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QUANDO E PERCHE’ SI HANNO DANNI TISSUTALI
DA RADIAZIONI
Roberto [email protected]
Centro IpovisioneOspedale “S. Donato” Arezzo
Dir. Dr Andrea ROMANI
Dr R Volpe
FIRENZE 25-26 Marzo 2017
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Spettro elettromagnetico
c = velocità della luce nel vuoto (3.108 m/sec)λ = Lunghezza d’onda della radiazione (nm)h = costante di Planck (6,624.10-34 Joule.sec)
E = h . c / λ
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Meccanismi di danno: 3 tipi
1 - Termico: squilibrio tra energia accumulata e dissipazione termica(confinamento termico)
43-45 C° Ipertermia, modificazioni conformazionali
50 C° riduzione attività enzimatica
60 C° denaturazione proteica, denaturazione collagene,
coagulazione,
100 C° formazione vacuoli extacellulari2 - Meccanico: onda di pressione per shock termoelastico (tempo di dissipazione termica > della durata dell’impulso)
Dipendono dalle caratteristiche della luce incidente (intensità, durata, lunghezza d’onda)
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3- Danno Fotochimico
Ablazione fotochimica: radiazioni < 200 nm hanno energia sufficiente per rompere i legami chimici
Effetto fotossidativo: radiazioni < 550 nm; il cromoforo che assorbe il fotonedà origine a prodotti intermedialtamente reattivi capaci di danneggiare altre componenti cellulari
O2 Radicali liberi dell’Ossigeno
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Danno fotochimico
O2
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AVVENGONO NEL TEMPO…
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PREVENIRE
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Danni da raggi UVDipendono da: Dose assorbita Caratteristiche di assorbimento Suscettibilità dei tessuti Capacità di riparare il danno
I danni da radiazione sono dipendenti da:• Ora del giorno• Stagione• Altitudine• Zona della terra• Tipo di terreno (sabbia, neve, acqua)
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Danni tissutali da radiazioni
effetti delle radiazioni sul tessuto epiteliale
O2
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Fototipo Ustione solare
Abbronzatura
I Sempre Mai
II Sempre Talvolta
III Talvolta Sempre
IV Mai Sempre
T.B. Fitzpatrick 1988
Danni tissutali da radiazioniFenotipi
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Epitelioma Basocellulare Correlato con
l’esposizione ai raggi UV
Inizia come piccolo nodulo che si può ulcerare
Si estende localmente
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Epitelioma Spinocellulare Più aggressivo Tende a metastatizare
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Xeroderma Pigmetoso Alterato recupero
dal danno UV geneticamente determinato
Incidenza elevatissima di neoplasie cutanee
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Danni tissutali da radiazioniCornea e congiuntiva umana
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Protezione dell‘occhio: ASSORBIMENTO
UV-C< 280100
UV-C 100 - 280 nmAssorbito quasi totalmentedall’ossigeno atmosferico.
RETINA
CRISTALLINO CORNEA
IRIDEUmorVitreo
UmorAcqueo
Assorbimento % λ nm
2 6 92 300UV-B
3201 16 4538
UV-B 280 - 315 nmAssorbito dall’ozonoe dalla cornea:cheratiti e congiuntiviti. 1 14 3748 340
2 12 3452 360UV-AUV-A 315 - 390 nm
Assorbito dalcristallino:cataratta corticale.
L’assorbimento del cristallino varia con l’età
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FisiologicoBlocco luce
BLU
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Un Cristallino Artificiale Blocca i raggi UV ma ha una trasparenza per radiazione BLU paragonabile ad un neonato!
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Patologie oculari indotte da radiazioni
PINGUECOLA Depisiti Ialini sulla
congiuntiva bulbare h3 ed h9
No rischio visivo Possibile irritazione
oculare Degenerazione del
Collageno correlata ai raggi UV
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Patologie oculari indotte da radiazioni
PTERIGIO Piega congiuntivale ad
“Ala” che invade la cornea Causa:
Astigmatismo contro regola Sintomi irritativi Possibile invasione del
campo pupillare Dovuto a fattori irritanti
quali sole, polvere, vento
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Patologie oculari indotte da radiazioni
MELANOSI & MELANOMA CONGIUNTIVALE
Mortale se diagnosticato tardi
Da un report della società americana di Oncologia Oculare: Incidenza costantemente in
aumento Correlabile alla maggiore
aggressività delle radiazioni UV
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MM Uveale
MM Uveale < 5% di tutti i MM Origina di melanociti dello
stroma uveale La maggior di questi è quello
della Coroide (> 80%) Incidenza 5-10 casi / Milione
Popolazione Simile Incidenza in Europa/US ed
in Australia/NZ (alta esposizione UV)
M > F (4.9 vs 3.7 / Milione Popolazione)
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Incidenza nel Tempo
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Fattori di Rischio Razza
150x nella razza bianca
Pelle Chiara Capelli Biondi Occhi Azzurri
Ambientali Esposizione al sole
(non significativa) Francia: nei saldatori
7.3x più probabile
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Congiuntivite Primaverile
Colpisce Bambini Cause non ben chiare
ma sono coinvolti: Fenomeni Allergici Esposizione al Sole Altro…
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Patologie oculari indotte da radiazioni
La radiazione UVB viene quasi assorbita per intero dalla cornea. Massima sensibilità: 265-275 nm
