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Hermann Auttenberg
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1 OncoRay National Center for Radiation Research in Oncology, Dresden Pathogenese der Strahlenreaktionen von Normalgeweben eben nach lokaler Bestrahlung Margret Schmidt

2 Deterministische Strahlenfolgen Strahlentherapie, Unfall frühe Strahlenreaktionen Epidermis Mukosa Knochenmark 90 Tage späte Strahlenreaktionen Leber Niere Lunge ZNS

3 Hierarchische Struktur ellen Stamm- zellen Transit- zellen I Transit- zellen n Transit- zellen e n ionsz Funkt sche F postmitoti Zellv verlu ust

4 Arten des Zelltodes Mitosetod klonogener Zelltod Interphasetod t Differenzierung

5 Umsatzgewebe Beispiel: Mundschleimhaut Zellverlust Differenzierung i Zellproduktion Schleimhaut, Mäusezunge

6 Umsatzgewebe frühe Strahlenreaktion 100% Zeit bis zur kompletten Regeneration ahl ve Zellza Relativ Latenzzeit Zeit bis zur Heilung klinischer Effekt 0% Umsatzzeit Zeit nach Bestrahlung

7 Umsatzgewebe Latenzzeit Strahlenreaktion 1000 [Tage] Lat tenzzeit Mundschleimhaut Haut Harnblase Darm Lebensdauer der differenzierten i Zellen [Tage]

8 Umsatzgewebe Zeitverlauf Strahlenreaktion Schw weregrad hohe Dosis mittlere Dosis niedrige Dosis Zeit / Wochen

9 Umsatzgewebe Dosisabhängigkeit Strahlenreaktion Sch hwereg grad hohe Dosis mittlere Dosis Quantalisierung Isoeffekt 100 Häufi ikeit [% %] ED50 niedrige Dosis Zeit / Wochen 0 ED5 Dosis [Gy]

10 Frühe Strahlenreaktion - Zusammenfassung Häufig hierarchische h Gewebearchitektur (Stamm-, Transit-, Funktionszellen) Latenzzeit bis zum Auftreten der Reaktion abhängig von der Umsatzzeit Dauer und Schweregrad der Reaktion abhängig von der Dosis i.d.r. reversibel

11 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Pneumozyt I Pneumozyt II

12 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge (Gefäße) Pneumozyt I Pneumozyt II Endothel- Zelle

13 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge (Gefäße) Ablösung des Endothels Endothelzell-Vakuolisierung Subendotheliales l Ödem Endothelzellverlust Thromben, Gefäßverschluss Verlust von Kapillaren Teleangiektasien

14 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Pneumozyt I Pneumozyt II Fibroblast Endothel- Zelle

15 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Goldner-Färbung (Kollagen) Kontrolle 5x7 Gy, 9 Monate Lunge, Schwein

16 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Alveolarmakrophage Pneumozyt I Pneumozyt II Fibroblast Endothel- Zelle

17 Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge TGF-α,ß, TNF-α MCP-1, MIP-1α PDGF, RANTES VEGF Epithel ICAM-1 IL-6 MCP-1 MIP-1α Makro- phagen Endo- thel ROS Fibroblasten bfgf, PDGF IGF-1, IL-1ß IL-8, MCP-1 MIP-1α, RANTES TNF-α, TGF-ß Fibronectin Kollagen bfgf, Kollagenase GM-CSF, IL-1ß IL-6, PDGF PGE2, VEGF / nach Dörr und Herrmann 2003

18 Späte Strahlenreaktion Zusammenfassung Fibroblasten TGF-ß,... Fibrozyten ==> Kollagen Makrophagen ==> NO, ROS,. Kapillar- Dichte Funktionsverlust Surfactant Pneumozyten I Endothel Pneumozyten II

19 Späte Strahlenreaktion Zeitverlauf 100 hohe Dosis Sc chweregr rad klinisch relevanter Isoeffekt mittlere Dosis Häuf figkeit [% %] Zeit niedrige Dosis Zeit / Jahre 0 Dosis

20 Späte Strahlenreaktion Zusammenfassung Häufig flexible Gewebearchitektur Zusammenspiel mehrer Zellsysteme i.d.r. irreversibel Schadenshäufigkeit nimmt mit der Dosis und der Zeit zu (aktuarische Analyse) Latenzzeit nimmt mit der Dosis ab

21 Konsekutive Späteffekte Späte (chronische) Strahlenfolgen, die durch das Ausmaß (Dauer, Schweregrad) der korrespondierenden Frühreaktion (im gleichen Organ) beeinflusst werden.

22 Konsekutive Späteffekte Epithel zusätzliches Trauma Endothel Fibroblasten Parenchym frühe Strahlenreaktion späte Strahlen- folgen /modifiziert nach Dörr und Hendry, RTO 61: , 2001

23 Konsekutive Späteffekte Harnblase Lunge Darm Mundschleimhaut Haut

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