Le radiazioni possono colpire anche organi non direttamente esposti - Protezione della salute

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Le radiazioni possono colpire anche organi non direttamente esposti


Intervista a Mariateresa Mancuso e Anna Saran

 Menzione speciale tra le "Eccellenze ENEA 2008"   

Ci sono voluti quasi due anni prima che le due ricercatrici della Sezione di Tossicologia e Scienze Biomediche, del Dipartimento Biotecnologie, Agro-Industria e Protezione della Salute dell’Enea giungessero all’eclatante scoperta che il danno genetico da radiazioni ionizzanti può interessare anche organi non direttamente esposti alle radiazioni stesse. Lo studio ha fatto il giro del mondo e aperto una controversa discussione scientifica a livello internazionale. Il risultato ha anche consentito alle due studiose di avere una menzione come Eccellenza ENEA 2008. Ma come ci sono arrivate? Raccontano che per studiare un tumore della pelle avevano irradiato dei topolini di laboratorio schermandone la testa per proteggerli dallo sviluppo di tumori al cervello, e di essersi invece imbattute in un sorprendente effetto “bystander” e cioè l’induzione di danni genetici da cellule irraggiate a cellule circostanti non irraggiate.

Finora, di qui il dogma, il danno biologico sul DNA cellulare indotto dalle radiazioni ionizzanti si pensava fosse imputabile alla sola esposizione diretta e invece?
Studi condotti in vitro negli ultimi decenni avevano già cominciato a mettere in discussione il dogma su cui la medicina si era attestata da 50 anni, dimostrando che le radiazioni sono in grado di indurre effetti biologici rilevanti, comprese alterazioni cromosomiche e mutazioni geniche, anche in cellule che non vengono direttamente attraversate dall’energia radiante. La nostra ricerca ha messo in evidenza - per la prima volta in vivo - l’esistenza e le caratteristiche dell’effetto “bystander” che fino alla nostra scoperta erano scarsamente chiarite.

Perchè l’esposizione indiretta può indurre sviluppo di tumori in tessuti non esposti?
L’obiettivo della nostra ricerca era di studiare nel topo i fattori che intervengono nello sviluppo del carcinoma a cellule basali, un tumore cutaneo molto diffuso nelle popolazioni di pelle chiara tipico dell’età tardiva, e di prevenire l’elevata mortalità degli animali a causa della comparsa precoce del medulloblastoma, un tumore del sistema nervoso centrale. Abbiamo sottoposto ad irraggiamento un gruppo di topolini eterozigoti per il gene Patched (Ptch+/-), la cui caratteristica principale è la suscettibilità a sviluppare tumori in tessuti diversi dopo esposizione alle radiazioni ionizzanti. Due gruppi identici sono stati sottoposti alla stessa dose di radiazioni. Un gruppo però è stato irraggiato con la testa schermata da un cilindro di piombo dello spessore di 4 mm e l’altro invece a corpo intero. Inaspettatamente, nel 39% dei topi irraggiati con la testa schermata si è avuto uno sviluppo di medulloblastoma. Sebbene questa incidenza sia inferiore a quella osservata nel gruppo irraggiato a corpo intero, un aumento nell’incidenza di circa sei volte ha caratterizzato il gruppo irraggiato con schermatura rispetto al gruppo non irraggiato.
I tessuti schermati possono comunque ricevere una dose attenuata attraverso lo strato di piombo, o essere colpiti dai fotoni riflessi dai tessuti direttamente attraversati dall’energia radiante (dose riflessa). È stata perciò condotta un’accurata dosimetria sperimentale, i cui risultati hanno mostrato che una percentuale pari all’1,2% della dose iniziale è in grado di raggiungere il cervello schermato del topo neonato. Un ulteriore gruppo di animali è stato irraggiato a corpo intero con una dose di 0,036 Gy e utilizzato come controllo interno. Ma in questo gruppo non è stato osservato alcuno sviluppo tumorale. 

Che cosa ci suggeriscono questi risultati?
L’analisi molecolare dei tumori provenienti dai due gruppi sperimentali – irraggiati con schermatura o a corpo intero – ha messo in luce un profilo di danno genetico molto simile; tutti i tumori sono, infatti, caratterizzati dalla perdita di funzione del gene Patched a causa di delezioni interstiziali nella regione del cromosoma 13 dove il gene è localizzato.  Per la prima volta in vivo quindi si è appreso che il danno genetico trasmesso dai tessuti irraggiati ai tessuti circostanti non irraggiati può promuovere la cancerogenesi in questi ultimi. In particolare, nel sistema nervoso centrale del topo, tale danno - a distanza - può causare alterazioni genetiche precoci, e a più lungo termine una drastica accelerazione dello sviluppo del medulloblastoma in topi Ptch+/- irraggiati con il capo schermato. Inoltre, se il ruolo tumorigenico delle risposte “bystander” fosse confermato anche dopo esposizione a basse dosi di radiazioni, potrebbe essere necessaria una revisione dei modelli di valutazione del rischio da radiazioni ionizzanti.

Come proseguirà la ricerca?
Faremo degli esperimenti usando dosi basse e bassissime di radiazioni, come quelle che si impiegano per gli esami di radiografia, per vedere che cosa accade.

Quali sono le conseguenze dei vostri risultati nella vita comune?
Il problema investe decisamente il campo della terapia e della diagnostica con impiego di radiazioni ionizzanti. Premesso che nella radioterapia la valutazione del rapporto rischio-beneficio è nettamente a favore dell’utilizzo, questo non è sempre vero nel campo della diagnostica. Il problema degli esami radiologici superflui viene spesso riproposto e discusso. Si stima che il crescente impiego della TAC (tomografia assiale computerizzata) in radiologia, pari a +25% secondo dati recenti, comporterà un significativo aumento dell’incidenza di tumori nel corso dei prossimi anni.
 
Quale consiglio vi sentite di voler dare?
Siccome la TAC è un esame che prevede una dose di circa 50 volte più alta rispetto a una radiografia convenzionale deve essere fatta solo se strettamente necessario. Non deve quindi essere usata a scopo di screening, soprattutto nei bambini, come nel caso delle total body eseguite in maniera insensata per prevenzione.

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