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Antioxidantes, radiaciones ionizantes y daños

genómicos

Para el trabajador profesionalmente expuesto

Para el paciente

Para el público en general

INDIRECTO

IONIZACIÓN RADICALES LIBRES LESIONES SUBLETALES

●

Interacción INESPRCÍFICA

Y NO SELECTIVA.

●

SUSTANCIAS CON CAPACIDAD PARA “ELIMINAR RADICALES LIBRES”

●

Observaciones clínicas.

●

Indicadores hematológicos, bioquímicos, etc.

●

Ensayos Citogenéticos:

a) Cromosomas de linfocitos en metafase

b) Condensación prematura de cromosomas.

c) Intercambio de cromátidas hermanas.

d) Técnica de micronúcleos

(MN).

-Técnica de MN en médula ósea de ratón.(Schmid, 1975)

-Técnica de MN en linfocitos humanos.(Fenech

y Morley, 1985)

La relación efecto biológico-dosis de radiación

ha sido posible gracias a la:

DOSIMETRÍA BIOLÓGICA

Dosimetría Biológica

DOSIMETRÍA BIOLÓGICA

-Técnica de MN en linfocitos humanos.(Fenech

y Morley, 1985)

-Técnica de MN en médula ósea de ratón.

(Schmid, 1975)

Fenech

y Morley, 1985; OIEA, 2011

Curva Dosis-Respuesta

IRRADIADOR GAMMA

●

Cs 137

●

Exposición constante=50 mGy/s

●

Dosis: 0-16.362 mGy

TLD

MUESTRAS DE SANGRE

2 donantes: 1 control y 6 muestras irradiadas con diferentes dosis de RAD. GAMMA.

GRUPO TRATADO PREIRRADIACIÓN GRUPO TRATADO POSTIRRADIACIÓN

Técnica de Micronúcleos

en linfocitos humanos irradiados con bloqueo citocinéticoFenech

y Morley 1985, 2000; IAEA, 2001.

CULTIVO

1 ml sangre + 9 ml medio

●

HAM F10

●

SBF

●

PHA

1º 2º 1º 2ºTratamiento TratamientoIrradiación Irradiación

40 sg

2 Gy

44 h

28-32 h

37 ºC

5 % CO2

Cytochalasina

B

(3 μg/ml)

Tiempo total de cultivo: 72-76 horas

Técnica de Micronúcleos

en linfocitos humanos irradiados con bloqueo citocinéticoFenech

y Morley 1985, 2000; IAEA, 2001.

Tubos 15 ml 1000 rpm/5’

ClK Estufa 800 rpm/8’

Fijador 1000 rpm/5’

(Almassy

et al., 1987)

a) Área total de la célula binucleada.

b) Área de los núcleos.

c) Área del micronúcleo.

d) Área micronúcleo/Área núcleos.

e) Área micronúcleo/Área célula binucleada.

Estudio Morfométrico

Recuento de Micronúcleos

Frecuencia de micronúcleos/500 células binucleadas

Apigenin-K 24h

Curvas de Supervivencia celular

Estudio Estadístico

●

Análisis de varianza

●

Análisis de regresión y correlación lineales y polinómicos (t de Student)

●

PARPARÁÁMETROSMETROS

Factor de Protección (Sarma

y Kesavan, 1993)

Factor Reductor de Dosis (Travis, 1979)

p < 0,05

Fcontrol

-

F tratadas

FP (%) = x 100

Fcontrol

Dosis con RP para obtener X MN

FRD =

Dosis sin RP para obtener X MN

Curva Dosis-Respuesta

D = α + β . yD (mGy) = -429,54 +64,37

R2 = 0.9974 r2

= 0,9974

D = α

+ β·y

D (mGy) = -429,54 + 64,37 y

RADIACIÓN GAMMA

●

Relación Lineal D radiación / frecuencia MN.

Alcaraz, 1999; 2000.

●

Relac. descritas: no lineal; lineal-cuadrática; lineal.

Pohl-Ruling, 1983; Kim, 1993; Fenech

y Morley, 1985.

●

Interpretación de los resultados mediante modelo Bayesiano.

Serna, 2007.

