.

Τα στάδια δράσης της ακτινοβολίας διακρίνονται σε φυσικό, φυσικοχημικό, βιοχημικό και βιολογικό επίπεδο.

Οι φυσικοί παράγοντες είναι αυτοί που εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά της ακτινοβολίας, όπως το είδος, η ένταση, η ενέργεια και το LET, και τα χαρακτηριστικά των φορτισμένων σωματιδίων που απελευθερώνονται, όπως η τροχιά. Έστω ότι αλληλεπιδρά Χ ή γ ακτινοβολία με βιολογική ύλη. Τότε, αρχικά ένα φωτόνιο αλληλεπιδρά με ένα ηλεκτρόνιο. Αυτό στη συνέχεια εναποθέτει την ενέργεια που απέκτησε στο υλικό ιονίζοντας, διεγείροντας ή σπάζοντας χημικούς δεσμούς. Το αρχικά σκεδαζόμενο φωτόνιο

καθώς και η ακτινοβολία πέδης από τα φορτισμένα σωματίδια ενδέχεται να επαναλάβουν την αρχική αλληλεπίδραση με αποτέλεσμα να προκληθούν χημικές αλλαγές στο βιολογικό υλικό.

Παρόμοια είναι και η δράση των νετρονίων στη βιολογική ύλη, με τη διαφορά όμως ότι ελευθερώνεται πρωτόνιο ή ελαφρύς πυρήνας και όχι ηλεκτρόνιο στην αρχική αλληλεπίδραση.

(Αγγελόπουλος και Σακελλίου, 1994). Αυτή η διαδικασία αποτελεί το φυσικό στάδιο, το οποίο είναι πάρα πολύ γρήγορο.

Υπολογισμός δόσεων ακτινοβολίας λόγω κοσμικής ακτινοβολίας σε αεροπορικές πτήσεις

Αναστασία Τεζάρη, Φυσικός 36

Στη συνέχεια λαμβάνει χώρα το φυσικοχημικό στάδιο κατά το οποίο το νερό των κυττάρων απορροφά την παραπάνω ενέργεια και πραγματοποιούνται διάφορες χημικές αντιδράσεις από τις οποίες παράγονται τρεις ιδιαίτερα δραστικές ρίζες: eaq-, OH-, H+.

Κατά τη διάρκεια του βιοχημικού σταδίου, οι ελεύθερες ρίζες αντιδρούν μεταξύ τους ή με άλλα μόρια και σχηματίζονται νέα άτυπα μόρια, μη συμβιβαστά με τη ζωή.

Οι ρίζες αυτές επιτίθενται στο γενετικό υλικό προκαλώντας διάφορες πιθανές βλάβες, όπως διαγραφή μίας βάσης, ενός χημικού δεσμού μεταξύ δύο περιοχών του DNA αλλά και σπάσιμο της διπλής έλικας (ιδιαίτερα κρίσιμη βλάβη).

Το βιολογικό στάδιο αφορά τον τρόπο που επηρεάζουν τα άτυπα αυτά μόρια τη λειτουργία των κυττάρων ή του οργανισμού. H ακτινοβολία μπορεί να σκοτώσει τα κύτταρα με δύο διακριτούς μηχανισμούς.

Ο πρώτος είναι η απόπτωση ή αλλιώς προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος (Little, 1968).

Τα κύτταρα που υφίστανται απόπτωση ως άμεση συνέπεια βλάβης λόγω ακτινοβολίας συνήθως πεθαίνουν στο στάδιο της μεσόφασης μέσα σε λίγες ώρες από την ακτινοβόληση,ανεξάρτητα από τη μίτωση.

Τα κύτταρα αυτά έχουν διακριτές μορφολογικές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας της κανονικής

Πυρηνικής δομής και την υποβάθμιση του DNA.

Ο αποπτωτικός κυτταρικός θάνατος μπορεί να προκληθεί από την έκθεση σε σχετικά χαμηλές δόσεις ακτινοβολίας σε μερικούς τύπους κυττάρων συμπεριλαμβανομένων των μικρών λεμφοκυττάρων, τύπου Α, των σπερμογονίων και των ωοκυττάρων

.2 Ωστόσο, η απόπτωση μπορεί επίσης να είναι μια σημαντική αιτία θανάτου σε μία ευρύτερη ποικιλία κυττάρων που εκτίθενται σε υψηλότερες δόσεις ακτινοβολίας, ιδιαίτερα των αιμοποιητικών ή λεμφοειδούς προέλευσης κυττάρων, καθώς και ορισμένων καρκινικών. Η απώλεια του αποπτωτικού ελέγχου πιστεύεται ότι είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην ανάπτυξη όγκων.

Ο δεύτερος μηχανισμός για το θάνατο ενός κυττάρου είναι η επαγόμενη αναπαραγωγική αποτυχία λόγω ακτινοβολίας (Little, 1965).

Ακτινοβολία σε επαρκείς δόσεις μπορεί να αναστείλει τη μίτωση, δηλαδή, την ικανότητα του κυττάρου να διαιρείται και να πολλαπλασιάζεται. Η αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού είναι ο μηχανισμός με τον οποίο η ακτινοβολία σκοτώνει τα κύτταρα των περισσότερων θηλαστικών.

