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Física das Radiações Proteção do DNA e da membrana celular contra danos induzidos por Radiação e melhoria no reparo do DNA por SESAMOL 1. Fundamentação Teórica para que possamos ter um bom entendimento acerca do artigo, precisamos fazer uma breve revisão sobre alguns assuntos sobre os quais ele trata. 1. 1. Radiação Radiação pode ser representada por qualquer forma de energia que se propaga com apresentar como on OF8 ao interagir com a m ria, , Swipe view p sobre esta.

Elas pode por dispositivos cons o apresentar se rtícula, e que, ariados efeitos s naturais ou suem energia variável desde valores pequenos até multo elevados, sendo por isso dividida em dois tipos: ionizantes e não ionizantes. Aqui abordaremos apenas as radiações de interesse no estudo, que são as radiações ionizantes. 1. 1 . 1. Radiação Ionizante As radiações ionizantes podem alterar o estado físico de um átomo e causar a perda de elétrons, tornando-os eletricamente carregados, processo chamado de ionização.

As radiações ionizantes são provenientes de materiais radioativos (radiação alfa (a), beta (P) e gama ()), ou são produzidas artificialmente em quipamentos (raios X). 1. 1 . 1. 1. Radiação Gama Os raios (gama) são um tipo de radiação eletromagnética devido à sua elevada frequência e, consequentemente, apresentam baixo comprimento de onda. Geralmente, a frequência dos raios situa-se acima de 1019 Hz, o que implica comprimentos de onda abaixo de 10-12 m e energias acima de Mev. por serem dependentes da estrutura do núcleo, a intensidade e a energia com que é emitida permite caracterizar o radioisótopo. ? uma radiação bastante penetrante e, dependendo sua energia, é capaz de atravessar grandes espessuras. Por isso, é bastante utilizada em aplicações médicas de radioterapia e aplicações industriais, como medidores de nível e gamagrafia. Antigamente era usual distinguir a radiação dos raios-X pela sua energia (os raios-X eram menos energéticos). No entanto, atualmente a distinção já não é efetuada desta forma, pois se consegue produzir raios-X mais energéticos do que muitos raios (como nos aparelhos médicos de radiografia).

A distinção entre estes tipos de radiação eletromagnética é efetuada através da sua proveniência: os raios-X são produzidos por excitação dos létrons de camadas atómicas interiores para níveis energéticos mais elevados e posterior regresso ao estado fundamental (libertação de energia sob a forma de raios-X), enquanto a radiação provém do núcleo atómico, pois após a emissão de partículas a ou é frequente o núcleo ficar com um excesso de energia, que é libertada sob a forma de radiação .

Embora tenha pequeno poder ionizante, o seu elevado poder penetrante faz da radiação a mais perigosa para o ser humano. Enquanto as radiações a e são bloqueadas, geralmente, pela superffcie da pele, a radiação consegue penetrar e atravessar o orpo, causando danos a nível celular, o que pode pr radiação consegue penetrar e atravessar o corpo, causando danos a nível celular, o que pode provocar morte celular.

Devido esta característica, em medicina é utilizada no tratamento de certos tipos de câncer e, também, em diagnósticos (é administrada ao doente uma pequena quantidade de um radionuclídeo emissor de radiação , sendo mais utilizados o cobalto-60 (60Co) e o césio-135 (135Cs)). 1. 2. Efeitos da radiação Ionizante Sob o ponto de vista dos sentidos humanos, as radiações ionizantes são: invisíveis, inodoras, inaudíveis, insípidas e ndolores. Um dos principais motivos de preocupações sobre a exposição à radiação é o potencial risco à vida da célula.

Se uma radiação ionizante entrar numa célula viva, ela pode ionizar os átomos que a compõem. Já que um átomo ionizado é quimicamente diferente de um átomo eletricamente neutro, isto pode causar problemas dentro da célula viva. Normalmente, estes problemas não são significantes. Uma grande percentagem do nosso corpo é feita de água, e a chance da ionização ocorrer na água é muito grande. No entanto, se este dano pode ocorrer em partes vitais da élula, como ao DNA, e este dano pode ainda ser reparado. De fato, diariamente são corrigidos cerca de 100. 00 cromossomos danificados. Porém, se estes mecanismos de reparo falhar pode gerar um CANCER Quando a radiação entra em uma célula podem ocorrer basicamente quatro situações: A radiação pode atravessar a célula sem causar dano algum; A radiação pode danificar a célula, mas ela consegue reparar o problema; A radiação pode causar danos que não podem ser reparados e a célula cria réplicas defeituosas de si mesma; A radiação causa tantos danos à célula que ela mo 3 ria réplicas defeituosas de si mesma; A radiação causa tantos danos à célula que ela morre.

