Efectos de la Radiación Ionizante en Órganos y Sistemas

Sistema Hematopoyético (Médula Ósea)

La radiación provoca la depopulación de células hematopoyéticas en la médula ósea, lo que resulta en una parada proliferativa. Esto conlleva la pérdida de leucocitos (glóbulos blancos) y plaquetas, culminando en muerte celular (necrosis y apoptosis).

Sistema Respiratorio

• Dosis bajas de radiación: Permiten la recuperación del sistema a su estado original.
• Dosis elevadas: Dan lugar a fibrosis pulmonar, donde el parénquima (tejido que rodea a los órganos) es sustituido por tejido fibroso. Un daño muy extenso puede causar insuficiencia funcional y, potencialmente, la muerte por infección respiratoria.

Piel

La radiación forma radiodermitis, cuyos síntomas incluyen eritema y descamación (similar a una quemadura de tercer grado). Esto puede llevar a la muerte o transformación de los folículos pilosos, resultando en alopecia (un efecto determinista).

Aparato Digestivo

• Dosis moderadas: Afectan a la capa basal (primera capa del estrato), lo que puede provocar pérdida de electrolitos.
• Dosis altas: Causan hemorragias multicéntricas (surgen en el mismo órgano, en distintos puntos) y alteraciones del pH. Por ejemplo, la presencia de bacterias en el torrente sanguíneo puede provocar necrosis (muerte de los tejidos).

Sistema Reproductor Masculino

La radiación provoca el descenso del número de espermatozoides y puede causar esterilidad.

Sistema Reproductor Femenino

La radiación puede causar privación hormonal, lo que puede llevar a menopausia precoz y alteraciones genéticas en la descendencia.

Ojo

La radiación en el cristalino provoca cataratas (opacificación del cristalino).

Sistema Cardiovascular

Las lesiones importantes están relacionadas con el aporte sanguíneo. La radiación puede provocar la rotura o alteración de los vasos sanguíneos, lo que resulta en trombosis y/o embolias, así como hemorragias petequiales, telangiectasias y esclerosis.

Huesos y Cartílagos

La radiación provoca retraso mitótico, osteoporosis (afectando a osteoclastos y osteocitos) y la muerte de células inmaduras (en mitosis), lo que puede llevar a la detención del crecimiento óseo.

Hígado

Se observan modificaciones estructurales hepáticas debido a la gran cantidad de vasos sanguíneos que irrigan el hígado (órgano hipervascularizado). La radiación puede provocar hepatitis post-irradiación, cirrosis o necrosis, lo que resulta en un cuadro de insuficiencia hepática.

Sistema Urinario

Las lesiones son consecuencia de los daños vasculares. La radiación puede causar glomerulonefritis membranosa, atrofia y fibrosis renal, lo que conduce a hipertensión y fallos funcionales.

Sistema Nervioso Central

Las lesiones morfológicas son mínimas. Las alteraciones en la glía (un tipo de célula) y las vasculares se traducen en lesiones en el parénquima. La radiación puede provocar inflamación, que progresa a fibrosis, esclerosis o trombosis en el sistema craneal.

Glándula Tiroides

La radiación puede afectar los vasos sanguíneos, provocando a nivel celular la expulsión de tejido intracitoplasmático y descamación. Dosis elevadas de radiación pueden provocar la esterilización de las células foliculares. Se han observado efectos como hiperplasia, hipertrofia, hipotiroidismo y, en casos severos, cáncer de tiroides.

Respuesta Orgánica del Embrión y Feto a la Radiación

Müller, en 1959, describió tres etapas diferentes en el desarrollo embrionario:

Etapa de Preimplantación

Dura unos días, desde la fecundación del óvulo hasta su implantación en el útero. En este periodo, el embrión está formado por una pequeña cantidad de células muy indiferenciadas (células totipotentes).

Si la irradiación provoca una lesión celular que puede ser compensada por las células supervivientes, el embrión llegará a término sin ninguna alteración en el recién nacido. Si las células supervivientes no compensan el daño producido por la radiación, el desarrollo del embrión es inviable y se produce un aborto. Se aplica la “ley del todo o nada”: o se produce la muerte del embrión o nacerá un niño completamente normal.

Etapa de Organogénesis

Esta etapa comprende desde la implantación en el útero del embrión hasta las 12-15 semanas de gestación. En este periodo se forman la mayor parte de los órganos del embrión.

La lesión que puede ocasionar la radiación ionizante dependerá de la dosis de radiación y del momento en el que se produzca la exposición. El efecto de la radiación dependerá del momento en que el embrión se expone a la radiación ionizante, ya que lesiona las células con mayor actividad mitótica, es decir, las que están formando los órganos en ese momento.

Si la irradiación ocurre con dosis elevadas entre las semanas 11 y 12, las lesiones afectan al tejido musculoesquelético que forma las extremidades superiores e inferiores. Si la irradiación se produce en semanas posteriores, las lesiones esperadas afectarían al Sistema Nervioso Central (SNC).

