Radiactividad: ¿Cómo afecta la radiación a nuestro genoma?

Rubén Megía González

 

6 de agosto de 1945: Harry S. Truman, presidente de los Estados Unidos, lanza el primer bombardeo atómico contra la ciudad japonesa de Hiroshima, seguida de un nuevo ataque a la ciudad de Nagasaki el 9 de agosto de ese mismo año. 26 de abril de 1986: se produce la explosión de la central nuclear Vladimir Ilich Lenin, a 18 km de Chernobyl. 11 de marzo de 2011: un terremoto y tsunami en el noroeste de Japón desestabiliza la central de Fukushima I, causando grandes daños en la zona. Todas estas han sido fechas catastróficas con un único punto en común: la energía nuclear.

Cuando Henri Becquerel o Marie Curie y su esposo, Pierre Curie, trabajaron con materiales radiactivos a finales del siglo XIX, es posible que no pudieran imaginar siquiera todas las aplicaciones de este tipo de energía y mucho menos los problemas que podría acarrear. Desde entonces, hemos aprendido a utilizar esta energía para generar herramientas beneficiosas como la radioterapia, pero en manos equivocadas o de forma descontrolada puede suponer catástrofes con un impacto mundial en el medioambiente y la salud humana.

Para comprender de qué forma puede afectarnos a los seres vivos, os explicaré rápidamente qué es la energía nuclear:

Como sabéis, todos nosotros estamos formados por átomos. Nuestros átomos, en general, poseen núcleos atómicos estables, pero en la naturaleza también existen ciertos átomos, conocidos como átomos radiactivos que presentan núcleos atómicos inestables. Para intentar alcanzar una estabilidad atómica, los núcleos inestables se desintegran, perdiendo energía y dando lugar a partículas radiactivas, como son las partículas alfa, las partículas beta, y/o a rayos gamma, elementos que pueden dañar nuestras células y, sobretodo, a nuestro ADN.

Para comprender cómo afecta la radiactividad  a nuestras células, debemos pensar en las radiaciones alfa, beta y gamma como en pequeñas balas invisibles que salen disparadas desde los átomos radiactivos a nuestros tejidos. Veamos qué “balas” constituyen estos tres tipos de radiaciones:

La radiación alfa está constituida por partículas alfa, núcleos con carga positiva formados por la unión de dos neutrones y dos protones. Son partículas muy grandes si las comparamos con el resto de radiaciones y, aunque tienen gran capacidad destructiva, su tamaño impide que penetren demasiado en los tejidos, por lo que su efecto es superficial. De hecho, una simple lámina de papel puede detener este tipo de radiación, por lo que no supone un problema importante.

La radiación beta está constituida por partículas beta, que pueden ser electrones o positrones de alta energía. Al igual que las partículas alfa, la radiación beta tiene cierta carga eléctrica, aunque, dependiendo del tipo de desintegración del átomo radiactivo, puede ser positiva o negativa. Se trata de un tipo de partículas mucho más pequeñas que las partículas alfa y, por tanto, pueden atravesar mayores distancias en nuestros tejidos. No obstante, no constituyen un problema mayor, a no ser que se ingieran o inhalen sustancias radiactivas que generen este tipo de radiación.

La radiación gamma está constituida, a diferencia de las dos anteriores, por fotones gamma. Al tratarse de partículas mucho más pequeñas, la radiación gamma es capaz de penetrar más profundamente en los tejidos, causando alteraciones en órganos internos.

¿De qué forma nos afectan estas radiaciones?

En general, estos tres tipos de radiaciones (alfa, beta y gamma) se consideran, junto a los rayos X y los neutrones, radiaciones ionizantes. Esto significa que pueden inducir cambios en la carga eléctrica de los átomos de nuestras moléculas y, por tanto, pueden romperlas. También pueden ionizar el agua del interior de nuestras células, formando aniones hidróxido, una especie reactiva del oxígeno, lo que genera daños de forma indirecta.

