0118. Quali sono i danni biologici delle radiazioni a livello cellulare e molecolare?

 Quali sono i danni biologici delle radiazioni a livello cellulare e molecolare? (Delia Di Giannandrea)

Come è ben noto l'unità fondamentale dell'organismo vivente è la cellula il cui nucleo contiene l'informazione genetica codificata nel DNA , quest'ultimo è in grado di fornire istruzioni per la riproduzione e la sintesi proteica della cellula. Altre strutture cellulari (organelli ) sono deputate alla produzione di proteine e di energia. Qualsiasi alterazione dei processi che avvengono all'interno della cellula possono minacciare l'esistenza della cellula stessa. La cellula peraltro ha sviluppato un elaborato sistema di riparazione cellulare con particolare riguardo al danneggiamento del DNA. Strutture biologiche importanti possono essere modificate direttamente dalla ionizzazione oppure indirettamente dai radicali liberi indotti dalle interazioni delle radiazioni ionizzanti con la materia vivente.

La distribuzione casuale degli eventi di assorbimento dell'energia radiante può danneggiare parti vitali della doppia elica del DNA o di altre macromolecole importanti per la vita e funzionalità della cellula. Gli effetti diretti si verificano nel DNA sotto forma di interruzioni di una sola o di ambedue le eliche della molecola. Altri effetti comprendono un gran numero di modificazioni, di ricombinazioni, di induzioni di legami spuri, di alterazioni degli zuccheri delle basi. Le aberrazioni cromosomiche sono il risultato del danno al DNA. Moltissimi dati sperimentali mostrano che il DNA è il principale bersaglio danneggiato in una cellula irradiata. Molti effetti acuti che si osservano in un organismo sono dovuti alla morte delle cellule quando tentano di dividersi, ma non riescono a moltiplicarsi ulteriormente: è la morte riproduttiva della cellula o “inattivazione” della cellula. Se in un organo o tessuto le cellule inattivate superano un certo numero, la funzione dell'organo e del tessuto viene compromessa. In casi estremi l'intero organismo vivente può soccombere. Un secondo processo che si verifica generalmente in tempi più lunghi è la modificazione della cellula normale, presumibilmente il risultato di lesioni molecolari specifiche del DNA mediante un fenomeno noto come trasformazione neoplastica. Queste modificazioni del DNA possono essere indotte da agenti diversi incluse le radiazioni.

Il loro risultato caratteristico consiste nell'acquisizione da parte della cellula della capacità potenziale di proliferare senza limiti, cosa che può portare in certe condizioni alla formazione di un tumore indotto da radiazioni.

Adolfo Esposito – Fisico

Nota redazionale SxT: I nostri web-nauti che volessero approfondire questo argomento possono leggere "Effetti biologici delle radiazioni" di J. E. Coggle, Edizioni Minerva Medica 1998. Altri visitatori ci chiedono come vengono fissate le norme di protezione verso le radiazioni in Italia : la ICRP ( International Commission on Radiological Protection) è l’organismo che fornisce le raccomandazioni in merito alla protezione radiologica che sono poi recepite dalle varie normative nazionali.)