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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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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
EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
ULTRAVIOLETA
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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
ULTRAVIOLETA
b. Mecanismos de Reparacin de los Fotoproductos
Reparacinpor escisin-
resntesis
La distorsinen la doble
/licepro4ocada por
el dmero
EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
ULTRAVIOLETA
b. Mecanismos de Reparacin de los Fotoproductos
Reparacin por recombinacin
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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
ULTRAVIOLETA
b. Mecanismos de Reparacin de los FotoproductosReparacin de emergencia (SOS)
propensa a error
EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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EFECTOS DE LAS RADIACIONES
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