Após a exposição às radiações ionizantes, pacientes em radioterapia para o tratamento de câncer localizado na cabeça, no pescoço, no tronco ou no abdômen tem sofrido efeitos colaterais como distúrbios gastrointestinais. Esses distúrbios são em maioria atribuídos as alterações na mucosa intestinal, isto porque, as radiações induzem a morte das células localizadas nas criptas das vilosidades intestinais por meio da apoptose, assim provoca a perda de fragmentos da mucosa intestinal.

O objetivo deste trabalho é de determinar o número de apoptoses induzidas por duas taxas de dose de radiação gama na mucosa do duodeno de ratos, a fim de saber se para uma dose igual de irradiação, a variação da taxa de dose pode diminuir ou abolir os efeitos colaterais bservados após a radioterapia.

Foram irradiados com uma fonte gama de cobalt-60 de atividade 33,3 x10³ GBq, ratos machos da espécie Wistar (CEMID/ UNICAMP – Brasil). Estes foram divididos em dois grupos de quatro ratos, um grupo recebeu uma dose de 2 Gy com taxa de dose de 1 Gy/min e o outro grupo, uma dose de 2 Gy com uma taxa de dose de 1 Gy/h. Além destes dois grupos, foram separados dois ratos para servirem de testemunhas. Todas as cabais foram mantidas em condições convencionais de laboratório. Para cada grupo, dois ratos foram sacrificados 24 h e outros dois ratos 48 h após a irradiação e para cada grupo uma testemunha foi sacrificada. De cada animal, sob anestesia com Nesdonal, foi recolhido um segmento de cerca de 5 cm do duodeno. E em seguida todo o conteúdo alimentar foi retirado por imersão em soro fisiológico. As amostras de cada fragmento foram cortadas longitudinalmente. As amostras foram cortadas em cubos de 1 a 2 mm e fixadas com glutaraldeído, pós-fixadas com tetróxido de ósmio, desidratadas com álcool, e óxido de propileno, infiltradas e incluídas em epon segundo o procedimento clássico utilizado em microscopia eletrônica. Dos blocos contendo as amostras foram feitos cerca de trinta cortes semi-finos com média de 2 mm de espessura, colocadas sobre lâminas de vidro e coloridas com Azul de toluidina a 1%, para serem analisados em microscópio de luz. Nestas amostras, foram determinados o índice mitótico (células em metáfase ou anáfase) e o índice apoptótico (células com núcleo condensado). Neste trabalho o índice mitótico é representado pelo número médio de células epiteliais em metáfase ou anáfase por cripta. O índice apoptotico é representado pelo número de células apoptoticas por cripta (uma célula com um núcleo denso foi considerada como apoptótica).

Os cortes observados com o microscópio de luz mostraram uma atividade mitótica intensa nas células indiferenciadas nas criptas que ocorre raramente na parte apical das vilosidades no epitélio intestinal. As testemunhas apresentaram um índice mitótico de 0,536 e apoptótico de 0,123.

Observe-se que os índices mitótico e apoptótico variam com a taxa de dose. As amostras que receberam uma taxa de dose de 1 Gy/min sofreram uma diminuição do número de mitose para 0,300 mitose/cripta 24hs após irradiação e de 0,320 mitose/cripta após 48hs. Houve um aumento do número de apoptose: 0,456 apoptose/cripta após 24hs e 0,444 apoptose/cripta após 48hs.  No entanto este índice ficou mais evidente com a taxa de dose de 1 Gy/h: o número de mitose por cripta passou para 0,270 após 24hs e 0,256 após 48hs e o número de apoptose por cripta passou para 0,532 após 24hs e 0,519 após 48hs.

Este fenômeno de morte celular ocorre porque a toxidade das radiações se manifesta nas células em divisão situadas nas criptas que são afetadas pela radiação. Então seu DNA é danificado e as células entram em apoptose. Algumas dessas células são fagocitadas pelas vizinhas. Outras células vão migrar em direção ao ápice da vilosidade onde serão desgarradas da mucosa por esfoliação. Isto porque a radiação não impede a migração da célula danificada. As células perdidas são progressivamente substituídas, pois existem varias células precursoras que, entram em divisão.  Se tratando do tempo de sacrifício ficou evidente que há uma retomada das mitoses após a irradiação. As perdas celulares induzidas pela radiação se explicam pelo desequilíbrio entre o desaparecimento e a renovação das células. Isto se reflete na morfologia do tecido.

Em algumas amostras, foi observada a presença de células situadas nas criptas que apresentaram certas características apoptóticas como uma retração do citoplasma e núcleo condensado.  Nenhuma lesão de necrose foi detectada ou ruptura da membrana plasmática, independente da taxa de dose.

Este estudo mostrou que a radiação induz alterações morfológicas graves na mucosa duodenal que resulta em uma perda importante de tecido por morte celular e por diminuição das multiplicações celulares. E que estas alterações variam com a variação da taxa de dose de radiação, ou seja, à medida que se aumenta o tempo de exposição à radiação aumenta as danificações morfológicas e o número de apoptoses no tecido. Assim, a perda de fragmentos da mucosa é explicada por dois fenômenos, o aumento da morte celular e a diminuição da mitose, que juntas induzem diferentes complicações gastrointestinais observadas após a radioterapia. Além disso, ficou evidente que há uma tentativa de renovação celular após 48h da irradiação.