Las lesiones tampoco son específicas, ya que numerosos agentes químicos (como la talidomida) o biológicos (como la rubéola o la toxoplasmosis) pueden producir lesiones similares, en función del momento en que el agente tóxico entre en contacto con el embrión.

Etapa del Feto

Comprende desde el final de la organogénesis hasta el nacimiento. Se caracteriza por los fenómenos de maduración de los diferentes procesos funcionales, y por ello su resistencia a la radiación es mayor que la presentada en los estados anteriores.

Dosis altas de radiación pueden producir alteraciones funcionales, entre las que se describen la esterilidad masculina y femenina, idiocia y oligofrenia. Los pacientes con idiocia y oligofrenia presentan cierto retraso.

Durante los primeros años de vida, en los niños irradiados dentro del útero, se ha descrito un aumento en la frecuencia de aparición de algunos cánceres (como la leucemia y el carcinoma de tiroides) con dosis elevadas.

El conocimiento de estos riesgos impone extremar el cuidado, desde el punto de vista radiodiagnóstico, con la mujer embarazada y con el feto, mediante la ausencia de exposición innecesaria y el máximo cuidado en radioprotección (incluso de la radiación dispersa) cuando se realice cualquier tipo de exposición en estas situaciones.

Carcinogénesis por Radiación Ionizante

La radiación ionizante se ha relacionado con numerosos tipos diferentes de neoplasias, como osteosarcomas, carcinomas de pulmón o de piel, entre otros.

Cabe destacar que otros agentes infecciosos también pueden provocar cáncer, como las ETS (Virus del Papiloma Humano), que pueden producir cáncer en el cuello del útero y en la zona de la faringe, o la bacteria Helicobacter pylori, que puede producir cáncer de estómago.

Los valores estimados por la ICRP (Comisión Internacional de Protección Radiológica) representan una incidencia relativamente baja en comparación con otros factores lesivos y carcinogénicos a los que se enfrenta el ser humano en su actividad habitual.

Respuesta Orgánica General y Síndrome de Irradiación Aguda

La respuesta orgánica del organismo se refiere al síndrome de irradiación orgánica cuando la exposición afecta simultáneamente a todo el organismo. Para que se produzca este cuadro clínico, deben cumplirse las siguientes condiciones:

• La exposición del organismo a la radiación se produce en un corto período, es decir, una exposición aguda.
• La exposición a la radiación es homogénea, es decir, debe comprender la totalidad del organismo o la mayor parte.
• La irradiación procede de fuentes externas al organismo.

La dosis letal porcentual (DLm/n) es el cociente donde ‘m’ representa el porcentaje de la población que sufre muerte y ‘n’ los días de supervivencia tras la irradiación. Permite comparar los efectos letales producidos por distintos niveles de dosis.

Etapas Clínicas de la Irradiación Corporal Total

Desde el punto de vista clínico, en la irradiación corporal total se pueden apreciar diferentes etapas:

• Latencia: Periodo libre de síntomas clínicos que, incluso con dosis de radiación elevadas, puede durar de días a semanas.
• Etapa Prodrómica: Cuadro de astenia, anorexia, náuseas, vómitos, fiebre, etc., con una evolución de entre 24 y 48 horas.
• Etapa de Enfermedad Manifiesta: Conjunto de síntomas caracterizado por la aparición de los síndromes de médula ósea, gastrointestinal y del sistema nervioso central.

Respuesta Celular y Tisular a la Radiación

La respuesta a la radiación de un sistema u órgano se define como los cambios morfológicos y/o funcionales, visibles o detectables, producidos por una dosis determinada en un cierto intervalo de tiempo. Se distinguen dos fases:

Cambios Iniciales

Son el resultado de lesiones celulares. En función de la dosis, pueden ser reversibles o no. Se manifiestan en los primeros días o semanas después de la irradiación. Ejemplo: edemas y lesiones de las zonas irradiadas.

• Edema: Extravasación de líquido al espacio intersticial o intercelular; acúmulo de líquido a nivel extravascular.

Cambios Tardíos

Son la consecuencia de cambios iniciales irreversibles que perduran o se cronifican. Se manifiestan meses después de la irradiación. Ejemplo: fibrosis (cicatrización) y ulceraciones de las zonas irradiadas.

Regeneración y Reparación del Daño por Radiación

El daño producido por las radiaciones puede ser eliminado por:

• Regeneración: Se sustituyen las células dañadas por otras del mismo tipo. La regeneración produce la restitución total o parcial de las funciones anteriores a la irradiación, sin que el órgano muestre cambios tardíos.
• Reparación: Se sustituyen las células dañadas por otras de distinto tipo. La reparación actúa contra los efectos irreversibles con la formación de una cicatriz (fibrosis). Este proceso no restaura el órgano y puede dar lugar a alteraciones funcionales crónicas.