Radioterapia: Cáncer de cabeza y cuello

Medicina Nuclear: PET-TAC

Radiodiagnóstico: Resonancia Magnética

TÉCNICA DE MICRONÚCLEOS: linfocitos humanos Fenech

y Morley, 1985; IAEA, 2001

RADIACIÓN GAMMA

CURVA DOSIS-RESPUESTA

SUSTANCIAS ENSAYADAS

ESTUDIOS MICROSCÓPICO Y MORFOMÉTRICO

ESTUDIO ESTADÍSTICO

Grupo tratado PREIRRADIACIÓN

1. ÁC. ROSMARÍNICO; 2. P90; 3. ÁC. CARNÓSICO; 4. P120; 5. DIOSMINA; 6. APIGENINA-DMSO;

7. VIT. E; 8.

P55; 9. ÁC. GÁLLICO; 10. ÁC. ELLÁGICO; 11. CARNOSOL; 12. CE-50; 13. VIT. C; 14. EXTR. HOJAS OLIVO; 15.

AMIFOSTINA; 16. EXTR. MADERA CASTAÑO; 17. EXTR. GRANADA; 18. APIGENINA-AGUA; 19. EXTR. TÉ

VERDE;

20. RUTINA; 21. HIDROXITIROSOL-1; 22.HIDROXITIROSOL-2; 23.HIDROXITIROSOL-3; 24.HIDROXITIROSOL-

4; 25. HIDROXITIROSOL-5; 26. HIDROXITIROSOL-6; 27. HIDROXITIROSOL-7; 28. DMSO; 29. EXTR. SEMILLA

UVA; 30. Β-CAROTENOS; 31. ERIODICTIOL; 32. QUERCETINA.

Grupo tratado POSTIRRADIACIÓN

Frecuencia de micronúcleos/500 células binucleadas MorfometríaCultivo de linfocitos

Análisis de regresión y correlación lineales Factor de Protección Factor Reductor de Dosis

PROTOCOLO GENERAL

Muestras Controles

Frecuencia basal o espontánea = 10 MN/500 CB

CONTROL

Muestras Controles

Frecuencia aparición MN = 26 MN/500 CB

CONTROL IRRADIADO


CONTROL

Muestras Controles

Frecuencia aparición MN = 26 MN/500 CB


CONTROL IRRADIADO

CONTROL

CONTROL TRATADO

02468

101214161820222426283032343638

MN

/500

CB

TratamientoP r e i r r a di a c i ón 10 2 6 11 12 13 13 13 13 13 14 14 14 14 16 16 16 16 17 14

C CI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 1

* * * * * * * * * * *** * * * *

Control vs

Control Irradiado (p<0,001) * Sustancia vs

Control Irradiado (p<0,001)

1. Ác. Rosmarínico

2. P90

3. Ác. Carnósico

4. P120

5. Diosmina

6. Apigenina-DMSO

7. Vit. E

8. P55

9. Ác. Gállico

Tratamiento Preirradiación10. Ác. Ellágico

11. Carnosol

12. CE-50

13. Vit. C

14. Extr. Hojas Olivo

15. Amifostina

16. Extr. Madera Castaño

21. Hidroxitirosol-1.

02468

101214161820222426283032343638

MN

/500

CB

TratamientoP r e i r r a di a c i ón 10 2 6 18 19 2 0 2 2 2 2 2 0

C CI 17 18 19 2 0 2 3 2 7

*

Control vs



*****

17. Extr. Granada

18. Apigenina-Agua

19. Extr. Té

Verde

20. Rutina;

23. Hidroxitirosol-3


Tratamiento Preirradiación

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoP r e i r r a di a c i ón 10 2 6 2 6 2 5 2 4 2 5 2 6 2 6 3 0 3 1 3 5

C CI 2 2 2 4 2 5 2 6 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2

Control vs






28. DMSO

29. Extr. Semilla Uva

30. β-carotenos

31. Eriodictiol

32. Quercetina.

Tratamiento Preirradiación

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoP r e i r r a di a c i ón 10 2 6 11 12 13 13 13 13 13 14 14 14 14 16 16 16 16 17 18 19 2 0 2 2 14 2 6 2 2 2 5 2 4 2 5 2 0 2 6 2 6 3 0 3 1 3 5

