Patologie indotte da radiazioni UV-Vis-IR

La sicurezza nell’impiego di
sorgenti coerenti (laser) e
incoerenti (lampade UV,
visibile, IR)
Patologie indotte dalla radiazione
Patologie indotte dalla radiazione
Ultravioletta
Organi bersaglio: cute ed occhi
 Esposizioni acute o croniche
 Effetti di tipo deterministico o stocastico la
cui natura, gravità o probabilità dipende da
esposizione radiante, lunghezza d’onda e
fotosensibilità individuale (soprattutto per la
cute)

Patologie oculari da RUV
 Gli
effetti dipendono da:
• Dose assorbita
• Caratteristiche di assorbimento
• Suscettibilità dei tessuti
• Capacità di riparare il danno
Effetti deterministici e stocastici
DETERMINISTICI: derivano dalla inattivazione cellulare indotta a seguito di
irraggiamento delle strutture vitali della cellula. Tali effetti sono clinicamente osservabili al
superamento di un valore di dose detto "dose soglia". Al superamento di tale valore l'effetto
compare e la sua gravità aumenta al crescere della dose; ecco perché vengono definiti anche
"Effetti Graduati".
STOCASTICI: a differenza di quelli deterministici, originano dalla modificazione cellulare
a seguito dell'interazione della radiazione con il nucleo cellulare, e più in particolare, con la
struttura del DNA. In tal caso, dopo l'interazione con la radiazione, tale struttura potrà essere
danneggiata in maniera reversibile o irreversibile, a seconda che la cellula possa essere in
grado, con i propri meccanismi riparatori, di riparare correttamente il danno. Nel caso in cui
la struttura del DNA venisse riparata in maniera errata, ci si troverebbe sempre in presenza
di una cellula attiva ma con la capacità di dar vita, mediante il fenomeno della duplicazione
cellulare, a cellule geneticamente modificate che dopo un certo periodo (periodo di latenza)
potranno dar luogo a patologie come tumori o leucemie. Negli effetti stocastici non si può
parlare di soglia di comparsa in quanto la cellula potrà reagire in maniera diversa al danno
indotto
Patologie oculari da RUV

Fotocheratocongiuntivite: esposizioni acute a 180-330
nm (max sensibilità 265-275 nm)

Danni al cristallino: esposizioni croniche a 290-340 nm
accelerano l’insorgenza della cataratta

Danno retinico: in individui afachici e in età giovanile la
trasmissione di UVA può aumentare ed indurre danni sia
termici che fotochimici accelerando il manifestarsi della
degenerazione maculare senile
Effetti delle RUV sulla pelle

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


Fotoelastosi (220-240 nm)
Eritema (200-400 nm)
Fotocancerogenesi (270-400 nm)
Reazioni fototossiche e fotoallergiche (280-400
nm)
Immunosoppressione (250-400 nm) - condizione in cui
vengono contrastate le risposte immunitarie di un soggetto

Pigmentazione adattativa (200-400 nm)
Fotoinvecchiamento cutaneo

Tipico effetto cronico più accentuato negli
individui di pelle chiara

Azione diretta e prolungata di UVB sulle cellule
della cute (fotoelastosi - degenerazione delle fibre
elastiche del derma papillare )

Azione mediata da radicali liberi fotoindotti da
UVB ed UVA (reazione fototossica)
Eritema
Effetto deterministico acuto legato, in
particolare, alla esposizione ad UVB
 Studiato per la determinazione della soglia e
della correlazione dose-risposta
 La pigmentazione cutanea protegge
dall’eritema

Tumori della pelle
(Monografia IARC n° 55 del 1992)
Maggiore frequenza in individui di pelle,
occhi e capelli chiari, con scarsa tendenza
ad abbronzarsi
 Maggiore frequenza in soggetti affetti da
xeroderma pigmentosum, difetto enzimatico
ereditario che ostacola la riparazione di
danni al DNA RUV-indotti

Tumori non melanocitici




Correlazione con le sedi più esposte al sole (per lo
squamocellulare)
Maggiore incidenza e mortalità alle latitudini più
basse
Maggiore frequenza (per lo squamocellulare) in
soggetti professionalmente esposti al sole (es.
pescatori)
Forte correlazione con pregresse lesioni cutanee
da esposizione al sole (teleangiectasie, elastosi)
Melanoma maligno
Associazione positiva con:
 residenza a basse latitudini, anche per brevi
periodi nei primi anni di vita o nella prima vita
adulta
 lesioni cutanee attribuibili ad esposizione solare
(cheratosi, carcinomi cutanei non melanocitici)
 esposizioni intermittenti (ricreative e sportive)
 sedi anatomiche abitualmente esposte al sole (per
unità di area)
 ustioni solari
Altre neoplasie
Carcinoma del labbro
 associazione positiva con attività all’aperto
 più frequente alle basse latitudini, nei nativi
 problemi diagnostici e fattori confondenti non
adeguatamente pesati (fumo, alcol)
Melanoma dell’occhio
 Segnalata maggior frequenza in soggetti con
colore chiaro di occhi e capelli
 Sporadiche associazioni positive in studi casocontrollo con esposizione a lampade solari e con
attività professionale di saldatore
Cancerogenicità sperimentale



