RADIOBIOLOGÍA
«Publicado por primera vez en el World Wide Web de INTERNET el 15 de Julio de 1999.»
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Profesores:

Nilo Guillén (Doctor Rerum Naturalium, Universidad de Hannover, Alemania, Diplome d'Estudes Approfondies de Physique Nuclèare, Universidad de París y Médico Cirujano, Universidad Central de Venezuela),Departamento y Escuela de Física, Facultad de Ciencias, Universidad Central de Venezuela

nguillen@fisica.ciens.ucv.ve


Profesores Invitados:

Enrique Gutiérrez (Especialización en Radioterapia, Universidad Central de Venezuela), Clínica La Floresta, Caracas.


Carlos Eduardo de Almeida (Ph. D. en Biofísica y M. Sc. en Física Médica, University of Texas, USA), Laboratorio de Física de Radiaciones, Universidad Estatal de Rio de Janeiro, Brasil.


Duración: 16 semanas a razón de 2 horas semanales.

Frecuencia: Anual

Tipo de Curso: Teórico.

Número de Créditos: Dos (2) créditos.

Objetivos del curso: Los objetivos a lograr con el presente curso se pueden resumir por unidad como:

PRIMERA UNIDAD: (1) Identificar las moléculas y átomos más abundantes en el cuerpo. (2) Identificar la molécula blanco en el cuerpo. (3) Enunciar la ley de Bergonié y Tribondeau. (4) Indentificar los cuatro factores físicos que afectan la sensibilidad a la radiación. (5) Identificar los cuatro factores biológicos que afectan la sensibilidad a la radiación. (6) Poder describir las cuatro posibles relaciones dosis-respuesta de la radiación e identificar cuáles son las que más se pueden asociar con las exposiciones en diagnóstico de rayos-X.

SEGUNDA UNIDAD: (1) Identificar y discutir el papel de la macromolécula fundamentalmente asociada con el daño de la radiación. (2) Relacionar las ecuaciones asociadas con la radiolisis del agua e identificar los principales componentes nocivos. (3) Distinguir entre el efecto directo e indirecto y definir cuáles son los más importantes en radiología. (4) Discutir la teoría de blanco y como relaciona las respuestas de las células a la radiación. (5) Describir y discutir los dos modelos principales de la supervivencia de la célula e identificar cuáles están asociados con la exposición humana a la radiación de los rayos-X.

TERCERA UNIDAD: (1) Describir los elementos del síndrome de radiación aguda. (2) Identificar el período de latencia. (3) Discutir al menos tres tipos de daño local de tejido que sigue a la exposición a una dosis alta de radiación. (4) Describir los efectos hematológicos de las dosis altas de radiación. (5) identificar y distinguir entre aberraciones cromosómicas por impacto simple y por impacto múltiple.

CUARTA UNIDAD: (1) Distinguir entre el riesgo relativo, exceso de riesgo y riesgo absoluto. (2) Identificar y entender la relación dosis-respuesta de la radiación asociada con la inducción de malignidad. (3) Discutir los efectos locales sobre tejido seguidos a una dosis baja de irradiación. (4) Describir la respuesta del acortamiento de la vida a la exposición de radiación y su relativa importancia en la radiología diagnóstica. (5) Discutir los detalles de la irradiación durante el embarazo con especial énfasis en el tiempo de irradiación y el tipo de respuesta esperada.

QUINTA UNIDAD: (1) Introducir a conceptos fundamentales en la biología del cáncer. (2) Discutir las estrategias de fraccionamiento de dosis en el tratamiento de neoplasias.

Método de Evaluación: Para proceder a la evaluación se tomará un examen a mitad del semestre con un peso de 30% y el examen final tendrá un peso del 30%. El peso restante se completará con un 20% de tareas y un 20% de seminarios que los estudiantes deben presentar.

CONTENIDO PROGRAMÁTICO

PRIMERA UNIDAD: Principios fundamentales de radiobiología (6 horas):

1. Introducción:

Las respuestas humanas a la radiación ionizante. Las poblaciones humanas en que los efectos de la radiación han sido observados.

2. La biología humana:

La composición molecular. La célula humana. Los tejidos y órganos.

3. La ley de Bergonié y Tribondeau

4. Los factores físicos que afectan la radiosensibilidad:

Transferencia lineal de energía. La eficacia biológica relativa. Fraccionamiento y protracción.

5. Factores biológicos que afectan la radiosensibilidad:

Efecto del oxígeno. La edad. El sexo. La recuperación. Los agentes químicos.

