ĐIỀU TRỊ TIA XẠ BỆNH UNG THƯ
III. CƠ SỞ SINH HỌC CỦA ĐIỀU TRỊ TIA XẠ
Cơ chế chính xác của sự chết tế bào do tia xạ là một lĩnh vực đang được tích cực nghiên cứu. Hiện nay người ta đã tìm ra một số cơ chế sau:
Dưới tác dụng của bức xạ ion hoá, trong tổ chức sống trải qua 2 giai đoạn biến đổi: giai đoạn hoá lý và giai đoạn sinh học.
1. Giai đoạn hóa lý
Giai đoạn hoá lý thường rất ngắn, chỉ xảy ra trong khoảng thời gian 10-16- 10-13 giây.
Trong giai đoạn này các phân tử sinh học cấu tạo tổ chức sống chịu tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp của bức xạ ion hoá.
Dưới tác dụng trực tiếp: bức xạ ion hoá trực tiếp tác động vào DNA trong nhân tế bào làm DNA bị đứt, gãy liên kết làm cho tế bào không nhân lên được và chết.
Hình 1: Cơ chế sinh học của xạ trị
Dưới tác dụng gián tiếp: bức xạ ion hoá tác dụng lên phân tử nước (chiếm 75% trong cơ thể người) gây hiện tượng ion hoá các phân tử nước tạo thành các ion H+ và OH-, các hợp chất có khả năng oxy hoá cao HO2, H2O2, chúng tác dộng gián tiếp lên DNA gây tổn thương chúng.
Các tổn thương ở giai đoạn này chủ yếu là tổn thương hoá sinh.
Tia phóng xạ cũng tác động lên chu trình tế bào làm cho tế bào trở nên già yếu và chết theo lập trình. Nhiều quá trình hiện nay bắt đầu được làm sáng tỏ và vận dụng để làm cho điều trị tia xạ ngày càng hiệu quả hơn.
2. Giai đoạn sinh học
Giai đoạn này có thể kéo dài vài giây đến vài chục năm sau khi bị chiếu xạ. Những tổn thương sinh hoá ở giai đoạn đầu nếu không được hồi phục sẽ dẫn đến những rối loạn về chuyển hoá, tiếp đến là những tổn thương về hình thái và chức năng của tế bào. Kết quả cuối cùng là những hiệu ứng sinh học trên cơ thể sống được biểu hiện hết sức đa dạng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh học bức xạ 3. Liều chiếu
Liều chiếu là yếu tố quan trọng nhất quyết định tính chất và tổn thương sau chiếu xạ Liều càng lớn tổn thương càng nặng và xuất hiện càng sớm.
Bảng 1: Liều chiếu
Liều Hiệu ứng
0,1Gy Không có dấu hiệu tổn thương trên lâm sàng. Tăng sai lạc nhiễm sắc thể có thể phát hiện được.
1Gy Xuất hiện bệnh phóng xạ trong số 5-7% cá thể sau chiếu xạ.
2-3Gy Rụng lông, tóc, đục thuỷ tinh thể, giảm bạch cầu, xuất hiện ban đỏ trên da. Tử vong 10-30% số cá thể sau chiếu xạ.
3-5Gy Giảm bạch cầu nghiêm trọng, ban xuất huyết, xuất huyết, nhiễm khuẩn, rụng long tóc. Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ.
6Gy Vô sinh vĩnh viễn cả nam lẫn nữ. Tử vong 50% số cá thể sau chiếu xạ kể cả khi được điều trị tốt nhất.
4. Suất liều chiếu
Cùng với một liều hấp thụ như nhau, thời gian chiếu kéo dài sẽ làm giảm hiệu ứng sinh học của bức xạ. Nguyên nhân được giải thích bởi khả năng tự hồi phục của cơ thể ở các mức liều khác nhau. Với suất liều nhỏ tốc độ phát triển tổn thương cân bằng với mức độ hồi phục của cơ thể. Tăng suất liều thì quá trình hồi phục giảm nên mức độ tổn thương tăng lên,hiệu ứng sinh học sẽ tăng lên.
5. Diện tích bị chiếu
Mức độ tổn thương sau chiếu xạ phụ thuộc rất nhiều vào diện tích bị chiếu, chiếu một phần (chiếu cục bộ) hay chiếu toàn cơ thể. Liều tử vong khi chiếu xạ toàn thân thường thấp hơn nhiều so với chiếu cục bộ.
6. Các tổn thương do phóng xạ 6.1.Tổn thương ở mức phân tử
Khi chiếu xạ, năng lượng của chùm tia truyền trực tiếp hoặc gián tiếp cho các phân tử sinh học có thể phá vỡ mối liên kết hoá học hoặc phân ly các phân tử sinh học. Tuy nhiên bức xạ ion hoá khó làm đứt hết mối liên kết hoá học mà thường chỉ làm mất thuộc tính sinh học của các phân tử sinh học.
6.2.Tổn thương ở mức tế bào
Khi bị chiếu xạ, các đặc tính của tế bào có thể thay đổi ở cả trong nhân và nguyên sinh chất.
Nếu bị chiếu xạ liều cao tế bào có thể bị phá huỷ hoàn toàn.
Các tế bào khác nhau có độ nhạy cảm với tia phóng xạ khác nhau: Các tế bào non đang trưởng thành (tế bào phôi), tế bào sinh sản nhanh, dễ phân chia (tế bào cơ quan tạo máu, niêm mạc ruột, tinh hoàn, buồng trứng) thường có độ nhạy cảm phóng xạ cao. Các tế bào thần kinh, tế bào lymphô tuy thuộc loại không phân chia nhưng cũng nhạy cảm với tia phóng xạ. Do vậy
không chỉ định chiếu xạ đối với phụ nữ có thai, đang cho con bú và đặc biệt đối với trẻ em nếu không bắt buộc.
6.3.Tổn thương ở mức toàn cơ thể
Tổn thương sớm xuất hiện khi bị chiếu ở mức liều cao trong thời gian ngắn (chiếu toàn thân trên mức liều 500mSv).