Quanto às doses de radiação, grandes doses recebidas durante um curto per[odo são mais perigosas do que as mesmas doses em um grande período. Quando ficamos expostos, a uma certa dose radiação, num longo período de tempo, nosso corpo tem tempo para reparar os danos. Porém, se o período for curto, os mecanismos de defesa podem nao conseguir corrigir o dano, e a célula morre. Além da capacidade de ionização, as radiações ionizantes são bastante penetrantes, quando comparadas com os demais tipos.

As radiações eletromagnéticas do tipo X e y, são as mais penetrantes e, dependendo de sua energia, podem atravessar vários centímetros do tecido humano até metros de blindagem de concreto. Por isso são muito utilizadas para a obtenção de radiografias e para controlar níveis de material contidos em silos de paredes espessas. 1. 2. 1. Quebras na molécula de DNA Ao sofrer ação direta das radiações (ionização) ou indireta (através do ataque de radicais livres) a molécula de DNA expõe basicamente dois tipos de danos: mutações gênicas e quebras.

Mutações gênicas: correspondem a alterações introduzidas na olécula de DNA que resultam na perda ou na transformação de informações codificadas na forma de genes; Quebras da molécula: resultam na perda da integridade física do material genético (quebra da molécula); Células com mutações em genes funcionais podem apresentar alterações metabólicas de maior ou menor importância, dependendo principalmente do estágio do desenvolvimento no qual o organismo se encontre no momento da exposição.

A introdução de quebras na molécula de DNA pode ter como conse 4DF8 encontre no momento da exposição. consequência a morte da célula irradiada, caso esta entre em rocesso de duplicação. No processo de divisão celular, a célula deve duplicar o material genético e distribuí-lo entre as células filhas de modo que cada uma delas receba integralmente o código inicialmente contido na célula mãe. Quebras no DNA prejudicam o processo, impedindo que as células transfiram seu patrimônio genético e, consequentemente, se reproduzam.

Células diferenciadas (que não sofrem divisão) podem conviver com inumeras quebras sem, contudo, terem suas funções prejudicadas. Caso haja o rearranjo dos fragmentos resultantes das quebras de DNA, pode ocorrer o surgimento de romossomos aberrantes, ou seja, modificados em relação a estrutura original. Células contendo cromossomos aberrantes podem se duplicar dando origem a uma população de células anormais. O funcionamento dessas células pode ser afetado pela presença destes cromossomos.

Nem todas as alterações introduzidas pela ação das radiações no DNA evoluem para um dano biológico. Ao decorrer do processo evolutivo, foram Integrados mecanismos de defesa contra os efeitos das radiações, o que permitiu a estabilização dos sistemas biológicos potencialmente mais viáveis. Hoje, diversos sistemas nzimáticos são responsáveis pela identificação e reparo de danos introduzidos no DNA. Estes sistemas são responsáveis pelo reparo de danos introduzidos no DNA pela ação dos mais diversos agentes aos quais a vida encontra-se exposta, inclusive radiações ionizantes. . 3 Lipoperoxidação Todos os componentes celulares são suscetíveis à ação das Espécies Reativas de O S Espécies Reativas de Oxigênio (ERO), porém a membrana é um dos mais atingidos em decorrência da peroxidarão lip[dica, que acarreta alterações na estrutura e na permeabilidade das membranas celulares. Consequentemente, há perda da seletividade na troca iônica e liberação do conteudo de organelas, como as enzimas hidrolíticas dos lisossomos, e formação de produtos citotóxicos (como o malonaldeido), culminando com a morte celular.

