UNIDADES DIDÁCTICAS DE RADIOBIOLOGÍA
ANATOMÍA Y BIOLOGÍA CELULAR
Introducción
La célula
Crecimiento y multiplicación celular
Mitosis
Meiosis
Diferenciación celular
Envejecimiento y muerte celular; apoptosis
INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA
Tipos de radiación ionizante
Excitación e ionización
Absorción de rayos X
Producción de radicales libres
Radicales libres y antioxidantes
Efectos directos e indirectos
Cadena de eventos entre absorción de energía y expresión de consecuencias biológicas
RADIOSENSIBILIDAD DE LAS CÉLULAS MAMÍFERAS
Muerte en las fases del ciclo celular
Curvas de sobrevida celular in vitro
Caracterización de curvas de sobrevida celular
Sitios críticos y teoría del blanco
ADN
Membranas
Curvas dosis-respuesta in vivo
Factores que modifican la respuesta a la radiación
EL EFECTO DEL OXÍGENO
Efecto de la concentración de oxígeno
Tiempo de acción del oxígeno
Mecanismo del efecto del oxígeno
Implicaciones para radioterapia
Métodos para resolver los problemas de la célula hipóxica
Daño potencialmente letal
Reparación
Radiación de alto LET
Implicaciones para radioterapia
Daño subletal
Reparación de daño subletal en tejidos normales
Reparación de daño subletal en tumores
Daño subletal e hipoxia
Daño subletal y radiación de alto LET
TASA DE DOSIS
Efecto de tasa de dosis en células in vitro
Efecto de tasa de dosis en tejidos normales
Efecto de tasa de dosis en tumores
Tratamiento intersticial
Tratamiento con haces de baja tasa de dosis
RADIOSENSIBILIZADORES
Pirimidinas halogenadas
Radiosensibilizadores de células hipóxicas
Estructura y modos de acción
Metronidazol y misonidazol
Farmacocinética en humanos
Limitaciones clínicas
Agentes de quimioterapia
Radioprotectores
Captura de radicales libres
TRANSFERENCIA LINEAL DE ENERGÍA
Concepto
Promedio de trayectoria y energía
LET para diferentes tipos de radiación
OER como función del LET
Efectividad biológica relativa (EBR)
Concepto
EBR para diferentes células y tejidos
EBR como función de la dosis
EBR y fraccionamiento
EBR como función del LET
CINÉTICA CELULAR Y TISULAR
El ciclo celular
Autorradiografía
Fases del ciclo celular
Fracción de crecimiento
Factor de pérdida celular
Cinética de crecimiento de tumores humanos
Daño al ADN y reparación
Genes que regulan el efecto posradiación
Apoptosis
Radiosensibilidad tisular
Tipos de población celular
Autorrenovación
Renovación condicionada
Células tallo
Diferenciadas
Tiempo-dosis y fraccionamiento
Las 5 R de la radiobiología
LAS BASES DEL FRACCIONAMIENTO
Modelos matemáticos: Dosis Nominal Estándar (NSD), TDF, CRE, ecuación lineal cuadrática
Fraccionamiento convencional
Hipofraccionamiento
Hiperfraccionamiento
Fraccionamiento acelerado, continuo
NUEVAS MODALIDADES DE RADIACIÓN
Protones, neutrones, piones e iones pesados de alta energía
Producción
Procesos de absorción
Patrones dosis en profundidad
Ventajas comparadas con rayos X
RADIOTERAPIA Y QUIMIOTERAPIA COMBINADAS
Principios
Aplicación clínica
HIPERTERMIA
Métodos de calor
Microondas de radiofrecuencia
Ultrasonido
Baños calientes
Hipertermia sistémica
Calor localizado
Respuesta celular al calor
Reparación de daño térmico
Termotolerancia
Hipertermia combinada con radiación
Secuencia de tiempo entre calor e irradiación
Células hipóxicas y calor
Efecto del pH en la hipertermia
Respuesta del tejido normal al calor
