accion de las radiaciones ionizantes en microorganismos (1)

7/24/2019 Accion de Las Radiaciones Ionizantes en Microorganismos (1)

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ACCION DE LAS RADIACIONESIONIZANTES SOBRE LOS

MICROORGANISMOS


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AYOS X:

De naturaleza electromagntica

Son las radiaciones de menor energa

pero presentan una gran capacidad de

penetracin, siendo absorbidos slo

por apantallamientos especiales de

grosor elevado

Se utiliza en el campo de la medicina

con !ines diagnsticos


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AD"A#"$% &'A((A):

%o poseen carga ni masa *a emisin de ra+os gammapor parte de un ncleo no conlleva cambios en su

estructura

Su energa es variable, pero en general pueden

atravesar cientos de metros en el aire, + son detenidas

solamente por capas grandes de -ormign, plomo oagua

Son !otones usualmente de mu+ alta energa,

emitidos por ncleos inestables u otros procesos .l

ncleo no cambia su identidad sino /ue nicamente

pierde energa


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AD"A#"$% %.01 $%"#A

.s la emisin de partculas sincarga, de alta energa

No existen fuentesnaturales de produccin deneutrones, es generadadurante la reaccin nuclear.

1ienen ma+or capacidad de

penetracin /ue los ra+os gamma

+ slo pueden detenerlos una

gruesa barrera de -ormign, agua

o para!ina


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FUENTES DERADIACION

IONIZANTE


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Estn presentes desde los orgenesdel n!"erso.Todos los seres "!"os estn so#et!dos

$onst%nte#ente % l% r%d!%$!&n de

'ondo.(r$t!$%#ente l% )n!$% *%st%

pr!n$!p!os del s!glo ++ .

,.R%d!%$!&n $&s#!$%R%-os + R%d!%$!onesele$tro#%gnt!$%s de %lt% energ%R%-os g%##%

FUENTES DE RADIACIONIONIZANTE NATURALES/


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4. R%d!%$!&n terrestre

Es el reslt%do de l% des!ntegr%$!&n n$le%rde los ele#entos 5#!$os en l% $orte6%terrestre 0U1 T*1 et$.31 en p%rt!$l%r el r%d&n- ss s2prod$tos.

T%#2!n pede $ons!der%rse $o#o t%l l%r%d!%$!&n de2!d% % !s&topos r%d!o%$t!"ospresentes en el prop!o $erpo *#%no/7891 C,81 et$.

L% 'ente #s !#port%nte de r%d!%$!&nterrestres es el r%d&n.


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RADIACION

ESIONIANTES ! S"S

A#LICACIONES


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Se d%n % %lt%s dos!s de re%$$!&nEFECTOLETAL

DIRECTO

O$%s!on%n d%:os en el ADN / rotr%s de

%#2%s $%den%s - entre$r6%#!ento ded!$*%s $%den%s

Der!"% de l% *!drol!s!s del %g%

EFECTOLETAL

INDIRECTO

E;pest% %l o;!geno/ %too;!d%$!on -'or#%$!&n de per&;!dos - ep&;!dosD%:os #enores del ADN 5e

peden rep%r%rse por#e$%n!s#os

EFECTO$"TA%ENICO

EFECTO DE LASRADIACIONES

IONIANTES


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A(LICACIONES DE LAS RADIACIONESIONIZANTES

Ali

&entos

en'

asa

$ateria

l&e

dico

(uir)rgi

co

$aterial

far&ac*utico


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INFL"!EN EN

LAINACTIACI-N$ICRO.IANA

DE LASRADIACIONES

IONIANTES


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FACTORES DE#ENDIENTESDE LOS $ICROOR%ANIS$OS

TI#O DE$ICROOR%ANIS$O

S

La resistencia a lasradiaciones dis&inu/econfor&e au&enta laco&ple0idad gen*tica delorganis&o


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FASE DE CRECI$IENTO

La organi1acin estructuraldel ADN deter&ina la

sensi2ilidad a las radiacionesioni1antes3 as4, las c*lulas2acterianas (ue est5ndi'idi*ndose acti'a&ente /en las (ue el ADN est5

total&ente desplegado, son&5s sensi2les (ue a(uellas(ue se encuentran en la fasede latencia o en laestacionaria de creci&iento6


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FACTORES $EDIO A$.IENTALES

NAT"RALEA DEL $EDIO DE TRATA$IENTO

el efecto protector es tanto&a/or cuanto &a/or es el

contenido proteico6Este )lti&o efecto se 7a asociadocon la conocida capacidad de lasprote4nas para secuestrar losradicales li2res producidos por la

radiolisis del agua

La radio resistencia de los&icroorganis&os suele ser entre

8 / 9 'eces &a/or (ue en los&edios de la2oratorio6


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TE$#ERAT"RA DEL #ROD"CTO

La &enordisponi2ilidad de aguaen los ali&entoscongelados &ini&i1alos efectos indirectosde las radiacionesioni1antes6Es por ello (ue la

resistencia &icro2ianaa estos trata&ientoses &a/or ate&peratura decongelacin6


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CO$#OSICI-N DE LA AT$OSFERA DE TRATA$IENTO

La presencia de ox4geno general&enteincre&enta la sensi2ilidad &icro2iana a

las radiaciones ioni1antes6

La &ol*cula de ox4geno, al poseerelectrones desapareados, puedeparticipar en la for&acin deradicales li2res, potenciando elefecto de los radicales 7idroxiloso2re el ADN6


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$ECANIS$OS DEINACTIACI-N$ICRO.IANA


