Copia de Crecimiento del tumor - Gabriel Solis

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Interacciones biológicas básicas de la radiación
•La radiación no tiene una preferencia por actuar en una zona determinada de la 
célula.
•Los cambios biológicos se producen luego de un tiempo de latencia que depende de 
la dosis inicial y varía de minutos a años.
Interacciones Básicas de la radiación. DIRECTA O INDIRECTA 
La acción directa : cuando una partícula ionizante es absorbida por 
una molécula biológica (DNA, RNA, proteínas, enzimas, etc.), es 
dominante cuando se radia con radiación de alto LET (neutrones, 
e-
p+
e-
p+
HO H2O 
EFECTO INDIRECTO
EFECTO DIRECTO
FO
TO
N
FO
TO
N
1 nm
2 nm
dominante cuando se radia con radiación de alto LET (neutrones, 
partículas α, e iones pesados).
La acción indirecta : absorción de radiación por el medio en que 
están suspendidas las moléculas (agua) dando como resultado pares 
de iones inestables que se disocian en radicales libres y otros iones, 
Este efecto es predominante en la irradiación con Rx y rayos , bajo 
LET.
Crecimiento tumoral
Se caracteriza por la desorganización de su 
estructura tisular y desarrollo anormal y la 
insuficiencia de vasos sanguíneos 
Las células del tumor crecen en un 
ambiente precario en nutrientes y oxigeno, 
la eliminación de residuos es lenta 
Nódulo tumoral
Es una subunidad que manifiesta cierto patrón 
morfológico.
ZONA PROLIFERATIVA: aporte suficiente de oxigeno y nutrientes
ZONA HIPOXICA: déficit de O2 y nutrientes, células quiescente y déficit de O2 y nutrientes, células quiescente y 
degenerativas.
ZONA NECROTICA: acumulo de desechos y células muertas
TUMOR , formado por conjunto de NODULOS cuya forma 
dependerá de cómo se desarrolle el sistema vascular.
Compartimentos de tumores
• 1) Células Proliferativas , dan nuevas celulas al 
tumor (células clonogenicas.)
• 2) Células Quiescente, pueden volver al ciclo .
• 3) Células Diferenciadas , estériles no pueden • 3) Células Diferenciadas , estériles no pueden 
dividirse.
• 4) Estroma, tejido normal vasos sanguneos, 
fibroblasto etc.
• 5) compartimiento de celulas muertas 
(necrosis)
150 µ O2
capilar 
células clonogénicas 
viables proliferantes (P)
células clonogénicas 
viables quiescentes (Q)
anoxia (células necróticas) 
hipoxia
NORMAL TISSUECELL INITIATION
DYSPLASIABENIGN TUMORMALIGNANCYMETASTASIS
CRECIMIENTO DEL TUMOR
La tasa de división de las células proliferantes.
La fracción de crecimiento (fracción de la población 
total de células tumorales que están dividiéndose).
El grado de pérdida de células por el tumor. Es la 
pérdida se produce por las metástasis y por muerte 
celular. .
pérdida se produce por las metástasis y por muerte 
celular. .
• los carcinomas surgen a partir de tejido epitelial que 
se divide y está renovándose constantemente.
• los sarcomas surgen de sistemas de células que no se 
renuevan, la pérdida de células es mayor en los 
carcinomas.
OXIGENO EN EL CRECIMIENTO DEL TUMOR
El O2 es requisito para la vida de las células tumorales y un 
factor determinante de su capacidad de proliferación, 
aquellas células tumorales que no tengan O2 (anóxicas) 
forman una zona necrótica.
La disminución gradual de oxígeno produce grados 
crecientes de hipoxia con lo que las células no se dividen, 
pero pueden ser viables y capaces de dividirse. Estas pero pueden ser viables y capaces de dividirse. Estas 
células son relativamente radiorresistentes y pueden 
convertirse en las responsables de que el tumor vuelva á 
crecer (recurrencia).
