Efectos Biológicos de la Radiación en Órganos y Sistemas

Respuesta Sistémica a la Radiación

La respuesta de un todo a la radiación depende de sus componentes. Así, la de un sistema orgánico dependerá de los órganos que lo constituyan, y la de éstos a su vez, de los tejidos y poblaciones celulares que los integran. Para los órganos humanos y en general, las radiolesiones del parénquima suelen ser más trascendentes que las del estroma. La gravedad, tipo y tiempo que tarda en aparecer el efecto dependen de la dosis absorbida. Se escalona en:

• Dosis bajas, menores de 1 Gy
• Dosis moderadas o medias, entre 1 y 10 Gy
• Dosis altas, superiores a 10 Gy

La respuesta a la radiación se define como el conjunto de cambios morfológicos y/o funcionales detectables y producidos en el mismo por una dosis en un tiempo. Los cambios iniciales o inmediatos se producen durante los primeros seis meses siguientes a la irradiación y pueden ser reversibles o irreversibles. Los cambios tardíos, como consecuencia de iniciales irreversibles, son permanentes, irreversibles y progresivos.

La recuperación a nivel celular de las radiolesiones conduce a la curación de los efectos a nivel orgánico por:

• Regeneración: sustitución de las células dañadas por el mismo tipo de células existentes antes de la irradiación. La regeneración produce una restitución total o parcial de las funciones.
• Reparación: mecanismo por el que las células originales dañadas se sustituyen por otras de diferente tipo. La reparación actúa con formación de una cicatriz, no restaura el órgano a su situación anterior y origina una respuesta tardía.

Efectos y Radiosensibilidad en Órganos

Sistema Hematopoyético y Linfático

La médula ósea, los ganglios linfáticos, el bazo y el timo son muy radiosensibles, mientras que la sangre circulante es bastante radiorresistente a excepción de los linfocitos. La acción de la radiación reduce el número de células madre y consecuentemente acarrea alteraciones en el número de células circulantes, ocasionando leucopenia, anemia, leucemia e insuficiencia plaquetaria fundamentalmente.

Aparato Digestivo

La mucosa del tubo digestivo tiene células madre no diferenciadas (radiosensibles) y células diferenciadas (radiorresistentes). La parte más radiosensible es el intestino delgado. Las dosis moderadas producen un descenso en la actividad mitótica, pero de carácter transitorio. Los efectos son vómitos, diarreas, edema y hemorragias.

Piel

Es el órgano de entrada de la energía por irradiación externa. Las células más sensibles son las indiferenciadas de la capa basal de la epidermis. A bajas dosis se produce depilación y su acumulación origina radiodermitis. A dosis medias y altas los efectos posibles son: inflamación, eritemas, descamación, ulceraciones y cánceres de piel.

Ojos

El cristalino es la parte más radiosensible. Debido a la falta de mecanismo para sustituir las células dañadas, éstas forman una lesión denominada catarata (efecto probabilístico), opacidad del cristalino por coagulación de proteínas. Su desarrollo depende de la dosis y su fraccionamiento, de la edad del individuo y si se irradia todo o parte del cristalino. A partir de los 2 Gy ya pueden producirse y llegan a una incidencia del 100% bajo la acción de una dosis única de 7 Gy.

Sistema Respiratorio

Es la vía de entrada de la contaminación radiactiva por inhalación, siendo el parénquima pulmonar el más directamente afectado y el más radiosensible. Los efectos son inflamación, esclerosis del tejido y cáncer de pulmón.

Huesos y Cartílagos

Cuando están en crecimiento presentan una radiosensibilidad moderada debido a los osteoblastos y condroblastos, pero los maduros son radiorresistentes. Las dosis moderadas causan una inhibición reproductiva temporal que se hace permanente a dosis altas. A largo plazo se pueden originar necrosis y cánceres de hueso.

Sistema Cardiovascular

Los vasos sanguíneos resultan importantes de cara a las lesiones radioinducidas por el hecho de que contribuyen, si se lesionan, a las radiolesiones tanto de órganos resistentes como sensibles. A mayor diámetro, aumenta la radiosensibilidad del vaso sanguíneo. Los efectos tardíos son hemorragias, teleangietasias y esclerosis. Las dosis altas pueden producir pericarditis y pancarditis.

Sistema Urinario

Las alteraciones radioinducidas que presenta son consecuencia de lesiones vasculares. Tanto la nefritis de irradiación, a dosis moderadas, como la atrofia y la fibrosis que producen hipertensión y fallos renales, a altas dosis. El efecto directo más evidente es el edema que ocurre a dosis altas.

Hígado

Presenta características particulares respecto de los efectos radioinducidos. Actualmente se le cataloga como un órgano moderadamente sensible debido a que sus células conservan la capacidad de regeneración y a la importante red de vasos que lo riegan, que puede explicar las radiolesiones hepáticas como consecuencia de las radioalteraciones vasculares. Las dosis bajas y moderadas producen una respuesta casi inapreciable y los cambios debidos a dosis altas son difíciles de apreciar. En ciertos casos se ha observado ascitis y como cambio tardío la hepatitis de irradiación, que es consecuencia de la esclerosis vascular y consiste en fibrosis e incluso necrosis.

Sistema Nervioso Central

Se considera como el más radiorresistente de nuestro organismo. A dosis altas, por encima de un umbral que está entre los 20 y los 40 Gy, se produce mielitis y, en combinación con el daño causado en el sistema circulatorio, se llega hasta la fibrosis o necrosis cerebral.

Testículos

El órgano más sensible del aparato reproductor masculino y en él las células de mayor sensibilidad son las espermatogonias, mientras que los espermatozoides y las que producen las hormonas masculinas son muy radiorresistentes. Después de la irradiación y a nivel somático, se mantiene la fertilidad durante un período más o menos largo, atribuible a la radiorresistencia de los espermatozoides maduros, y después aparece una fase de esterilidad, que puede ser temporal para dosis relativamente bajas, o permanente por encima de los 5 Gy. A nivel genético, los efectos más relevantes son las mutaciones y las aberraciones cromosómicas.