EFECTOS BIOLÓGICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES.

       La radiobiología se define  como  la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos cuando éstos se exponen a la emisión de energía procedente de las radiaciones ionizantes. Son radiaciones ionizantes los Rayos X, Rayos γ, Partículas α y parte del espectro de la radiación UV entre otros.

Para comprender con exactitud el efecto biológico de las radiaciones ionizantes, es necesario conocer estas dos teorías:

a) Teoría de Acción Directa o Teoría del Blanco:

     Esta teoría afirma que cualquier radiación que produce la inactivación del ADN celular, considerado como “blanco”, afecta a la vida celular. Esto sucede porque el ADN, el cual contiene toda la información genética celular, se considera la estructura más importante de la célula. El daño celular será proporcional a la lesión inducida en el ADN, y  aunque la radiación radioinducida sea reparada, tendremos un ADN capacitado para realizar varias mitosis sucesivas pero con la posibilidad de transmisión de alteraciones genéticas.

b) Teoría de los Radicales Libres:

     Ésta explica que el efecto de la radiación en las moléculas de agua que forman parte de las células, constituyendo un 70 %, se conoce como “radiólisis del agua”. Cuando esto se produce, la molécula de agua se rompe y libera los radicales que la componen (radicales libres). Éstos rápidamente se combinan y dan lugar a la formación de nuevas moléculas de agua, sin embargo esta formación presenta una elevada toxicidad para el medio biológico y producirá una intoxicación en la célula.

 

1. Clasificación de los efectos producidos por las Radiaciones Ionizantes.

a) Efectos Somáticos:

       - El daño se manifiesta durante la vida del individuo irradiado, es decir, este tipo de efectos se limitan a la persona afectada puesto que son inducidos sobre las células somáticas y no germinales

Hay dos tipos de efectos somáticos: Los tardíos y los inmediatos.

a.1) Efectos  inmediatos: Se relaciona con una aparición de los efectos de  unos días hasta unas pocas semanas después de la exposición. Se trata de un efecto determinista que puede manifestarse en un tejido determinado o en la totalidad del cuerpo.

a.2) Efectos  tardíos: Aparecen entre los 10-40 años después de haber recibido la exposición. Ocurren al azar dentro de una población de individuos que han sufrido radiación. Se tratan por tanto de efectos estocásticos.

b) Efectos Genéticos:

       -  Daños que son inducidos sobre las células germinales. Pueden pasar a generaciones futuras.

      -     El daño es dominante si aparece en las primeras descendencias. Es más común su aparición en descendencias posteriores.

 

A su vez y en función de la incidencia que tiene la radiación, estos 2 tipos de efectos se clasifican en deterministas y estocásticos.

a) Efectos deterministas:

       -  Su severidad varía considerablemente con la dosis, tipo de energía a la que se expone el cuerpo o la parte del cuerpo expuesta.

       -  Para estos efectos se supone que existe un proceso de recuperación celular. Como ejemplo tenemos fibrosis pulmonar o eritemas en la piel como consecuencia de exposiciones prolongadas.

b) Efectos estocásticos:

       -  Se pueden presentar tanto en el individuo expuesto (efectos estocásticos somáticos) como en la descendencia (efectos estocásticos genéticos)

                            

El siguiente cuadro resume la clasificación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. La parte superior del cuadro, donde se encuentran los efectos somáticos y su clasificación, podemos apreciar como el efecto somático inmediato se corresponde con un efecto determinista y el somático tardío y el efecto hereditario (reflejado en verde), con uno estocástico.

2. Alteraciones sistémicas por radiación.

- Sistema hematopoyético:

• Disminución proliferativa de las células sanguíneas.

• Pérdida de leucocitos, produciéndose una falta de resistencia frente a infecciones.

• Disminución del número de plaquetas. Apareciendo problemas de coagulación y hemorragias.

- Sistema digestivo:

• El intestino delgado es la zona más radiosensible del tubo digestivo.

• Puede producirse una inhibición de la proliferación celular , hecho que provocará que el revestimiento del intestino se encuentre lesionado. Se produce una supresión de secreciones y una pérdida de líquidos y electrolitos.

- Piel:

• Lesiones tales como: inflamación, eritema y descamación seca o húmeda.

 - Testículos:

• Se puede producir la despoblación de las espermatogonias. Puede  desencadenar en una disminución del número de espermatozoides.

• La fertilidad puede mantenerse durante un tiempo debido a aquellos espermatozoides maduros que son resistentes a las radiaciones.

• La esterilidad puede ser temporal o permanente según la dosis recibida y el tiempo de exposición.

-  Ovarios:

•  Periodo de fertilidad, debido a radioresistentes óvulos maduros, seguido de esterilidad temporal o permanente.

•  Periodos de infertilidad debido a madurez de los óvulos.

•  Las dosis para producir esterilidad depende de la edad.
  

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Definiciones importantes:

- Dosis absorbida: Es la cantidad de energía (D) cedida por la radiación a la materia irradiada, que en este caso es el cuerpo de la persona expuesta. La unidad de medida en el sistema internacional es el Gray (Gy).

- Hasta 1 Gy: dosis baja si es recibida por un solo órgano.

- Entre 1 Gy- 10 Gy: Dosis media.
- Superior a 10 Gy: Dosis alta

El personal expuesto a la radiación, en general, está por debajo de estos órdenes de magnitud, entonces se asegura la no aparición de efectos de tipo determinista.

- Latencia: Las alteraciones biológicas en una célula debido a la exposición de radiación, no son inmediatas, tardan tiempo en hacerse visibles, esto se denomina "tiempo de latencia" y esto puede ser de minutos a años, dependiendo de la dosis y el tiempo de exposición.

Fco. Jesús Cano Cortés

REFERENCIA  BIBLIOGRÁFICA:

 

(1) Alcolea Valero M C, Contreras Hernández M, Castellano Lozano J I, Molina Ruiz D. Radioprotección en Radiología Vascular e Intervencionista. En: Molina Ruiz D, Gómez Salgado J, Perelló Campaner C. Cuidados en Radiología. Madrid: Enfo Ediciones; 2008. p. 287-319.