Test su animali di laboratorio esposti a radiazione
solare od a lampade RUV ad ampio spettro hanno
mostrato sviluppo di tumori sia benigni che
maligni della cute e dell’occhio tra cui predomina
il carcinoma squamocellulare
Le RUV si sono dimostrate in grado di iniziare,
promuovere e rafforzare il processo cancerogeno
Il blocco del sistema di sorveglianza immunitaria
sui tumori costituisce uno dei meccanismi centrali
della fotocancerogenesi sperimentale
Effetti sul DNA
RUV solari inducono la formazione di
fotoprodotti potenzialmente citotossici e di
mutazioni cellulari precancerose
 UVB sono le più efficaci nell’indurre danni
al DNA
 I danni al DNA sono, per la maggior parte,
riparati entro 24 ore

Valutazioni di cancerogenicità
Per l’uomo:
 Sufficiente evidenza per la radiazione solare
(melanoma e tumori della pelle non melan.)
 Limitata evidenza per lampade e lettini solari
 Inadeguata evidenza per altre fonti artificiali
Per l’animale da esperimento:
 Sufficiente evidenza per la radiazione solare, RUV
ad ampio spettro, UVA, UVB, UVC
Valutazioni sintetiche di
cancerogenicità
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

La radiazione solare è cancerogena per l’uomo
(gruppo 1)
UVA, UVB, UVC sono probabilmente
cancerogene per l’uomo (gruppo 2A)
Lampade e lettini solari comportano esposizioni
probabilmente cancerogene per l’uomo (gruppo
2A)
L’esposizione ad illuminazione a fluorescenza non
è classificabile rispetto alla sua cancerogenicità
per l’uomo (gruppo 3)
Effetti sulla risposta immunitaria


UVB (forse UVA) inibiscono transitoriamente i
sintomi della dermatite allergica da contatto, sia a
livello locale che sistemico, con meccanismo
legato, probabilmente, alla produzione di cellule
T-suppressor
UVB attenuano anche i sintomi da ipersensibilità
ritardata legati alla iniezione di antigeni
La protezione dalle RUV
Filtri fisici (es. ossido di zinco) agiscono
per riflessione o dispersione di un ampio
spettro nell’UV e nel visibile
 Filtri chimici assorbono attivamente UVB,
meno UVA
 Efficaci nella prevenzione dell’eritema
 Non chiaro il potere di prevenire
l’invecchiamento cutaneo e gli effetti
immunitari

La protezione dalle RUV



In studi sperimentali hanno ridotto l’insorgenza di
tumori cutanei
Peraltro il loro uso induce esposizioni solari più
prolungate
Studi caso-controllo hanno mostrato una
associazione tra l’uso degli schermi solari ed il
melanoma che potrebbe essere attribuibile a fattori
confondenti (maggiore vulnerabilità alle ustioni o
maggiore tendenza all’esposizione solare)
La radiazione visibile
Effetti sia termici che fotochimici
 Effetti genetici sperimentali analoghi a
quelli dell’RUV e su sistemi enzimatici
 Danni retinici per radiazioni di lunghezza
più corta:
• esposizioni acute di elevata irradianza:
danni alla macula
• esposizioni croniche: tritanomalia

La radiazione infrarossa
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
Elevate esposizioni in prossimità di forni fusori
(metallo, vetro)
Conosciuta da tempo la “cataratta dei vetrai”
Lesione di tipo termico, si sviluppa a carico del
cristallino, privo di vascolarizzazione ed incapace
di dissipare l’energia termica.
Ne sono responsabili sia IRA che IRB ed IRC
Radiazioni visibili o nel vicino IR sono
focalizzate sulla retina con rischio di danno
Effetti della radiazione laser sui tessuti
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Organi bersaglio cute ed occhi
Effetti per lo più acuti, ma anche cronici (in
particolare per UV e luce blu) in funzione della
capacità dei tessuti di assorbire o riflettere le varie
lunghezze d’onda e di dissipare l’energia assorbita
Possibili i danni ad organi interni per elevate
intensità e lunghezze d’onda nel vicino infrarosso
Rischi da radiazione laser
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Rischi ottici: la localizzazione dipende dalla
lunghezza d’onda, la gravità dalla potenza
Rischi per la cute: non gravi per la immediata
reazione del soggetto (se non anestetizzato)
Rischi da fumi, sia in ambito industriale che
sanitario (volatilizzazione dei tessuti)
Incidenti su pazienti: incendio di sonde,
endoscopi, produzione di gas tossici, ecc.