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ACCI-N DIRECTA

Es consecuencia de losca&2ios (u4&icos producidosso2re las &ol*culas co&o

resultado de la a2sorcin dela energ4a radiante

Al ser los 5cidos nucleicos losco&ponentes de &a/orco&ple0idad a ni'el celular, laposi2ilidad de (ue el &aterialgen*tico sufra da:os directoses &u/ ele'ada6


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ACCI-N INDIRECTA

Se de2e a la interaccin delos radicales li2res for&adospor la accin directa de laradiacin en los

co&ponentes celulares o del&edio especial&ente delagua con &ol*culas 'italespara la super'i'encia&icro2iana6

Responsa2le de la&a/or4a de los efectos2iolgicos de la

irradiacin


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DA;O E INACTIACI-N

las roturas del ADN se producenco&o consecuencia del ata(ue delos radicales li2res, for&ados porla radiolisis del agua, so2re la

desoxirri2osa / especial&enteso2re las 2ases nitrogenadas dela do2le 7*lice

Se cree (ue aproxi&ada&ente el8


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CIN?TICA DE INACTIACI-N$ICRO.IANA #OR

RADIACIONES IONIANTES6

Se representa en for&a degr5@cas de super'i'encia

'elocidad de inacti'acin se&antiene constante eindependiente de la fraccin de

super'i'ientes


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EFECTOS DE LAS RADIACIONES

ULTRAVIOLETA

Las protenas tienen dos picos (es decir, mximos) de absorcin:uno a 280 nm, debido a los aminocidos aromticos (Trp, Tyr,Pe), y otro a 2!0 nm, debido a los enlaces peptdicos"

#l $%& y el $'& absorben a 20 nm, debido al enlace doble entrelas posiciones y * de las bases p+ricas y pirimidnicas"


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ULTRAVIOLETA

a. Fotoproductos del ADN Ocasionados Por la Luz UV

otoproducto de la espora:*-timinil-*,-diidrotimina

Alteraciones en las bases pirimidnicas

(citosina timina!%meros de pirimidina: #l

principal es el dmero detimina (T-T), aun.uetambi/n se producen T- y-"

1idratos de pirimidina : -

idroxi-*,-diidrotimina



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ULTRAVIOLETA


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ULTRAVIOLETA

b. Mecanismos de Reparacin de los Fotoproductos

Reparacin fotoenzimtica

actuacin de la enima

denominada 3otoliasa o enima3otorreacti4ante, re.uiere lu

4isible de !00-*00 nm


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ULTRAVIOLETA


Reparacinpor escisin-

resntesis

La distorsinen la doble

/licepro4ocada por

el dmero



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ULTRAVIOLETA


Reparacin por recombinacin


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ULTRAVIOLETA

b. Mecanismos de Reparacin de los FotoproductosReparacin de emergencia (SOS)

propensa a error



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ULTRAVIOLETA

c. Aplicaciones Prcticas de la Luz UV

El espectro para el E. Coli alcanza

su punto mximo en las longitudes

de onda cercanas a 265nm y

220nm. Es conveniente que la

salida de la lmpara de baja

presin a 25!nm coincida con el

punto de mxima inactivacin que

se ubica cerca de 265 nm.

Los microorganismos son inactivados por laluz U como resultado del da!o foto"umicoa sus cidos nucleicos# La radiacin U esabsorbida por los nucletidos$ los blo"ues

constitutivos del %&' %R' de la clula# *orlo tanto tratamiento en alimentos$ aguapotable aguas residuales

BACTERIAS ENERGIA

W/cm2 OTROS ORGANISMOS

ENERGIA

W/cm2


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W/cm2 W/cm2

Bacillus antharacis 8.700 LEVADURA

S. enteritidis 7.600 Saccharomyces ellipsoideus 13.200

B. Megatherium sp.(veg) 2.500 Saccharomyces sp. 1.600

B. Megatherium sp.

(sporas) 5.200 Saccharomyces cerevisiae 13.200

B. peratyphosus 6.100 Levadura para cerveza 660B. subtilis 11.000 Levadura para panadera 800

B. subtilis spores 22.000 Levadura para repostera 13.200

Clostridium tetani 22.000Corynebacterium

diphtheriae 6.500 ESPORAS

Escherichlia coli 6.600 Penicillium roqueforti 26.400

Micrococcus candidus 12.300 Penicillium expansum 22.000

Mycobacteriumtuberculosis

10.000 Mucor racemosusA 35.200

Neisseria catarrhalis 8.500 Mucor racemosusB 5.200

Phytomonas tumefaciens 500 Oospora lactis 1.100

Proteus vulgaris 6.600

Pseudomonas aeryginosa 10.500 VIRUS

S. typhimurium 15.200 Bacteriophage !. co"i# 6.600

Salmonella 10.000 $irus de "a in%"uencia 6.600

Sarcina lutea 26.400 $irus de "a hepatitis 8.000Serratia marcescens 6.160 &o"iovirus&o"io'(e"itis# 1.000

ysentry bacilli 4.200 )otavirus 24.000

Shigella paradysenteriae 3.400

Spirillum rubrum 6.160 ALGAS

Staphylococcus aureus 6.600 Chlorella vulgaris 2.000

Streptoccus hemolyticus 5.500

Streptoccus lactis 8.800

Streptoccus viridans 3.800


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EFECTOS DE LA LU" VISI#LE

a# Sensibilizacin +otodinmica

'atural

b# Sensibilizacin +otodinmica%rti,cial

accion de las radiaciones ionizantes en microorganismos (1)

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