A lipoperoxidação também pode estar associada aos mecanismos de envelhecimento, de câncer e à exacerbação da toxicidade de xenobióticos. Assim como na formação das ERO, nem sempre os processos de lipoperoxidação são prejudiciais, pois seus produtos são importantes na reação em cascata a partir do ácido araquidônico (formação de prostaglandinas) e, portanto, a resposta inflamatória. Todavia, o excesso de tais produtos pode ser lesivo. A lipoperoxidação é uma reação em cadeia, representada pelas etapas de iniciação, propagação e terminação. . 4. Sesamol Sesamol (3,4-Metilenodioxifenol) é um composto orgânico natural constituinte de sementes de gergelim (Sesamum indicum L. ) torradas, uma importante cultura de oleaginosas. Vários efeitos benéficos do sesamol, incluindo efeitos antioxidantes, quimioprevenção, efeito antimutagênico, atividades antihepatotoxicas e indução de apoptose das células cancerosas e cardiovasculares. Atividade antioxidante é devido à presença de um grupo derivado fenólico em sua estrutura molecular.

Sesamol é pouco solúvel em água, mas solúvel no óleo. É usado na alimentação humana e em cosméticos. Sesamol é usado na síntese de fármacos óleo. É usado na alimentação humana e em cosméticos. Sesamol é usado na síntese de fármacos anti-cancerígenos e antidepressivos (paroxetina). 1. 5. Ensaio Cometa O Ensaio Cometa (EC) é uma técnica rápida e eficiente usada para quantificar as lesões e detectar os efeitos do reparo no DNA em células individualizadas de mamíferos.

As células, englobadas em gel e espalhadas sobre uma lâmina, são submetidas a uma corrente elétrica que age como uma força proporcionando a migração dos segmentos de DNA livres, resultantes de quebras, para fora do núcleo. Após a eletroforese, as células que apresentam um núcleo redondo são identificadas como normais, sem dano detectável no DNA. Por outro lado, as células lesadas são identificadas visualmente por uma espécie de cauda, similar a um cometa, formada pelos fragmentos de DNA. Estes fragmentos podem se apresentar em diferentes tamanhos, e ainda estar associados ao ucleo por uma cadeia simples.

O tamanho da cauda é proporcional à dimensão do dano que foi causado, porém a simples visualização do “cometa” Já significa que danos estão presentes no DNA, podendo ser quebras de fita simples, duplas, sítios de reparo por excisão elou lesões álcali- lábeis. A identificação do dano no DNA pode ser feita por diferentes maneiras como, por exemplo, medir o comprimento do DNA migrante com a ajuda de uma ocular de medidas, ou ainda classificar visualmente, em diferentes n[veis de dano, as células analisadas, podendo se obter um valor arbitrário que expresse o ano geral sofrido por uma população de células.

O Ensaio Cometa é utilizado amplamente na genética médica, genética toxicológica ecotoxicológica, em diagnósticos e tratamentos méd genética médica, genética toxicológica ecotoxicológica, em diagnósticos e tratamentos médicos, medicina ambiental, ocupacional, biomonitoramento ambiental, além de outras aplicações. 3. Considerações sobre o artigo Sesamol, um composto com propriedade antioxidante presente na semente de gergelim foi estudado com objetivo de verificar as características de proteção e reparo do DNA quando submetido ? adiação gama.

Avaliou-se diferentes doses do composto durante a indução de radiação gama e após a radiação em DNA celular de leucócitos de sangue de camundongos e nas biomembranas de fígado dos roedores avaliou-se o potencial inibitório do Sesamol na peroxidação lipídica. Os resultados indicaram que o Sesamol protege e repara o DNA celular da radiação gama e inibe a formação de radicais livre, nos mostrando a eficácia radioprotetora do Sesamol e dando embasamento para possíveis estudos posteriores na proteção e reparação do DNA. 4. Referências http://web2. sbg. org. /Downloads/Pdf_premiopainel/53CBG ‘Resumos Premia dos/ PosGraduacao/MU/oral/1_lugar. pdf www. cnen. gov. br/ensino/apostilas/rad_ion. pdf http://pubs. rsc. org/en/content/pdf/chapter/1 998/9781847553539 -00001 http://www. segurancaetrabalho. com. br/download/rad-ioniz -cuidados. pdf http://omnis. if. ufrj. br/—dore/FisRad/FisRad1. pdf http://www. scielo. br/pdf/ramb/v43n112075. pdf http://tifnet. com. br/atualidades_bases_cientificas_tif/lnteractions _and_antioxidant_stability. pdf http://en. wikipedia. org/wlki/Sesamol http://www. chemicalland21. com/lifescience/phar/3,4 -METHYLENEDIOXYPHENOL. htm 8