Tanto de forma directa como de forma indirecta, las radiaciones ionizantes pueden generar distintos tipos de alteraciones en nuestras moléculas de ADN. En primer lugar, pueden generar modificaciones en la estructura de la molécula, rompiendo los enlaces entre azúcares que unen los nucleótidos que forman el ADN o los puentes de hidrógeno que unen las dos cadenas de ADN, entre otras posibilidades. También puede alterarse la secuencia de bases nitrogenadas del ADN, generando pérdidas, cambios y dímeros de bases (uniones fuertes entre dos nucleótidos adyacentes, normalmente de Timina).

Y bueno, si se trata de una única alteración, no hay más problema. Nuestras células son muy apañadas y tienen muchísimos mecanismos para evitar que los daños causados por la radiación ionizante a la que estamos expuestos diariamente de forma natural, tengan alguna consecuencia importante. El problema aparece cuando la dosis recibida de radiaciones ionizantes es tan alta que nuestros mecanismos de reparación no son suficientes para contrarrestar los efectos. Entonces, se comienzan a observar los primeros efectos, que empeoran con el aumento de la dosis de radiación recibida y el tiempo de exposición.

¡Y hasta aquí el post de hoy! Espero que hayas aprendido mucho sobre radiactividad y, sobretodo, de qué forma afecta a nuestras células. Si todavía te ataca el gusanillo del conocimiento, puedes preguntarnos en la sección de los foros relativa al blog. ¡Vámonos átomos!

21 comentarios de “Radiactividad: ¿Cómo afecta la radiación a nuestro genoma?

  1. Susancarolayrodriguez@gmail.com dice:

    Como se utiliza la radiación ionizante en medicina? Cómo se detecta la radiación? Cómo actúa la radiación en la esterilidad?

  2. Abigail Unda dice:

    Hola me podrían ayudar con estas preguntas
    La radiación siempre elije interactuar con el ADN?
    La radiación no elije con que zona de la célula interactuar?
    Gracias

    • Rubén Megía González (Coordinador del área de formación) dice:

      Hola Abigail,

      Técnicamente la radiación no «elige». Ella golpea todo lo que se le pone por delante, proteínas, ADN, ARN, lipidos, etc. Normalmente no pasa nada si afecta a otra molécula, pero en el caso del ADN puede ser más peligroso.

  3. M.ª Belén dice:

    Hola! Pregunto desde mi ignorancia. Se han hecho estudios para que de cierta forma se pueda «controlar» la radiación para que sólo golpee a las células «malas» como en el caso de un cáncer? Gracias muy buen post

  4. Antonella dice:

    Hola. Que pasa con aquellas personas que tienen que someterse a pruebas de diagnóstico por imágenes como el pet o la tomografía computarizada constantemente como seguimiento de su enfermedad y además de eso reciben como tratamiento radioterapia (que utiliza radiación ionizante como rayos x, gamma) tienen la posibilidad todas esas células sanas y tejidos sanos para recuperarse de estas altas dosis de radiación ya que la radioterapia no es selectiva y afecta a células enfermas y células sanas?
    No es demasiada radiación para el cuerpo humano, como logra tolerar toda esta radiación esas células sanas y tejido sano o a la larga terminan volviéndose neoplasicas?
    Otra pregunta que quiero hacer es, independientemente de la dosis de radiación ionizante, siempre tarda años en formarse un tumor? Pacientes que reciben radioterapia a veces vuelven a formar un tumor años más tarde, esto siempre lleva años?

    • Genotipia dice:

      Hola Antonella:
      Desconocemos cuántas pruebas deberían hacerse para resultar dañinas. posible. En el caso de las radioterapias (que se aprovechan del hecho de que las células tumorales son más sensibles a ellas) el riesgo también es bajo. En cualquier caso este riesgo debe evaluarse frente a los beneficios que representa el tratamiento. En ambos casos, son aspectos a valorar por los profesionales sanitarios, para conseguir el máximo beneficio para el paciente. Si tiene dudas, debería consultar con expertos en radiología.

      Por otra parte, independientemente de la radiación, el desarrollo y progreso de un cáncer se ve influido por múltiples factores y no siempre tardan años en formarse, aunque sí ocurre así en la mayoría de los casos.

      ¡Un saludo!

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