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Descreve o chamado molelo linear quadrático, utilizado em Oncologia. Todo o conteúdo vinculado a este arquivo está descrito, organizado e lincado no nosso blog: http://fisicanoenem.blogspot.com/
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Aluno do Doutorado Rodrigo PennaData: Junho de 2007
http://www.cellsalive.com/ em 03/06//07.
Professor Rodrigo Penna
Sítio na internet: www.fisicanovestibular.com.br
Blog: www.quantizado.blogspot.com
Link para currículo no Sistema Lattes:http://lattes.cnpq.br/6150368513460565
O câncer
• “Qualquer que seja a causa, o câncer é basicamente uma doença de células, caracterizada por um desvio nos mecanismos de controle que dirigem a proliferação e a diferenciação das células”.
Sydney E. Salmon, MD & Alan C. Sartorelli, PhD – in Cap. 55, Quimioterapia do
Câncer, FARMACOLOGIA - BÁSICA & CLÍNICA, 9ª ed. , p. 803, 2006.
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Professor Rodrigo Penna
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A célula
Rodrigo Penna 4Biologia Celular e Molecular, p. 5.
modelo celularhttp://www.cellsalive.com/
em 03/06//07.
Mitose
Rodrigo Penna 5
mitosehttp://www.cellsalive.com/
em 03/06//07.
Ciclo celular
Professor Rodrigo Penna 6
ciclo celularhttp://www.cellsalive.com/
em 03/06//07.
No geral, as células estão as mais radiossensíveis nas fases M e G2 e a maioria é mais radiorresistente na fase S tardia.
Sincronização de Células
• Culturas de células (in vitro) podem ser sincronizadas, facilitando a investigação da sensibilidade em diferentes estágios do ciclo.
A – aleatório ; B – início da sincronização;
C – células sincronizadas.7
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O MODELO LINEAR- QUADRÁTICO
• S = sobrevida celular; D = dose/fração; = componente linear, morte em um evento único; = componente quadrática, morte em eventos múltiplos.
• Linearizando: ln S = - D - D2 , equação semelhante a y = - ax2
- bx .
Rodrigo Penna 8
2( )D DS e
Douglas & Fowler, 1976
Importância de Douglas & Fowler, 1976
• “... a dose total requerida para produzir uma dada reação continua a crescer até o número de 30 frações, ao contrário de trabalhos recentes...”
• Quer dizer que, para conseguir o mesmo efeito que se consegue em doses fracionadas, a dose única necessária é menor, em alguns casos, muito menor!
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Curva de sobrevivência
Rodrigo Penna 10
Radiation Oncology Physics: a handbook for teachers and students, Chap. 14 – Basic Radiobiology. IAEA, 2006, p. 494.
LET: Linear Energy Transfer
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Tahuata et al, 2003 – páginas 109 a 113.
dELET
d
lMede a deposição de energia por uma radiação ou partícula ao longo de sua
trajetória.
RBE = Eficiência Biológica Relativa
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REPRESENTAÇÃO LET
Rodrigo Penna 12
Primeira curva de sobrevivênia in vitro
Rodrigo Penna 13
Puck and Marcus, 1956.
Montando a curva
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Esquema de experimento in vitro
Rodrigo Penna 15
Fração Sobrevivente
Rodrigo Penna 16
,
;
º ;
º " ";
.
C
P
C
P
Nonde
N x e
Fração obrevivente
N N decolônias conta
S
S S
das
N N de células plantadas
e eficiência do processo
Componentes linear e quadrática
Rodrigo Penna 17
= componente linear, morte em um evento único; = componente quadrática, morte em eventos múltiplos.
Comparação entre vários tipos de células
Rodrigo Penna 18
Curvas de sobrevivência para várias linhagens de células. A radiosensibilidade difere de acordo com o tipo de célula.
Radiosensibilidade
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Mais claro mais radiosensível curva mais acentuada.
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Regime multi-fracionado
Rodrigo Penna 20
Do : reduz a sobrevida a 37%.D10 : reduz a sobrevida a 10%;D10 = 2,3x Do .
Morte celular: necrose e apoptose
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celldeathhttp://www.whfreeman.com/
em 03/06//07.
http://www.cellsalive.com/ em 03/06//07.
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Mecanismos de morte celular
Rodrigo Penna 22
Necrose e Apoptose
Rodrigo Penna 23
Shrinkage nuclear
Formação dos corpos apoptóticos
Rompimento da membrana celular, mas sem perda rápida da integridade da membrana.
Necrose Apoptose
Apoptose após irradiação
Rodrigo Penna 24
Células gigantes (aberrações) pós-irradiação
Rodrigo Penna 25
In vivo In vitro
Radiosensibilidade de microorganismos
Rodrigo Penna 26
A – células de mamíferosB – E coliC – C coli B/rD – fungosE – “phage staf”F – megatheriumG – vírus da batataH – micrococus radioduram
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS1. The Effect of Multiple Small Doses of X Rays on Skin Reactions in the
Mouse and a Basic Interpretation, B. G. Douglas and J. F. Fowler, Radiation Research, Vol. 66, No. 2 (May, 1976), pp. 401-426.
2. A convenient extension of the linear-quadratic model to include redistribution and reoxygenation, Brenner DJ, Hlatky LR, Hahnfeldt PJ, Hall EJ, Sachs RK., Int J Radiat Oncol Biol Phys, Vol. 32, No. 2, pp. 379-390, 1995.
3. Extending the linear–quadratic model for large fraction doses pertinent to stereotactic radiotherapy, M Guerrero and X. Allen Li, Phys. Med. Biol., Vol. 49, pp. 4825-4835, 2004.
4. Comments on a time-dependent version of the linear-quadratic model, Tucker SL, Travis EL., Radiother Oncol., Vol. 18, pp. 155-163, 1990.
5. RADIATION ONCOLOGY PHYSICS: A HANDBOOK FOR TEACHERS AND STUDENTS, Chap. 14 – Basic Radiobiology. IAEA, 2006.
6. BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR, L. C. Junqueira e J. Carneiro, Ed. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro – RJ, 6ª ed., 1997.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS7. Sítio Cells Alive, http://www.cellsalive.com/, acessado em 03/06/07.
8. RADIOBIOLOGIA: CONCEITOS BÁSICOS E O MODELO LINEAR QUADRÁTICO, Dr. Arthur Acioli Rosa, X Congresso Brasileiro de Física Médica, Salvador-Brasil, Maio de 2005.
9. RADIOPROTEÇÃO E DOSIMETRIA: FUNDAMENTOS, Luiz Tauhata, Ivan P.A.Salati, Renato Di Prinzio e Antonieta R.Di Prinzio, IRD-CNEN, 2003.
10. Aula da Dra. Sara Rockwel, PhD, Departments of Therapeutic Radiology and Pharmacology, Yale University School of Medicine, 2007.
11. FARMACOLOGIA - BÁSICA & CLÍNICA, B. G. Katzung, Ed. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro – RJ, 9ª ed., 2006.
12. Sítio da Editora W.H. Freeman, http://www.whfreeman.com/, acessado em 03/06/07.
13. RADIOBIOLY FOR THE RADIOLOGIST, Eric J. Hall & Amato J. Giaccia, Lippincott Willians & Wilkins, 6ª ed., 2005.
14. BASIC CLINICAL RADIOBIOLOGY, G. Gordon Stell, 2002.Professor Rodrigo Penna
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