A medida que el tumor crece aumenta la zona necrótica, 
pero el espesor de células viables se mantiene 
prácticamente constante.
NEOPLASIA DESPUES DE LA IRRADIACION
Objetivo es esterilizar las células clonogénicas de un tumor, evitar 
el daño de las células normales.
La irradiación produce la eliminación progresiva de la fracción de 
crecimiento, por daño letal y subletal.
La reparación del daño subletal comienza a los 30 minutos y se 
completa aproximadamente a las 6 horas de la irradiación.completa aproximadamente a las 6 horas de la irradiación.
Repoblación del sector de crecimiento se produce por 
incorporación de células quiescentes que entran en división. Por 
estas circunstancias disminuyeron su volumen y se hacen 
radiosensibles. 
Mayor radiosenibilidad por reoxigenación del sector hipoxico por 
disminución de la fracción de crecimiento que permite a las 
células mayor proximidad a los vasos sanguíneos.
Los factores físicos que influyen en el efecto de 
las radiaciones sobre el tumor son: 
• la TASA DE DOSIS, es decir la cantidad de 
radiación en la unidad de tiempo y el tiempo 
de tratamiento para una misma dosis 
terapéutica. La disminución de la tasa de dosis terapéutica. La disminución de la tasa de dosis 
o la prolongación del tiempo de tratamiento 
permite la acción de los mecanismos de 
reparación y la proliferación de las células 
neoplásicas 
ESQUEMAS DE FRACCIONAMIENTO
a) Fraccionamiento convencional.fracciones diarias de2 Gy en 5 sesiones 
semanales. El tiempo total del tratamiento son 6-7 semanas.
b) Hiperfraccionamiento es el uso de dosis reducidas por fracción en varias 
fracciones diarias empleando el mismo tiempo del tratamiento convencional. 
Por ejemplo: dos fracciones de 1,15 Gy' 5 díás por semana, 80,5 Gy
Actualmente la mayor parte de los estudios está limitada a 2-3 fracciones diarias. Se 
obtiene una mayor tolerancia reduciendo los efectos tardíos.
c) Fraccionamiento acelerado.Es el uso de dosis convencionales por fracción c) Fraccionamiento acelerado.Es el uso de dosis convencionales por fracción 
utilizando varias dosis diarias y menos tiempo que el tratamiento convencional. 
Tiene por objeto reducir la proliferación celular y la repoblación del tumor 
durante el tratamiento.
Ejemplo: fracciones de 1,8 Gy. 3 veces diarias durante 12 días consecutivos Dosis 
50,4 Gy. Fraccionamiento en radioterapia esterotaxica
d) Braquiterapia. La braquiterapia a baja tasa de dosis es un método efectivo de 
Radioterapia. Se utiliza en tumores de volumen limitado. Permite irradiar con 
alta dosis a nivel de la fuente o el implante. La dosis cae rápidamente hacia la 
periferia del tumor por lo cual se logra agregado al tiempo breve del tratamiento 
mayor tolerancia de los tejidos sanos periféricos.
Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Semana 6
Fraccionamiento convencional (60 Gy)
2 Gy/día, LaV 2 Gy/día, LaV 2 Gy/día, LaV 2 Gy/día, LaV 2 Gy/día, LaV 2 Gy/día, LaV
Hiperfraccionamiento
2 x 1.2/día LaV 2 x 1.2/día LaV 2 x 1.2/día LaV 2 x 1.2/día LaV 2 x 1.2/día LaV 2 x 1.2/día LaV
Fraccionamiento acelerado 1 (60 Gy)
2 Gy/día LaD 2 Gy/día LaD 2 Gy/día LaD 2 Gy/día LaD 2 Gy/día L,M
Fraccionamiento acelerado 2 (60 Gy)
2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV 2 x 1.5/día LaV
Fraccionamiento acelerado 3 (60 Gy)
3 Gy/día LaV 3 Gy/día LaV 3 Gy/día LaV 3 Gy/día LaV
Hiperfraccionamiento acelerado CHART (54 Gy)
3 x 1,5 LaD 3 x 1,5 LaD 3 x 1,5 LaV
Hiperfraccionamiento acelerado 2 (82,5 Gy)
3 x 1,1/día LaV 3 x 1,1/día LaV 3 x 1,1/día LaV 3 x 1,1/día LaV 3 x 1,1/día LaV
Hiperfraccionamiento acelerado 3 (78 Gy)
2 x 1,2/día LaV 
+ 2 Gy S
2 x 1,2/día LaV 
+ 2 Gy S
2 x 1,4/día LaV 
+ 2 Gy S
2 x 1,4/día LaV 
+ 2 Gy S
2 x 1,6/día LaV 
+ 2 Gy S
Un esquema convencional de teleterapia : 5 fracciones 
semanales (5/7); 2 Gy por fracción con tasa del ord en del 
Gy/min; 6 semanas de tratamiento
Otros esquemas : Split course, hiperfraccionamiento; 
fraccionamiento acelerado; CHART
Braquiterapia de baja tasa (LDR): 
irradiación continua con una tasa de dosis 
inferior a 1 Gy/hora durante algunos díasinferior a 1 Gy/hora durante algunos días
Braquiterapia de alta tasa (HDR): irradiación en va rias 
fracciones con una alta tasa de dosis (Gy/minuto) 
Terapia de contacto: 1 sóla sesión
TBI: 10 – 12 Gy en 1 a 3 días (2 fracciones/día) con 
tasas del orden de 2 Gy/hora
El conocimiento de la cinética de proliferación 
celular deun tumor es primordial a la hora de 
tomar la decisión acerca de la elección de un 
fraccionamiento no convencional
Estimación a partir de :
�datos histológicos
�datos clínicos
�medición individual (ensayos de laboratorio)
�datos histológicos: 
la anatomía patológica del tumor ( punción biopsia , 
biopsia por congelación, estudio diferido de la pie za 
quirúrgica) aporta los primeros datos que permiten 
predecir la cinética de proliferación de ese tipo 
histológico en particular
�datos clínicos
el interrogatorio y el examen físico y los exámene s 
complementarios (mamografía, TAC, RMN, 
ultrasonografía, mapeo óseo de Mts, etc) permiten 
inferir la tasa de crecimiento de un tumor. 
Podría asumirse que un tumor es localmente 
controlado cuando todas sus células 
clonogénicas sufren muerte reproductiva y son 
así incapaces de proliferar para dar lugar a una 
recurrencia local
Influencia de diversos factores:
� radiosensibilidad tumoral intrínseca
� tipo histológico
� tamaño del tumor
� localización
La probabilidad de controlar un tumor depende de: 
� Nº inicial de células clonogénicas (n 0)
� Dosis total (D = N x d )
� % de células que sobreviven después de cada 
aplicación (s)
Siendo:
N = Nº total de aplicaciones
d = dosis por aplicación
S: dependiente de la radiosensibilidad celular tumoral intrínseca 
EFECTO DIFERENCIAL: CUANDO 2 TEJIDOS SON 
EXPUESTOS A LAS R.I., LAS MODIFICACIONES EN 
EL FRACCIONAMIENTO Y/O LA PROTRACCIÓN 
PUEDEN CONDUCIR A RESULTADOS DIFERENTES 
Los esquemas clásicos de Rt fueron diseñados 
teniendo en cuenta 3 factores claves:
control 
local
reacciones 
agudas
Complicaciones 
tardías 
Las clásicas 6 semanas de tto. son suficientes para 
permitir la proliferación acelerada compensatoria d e 
la piel y las mucosas, que disminuye la severidad d e 
las reacciones agudas
Los cambios en el tiempo total de tto no se reflej an 
en las complicaciones tardías: los tejidos de 
respuesta lenta no presentan proliferación 
compensatoria durante las semanas del tto. radiante
Dosis por fracción (d) del orden de 2 Gy mantienen la 
fc. de complicaciones tardías aceptablemente baja
• Biológicamente, las DF son menos eficaces que las DU en cuanto a la producción de 
muerte celular; pero son más eficaces en la erradicación tumoral debido a que producen 
una lesión mínima en los tejidos normales.
