Um bei einer Strahlentherapie Tumorzellen zu zerstören, will man idealerweise Doppelstrangbrüche an der Zell-DNS verursachen. Dies geschieht durch direkte Schäden, wenn die ionisierende Strahlung die chemischen Bindungen der DNS auftrennt (ca. 30-40%) und durch freie Radikale (ROS), die die ionisierende Strahlung u.a. im Zellwasser produziert hat (ca. 60-70%).(1)
Das prozentuale Verhältnis zwischen direkter und indirekter Schädigung der DNS ist stark abhängig von der Strahlungs- und Zellart. Im Allgemeinen verursachen Strahlungsarten mit einem höheren Energieübertrag pro Interaktion (LET) wie z.B. Teilchenstrahlen mehr direkte Schäden und weniger ROS. 1 Gy photonische Dosis verursacht ca. 5000 Basenschäden/Zelle, 1000 Einfachstrangbrüche/Zelle und 60 Doppelstrangbrüche/Zelle. Dabei werden die meisten einfachen Basenschäden durch den ROS verursacht, der lange (Tage) in der Zelle aktiv ist, bis er durch zelleigene, biochemische Methoden kompensiert wird. Bei Strahlung mit hohem LET verschiebt sich das Verhältnis zu Gunsten von Doppelstrangbrüchen.
Im Bereich von niedrigen Dosen sind strahlungsinduzierte Radikale in der Zelle der dominante Wirkmechanismus für DNS-Schäden, die zu fehlerhaften DNS-Reparaturen statt zum Zelltod führen und die damit verbundene stochastische Wahrscheinlichkeit für maligne Transformationen (Krebs).
Oxidativer Stress wird in der Zelle neben Strahlung auch noch von vielen anderen Quellen verursacht wie Stress, ungesunder Ernährung, gemischen Gefahrstoffen etc. pp. Er gilt als Ursache (oder starke Begünstigung) für viele Krankheiten und ist Ziel von vielen aktuellen medizinischen und molekularbiologischen Untersuchungen
Alle “Kurz notiert:” Artikel gibt es hier.
Kommentare (4)