“Biodozimetria”

“Testul Cometei”

Biodozimetria

Biodozimetria reprezinta masurarea dozei de radiatii primita in urma expunerii la o sursa sau in urma contaminarii interne. Biodozimetria reflecta radiatia absorbita de un individ si nu este masurarea exacta in timpi reali a dozei primite, cum este cu un detector de radiatii.

Masurarea dozei primite:In urma expunerii externe: gray (Gy), rad.In urma contaminarii interne: alte unitati (rem)Contaminare externa si intrna: alte unitati. [1]

Importanta cunosterii dozei primita de organism:

Selectarea unor masuri si tratamente profilactice adecvate.

Estimarea simptomelor persoanelor supuse unor contaminatii sau expuneri, in cazul expunerii si contaminatiilor in masa.

Transferul persoanelor in clinici cu facilitati si echipamente corespunzatoare. [2]

Indicii clinice care ajuta in determinarea expunerii la radiatii:

Subsindrom:Hematopoieza.Tesutul cutanat.Gastrointestinal.Neurovasclar. [3]

Tehnica biodozimetriei, caz concret. » Hernia de disc lombara « 

Biodozimetria reprezinta masurarea timpului necesar pentru obtinerea celui mai slab “ritem” pe tegument si preceda in mod obligatoriu orice tratament cu ultraviolete.

Datorita faptului ca sensibilitatea la radiatii ultraviolete este foarte diferita, in functie de individ, de regiunea corpului, de varsta si de alti factoi, se recomanda o atentie deosebita in alegerea dozei.

Bolnavul fiind culcat, se aseaza biodozimetrul pe tegumentul regiunii lombare, toate orificiile fiind acoperite, restul tegumentului precum si fata bolnavului se protejeaza cu cerceafuri si ochelari. Se aseaza lampa la o distanta de 50 de centimetri de tegument, se aprinde si dupa ce se lasa sa functioneze 5 minute, se descopera pe rand, la interval de cate un minut, cele 6 orificii ale biodozimetrului. In felul acesta durata de iradiere va fi de 6 minute pentru primul patrat de tegument, 5 minute pentru al doilea etc. Ultimul patrat fiind expus un minut. Se citeste eritemul aparut dupa 48 de ore si se ia in consideratie primul patrat la care a aparut cel mai slab eritem, durata lui de expunere fiind biodoza pentru acel bolnav.[4]

RAZELE ULTRAVIOLETE (UV)

Sunt radiatii cu o lungime de unda mai mica decat cele infrarosii, dar cu o frecventa mai mare. Sunt, de asemenea, trei grupe de ultraviolete: A,B,C.

- Ultravioletele A, cu lungimea de unda = 0,23 - 0,40 microni.- Ultravioletele B, cu lungimea de unda = 0,28 - 0,32 microni.- Ultravioletele C, cu lungimea de unda = 0,28 microni.

Ele sunt produse - in afara de sursa naturala, soarele - de aparatele cunoscute: lampile de cuart, care nu absorb ultravioletele ca sticla obisnuita. Ultravioletele iau nastere prin descarcarea curentului electric in becul care contine vapori de mercur metalic sau prin arcul voltaic. Aplicatia terapeutica cu ultraviolete se face local si general. Local se face doza-eritem (echivalenta cu o arsura usoara, de gradul I), dupa ce am testat sensibilitatea tegumentului (biodozimetria). General, ultravioletele se folosesc in doza progresiva, adica incepand cu 1 - 2 minute si ajungand pana la 10-15 minute.Important! intotdeauna ochii trebuie protejati (cu ochelari negri sau vata umeda).Proprietatile ultravioletelor sunt multiple.

a). Chimice:- oxidare (exemplu: formarea apei oxigenate sub actiunea lor),- reducere (exemplu: sarurile de Ag, folosite in fotografie);- polimerizare (exemplu: formarea ozonului in atmosfera).

b).  Biochimice: -HbO este redusa in methemoglobina, ergosterolul este

activat si transformat in vitamina D2 etc.

c) Biologice: inhibarea diastazelor, fermentilor, histaminogeneza, degradarea acizilor aminati etc; sterolii sunt transformati in vitamina D2; actiune bactericida. (Se poate masura, cu ajutorul biofotometrului, numarul de colonii microbiene distruse de UV.).in doza mai redusa, atenueaza virulenta germenilor patogeni (bacterii sau virusuri), in felul acesta s-au putut face unele vaccinuri (antirabic, contra psitacozei, febrei aftoase, bacteridiei carbunoase, tuberculozei etc).

