Cuales son los Efectos de la radiación ionizante

Introducción

Los Rayos-X, al igual que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma, son radiaciones de naturaleza electromagnética. En dependencia del efecto que provocan sobre las moléculas se clasifican como radiaciones ionizantes, debido a que al interactuar con la materia producen la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga con una alta reactividad. 

El nombre de rayos-X designa una radiación que no es visible; sin embargo, puede  atravesar cuerpos opacos e imprimir las películas fotográficas. Dichas ondas tienen una longitud de onda entre 0,1-10 nanómetros (nm), correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3 000 pico Hertz (de 50 a 5 000 veces la frecuencia de la luz visible). 

El presente y futuro exige la necesidad de una conciencia y cultura del efecto de las radiaciones a tal punto que en reuniones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) se ha planteado: "La radiología diagnóstica es la causa más importante de exposición humana a fuentes artificiales, también sabemos que el grado de seguridad alcanzado hasta hoy es muy elevado minimizando el riesgo  inevitable  del  paciente y compensándolo con los beneficios de los mismos".(«OMS | Radiaciones ionizantes», s. f.)

Los efectos biológicos de los Rayos X, según la agencia internacional de energía atómica  (IAEA) se clasifican en:

Efectos deterministas

Un efecto determinista es aquél cuya gravedad depende de la dosis de radiación, como por ejemplo “quemaduras” en la piel. La expresión “determinista” se debe a que ocurre con certeza (“determinado”) una vez que se traspasa un umbral de dosis.

Efectos estocásticos

Un efecto estocástico es aquel cuya probabilidad de que aparezca aumenta con la dosis de la radiación pero la gravedad es la misma (no depende de la dosis), por ejemplo el desarrollo de un cáncer. No hay umbral para los efectos estocásticos. La palabra estocástico significa algo que ocurre al azar y es de naturaleza aleatoria.

Los efectos nocivos de los rayos-X son válidos para toda radiación ionizante y se pueden estudiar en fases como las que se presentan a continuación, sin que ello no implique efectos simultáneos.

 Fase de reacción físico-química

Esta fase se puede resumir en una serie de sucesos especialmente referidos a la interacción con el agua, molécula más frecuente en los tejidos. Tales efectos se pueden secuenciar como: 

-Excitación de la molécula que absorbe la energía de la radiación X, seguida de ionización. Ej: radiolisis del agua.

-Generación de productos de ionización con alto contenido en energía, tales como los radicales libres que son muy reactivos. Ej: iones del agua y radicales libres del agua.

-Recombinación y reacciones químicas de radicales libres. Ej: reacción de formación  de dioxígeno (O2), de peróxido de hidrógeno (H2O2).

b)  Fase de reacción bioquímica

 En esta fase, los rayos-X pueden interactuar con cualquier molécula biológica, sobre la cual pueden generarse cambios transitorios o permanentes, tales como: 

• Efectos sobre los enlaces formados por puentes de hidrógeno y disulfuro entre cadenas peptídicas, entre aminoácidos y la estructura cuaternaria de las proteínas. La ruptura de estos puentes genera cambios conformacionales a las proteínas lo cual puede significar una alteración en sus funciones, como es el caso de las enzimas, anticuerpos, receptores, entre otras.
• Efectos sobre los enlaces de los ácidos nucleicos y sobre nucleótidos, de consecuencias variables, lo que puede llegar hasta la mutación genética.
• Efectos sobre las moléculas de lípidos.

c) Fase de efecto biológico

A nivel de estructuras celulares, subcelulares, tejidos y órganos: Se pueden hacer las apreciaciones siguientes: 

• El efecto es variable, dependiendo de la sensibilidad de las células irradiadas (tipo, morfología, estado evolutivo).
• En general, el efecto es más intenso en sistemas de mayor actividad reproductiva, mayor potencia cariocinética y menor diferenciación morfológica y funcional.
• El efecto sobre los órganos puede afectar su funcionalidad, desde las fases metabólicas hasta sus funciones específicas.

(Fuentes Puebla, Felipe Torres, & Valencia Fernández, 2015)

La acción de estas sobre los átomos y moléculas provoca su división en y al volverse a unir lo hacen bajo nuevas formas químicas,  o sea, según estas aseveraciones pueden aparecer nuevas variantes de las moléculas originales que al entrar en procesos celulares vitales desencadenan transformaciones que en la mayoría de los casos son irreversibles, como es el caso de la muerte celular por procesos de necrosis. 

Según lo mencionado en las fases de reacciones bioquímicas y efectos biológicos, y entendiendo la importancia en el ciclo celular de muchos de los componentes que pueden ser afectados por la radiación resalta que hay momentos del ciclo celular en que las células son mas sensibles a la radiación.

Generalmente se acepta que las fases más sensibles a la radiación son las fases G2 y M, que G1 es una fase de radiorresistencia incrementada que disminuye hacia el inicio de la fase S y, que a lo largo de esta última, la radiorresistencia se incrementa con un máximo hacia el final de la misma. Hoy en día estas afirmaciones pueden mantenerse, aunque la fase G2 se considera una fase inicialmente radiorresistente que gradualmente se hace radiosensible, hasta la entrada celular en el check-point.

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