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Zelluläre Strahlenwirkung

1 Definition

Die Wirkung von Strahlung auf Zellen hängt vom Zelltyp, der Strahlenart (Korpuskular- oder Wellenstrahlung), der Dosis (gering, mittel, stark) und bedeutend vom Zeitraum (Sekunden, Stunden, Tage, Monate, Jahre) ab.

2 Eingenschaften

Die Wirkungen verlaufen von physikalischen über chemischen zu den biologischen Prozessen. Durch vermehrte Strahlenexposition kommt es zur Akkumulation biomolekularer Schäden (DNA-Schäden), zunächst im mikroskopischen, später auch im makroskopischen Bereich. Typische sichtbare Folgen sind Verfärbungen, Nekrose oder Neoplasie.

3 Wirkungen

Zu den wichtigsten Wirkungen gehören:

  • Mutationen: Mutationen sind spontante Veränderungen der Desoxyribonukleinsäure (DNA). Die DNA beinhaltet das gesamte Erbmaterial. Die Informationen sind dabei in der Basenabfolge codiert. Drei aufeinanderfolgende Basen codieren eine Aminosäure und somit wesentliche Proteine. Eine Veränderung der Basenabfolge, der Basen oder der Verbindungen durch die Energieeinwirkung von Strahlung führt zu zellulären Schäden.
  • klonogener Zelltod: Neben den anderen Formen des Zelltodes (Apoptose, Nekrose) beschreibt dieser Zelltod den Verlust der Teilungsfähigkeit und damit das Absterben von Zelllinien. Dieses Prinzip findet in der Strahlentherapie Anwendung.

4 Einflussfaktoren auf das Zellüberleben

  • genetisch bedingte Strahlenempfindlichkeit. Reparaturfähigkeit auf genetische Basis
  • Zellzyklusphase
  • Fraktionierung der Strahlendosis
  • Dauer der Bestrahlung
  • Anwesenheit von Sauerstoff
  • Strahlenart
  • Anwesenheit biologischer oder chemischer Modifikatoren

Fachgebiete: Radiologie

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