As radiações electromagnéticas e as partículas são capazes de atravessar as células e causar danos no ADN. A experimentação animal e os efeitos da exposição humana - médica, profissional e dos sobreviventes de explosões atómicas - mostraram que podem ser produzidos tumores em quase todos os tecidos.
O efeito da exposição é cumulativo e, no caso de pequenas doses, tem um longo período de latência antes de os efeitos se tornarem visíveis.
Diferentes tipos de radiação estão associados a neoplasias específicas. As radiações ionizantes provocam geralmente cancro da tiroide e da medula óssea. O principal exemplo deste último é o aumento da incidência de leucemia mielocítica aguda e crónica na sequência da bomba atómica lançada sobre Hiroshima.
A irradiação ultravioleta está associada a tumores cutâneos, sendo o exemplo clássico o aumento da incidência em australianos caucasianos que relataram múltiplos episódios de "queimaduras solares". Há também um conjunto de doenças autossómicas recessivas em que os danos no ADN provocados pela radiação ultravioleta parecem ser mal reparados devido a uma anomalia genética, predispondo assim o indivíduo ao cancro. Os exemplos incluem o xeroderma pigmentoso, a anemia de Fanconi e a síndroma de Bloom.
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