Strahlenbiologie

Die Wirkung ionisierender Strahlung auf Materie beruht auf der Übertragung von Energie - von der ionisierenden Strahlung auf die bestrahlte Materie.

Die Energieübertragung erfolgt auf atomarer Ebene. Durch ionisierende Strahlung werden Elektronen direkt aus den Elektronenhüllen gestoßen oder es kommt auf indirektem Wege zur Ionisation - ein Wirkmechanismus, der vor allem bei Röntgenstrahlung zu beobachten ist.

Da lebende Zellen zu einem Großteil aus Wasser bestehen, führt Röntgenstrahlung vor allem zur Ionisation von Wassermolekülen. Dadurch entstehen Radikale, bspw. Wasserstoffperoxid. Reagieren Radikale mit Biomolekülen, so verändern sie diese - mit entsprechender Auswirkung auf ihre Funktionsfähigkeit.

Besonders kritisch ist es, wenn die Erbsubstanz, also DNA getroffen wird. Schäden können dann zu einer Veränderung eines Gens und so zur Krebsentstehung oder einem anderen genetischen Defekt führen.

Doch erfreulicherweise wirkt sich nicht jede Ionisation klinisch aus – aus mehreren Gründen: Nicht immer wird funktionell bedeutsame Erbsubstanz geschädigt. Zuweilen kommt es nach einer Zellschädigung zum Zelluntergang; der Schaden wird dann erst mit der Schädigung einer kritischen Gewebsmasse bedeutsam. Vor allem aber gibt es in jeder unserer Zellen ein effektives Reparatursystem, das Schäden sehr zuverlässig beheben kann.