Mutazioni genetiche: Radiazioni

Un altro fattore che porta a malattie genetiche e tumori sono le radiazioni.... Quindi ecco un riassunto di cosa sono le radiazioni e perchè causano danni all'uomo.

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Col termine “radiazione” si definisce la particolare modalità con cui l’energia si propaga  da un punto all’altro dello spazio, in assenza di trasporto di quantità macroscopiche di materia e senza il supporto di un substrato materiale.

Le radiazioni possono essere distinte in elettromagnetiche e corpuscolate: le prime sono costituite da campi elettromagnetici oscillanti con una certa frequenza (onde elettromagnetiche) che si propagano nel vuoto con velocità pari a quella della luce (2,998 x 1010 cm s-1); le seconde sono costituite da particelle atomiche o subatomiche dotate di elevata velocità (prossima a quella della luce nel caso di elettroni e positroni) e quindi di elevata energia cinetica.

Le radiazioni sono classificate in ionizzanti o non ionizzanti (NIR) in base alla loro capacità di produrre o meno la ionizzazione del mezzo attraversato.

Quando le radiazioni attraversano la materia, infatti, cedono ad essa, tutta o in parte, l’energia che posseggono e possono produrre lungo il loro tragitto, se dotate di energia sufficiente, alterazioni a livello atomico. E’ questo il primo evento (di tipo fisico) di una lunga sequenza di reazioni secondarie (di tipo chimico) che, nella materia vivente, possono dare luogo ad effetti biologici.

Radiazioni ionizzanti e non

I) Delle radiazioni direttamente ionizzanti fanno parte:

1. I cosiddetti adroni carichi, che sono le particelle α, i protoni (H+) e gli ioni;

2. Gli elettroni (o particelle β come essi vengono chiamati se sono il prodotto di processi

di disintegrazione).

I meccanismi con cui le radiazioni direttamente ionizzanti interagiscono a livello atomico con la materia sono

 le eccitazioni e le ionizzazioni.              .

Nelle eccitazioni, l’energia ceduta è inferiore a quella necessaria ad espellere

dall’atomo uno dei suoi elettroni dell’orbitale più esterno (elettroni di valenza).

Nelle ionizzazioni l’energia ceduta dalle radiazioni supera quella del legame

dell’elettrone di valenza che viene quindi espulso dall’atomo di appartenenza. A seguito di

tale evento si crea una coppia di ioni: da una parte l’elettrone, o ione negativo, e dall’altra

l’atomo, che perdendo l’elettrone è divenuto uno ione positivo.

II) Delle radiazioni indirettamente ionizzanti fanno parte:

1. Neutroni;

2. Raggi (o fotoni) X;

3. Raggi (o fotoni) γ.

Le radiazioni indirettamente ionizzanti, diversamente da quelle direttamente

ionizzanti, interagiscono con la materia e determinano la ionizzazione attraverso dei

meccanismi “indiretti”.

Danno Biologico da Radiazioni Ionizzanti

Interazione con la materia

Le radiazioni ionizzanti interagiscono con la materia che incontrano nel loro tragitto

sono cioè in grado di indurre modificazioni transitorie o permanenti delle caratteristiche

chimiche e fisiche dei materiali irradiati.

Per quanto riguarda la materia vivente, va ricordato che le radiazioni sono in grado di

modificare le strutture biologiche delle quali la più importante è la cellula, unità biologica

fondamentale organizzata in tessuti ed organi specializzati. Possono subire l’azione delle

radiazioni tutti i componenti cellulari necessari alla vita della cellula stessa: i mitocondri, le

membrane semipermeabili, il mezzo interno, il DNA. La ionizzazione provocata dal

passaggio delle radiazioni innesca nelle cellule tutta una serie di modificazioni fisico-chimiche nelle cellule tale da determinare un’alterazione delle loro funzioni vitali.

Il processo di produzione del danno biologico passa attraverso tre stadi:

- Stadio fisico-chimico: formazione di ioni con successiva creazione di molecole reattive;

- Stadio chimico: reazione dei composti creatisi con strutture biologicamente importanti

della cellula;

- Stadio biologico: produzione delle alterazioni cellulari.

L'ultima fase si può manifestare in tempi variabili: pochi minuti o decenni. Può

verificarsi, infatti, la morte della cellula per gravi alterazioni incompatibili con la vita

cellulare o la sua trasformazione e trasmissione alle cellule figlie della modificazione. Il

momento in cui la cellula é più sensibile alle radiazioni é durante la divisione cellulare.

L’esposizione a radiazioni ionizzanti è, quindi, causa di danno biologico a livello

cellulare che, a seconda della quantità di cellule interessate, può diventare anche tessutale. Il

danno si verifica attraverso un duplice meccanismo:

A) Diretto, in cui le macromolecole cellulari e tessutali, essendo esse stesse bersaglio

delle radiazioni, ne subiscono gli effetti ionizzanti e eccitanti;

B) Indiretto, in cui le alterazioni a carico di queste macromolecole sono dovute ai

radicali liberi prodotti dall’azione delle radiazioni sulla componente molecolare

maggiormente rappresentata nell’organismo, cioè l’acqua.

Cellula Tumorale / blogpinali.wordpress

Gli effetti genetici delle radiazioni ionizzanti sono le aberrazioni cromosomiche, le

variazioni del numero dei cromosomi e le mutazioni genetiche trasmissibili (siano esse

dominanti o recessive). Queste ultime possono essere responsabili di aborti spontanei, di

aumentata mortalità neonatale e di malattie genetiche e malformazioni nella discendenza. I primi casi di cancro da radiazioni si ebbero per la comparsa di tumori cutanei sulle

mani di molti ricercatori che per primi lavorarono con i raggi X. Da allora, molti studi

sistematici sugli animali hanno mostrato che le radiazioni provocano un aumento

nell’incidenza di quasi tutti i tipi di cancro che si sviluppano “spontaneamente”. Per i tempi

richiesti dalle varie fasi della cancerogenesi (iniziazione, promozione e progressione) i

tumori radioindotti non si manifestano a breve distanza di tempo dall’irradiazione, ma esiste

un periodo di latenza più o meno lungo che comporta difficoltà nello stabilire un eventuale

nesso causale.


Fonti: www.lns.infn.it- M.Bellia