• El efecto biológico de la adm. fraccionada depende de la acción combinada de:
• Repoblación:se produce a la división celular tanto en el tejido tumoral , como en el 
normal.
• Reagrupamiento:se produce en los tumores como en los tejidos normales como 
consecuencia de un retraso en la progresión de las células en el ciclo celular debido a la 
radiación. 
• La reparación:se produce tanto en las células normales como en las malignas. Se reparan 
las lesiones subletales intracelulares y las células supervivientes responden a la radiación 
de la cesión siguiente como células no irradiadas. Las dosis fraccionadas parecen fomentar 
más los procesos de reparación en el tejido normal que en el tumor.
• reoxigenación: se produce sólo en los tumores ya que el tejido normal está oxigenado.
A las 24 horas una parte de las hipóxicas se reoxigenan (haciéndose mas radiosensibles) y 
el tumor restablece su estructura original de 3 compartimentos (células bien oxigenadas, 
hipóxicas y anóxicas). Por esto es importante que los programas de fraccionamiento de la 
dosis permitan que se produzca reoxigenación en el intervalo comprendido entre fracciones 
diarias.
El fraccionamiento de una dosis (D) en un número 
(N) de fracciones (d) contribuye a la protección de 
los tejidos sanos debido ala reparación del daño 
sub-letal y a los fenómenos de repoblación celular 
que ocurren entre 2 fracciones consecutivas
Al mismo tiempo el fraccionamiento incrementa el 
efecto sobre las células tumorales porque permite 
la reoxigenación tisular y la redistribución de la s la reoxigenación tisular y la redistribución de la s 
celulas dentro del ciclo celular 
Reparación
Repoblación
Reoxigenación
Redistribución
El fraccionamiento de una dosis (D) en un número 
(N) de fracciones (d) contribuye a la protección de 
los tejidos sanos debido ala reparación del daño 
sub-letal y a los fenómenos de repoblación celular 
que ocurren entre 2 fracciones consecutivas
Al mismo tiempo el fraccionamiento incrementa el 
efecto sobre las células tumorales porque permite 
la reoxigenación tisular y la redistribución de la s la reoxigenación tisular y la redistribución de la s 
celulas dentro del ciclo celular 
Reparación
Repoblación
Reoxigenación
Redistribución
Las 4 R de la 
Radiobiología
Radiosensibilidad de Célula Normal
Muy alta
• Linfocitos
• Epitelio intestinal
• Espermatogonia
• Cel. Folicular Ovárica
Intermedia
•Endotelio
•Cartílago de crecimiento
•Glia
•Epit. Glandular de mama
• Cel. Folicular Ovárica
AltaAlta
�� Epidermis Epidermis 
�� Epitelio vesicalEpitelio vesical
�� Ep. EsofágicoEp. Esofágico
�� Mucosa gástricaMucosa gástrica
Baja
•Miocitos
•Osteocitos
•Tej. Conectivo
100%
50%
Óptimo Probabilidad de 
Complicaciones 
en Tejido Normal
Probabilidad de 
Control Tumoral
Efectos adversos y complicaciones
DosisA CB
50%
0%
Probabilidad de 
Control Tumoral sin 
Complicaciones
La dosis B representa el balance óptimo entre el control loca l del tumor y una
incidencia aceptable de efectos secundarios o complicacio nes en los tejidos sanos.
Con la dosis C podría lograrse el 100% de control tumoral pero , debido a las
complicaciones, la mayor parte de los pacientes no sobreviv irían al tratamiento.
En la práctica se busca un compromiso
• La mayor probabilidad de control tumoral
• Con daño tolerable del tejido sano
• Dicho de otro modo:
Eliminar todas las células neoplásicas
clonogénicas sin exceder el límite de
tolerancia de los tejidos normales.