Tot aceasta actiune bactericida a UV explica sterilizarea apelor naturale, mai intensa in timpul verii. Pe aceasta proprietate se bazeaza folosirea lor la sterilizarea aerului din spitale, crese, sali de operatie, saloane de nou-nascuti etc.

d) Eritemul actinie, care lasa loc pigmentatiei uniforma, si de durata mai lunga, comparativ cu pigmentatia generata de infrarosii.e) Cresc Ca si P in sange.f) Stimuleaza hematopoeza.g) Stimuleaza sistemul reticulo-endotelial si deci capacitatea de aparare a organismului.

Indicatii:

Pentru actiunea lor antiinflamatorie, antalgica si antinevralgica - se prescriu in bolile reumatismale cronice, subacute si chiar acute, mialgii, nevralgii, nevrite etc; pentru actiunea lor bactericida - se folosesc in procesele supurative cronice specifice (tuberculoz osteo-articulara, ganglionara, cutanata si nesupurativa, ca si in procesele inflamatorii nespecifice), acnee, furunculoza stafilococica, dermite etc, ulcere varicoase, plagi atone etc; pentru actiunea antialergica desensibilizata -in astmul bronsic (doza-eritem); pentru actiunea lor hematopoietica - in anemii, rahitism, spasmofilie (tetanie lenta).

Contraindicatii:

Cancer, tuberculoza, stari febrile etc. Climatele alpin, ca si cel marin, au o atmosfera mai pura si deci disperseaza mai putin lumina, sunt mai bogate in ultraviolete.Cantitatea cea mai mare de ultraviolete se gaseste la zenit, cand unghiul de incidenta al radiatiilor este de 90° pe suprafata pamantului; dar si razele infrarosii calorice se gasesc la fel, in aceeasi proportie. De aceea, helioterapia se face mai ales dimineata, organismul suportand-o mai bine si mai comod (baile de soare + baile de aer = aerohelioterapia). Notam ca se poate face si numai aeroterapie, la umbra. [5]

IonizareaPentru a putea face o ionizare avem nevoie de toata

aparatura si utilajele necesare pentru o galvanizare.Ceea ce diferentiaza ionizarea de galvanizare este

numai imbinarea tesutului hidrofil cu o solutie medicamentoasa in loc de apa.Pentru o eficacitate maxima vom folosi elecrozi activi ceva mai mici decat in cazul galvanizarilor.Polul activ va fi dependent de incarcarea elecrica a solutiei medicamentoase.Substantele incarcate pozitiv,deci cationii,se vor pune totdeauna la polul pozitiv(anod),iar substantele incarcate negativ,adica anionii,se vor pune totdeauna la polul negativ(catodul).Luam o bucata de tesatura hidrofila,o imbibam in solutia de ionizat si apoi o aplicam pe tegument pe locul dorit.Lucram cu apa distilata pentru inlaturarea prezentei ionilor pozitivi din apa de la robinet.

Tesatura hidrofila,la nevoie poat fi inlocuita cu hartia de filtru imbibata cu solutia pentru ionizare.In discopatii se foloseste calciu clorurat 2%(+),5 miliamperi(mA) 6-8 minute;histamina hidroclorica 1/10000 (+),5-10 mA, 2-10minute;novocaina clorhidrat 2-10%(+),5-10 mA,10-15minute.Pozitia electrozilor este de preferinta cea transversala.Dupa aplicare fixam elecrozii cu benzi de cauciuc,fasa elastica sau saculeti de nisip si controlam inca odata toate contactele.Mai departe se procedeaza la menevrarea obisnuita a pantostatului.

Mecanismul de inactivare a microorganismelor cu UV

Mecanismul - de acţiune a radiaţiilor UV care provoacă inactivarea / distrugerea microorganismelor şi viruşilor, constă în principal în absorbţia radiaţilor UV de către molecule de ADN, absorbţie care provoacă modificări în structura acestuia, în sensul că distorsionează macromoleculele de ADN prin formarea de legaturi ciclobutanice între timinele corespunzătoare adeninelor complementare (se blochează formarea legăturilor de hidrogen între timine -şi adeninele complementare)

Efectul radiaţiilor UV asupra structurii ADN: a - spectrul de absorbţie în UV al unor componente celulare: 1 - spectrul de absorbţie al celulei microbiene; 2- spectrul de absorbţie al acizilor nucleici; 3 - spectrul de absorbţie al proteinelor; b – efectul radiaţiilor UV asupra ADN şi procesele de reactivare.

Prin distorsionarea ADN-ului se blochează transcripţia şl replicarea ADN şi prin urmare se compromit funcţiile celulei, care, dependent de numărul de legături anormale formate, poate să fie distrusă. De remarcat că numărul de legături anormale formate depinde de nivelul de expunere la UV. Dacă numărul de legături anormale nu depăşeşte un anumit prag, celulele microorganismelor au capacitatea de a-şi reface structura normală de ADN prin expunerea acestuia la radiaţii luminoase (lumina vizibilă este mai eficientă în spectrul radiaţiilor albastre). Sistemul de reparare enzimatic la lumină (fotoreactivare) nu mai este viabil dacă se depăşeşte un anumit număr de legături anormale.