Hipertermia y quimioterapia
RADIACIÓN CORPORAL TOTAL
Efectos agudos
Síndrome prodrómico de radiación
Síndrome sistema nervioso central/cerebrovascular
Síndrome gastrointestinal
Síndrome hematopoyético
Dosis letal media (DL 50)
Tratamiento de accidentes de radiación
Efectos tardíos no específicos
Carcinogénesis
Período de latencia
Curva dosis-respuesta en animales
Leucemia
Cáncer de mama
Cáncer de tiroides
Cáncer óseo
Cáncer de piel
Cáncer pulmonar
Otros tumores
Neoplasias en niños expuestos in útero
Mecanismo de carcinogénesis por radiación
GENÉTICA DE RADIACIÓN
Mutaciones
Relación con la dosis
Aberraciones cromosómicas
Dosis genéticamente significativa
Efecto genético en humanos
Efectos de la radiación en el embrión y el feto (teratogénicos)
Muerte intrauterina
Anomalías congénitas incluyendo muerte neonatal
Retardo en el crecimiento
Dependencia de los efectos anteriores en dosis, tasa de dosis y etapa de la gestación
Carcinogénesis después de la exposición in útero
Experiencia humana de mujeres embarazadas expuestas a dosis terapéuticas Exposición ocupacional de mujeres potencialmente embarazadas
RADIOFISIOLOGÍA DE LOS TEJIDOS HUMANOS
Efectos de la radiación en la piel
Efectos de la radiación en el hueso y cartílago
En los huesos y cartílagos en crecimiento
En el hueso y cartílagos adultos
Efectos de la radiación en el riñón
Efectos de la radiación en el pulmón
Efectos agudos
Efectos tardíos
Efectos de la radiación en el SNC
En el cerebro
En la médula espinal
En los nervios periféricos
Efectos de la radiación En el ovario
En el testículo
En el ojo
En el tejido linfoide
En la médula ósea
En mucosas
En las glándulas salivales
ANATOMÍA Y BIOLOGÍA CELULAR
Introducción
La célula
Crecimiento y multiplicación celular
Mitosis
Meiosis
Diferenciación celular
Envejecimiento y muerte celular; apoptosis
INTERACCIÓN DE LA RADIACIÓN CON LA MATERIA
Tipos de radiación ionizante
Excitación e ionización
Absorción de rayos X
Producción de radicales libres
Radicales libres y antioxidantes
Efectos directos e indirectos
Cadena de eventos entre absorción de energía y expresión de consecuencias biológicas
RADIOSENSIBILIDAD DE LAS CÉLULAS MAMÍFERAS
Muerte en las fases del ciclo celular
Curvas de sobrevida celular in vitro
Caracterización de curvas de sobrevida celular
Sitios críticos y teoría del blanco
ADN
Membranas
Curvas dosis-respuesta in vivo
Factores que modifican la respuesta a la radiación
EL EFECTO DEL OXÍGENO
Efecto de la concentración de oxígeno
Tiempo de acción del oxígeno
Mecanismo del efecto del oxígeno
Implicaciones para radioterapia
Métodos para resolver los problemas de la célula hipóxica
Daño potencialmente letal
Reparación
Radiación de alto LET
Implicaciones para radioterapia
Daño subletal
Reparación de daño subletal en tejidos normales
Reparación de daño subletal en tumores
Daño subletal e hipoxia
Daño subletal y radiación de alto LET
TASA DE DOSIS
Efecto de tasa de dosis en células in vitro
Efecto de tasa de dosis en tejidos normales
Efecto de tasa de dosis en tumores
Tratamiento intersticial
Tratamiento con haces de baja tasa de dosis
RADIOSENSIBILIZADORES
Pirimidinas halogenadas
Radiosensibilizadores de células hipóxicas
Estructura y modos de acción
Metronidazol y misonidazol
Farmacocinética en humanos
Limitaciones clínicas
Agentes de quimioterapia
Radioprotectores