Τα αποτελέσματα αυτής της δράσης της ακτινοβολίας στον άνθρωπο συμβαίνουν κυρίως σε ιστούς με υψηλά

ποσοστά ανανέωσης που χαρακτηρίζονται από μεγάλο ποσοστό πολλαπλασιαστικής δραστηριότητας, όπως ο μυελός των οστών και ο βλεννογόνος του στομάχου και του λεπτού εντέρου.

Οι μεταλλαξιογόνες επιδράσεις της ιονίζουσας ακτινοβολίας περιγράφηκαν για πρώτη φορά από το 1927.

Η κύρια συνέπεια των μεταλλάξεων που προκαλείται από ακτινοβολία σε ανθρώπινους πληθυσμούς είναι οι

κληρονομικές γενετικές επιδράσεις που προκύπτουν από μεταλλάξεις που προκαλούνται στα βλαστικά κύτταρα

(NRCC, 1990).

Η ακτινοβολία μπορεί να επάγει δύο τύπους χρωμοσωμικών ανωμαλιών σε κύτταρα θηλαστικών. Οι πρώτες ονομάζονται Ασταθείς εκτροπές, (unstable aberrations) καθώς είναι συνήθως θανατηφόρες για τα διαιρούμενα κύτταρα. Περιλαμβάνουν αλλαγές όπως ύπαρξη δύο κεντρομερή,κυκλικά χρωμοσώματα, μεγάλες διαγραφές και θραύσματα. Αυτοί οι τύποι των εκτροπών δεν επιτρέπουν την ίση κατανομή του γενετικού υλικού στα θυγατρικά κύτταρα.

Υπολογισμός δόσεων ακτινοβολίας λόγω κοσμικής ακτινοβολίας σε αεροπορικές πτήσεις Αναστασία Τεζάρη, Φυσικός 37.

Έτσι, σε πολλές περιπτώσεις, η συχνότητα αυτών των εκτροπών συσχετίζεται με τις κυτταροτοξικές επιδράσεις της ακτινοβολίας (Sankaranarayanan, 2001).

Ο δεύτερος τύπος αφορά τις σταθερές εκτροπές (stable aberrations). Αυτές περιλαμβάνουν αλλαγές όπως μικρές διαγραφές, αμοιβαίες μεταθέσεις και ανευπλοειδία, αλλαγές δηλαδή που δεν αποκλείουν την κυτταρική διαίρεση και τον πολλαπλασιασμό. Λόγω διάφορων επανορθωτικών μηχανισμών του κυττάρου, η βλάβη στα χρωμοσώματα μπορεί να διορθωθεί. Οι βλάβες όμως εκείνες που επιδιορθώνονται λανθασμένα και επιβιώνουν είναι υπεύθυνες για τα απώτερα αποτελέσματα των ακτινοβολιών. Τέτοιες μεταβολές μπορούν να μεταφερθούν στις επόμενες γενιές (Kano and Little, 1984; 1985).

Πιθανές βλάβες της ακτινοβολίας στο DNA (Πηγή: http://www..radiation-scott.org/).

Πέρα από ορισμένα όρια, η ακτινοβολία μπορεί να βλάψει τη λειτουργία των ιστών ή / και οργάνων και μπορεί να έχει οξείες επιδράσεις, όπως ερυθρότητα του δέρματος, τριχόπτωση,εγκαύματα ακτινοβολίας, ή οξύ σύνδρομο ακτινοβολίας. Αυτά τα αποτελέσματα είναι πιο σοβαρά σε υψηλότερες δόσεις και υψηλότερα ποσοστά δόσεων. Για παράδειγμα, το όριο δόσηςγια το σύνδρομο οξείας ακτινοβολίας είναι περίπου 1 Sv (1000 mSv). Εάν η δόση ακτινοβολίας είναι χαμηλή και / ή  αποδίδεται σε μακρύ χρονικό διάστημα (χαμηλός ρυθμός δόσης), ο κίνδυνος είναι σημαντικά χαμηλότερος επειδή υπάρχει μια μεγαλύτερη πιθανότητα για αποκατάσταση των ζημιών. Υπάρχει, βέβαια, ο κίνδυνος για εμφάνιση μακροπρόθεσμων αποτελεσμάτων όπως ο καρκίνος, που μπορεί να εμφανιστούν χρόνια ή ακόμη και δεκαετίεςαργότερα. Επιδράσεις του τύπου αυτού δεν θα συμβούν πάντα, αλλά η πιθανότητα τους είναι ανάλογη με τη δόση της ακτινοβολίας. Ο κίνδυνος αυτός είναι υψηλότερος για τα παιδιά και τους εφήβους, καθώς είναι πολύ πιο ευαίσθητα στην έκθεση σε ακτινοβολία από ό, τι οι ενήλικες (WHO, 2016).Ιδιαίτερη έμφαση πρέπει να δοθεί και στη δράση των ακτινοβολιών στα έμβρυα λόγω της έντονης κυτταροτοξικότητας και την πιθανότητα εμφάνισης μεταλλάξεων.

Για την αντιγραφή Ευαγγελάτος Γεώργιος

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Επιτρέπονται τα εξής στοιχεία και ιδιότητες HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>