TESTUL COMETEI

Electroforeza în gel a celulelor individuale (Single-Cell Gel Elecrophoresis - SCGE) sau testul cometei (Comet Assay - CA) este o metodă rapidă şi sensibilă de detectare a injuriilor ADN induse de agenţi genotoxici, biomonotorizare si in cercetrea nutritionala. Principiul metodei se bazează pe faptul că moleculele de ADN sunt strâns împachetate într-un nucleu de 5-10µm dar dacă în lanţul moleculei se produc rupturi ADN-ul cromozomal se relaxează iar leziunile se obiectivează prin migrarea fragmentelor în câmp electric; marcarea fluorescentă face ADN-ul vizibil, aspectele obţinute fiind asemănătoare unor comete (de unde şi numele metodei).

Pornind de la acest principiu general, au fost dezvoltate mai multe versiuni ale metodei, în care, prin controlul condiţiilor de desfăşurare, se pot identifica diferite tipuri de leziuni. Varianta alcalină este adecvată studiilor radiobiologice întrucât are sensibilitate crescută pentru detectarea mai multor tipuri de leziuni: rupturi monocatenare (single-strand breaks, SSB), rupturi bicatenare (double-strand breaks, DSB), situsuri alcali-labile (alkali-labile sites, ALS) şi situsuri de reparare incompletă (incomplete repair sites, IRS)

Beneficii ale aplicarii Testului Cometei.

Versatil:Se aplica asupra oricarei celule, de la organisme

procariote pana la eucariote.Se aplica pe celule crescute in culturi sau celule

recoltate direct din organism.

Practic:Simplu, rapid, precis.Este nevoie de un numar scazut de celule (<10.000).

PuternicGenereaza informatii la nivel de celula.

Aplicabilitate extinsa.Toxicologie genetica: ecranare si reglementari pentru

industrie, chimicale, produse farmaceutice, cosmetice, etc.

Biomonitorizare umana: expunerea ocupationala la hazarde chimice, industriale, poluanti, radiatii.

Nutritie: efecte benefice sau daunatoare ale dietei si alimentelor.

Clinic: diagnoza unor boli si monitorizarea efectelor tratamentelor.

Epidemiologie moleculara: testarea diferentelor inter-individuale la predispozitia de leziuni ale AND-ului si capacitatea de reparare.[6]

Aplicarea testului cometei in cercetarea cancerului de piele.Testul cometei a imbunatatit considerabil

cercetarea in 3 mari domenii:1. Investigarea cauzelor naturale in distrugerea ADN-

ului, ce pot duce la cancerul de piele, inclusiv radiatiile UB-A, UV-B, mercurul si arsenul.

2. Prevenirea distrugerii ADN-ului, ce ar putea duce la cancerul de piele, prin folosirea antioxidantilor, cum sunt cei existenti in ceaiul verde.

3. Utilizarea noilor tehnici din Terapia Fotodinamica in tratarea cancerului de piele.

Procedura utilizataS-a utilizat varianta alcalina, întrucât are

sensibilitate crescută pentru detectarea mai multor tipuri de leziuni: rupturi monocatenare (single-strand breaks, SSB), rupturi bicatenare (double-strand breaks, DSB), situsuri alcali-labile (alkali-labile sites, ALS) şi situsuri de reparare incompletă (incomplete repair sites, IRS)

Pe scurt: Distrugerea ADN-ului a fost testata microscopic la celule individuale, prin determinarea migratiei ADN-ului, indusa de electroforeza. Fragmentele mici de ADN sunt capabile sa migreze in gel cu usurinta crescuta, fata de corpul principal, ceea ce face ca forma ADN-ului sa fie aseamanatoare unei comete, fragmentele mici reprezentand “coada”, iar restul materialului genetic sa reprezinte “capul cometei”

Suspensia de celule este amestecata cu agaroza topita, se raceste si se iradiaza dupa care se separa. Amestecul se introduce in tancul electroforezei sub actiunea conditiilor alcaline, ADN-ul se “relaxeaza” si se intinde in gel. Procentul de material genetic din “coada” este luat ca parametru pentru deteriminarea gradului de distrugere a ADN-ului.[7]

Bibliografie. [1] http://www.remm.nlm.gov/biodosimetry_definition.htm [2] http://www.remm.nlm.gov/explainbiodosimetry.htm#useful [3] http://www.remm.nlm.gov/explainbiodosimetry.htm#clues [4] www.topmasaj.ro/download/afect8.doc [5] http://forum.naturist-life.ro/viewtopic.php?t=138 [6] http://www.scorecomets.com/assay/whycomet.php [7] http://www.scorecomets.com/case/skin-cancer.php