C CI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2

* * * * * * * * * * *** * * * *

* * * * * *

Control vs




1. Ác. Rosmarínico2. P903. Ác. Carnósico4. P1205. Diosmina6. Apigenina-DMSO7. Vit. E8. P55

9. Ác. Gállico10. Ác. Ellágico11. Carnosol12. CE-5013. Vit

C14. Extr. Hojas Olivo15. Amifostina16. Extr. Madera Castaño

17. Extr. Granada 18. Apigenina-Agua19. Extr. Té

Verde 20. Rutina;21. Hidroxitirosol-1 22. Hidroxitirosol-2 23. Hidroxitirosol-3 24. Hidroxitirosol-4

25. Hidroxitirosol-5 26. Hidroxitirosol-6 27. Hidroxitirosol-7 28. DMSO29. Extr. Semilla Uva30. β-carotenos 31. Eriodictiol32. Quercetina.

TRATAMIENTO PREIRRADIACIÓN

0369

1215182124273033363942454851545760

TratamientoFP Pre 58 54 50 50 50 50 50 46 46 46 46 38 38 38 38 35 31 27 23 15 46 0 15 4 8 4 23 0 0 0 0 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

FP%

FACTOR DE PROTECCIÓNPREIRRADIACIÓN





Verde 20. Rutina;21. Hidroxitirosol-1 22. Hidroxitirosol-2 23. Hidroxitirosol-3 24. Hidroxitirosol-4

25. Hidroxitirosol-5 26. Hidroxitirosol-6 27. Hidroxitirosol-7 28. DMSO29. Extr. Semilla Uva30. β-carotenos 31. Eriodictiol32. Quercetina.

* * * * * * ** ** ** * * ** * * *

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoPo st irrad iación 10 2 6 16 15 14 16 17 14 14 14 15 17 16

C C I 2 3 4 6 7 8 11 16 17 18 2 6

* * * ** ** ** **

Control vs



Tratamiento Postirradiación2. P90

3. Ác. Carnósico

4. P120

6. Apigenina-DMSO

7. Vit. E

8. P55

11. Carnosol

16. Extr. Madera Castaño

17. Extr. Granada

18. Apigenina-Agua


* * * * * * ** ** ** * * ** * * *

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoPo st irrad iación 10 2 6 2 0 18 19 2 1 18 19 19 19

C C I 5 9 12 13 14 2 3 2 5 2 7

* * ** * ** *

Control vs

Control Irradiado (p<0,001) *Sustancia vs


Tratamiento Postirradiación5. Diosmina

9. Ác. Gállico

12. CE-50

13. Vit

C

14. Extr. Hojas Olivo




* * * * * * ** ** ** * * ** * * *

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoPo st irrad iación 10 2 6 2 4 2 4 2 7 2 4 2 4 2 9 3 8 2 4 2 5 2 3 2 5 3 2 3 3

C C I 1 10 15 19 2 0 2 1 2 2 2 4 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2

Control vs


Tratamiento Postirradiación

1. Ác. Rosmarínico

10. Ác. Ellágico

15. Amifostina

19. Extr. Té

Verde

20. Rutina




28. DMSO

29. Extr. Semilla Uva

30. β-carotenos

31. Eriodictiol

32. Quercetina

* * * * * * ** ** ** * * ** * * *

02468

101214161820222426283032343638

MN/

500

CB

TratamientoPo st irrad iación 10 2 6 2 4 16 15 14 2 0 16 17 14 18 2 4 14 19 2 1 18 2 7 14 15 17 2 4 2 4 2 9 3 8 19 2 4 19 16 19 2 5 2 3 2 5 3 2 3 3

C C I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2

* * * ** ** ** **

* * ** * ** *

Control vs


Control Irradiado (p<0,001) *Sustancia vs


TRATAMIENTO POSTIRRADIACIÓN





Verde 20. Rutina21. Hidroxitirosol-1 22. Hidroxitirosol-2 23. Hidroxitirosol-3 24. Hidroxitirosol-4

25. Hidroxitirosol-5 26. Hidroxitirosol-6 27. Hidroxitirosol-7 28. DMSO29. Extr. Semilla Uva30. β-carotenos 31. Eriodictiol32. Quercetina

•Anión superóxido

•Peróxido de hidrógeno

•Radical hidroxilo

•Peroxidación

lipídica

•Enzimas lipooxigenantes

ESTRUCTURA QUÍMICAo2

o2.-

H O2 2

OH + OH

OH + OH + O2

..