Generalmente l’epitelio corneale si rigenera velocemente.Causata da radiazioni di:Sole, Lampade UV, saldatrici…I raggi UV colpiscono l’epitelio germinativo basaleI sintomi compaiono non immediatamente ma dopo 6-8 h quando il ricambio delle cellule superficiali viene a trovarsi in crisi!!Sintomi: Visione Annebbiata Dolore ed irritazione
Cheratite Attinica
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Il trattamento con laser ad eccimeri impiega una luce UVVista l’eccessiva esposizione dello stroma a tali radiazioni bisogna sempre proteggersi adeguatamente in un lungo periodo post-operatorio.Rischi: Difetti di riepitelizzazione Comparsa di opacità stromali (Haze) Regressione del trattamento
LASER AD ECCIMERI
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Generata da un virus quiescente nel ramo del nervo trigemino
Genera una caratteristica ulcera detta dendritica
Può risvegliarsi in seguito ad una febbre, ad esposizione alla luce solare, variazioni del ciclo mestruale ecc
CHERATITE ERPETICA
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Patologie oculari indotte da radiazioni
La radiazione UVA, pur essendo la meno energetica, viene in gran parte assorbita dal cristallino potendo essere causa di cataratte di tipo corticalepossono essere provocate da effetti cumulativi di assorbimento. Infatti, le fibre del cristallino mancano degli organuli per la lisi dei fotoprodotti, che pertanto si accumulano e formano delle opacità
Cristallino
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Lunghezza d’onda nm
% assorbimento
100
90
50
20
320280 380 440
cornea
cristallino
Assorbimento UV cornea e cristallino
Boettner e Dancovic 197510 % della radiazione 320 nm arriva alla retina
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Patologie oculari indotte da radiazioni
CATARATTA CORTICALE Correlata con raggi UV
che colpiscono l’epitelio germinativo del cristallino!
Causa Astigmatismo od ipermetropia
Visione migliore in condizioni fotopiche
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Patologie oculari indotte da radiazioni
DEGENERAZIONE VITREALE Causa di:
Miodesopsie (mosche volanti) Fotopsie Patologia Retinica
Rotture Distacco Sindromi interfacies
Causata da: Invecchiamento Radiazioni Solari Disidratazione Traumi Miopia Patologie (diabete…)
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RETINA
CROMOFORI
-Opsina
-Rodopsina
-Xantofilla
-Melanina
-Emoglobina
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xantofilla
melanina
HbO
Hb
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MACULA LUTEA
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Meccanismi di difesa della retina
Riflesso pupillare ed ammiccamento Xantofilla maculare, si trova negli strati plessif. int e est.
- riduzione della aberrazione cromatica- protezione dei fotorecettori dalla luce blu
Articoli esterni perdono i dischi con il foto pigmento eliminando ilrischio di danno cumulativo
Cell. EPR contengono enzimi “antiossidanti” che neutralizzano iradicali dell O2 prodotti dal processo visivo
La melanina riduce l’esposizione dei fotorecettori alla luce
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Patologia retinica da radiazioniEsposizione acuta
Esposizione cronica
- Solare- Eclisse solareMicroscopio operatorioFibre ottiche per uso intraoculareSorgenti laser: - terapeutici
- militari- Corti circuiti ad alta tensione- Saldatura ad elettrodo
- Solare: AMD?Laser: operatorie assistenti
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Retinopatia solare
Nota da millenni: Socrate, IndianiAmericani, Newton
Immagine geometrica del sole sullaretina è un disco di 160 micron
Breve ed involontaria osservazionedel sole con pupille di 3 mm causa un aumento di temp. di 4 gradi(innocua)
Con pupille dilatate 7 mm sipossono avere aumenti di temperatura di 20 gradi
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L’osservazione del sole durante una eclissi per più di 90 secondi supera la soglia del danno fotochimico, anche con pupille miotiche
Meccanismo: fotochimico e fototermico
Fattori aggravanti riportati: Età giovanile Aumento temp. corporea Infez./esercizio fisico Riduz. ozono atmosferico Ambienti altamente riflettenti Filtri scadenti
Eclissi di sole
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Clinica
Lesioni ovali bianco-gialle
Da1/2 a 2 diam papillari localizzate in prossimità della fovea (inferiori) con iltempo si formano rimaneggiamentidell’EPR
Accorgimenti
- < intensità illuminazione- uso di filtri per radiaz < 500 nm < uso di luce coassiale con occlusori e luce parassiale
Retinopatia da microscopiooperatorio
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Esposizione luminosa in unità di terapiaintensiva neonatale
- i nati pretermine posti in incubatricemostrano una riduzione dell’incidenza di retinopatia del prematuro pari al 37 % quandol’illuminazione ambientale diminuisce del 58%
Glass et al N Engl J Med 1985
- neonati i cui occhi non sono statiprotetti dall’illuminazione costantementeintensa hanno alterazione dellapercezione dei colori (anomalie dei coni blu) e riduzione della sensibilità al contrasto
Abramov 1985
O2
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Patologie oculari indotte da radiazioni
Una quantità ridottissima di ultravioletto giunge sulla retina
Tale quantità è maggiore nei neonati e diminuisce con l’età
Ciononostante molti autori hanno trovato un’associazione tra l’ultimo stadio della degenerazione maculare legata all’età e il tempo speso all’aperto d’estate
Retina
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50 differenti tipi di carotenoidi
solo 20 si trovano nel siero
Solo due nella retinaLUTEIN/ZEAXANTHIN
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Grazie per L’attenzione!
