OncoRay National Center for Radiation Research in Oncology, Dresden Pathogenese der Strahlenreaktionen von Normalgeweben eben nach lokaler Bestrahlung Margret Schmidt
Deterministische Strahlenfolgen Strahlentherapie, Unfall frühe Strahlenreaktionen Epidermis Mukosa Knochenmark 90 Tage späte Strahlenreaktionen Leber Niere Lunge ZNS
Hierarchische Struktur ellen Stamm- zellen Transit- zellen I Transit- zellen n Transit- zellen e n ionsz Funkt sche F postmitoti Zellv verlu ust
Arten des Zelltodes Mitosetod klonogener Zelltod Interphasetod t Differenzierung
Umsatzgewebe Beispiel: Mundschleimhaut Zellverlust Differenzierung i Zellproduktion Schleimhaut, Mäusezunge
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
Umsatzgewebe Latenzzeit Strahlenreaktion 1000 [Tage] Lat tenzzeit 100 10 Mundschleimhaut Haut Harnblase Darm 1 1 10 100 1000 Lebensdauer der differenzierten i Zellen [Tage]
Umsatzgewebe Zeitverlauf Strahlenreaktion Schw weregrad hohe Dosis mittlere Dosis niedrige Dosis Zeit / Wochen
Umsatzgewebe Dosisabhängigkeit Strahlenreaktion Sch hwereg grad hohe Dosis mittlere Dosis Quantalisierung Isoeffekt 100 Häufi ikeit [% %] ED50 niedrige Dosis Zeit / Wochen 0 ED5 Dosis [Gy]
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
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Pneumozyt I Pneumozyt II
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge (Gefäße) Pneumozyt I Pneumozyt II Endothel- Zelle
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge (Gefäße) Ablösung des Endothels Endothelzell-Vakuolisierung Subendotheliales l Ödem Endothelzellverlust Thromben, Gefäßverschluss Verlust von Kapillaren Teleangiektasien
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Pneumozyt I Pneumozyt II Fibroblast Endothel- Zelle
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Goldner-Färbung (Kollagen) Kontrolle 5x7 Gy, 9 Monate Lunge, Schwein
Späte Strahlenreaktion Beispiel: Lunge Alveolarmakrophage Pneumozyt I Pneumozyt II Fibroblast Endothel- Zelle
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
Späte Strahlenreaktion Zusammenfassung Fibroblasten TGF-ß,... Fibrozyten ==> Kollagen Makrophagen ==> NO, ROS,. Kapillar- Dichte Funktionsverlust Surfactant Pneumozyten I Endothel Pneumozyten II
Späte Strahlenreaktion Zeitverlauf 100 hohe Dosis Sc chweregr rad klinisch relevanter Isoeffekt mittlere Dosis Häuf figkeit [% %] Zeit niedrige Dosis Zeit / Jahre 0 Dosis
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
Konsekutive Späteffekte Späte (chronische) Strahlenfolgen, die durch das Ausmaß (Dauer, Schweregrad) der korrespondierenden Frühreaktion (im gleichen Organ) beeinflusst werden.
Konsekutive Späteffekte Epithel zusätzliches Trauma Endothel Fibroblasten Parenchym frühe Strahlenreaktion späte Strahlen- folgen /modifiziert nach Dörr und Hendry, RTO 61: 223-231, 2001
Konsekutive Späteffekte Harnblase Lunge Darm Mundschleimhaut Haut