--

OH.

Peroxidación lipídica(Fosfolípidos membranas celulares)

Cascada del ácido araquidónico

ProstaglandinasLipooxigenasasCiclooxigenasas

LeucotienosTromboxanos

Especies genotoxicasModificación oxidativa del ADN

RROROORRROOR

...

Rx(-e )

(Radical superoxido)

2H + e.-+

(Reaccion catalizada por SOD,superóxidodismutasa)

Catalasa

GSH-peroxidasa(Proteccion natural)

(Proteccion natural)

Mecanismo de Haber-Weiss

o2.-

CuFe+

2+

Fe3+

Cu2+

Complejación de metales

Mecanismo de Fenton

PGSintetas

H O + 1/2 O2 2

H O + GSSH2

(Radical hidroxilo)

Radiación Gamma

Radical Superóxido

Radical Hidroxilo

ESTRUCTURA QUÍMICA

1. Nube electrónica capaz de captar radicales libres.

ESTRUCTURA QUÍMICA


2. Grupo catecol

en anillo B y doble enlace en C2-C3 capaces de captar radicales libres.

ESTRUCTURA QUÍMICA


2. Grupo catecol


3. Grupos hidroxilo en posiciones 3 y 5 de anillos C y A respectivamente para

complejación

de metales.

ESTRUCTURA QUÍMICA


2. Grupo catecol


3. Grupos hidroxilo en posiciones 3 y 5 de anillos C y A respectivamente para

complejación

de metales.

4. Inhibición de la prostaglandina sintetasa. Estabilidad del compuesto formado.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

MN

/500

CB

Tratamiento

P r e i r r a d i a c i ó n 1 0 2 6 1 3 1 4 1 4 1 3 1 2 1 3 1 3 1 4 1 6 1 6 1 6

P o s t i r r a d i a c i ó n 1 4 1 4 1 4 1 5 1 6 1 6 1 7 1 8 1 8 1 9 2 1

C C I P 1 2 0 C A R N O SO L P 5 5C A R N Ó SI C

OP 9 0

A P I G -

D M SOV I T . E G Á L L I C O E O C E - 5 0 V I T . C

Control vs


Sustancias con mayor Capacidad Protectora

A. Hidrosolubles

A. Liposolubles

A. HidrosolublesA. Liposolubles

o2

o2.-

H O2 2

OH + OH

OH + OH + O2

..

--

OH.

Peroxidación lipídica(Fosfolípidos membranas celulares)

Cascada del ácido araquidónico

ProstaglandinasLipooxigenasasCiclooxigenasas

LeucotienosTromboxanos

Especies genotoxicasModificación oxidativa del ADN

RROROORRROOR

...

Rx(-e )

(Radical superoxido)

2H + e.-+

(Reaccion catalizada por SOD,superóxidodismutasa)

Catalasa

GSH-peroxidasa(Proteccion natural)

(Proteccion natural)

Mecanismo de Haber-Weiss

o2.-

CuFe+

2+

Fe3+

Cu2+

Complejación de metales

Mecanismo de Fenton

PGSintetas

H O + 1/2 O2 2

H O + GSSH2

(Radical hidroxilo)

Radiación Gamma

Radical Superóxido

Radical Hidroxilo

A. Hidrosolubles

A. Liposolubles

http://dmfr.birjournals.org/current.shtml

- 7 Tesis Doctorales

-

4 Tesinas

- 32 Comunicaciones Internacionales

- 31 comunicaciones Nacionales

- 5 Artículos Nacionales

- 14 Artículos Internacionales

- 1 Capítulo de Libro

- 2 Contratos de Investigación AIECOR

- PETRI

- CTCIT-FEDER

- CDTI

- CENIT

-IAEA

-

Gobierno Egipcio

-

Alcaraz

M, Acevedo C, Castillo J, Benavente-García

O, Armero

D, Vicente V, Canteras

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Liposoluble

antioxidants provide an effective radioprotective

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