Les rayonnements ionisants sont directement cytotoxiques pour la moelle en fonction de la dose :
- la déplétion des cellules souches est réversible pour des doses inférieures à 4 Gy
- les doses comprises entre 4 et 10 Gy sont réversibles à condition que des soins de soutien soient prodigués
- les doses supérieures à 10 Gy causent des dommages irréversibles au microenvironnement de la moelle, les zones irradiées étant incapables de soutenir l'hémopoïèse. Ce phénomène est fréquemment observé à la suite d'une irradiation thérapeutique généralisée pour une tumeur maligne.
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