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Radioisótopos na medicina

Há um tópico no vasto currículo da radioatividade que nem todos conhecem: esse fenômeno nuclear, descoberto em 1896, vem, nos últimos cerca de 100 anos, ajudando profissionais da saúde a salvar um sem-número de vidas. Leia no artigo publicado na CH 333.

Fonte: Ciência Hoje

Júlio Carlos Afonso 

Estamos familiarizados com o conceito de que átomos são constituídos de prótons, nêutrons e elétrons. O número atômico – representado pela letra Z – corresponde aonúmero de prótons existentes no núcleo dos átomos. Um elemento químico é caracterizado por seu número atômico. No entanto, seu número de nêutrons pode variar. Issocaracteriza a chamada isotopia: conjunto de átomos com mesmo número atômico (Z) – portanto, do mesmo elemento químico –, mas com diferente número de massa (A), que é asoma de prótons mais nêutrons. Por exemplo, dois dos isótopos do hidrogênio (Z = 1) são o deutério (Z = 1; A = 2) e o trítio (Z = 1; A = 3).

Há pouco mais de 250 isótopos estáveis na natureza, e são conhecidos mais de 3 mil deles instáveis. Entre estes últimos, pouco mais de 80 são de ocorrência natural, eo restante é produzido artificialmente. Chama­-se isótopo radioativo ou radioisótopo aquele que é instável, ou seja, passível de sofrer um processo chamado decaimentoradioativo ou desintegração radioativa. Todos os elementos têm radioisótopos, mas aqueles de número atômico superior ao chumbo (Z > 82), bem como o tecnécio (Z = 43)e o promécio (Z = 61), só existem na forma de radioisótopos.

Hoje, o termo que melhor denomina radioisótopo é radionuclídeo. Nuclídeo é a espécie de átomo ou núcleo que tem um número definido de prótons e nêutrons que ocaracteriza. Se um nuclídeo for instável, ele é denominado radionuclídeo. Na desintegração radioativa, ocorre emissão de: i) radiação (ou raios) gama (radiaçãoeletromagnética de elevada energia); ii) partículas alfa (formadas por dois prótons e dois nêutrons); iii) partículas beta menos (elétrons) ou beta mais (pósitrons, ou seja, elétrons com carga elétrica positiva); iv) nêutrons (partículas sem carga elétrica). A desintegração prossegue até que um isótopo estável seja formado.

As meias-vidas

Um parâmetro que caracteriza um radionuclídeo é a chamada meia-vida física, definida como o tempo que metade dos núcleos de uma amostra radioativa leva para sedesintegrar (decair). Graças ao conhecimento acumulado desde as aplicações pioneiras na medicina do elemento químico rádio, no início do século passado, descobriu-seque certos radionuclídeos têm características que os tornam muito úteis na chamada medicina nuclear, especialidade que os emprega para fins diagnósticos eterapêuticos, permitindo evidenciar a função e o metabolismo de órgãos e tecidos.

Técnicas como tomografia computadorizada, ultrassom e ressonância magnética destacam aspectos morfológicos e anatômicos. Mas, com esses exames, é impossível observarmuitos processos metabólicos, ou seja, as transformações que as substâncias químicas sofrem no interior do organismo, informação importante para o diagnóstico etratamento corretos de muitas doenças, como o câncer. A observação desses processos fica a cargo da chamada medicina nuclear. Vale ressaltar que a quantidade deradiação que o paciente recebe em um exame de medicina nuclear é inferior àquela recebida em uma radiografia ou tomografia computadorizada que visualize as mesmasestruturas.

Além da meia-vida física, há também a chamada meia-vida biológica: tempo necessário para o organismo eliminar metade dos radionuclídeos introduzidos nele. A associaçãodessas duas meias-vidas caracteriza a meia-vida efetiva desse radionuclídeo, dado essencial para dosar a quantidade de radionuclídeos que será usada em um paciente.

Embora existam mais de 3 mil radionuclídeos, o uso deles em medicina nuclear é restrito, pois precisam preencher certos requisitos para tal utilização. Para serintroduzido em um organismo (in vivo), o radionuclídeo deve estar associado (ligado) a um composto adequado, o chamado radiofármaco. Este último é administrado por viaintravenosa, oral, inserido em cavidades corporais ou inalado pelo paciente.

Nos diagnósticos

Para diagnóstico, usam-se radionuclídeos emissores de radiação gama ou emissores beta mais, ou seja, de pósitrons. O decaimento desse tipo de radionuclídeo produzradiação eletromagnética penetrante, que atravessa os tecidos, podendo ser detectada externamente. Na Spect – sigla, em inglês, para tomografia computadorizada poremissão de fóton único –, um radiofármaco emissor gama é administrado ao paciente. Este último é colocado em uma câmara para detecção da radiação e formação dasimagens. Dois ou mais detectores giram em torno da seção do corpo selecionada, criando dados em 3D que permitem a reconstrução da distribuição radioativa no interiordo corpo. Esse procedimento é chamado cintilografia (figura 1A).

A radiação gama deve ser tal que não seja totalmente absorvida pelo corpo, impedindo a obtenção de imagens, nem muito forte, para evitar irradiação excessiva dopaciente. A meia-vida efetiva do radiofármaco deve ser 1,5 vez maior que o tempo de duração do exame, permitindo boas imagens a baixas doses de radiação. Oradiofármaco não deve ser metabolizado, para evitar que o organismo do paciente produza novas substâncias radioativas que interfiram no exame, ao migrarem para outrosórgãos ou tecidos. Segundo a Sociedade de Medicina Nuclear dos Estados Unidos, há mais de 100 procedimentos para fins diagnósticos por Spect, cobrindo a fisiologia dequase todos os sistemas e órgãos do corpo. O tecnécio-99 metaestável é hoje o radionuclídeo mais usado nesses procedimentos.

A PET (sigla, em inglês, para tomografia por emissão de pósitrons) usa radiofármacos emissores de pósitrons (figura 1B). Os pósitrons colidem com elétrons de átomosdo corpo do paciente. Essa colisão resulta em um evento de aniquilação, produzindo dois fótons de elevada energia, detectados por câmaras especiais (‘PETscanners’). As imagens têm resolução melhor que as cintilografias convencionais, mas o exame é mais caro. A PET consegue criar imagens do fluxo sanguíneo e de processos metabólicos, permitindo o estudo e a comparação de eventos de origem celular.

O radiofármaco mais usado na PET – técnica que abriu novas perspectivas nos diagnósticos em cardiologia, oncologia e neurologia – é o flúor-18-FDG (flúor-2-desoxi-D-glicose), análogo à glicose. A maioria dos tumores tem um metabolismo mais acelerado e, por isso, um consumo maior de glicose que as células normais. No entanto, o flúor-18-FDG não segue a via metabólica da glicose. Esse radiofármaco acumula-se no interior das células – em especial, nas tumorais, por conta da alta taxametabólica. Esse acúmulo facilita a detecção de sua presença (figura 2).

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Júlio Carlos Afonso
Departamento de Química Analítica, Instituto de Química,
Universidade Federal do Rio de Janeiro




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