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Roland MASSE
ments extrêmement complexes de connaissance encore incomplète, mais qu’il faut
situer au départ même des interactions initiales entre le rayonnement et les cibles
biologiques.
22.3.3. MÉCANISMES D’ACTION, SPÉCIFICITÉ DES FAIBLES DOSES
INTERACTIONS INITIALES
On admet généralement que l’induction de cancers par les rayonnements ionisants
est la conséquence tardive du dépôt d’énergie délivrée dans le noyau de cellules
proliférantes. Le dépôt d’énergie intervient à la fois par impacts balistiques ionisants
directs dans la molécule d’ADN, et au travers des interactions des rayonnements
avec les molécules voisines de l’ADN, en particulier avec l’eau. L’ionisation de l’eau
aboutit à la formation de radicaux libres, notamment OH° et H° toxiques pour l’ADN.
Cette interaction est limitée à une distance de quelques nanomètres en raison de
la forte réactivité des espèces radicalaires créées. Les modifications résultant de
l’ionisation directe ou indirecte de l’ADN sont comparables, une part déterminante
étant associée aux effets indirects dans le cas des rayonnements de type bêta,
gamma et X.
Les conséquences de l’interaction des rayonnements avec l’ADN sont multiples.
Une dose de 1 Gy délivrée par des rayonnements X ou gamma aboutit à environ
100 000 ionisations et excitations dans un noyau cellulaire, à 1000 ruptures simple
brin de l’ADN, à 1000 lésions des bases, à 150 pontages et à 40 ruptures double
brin 15 . Il se produit en outre quelques lésions rares, aléatoires, dues au dépôt de
fortes quantités d’énergie dans des volumes très réduits (rayons de quelques nanomètres), combinant l’ensemble des lésions simples. Ces sites multilésionnels sont
spécifiques de l’irradiation.
LES LÉSIONS DE L’ADN DOIVENT ÊTRE RÉPARÉES
Les dommages à l’ADN doivent être réparés et ce rôle est dévolu à des enzymes
spécifiques. La part du génome consacrée à ce travail cellulaire permanent est
15 Le noyau cellulaire est une structure complexe enfermant les chromosomes. Chaque chromosome
est une molécule d’ADN fortement repliée et enroulée en collier de perles. La molécule elle-même
est une double chaîne enroulée en hélice, chaque brin de la chaîne est constitué par la succession
de quatre motifs (les bases adénine, guanine et thymine, cytosine) dont l’ordre d’arrangement constitue le code génétique. Chaque base est associée dans la molécule à un sucre et un phosphate ;
l’ensemble unitaire constitue un nucléotide. La position des bases qui se font face sur chaque pale
de la double hélice est définie : à une adénine correspond une thymine, à une guanine une cytosine,
cette particularité permet une réparation rapide des lésions qui n’altèrent qu’un brin de l’hélice. Des
protéines entourent cette structure. Les lésions créées par irradiation affectent tous les éléments,
sucres, liaison sucre-phosphate, bases. La rupture des liaisons sucre-phosphate cassent la chaîne ;
les pontages sont des soudures intervenant entre les éléments de la chaîne, entre les chaînes ou
entre les chaînes et les protéines qui les entourent.
Roland MASSE
ments extrêmement complexes de connaissance encore incomplète, mais qu’il faut
situer au départ même des interactions initiales entre le rayonnement et les cibles
biologiques.
22.3.3. MÉCANISMES D’ACTION, SPÉCIFICITÉ DES FAIBLES DOSES
INTERACTIONS INITIALES
On admet généralement que l’induction de cancers par les rayonnements ionisants
est la conséquence tardive du dépôt d’énergie délivrée dans le noyau de cellules
proliférantes. Le dépôt d’énergie intervient à la fois par impacts balistiques ionisants
directs dans la molécule d’ADN, et au travers des interactions des rayonnements
avec les molécules voisines de l’ADN, en particulier avec l’eau. L’ionisation de l’eau
aboutit à la formation de radicaux libres, notamment OH° et H° toxiques pour l’ADN.
Cette interaction est limitée à une distance de quelques nanomètres en raison de
la forte réactivité des espèces radicalaires créées. Les modifications résultant de
l’ionisation directe ou indirecte de l’ADN sont comparables, une part déterminante
étant associée aux effets indirects dans le cas des rayonnements de type bêta,
gamma et X.
Les conséquences de l’interaction des rayonnements avec l’ADN sont multiples.
Une dose de 1 Gy délivrée par des rayonnements X ou gamma aboutit à environ
100 000 ionisations et excitations dans un noyau cellulaire, à 1000 ruptures simple
brin de l’ADN, à 1000 lésions des bases, à 150 pontages et à 40 ruptures double
brin 15 . Il se produit en outre quelques lésions rares, aléatoires, dues au dépôt de
fortes quantités d’énergie dans des volumes très réduits (rayons de quelques nanomètres), combinant l’ensemble des lésions simples. Ces sites multilésionnels sont
spécifiques de l’irradiation.
LES LÉSIONS DE L’ADN DOIVENT ÊTRE RÉPARÉES
Les dommages à l’ADN doivent être réparés et ce rôle est dévolu à des enzymes
spécifiques. La part du génome consacrée à ce travail cellulaire permanent est
15 Le noyau cellulaire est une structure complexe enfermant les chromosomes. Chaque chromosome
est une molécule d’ADN fortement repliée et enroulée en collier de perles. La molécule elle-même
est une double chaîne enroulée en hélice, chaque brin de la chaîne est constitué par la succession
de quatre motifs (les bases adénine, guanine et thymine, cytosine) dont l’ordre d’arrangement constitue le code génétique. Chaque base est associée dans la molécule à un sucre et un phosphate ;
l’ensemble unitaire constitue un nucléotide. La position des bases qui se font face sur chaque pale
de la double hélice est définie : à une adénine correspond une thymine, à une guanine une cytosine,
cette particularité permet une réparation rapide des lésions qui n’altèrent qu’un brin de l’hélice. Des
protéines entourent cette structure. Les lésions créées par irradiation affectent tous les éléments,
sucres, liaison sucre-phosphate, bases. La rupture des liaisons sucre-phosphate cassent la chaîne ;
les pontages sont des soudures intervenant entre les éléments de la chaîne, entre les chaînes ou
entre les chaînes et les protéines qui les entourent.