6. Las relaciones dosis-respuesta de la radiación:

La relación dosis-respuesta lineal. La relación dosis-respuesta no lineal. La relación dosis-respuesta cuadrática. Construcción de una relación dosis-respuesta.

SEGUNDA UNIDAD: Radiobiología molecular y celular (6 horas):

1. La irradiación de macromoléculas:

Macromoléculas de síntesis. Efectos de la radiación sobre el ADN. Mecanismos de reparación del ADN. Cromosomas. Mutaciones producidas por la radiación.

2. Radiólisis del agua.

3. Efectos directos e indirectos.

4. La teoría del blanco.

5. Cinética de la sobrevivencia celular:

Modelo de blanco único e impacto único. Modelo de blanco múltiple e impacto único. Recuperación. Efectos sobre el ciclo celular. Teoría de la curva de supervivencia.

6. Los conceptos de LET, RBE y OER.

TERCERA UNIDAD: Efectos precoces de la radiación (7 horas):

1. Letalidad de la radiación aguda:

Síndrome prodrómico. Período de latencia. Síndrome hematológico. Síndrome gastrointestinal. Síndrome del sistema nervioso central.

2. Daño hístico local:

Piel. Gónadas.

3. Efectos hematológicos:

Sistema hematopoyético. Supevivencia de la células hematopoyéticas.

4. Efectos citogenéticos:

Cariotipo normal. Aberraciones cromosómicas por un solo impacto. Aberraciones cromosómicas por múltiples impactos. Cinética de las aberraciones cromosómicas.

CUARTA UNIDAD: Efectos diferidos (7 horas):

1. Efectos hísticos locales:

Piel. Cromosomas. Cataratas.

2. Acortamiento de la esperanza de vida.

3. Riesgos estimados:

Riesgo relativo. Exceso de riesgo. Riesgo absoluto.

4. Neoplasias inducidas por radiación:

Leucemia y cáncer.

5. Riesgo total de neoplasias malignas.

6. Radiación y embarazo:

Efectos sobre la fertilidad. Irradiación en el útero. Efectos genéticos.

QUINTA UNIDAD: Radiobiología clínica (6 horas):

1. Biología del cáncer:

Naturaleza in vivo de las células de los tumores malignos. Clasificación de los tumores malignos. Incidencia, epidemiología y etiología del cáncer. Regulación de la diferenciación celular y cáncer. Características fenotípicas de las células transformadas malignas. Causas de las alteraciones fenotípicas de las células. Modificación de la información genética en células. Oncogenes. Crecimiento tumoral \bf in vivo \rm e interacción entre el tumor y el organismo receptor. Carcinogénesis.

2. Tramiento de neoplasias:

Tejido normal versus tejido tumoral. Fraccionamiento del tiempo de dosis. Factores de riesgo.

BIBLIOGRAFÍA

Aparte de una lista de artículos que el profesor suministrará durante el curso, se debe considerar adicionalmente la de libros que se cita a continuación:

  1. Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J. D. Watson, Molecular biology of the cell, Garland Publishing, Inc., New York, New York, USA, 1983.

  2. Block, J. B., Oncology, John Wiley and Sons, New York, New York, USA, 1982.

  3. Darnell, J., H. Lodish, D. Baltimore, Molecular cell biology, second edition, W. H. Freeman and Co., New York, New York, USA, 1990.

  4. Dowd, S. B., Practical Radiation Protection and Applied Radiobiology, Saunders, London, UK, 1994.

  5. Hall, E., Radiobiology for the radiologist, third edition, Lippincott Company, Philadelphia, Pennsylvania, USA, 1988.

  6. Latorre, E., Radiobiología Médica, Editorial AC, 1990.

  7. Nossal, R. and H. Lecar, Molecular and cell biophysics, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, USA, 1991.

  8. Ruddon, R. W., Cancer biology, Oxford University Press, Oxford, UK, 1981.

  9. Suzuki, D. T., A. J. F. Griffiths, J. H. Miller and R. C. Lewontin, An introduction to genetic analysis, fourth edition, W. H. Freeman and Co., New York, New York, USA, 1989.

  10. Tyler, P. E. (Editor), Biologic effects of nonionizing radiation, Annals of the New York Academy of Sciences, 247(1975)1-545.

  11. Valls, A., y M. Algara Radiobiología, Ediciones EUROBOOK, Madrid, España, 1994.

[Página mantenida por el Prof. Rafael Martín Landrove, revisada el 14 de julio de 2004]

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