Captura de radicales libres
TRANSFERENCIA LINEAL DE ENERGÍA
Concepto
Promedio de trayectoria y energía
LET para diferentes tipos de radiación
OER como función del LET
Efectividad biológica relativa (EBR)
Concepto
EBR para diferentes células y tejidos
EBR como función de la dosis
EBR y fraccionamiento
EBR como función del LET
CINÉTICA CELULAR Y TISULAR
El ciclo celular
Autorradiografía
Fases del ciclo celular
Fracción de crecimiento
Factor de pérdida celular
Cinética de crecimiento de tumores humanos
Daño al ADN y reparación
Genes que regulan el efecto posradiación
Apoptosis
Radiosensibilidad tisular
Tipos de población celular
Autorrenovación
Renovación condicionada
Células tallo
Diferenciadas
Tiempo-dosis y fraccionamiento
Las 5 R de la radiobiología
LAS BASES DEL FRACCIONAMIENTO
Modelos matemáticos: Dosis Nominal Estándar (NSD), TDF, CRE, ecuación lineal cuadrática
Fraccionamiento convencional
Hipofraccionamiento
Hiperfraccionamiento
Fraccionamiento acelerado, continuo
NUEVAS MODALIDADES DE RADIACIÓN
Protones, neutrones, piones e iones pesados de alta energía
Producción
Procesos de absorción
Patrones dosis en profundidad
Ventajas comparadas con rayos X
RADIOTERAPIA Y QUIMIOTERAPIA COMBINADAS
Principios
Aplicación clínica
HIPERTERMIA
Métodos de calor
Microondas de radiofrecuencia
Ultrasonido
Baños calientes
Hipertermia sistémica
Calor localizado
Respuesta celular al calor
Reparación de daño térmico
Termotolerancia
Hipertermia combinada con radiación
Secuencia de tiempo entre calor e irradiación
Células hipóxicas y calor
Efecto del pH en la hipertermia
Respuesta del tejido normal al calor
Hipertermia y quimioterapia
RADIACIÓN CORPORAL TOTAL
Efectos agudos
Síndrome prodrómico de radiación
Síndrome sistema nervioso central/cerebrovascular
Síndrome gastrointestinal
Síndrome hematopoyético
Dosis letal media (DL 50)
Tratamiento de accidentes de radiación
Efectos tardíos no específicos
Carcinogénesis
Período de latencia
Curva dosis-respuesta en animales
Leucemia
Cáncer de mama
Cáncer de tiroides
Cáncer óseo
Cáncer de piel
Cáncer pulmonar
Otros tumores
Neoplasias en niños expuestos in útero
Mecanismo de carcinogénesis por radiación
GENÉTICA DE RADIACIÓN
Mutaciones
Relación con la dosis
Aberraciones cromosómicas
Dosis genéticamente significativa
Efecto genético en humanos
Efectos de la radiación en el embrión y el feto (teratogénicos)
Muerte intrauterina
Anomalías congénitas incluyendo muerte neonatal
Retardo en el crecimiento
Dependencia de los efectos anteriores en dosis, tasa de dosis y etapa de la gestación
Carcinogénesis después de la exposición in útero
Experiencia humana de mujeres embarazadas expuestas a dosis terapéuticas Exposición ocupacional de mujeres potencialmente embarazadas
RADIOFISIOLOGÍA DE LOS TEJIDOS HUMANOS
Efectos de la radiación en la piel
Efectos de la radiación en el hueso y cartílago
En los huesos y cartílagos en crecimiento
En el hueso y cartílagos adultos
Efectos de la radiación en el riñón
Efectos de la radiación en el pulmón
Efectos agudos
Efectos tardíos
Efectos de la radiación en el SNC
En el cerebro
En la médula espinal
En los nervios periféricos
Efectos de la radiación En el ovario
En el testículo
En el ojo
En el tejido linfoide
En la médula ósea
En mucosas
En las glándulas salivales
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