Danno cromosomico da radiazioni ionizzanti: fenomenologia, meccanismi e applicazioni

In media, circa una su mille delle cellule del nostro corpo è portatrice di un'aberrazione cromosomica, cioè un riarrangiamento del genoma verificatosi in seguito al ricongiungimento errato (mis-rejoining) di frammenti cromosomici. Mentre questo background di aberrazioni non ha conseguenze significative, l’esposizione ad agenti clastogeni come le radiazioni ionizzanti può causare un incremento dello yield di aberrazioni fino a livelli che portano conseguenze significative a livello cellulare e sovra-cellulare. Alcune categorie di aberrazioni hanno infatti un’elevata probabilità di impedire la duplicazione cellulare, mentre altre vengono generalmente trasmesse alle cellule figlie, determinando un aumento del rischio di conversione della cellula in cellula cancerosa. Inoltre le aberrazioni sono utilizzabili in dosimetria biologica sia per stimare la dose assorbita, sia per valutare la qualità del campo di radiazioni d’interesse nel caso di esposizione a campi misti, come accade per gli astronauti esposti alla radiazione spaziale. Nel seguito, dopo una breve trattazione dei principali aspetti fenomenologici dell’induzione di aberrazioni cromosomiche da radiazioni ionizzanti, saranno analizzati i principali meccanismi biofisici che portano dall’irraggiamento alla formazione di aberrazioni, evidenziando le principali questioni aperte e fornendo alcuni esempi rappresentativi di come i modelli teorici possano essere d’aiuto nel chiarire tali meccanismi. Sarà poi analizzato il ruolo giocato dalle aberrazioni cromosomiche nel determinare il “destino” della cellula (morte cellulare o conversione in cellula cancerosa) e sarà descritto l’utilizzo delle aberrazioni come dosimetri biologici.