efectos biologicos

EFECTOS BIOLÓGICOS
por
Jaime Martínez Ortega
Radiofísico hospitalario

RADIOBIOLOGÍA

Radiobiología
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Estudia los efectos biológicos producidos por las radiaciones ionizantes.
Los efectos biológicos se pueden clasificar de tres formas:
– Por el tiempo de aparición:
• Precoces. Se manifiestan tras minutos u horas. P.ej.: eritema, náuseas.
• Tardíos. Se manifiestan meses o añosdespués de la irradiación. P.ej.: cáncer
radioinducido.

– Por las consecuencias biológicas:
• Efectos somáticos. Sólo se manifiestan en el individuo que ha sido irradiado.
• Efectos hereditarios. No se manifiestan en el individuo que ha sido expuesto a la
radiación, sino en su descendencia, en forma de mutaciones genéticas.

– Según la dependencia de la dosis:
• Efectos estocásticos.Son de naturaleza aleatoria (“acumulativos”) y no necesitan de
una dosis umbral. Al aumentar la dosis aumenta la probabilidad.
• Efectos deterministas o no estocásticos. Se necesita sobrepasar un umbral de dosis
para manifestarse.

Interacción de las radiaciones
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Ya hemos visto los distintos tipos de radiaciones y su forma de interactuar con la
materia.
Podemos hablar de radiacióndirectamente ionizante y radiación indirectamente
ionizante.
Radiación

Tipo

Masa Carga Ionización

Partículas pesadas
cargadas

Partículas alfa
Protones

7300
1836

e++
e+

Directa
Directa

Partículas ligeras
cargadas

Partículas beta

1

e-/e+

Directa

Partículas pesadas
sin carga

Neutrones

1839

0

Indirecta
(protones)

Fotones.

Rayos X ygamma 0

0

Indirecta
(electrones)

Etapas del daño celular
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Etapa física.
Etapa química.
Etapa biológica.
Etapa celular/tisular.

Consecuencias bioquímicas
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Radiolesión del ADN. La mayor parte de los efectos biológicos
radioinducidos vienen del daño producido a la molécula de ADN.
Se pueden producir distintos daños al ADN: roturas de una o doscadenas
(roturas sencillas o dobles), recombinaciones, sustituciones de las bases,
etc.
Existen mecanismos de reparación encaminados a reparar el ADN.
Si fallan estos mecanismos, se produce la muerte proliferativa de la célula,
es decir, que su ADN ya no puede replicarse.
Si actúan los mecanismos pre-replicativos, es muy probable que tras la
lesión del ADN se produzca una restauracióncompleta, con lo que la célula
queda exactamente igual que antes de la irradiación.
Si actúan los mecanismos post-replicativos, es más probable que haya un
cambio en las secuencias de nucleótidos, produciéndose una mutación que
se transmitirá a toda su descendencia.

Consecuencias celulares
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Cuando se descubrieron los rayos X, se observó que las células tumorales eran mucho
mássensibles al daño por radiación. Se introdujo entonces el concepto de
radiosensibilidad.
Más adelante se descubrió que las células menos diferenciadas eran más
radiosensibles.
Este hecho es la base de la radioterapia.

Respuesta celular
• Hay tres tipos de respuesta celular frente a las
radiaciones ionizantes:
– Muerte mitótica. La célula puede mantener perfectamente sus
funciones, pero esincapaz de reproducirse.
– Muerte en interfase. La célula muere antes de entrar en mitosis.
Puede ocurrir tanto en células que no se dividen como en
células con alta capacidad de proliferación.
– Retraso mitótico. Temporalmente, se produce un descenso en la
proporción de células que se encuentran en mitosis en cada
instante frente a la población total. Si la dosis es lo
suficientementebaja, esta proporción recupera su valor normal.

Modelos de supervivencia celular
• La curva de supervivencia describe la relación entre la
dosis recibida y el número de células que sobreviven.
• En el caso de células diferenciadas no proliferativas
(neuronas, células musculares, etc.), se entiende como
muerte celular el que la célula ya no realice su función.
• En el caso de células...