Efectos de la Radiación Durante el Desarrollo Embrionario
Los efectos estudiados con experimentación animal y escasos en humanos se rigen por la Ley de Bergognie y Tribondeau. Esta ley establece que la respuesta de un tejido a la irradiación es mayor cuanto mayor es su diferenciación y velocidad de proliferación.
Los efectos producidos por la radiación no son específicos; si aparecen, no podemos asegurar que son exclusivamente debidos a la radiación. Los tipos de efectos incluyen:
- Muerte del organismo en desarrollo.
- Anomalías congénitas que se manifiestan en el nacimiento (por efecto de la exposición in utero).
- Anomalías que no se manifiestan en el momento del nacimiento, sino a una edad más avanzada.
Sensibilidad del Embrión por Etapas de Exposición
- 3-8 Semanas: Produce anomalías graves (sistema nervioso central, esqueleto).
- Entre 8 y 15 Semanas: Menos frecuente la aparición de anomalías y muerte prenatal (retraso mental y disminución en el cociente de inteligencia).
- Exposición entre 15 y 26 Semanas: Disminución consciente de la inteligencia, pero menos severa.
La radiorresistencia aumenta durante la última fase al incrementarse el número de células diferenciadas y disminuir la actividad mitótica.
Síndrome de Irradiación Aguda (SIA)
El SIA es el conjunto de síntomas originado por la exposición del organismo en su totalidad a radiación ionizante.
Tipos de Efectos
Los efectos agudos se deben a la pérdida de células progenitoras en los tejidos afectados y solo pueden inducirse por dosis grandes para matar muchas células (efectos deterministas). En contraste, los efectos mutágenos y cancerígenos son estocásticos, resultantes de alteraciones moleculares aleatorias. Esta respuesta se produce como consecuencia de exposiciones accidentales de personas al campo de energía nuclear (como Fukushima en 2011 o armas nucleares).
Etapas del Síndrome de Irradiación Aguda
Los efectos se manifiestan en tres etapas:
- Etapa Prodrómica: Comprende signos y síntomas que aparecen en las primeras 48 horas tras la radiación (reacción del sistema nervioso). Se caracteriza por náuseas, vómitos y diarreas, y dura varios días.
- Etapa de Latencia: Ausencia de síntomas, con una duración que varía desde minutos hasta semanas, dependiendo de la dosis recibida.
- Etapa de Enfermedad Manifiesta: Aparecen los síntomas concretos de los tejidos más afectados.
Síndromes Postirradiación
1. Síndrome de Médula Ósea (Síndrome Hematopoyético)
Producido tras exposición aguda a dosis de 3 a 5 Gy. Si se realiza un trasplante de un donante compatible, es posible el rescate.
- Fase 1: Inicia pocas horas después, con náuseas y vómitos.
- Fase 2: Dura de tres días a tres semanas; el individuo está aparentemente sano.
- Fase 3: Ocurre en la segunda o tercera semana y depende de la dosis. Aparecen síntomas por la falta de glóbulos rojos (anemia), glóbulos blancos (neutropenia e infecciones) y plaquetas (trombocitopenia y hemorragias).
2. Síndrome Gastrointestinal
Se produce con dosis de 5 a 15 Gy y siempre conduce a la muerte por destrucción de las células de la mucosa gastrointestinal. Estas lesiones comportan infecciones y deshidratación. Los síntomas se deben a la lesión del tracto gastrointestinal y de la médula ósea.
- Fase 1: Pocas horas, con náuseas, vómitos y diarreas.
- Fase 2: Segundo y quinto día, sin síntomas aparentes.
- Fase 3: Reaparición de náuseas, vómitos y diarreas, lo que provoca la ruptura de la barrera mucosa intestinal, llevando a infecciones sistémicas.
3. Síndrome del Sistema Nervioso Central (Síndrome Neurológico)
Se observa con dosis superiores a 15 Gy. Conduce a la muerte en pocas horas o días. La causa exacta es desconocida, pero puede ser producida por lesiones vasculares y edema cerebral.
- Fase 1: Confusión, náuseas, vómitos y desorientación.
- Fase 2: Dura minutos u horas.
- Fase 3: Desorientación, disnea y convulsiones.
Síndrome de Irradiación Crónica
Es el cuadro clínico que se produce en individuos que reciben dosis bajas y repetitivas a largo plazo (ejemplo: personal profesionalmente expuesto) o aquellos que sobreviven al cuadro agudo.
Fases del SIA Crónico
- Fase 2: Periodo de latencia muy largo (décadas de años).
- Periodo de Estado: Se produce por los efectos tardíos de la radiación, normalmente de tipo estocástico, y depende del factor de ponderación de cada órgano.
Puede afectar:
- Al propio individuo: carcinogénesis, acortamiento inespecífico de la vida, cataratas y efectos deterministas tardíos.
- A futuras generaciones por efectos genéticos (mutaciones).
Radiosensibilidad Celular y Tisular
Clasificación de Células por Radiosensibilidad
- Muy radiosensibles: Linfocitos, leucocitos, eritroblastos, espermatogonias.
- Relativamente radiosensibles: Mielocitos, células de la cripta intestinal y células basales de la epidermis.
- Intermedia: Células endoteliales, células de la glándula gástrica, osteoblastos, condroblastos, espermatocitos.
- Radio resistentes: Osteocitos, granulocitos, espermatozoides, eritrocitos.
- Muy radio resistentes: Fibrocitos, condrocitos, células musculares y nerviosas.
Clasificación de Tejidos por Radiosensibilidad
- Más radiosensibles: Tejidos con recambio celular rápido: médula ósea, epidermis, mucosa intestinal.
- Más radio resistentes: Tejidos con cambio celular lento: hígado, endotelio vascular, riñón, tejido pulmonar.
Detalle de Efectos Deterministas y Estocásticos
Efectos Deterministas
Se dividen en efectos tempranos y tardíos, cuya latencia depende del número de células muertas y la capacidad de reparación del daño. Cuando más dependiente sea un tejido de la reposición de sus células, más vulnerable será a la radiación ionizante (que destruye primero a las células somáticas no diferenciadas). Si el tejido irradiado es bastante pequeño, o si la dosis se acumula con lentitud, la gravedad de la alteración se reduce por la división de la célula superviviente.
El sistema más débil ante la radiación ionizante es el hematopoyético, pues necesita reemplazar $1 \times 10^9$ células al día. Las células del sistema inmune son muy sensibles.
Efectos Estocásticos
Destacamos el cáncer radioinducido y los efectos hereditarios (mutaciones).
Efectos Hereditarios
Pueden obtenerse efectos manifiestos si la radiación produce mutaciones en el ADN de las células germinales, y esta mutación puede transmitirse a las siguientes generaciones.
Cáncer
El cáncer se inicia a partir de un conjunto de mutaciones en el genoma celular que altera su ciclo normal y provoca un crecimiento y proliferación desordenados. Las mutaciones afectan a ciertos genes llamados Protooncogenes (que se activan convirtiéndose en oncogenes) y supresores de tumores que se inhiben.
Las células cancerígenas causan daño porque consumen nutrientes y espacio de las células sanas.
Característica Común del Cáncer
Surge a partir de células en las que los puntos de control del ciclo celular han fallado. Existen dos tipos de defectos:
- Defectos relacionados con la división celular: defectos que hacen que las proteínas necesarias para el crecimiento celular se activen cuando no deberían hacerlo.
- Defectos que evitan que los genes supresores de tumores detengan el ciclo celular.
El Punto de Control G1 es muy importante, pues las células que superan este punto replicarán su ADN.