Hormesis y Radioterapia (II): Evidencias Clínicas y Epidemiológicas

Hormesis y Radioterapia (III): Mecanismos Radiobiológicos y Perspectivas Futuras

Las radiaciones ionizantes son un componente fundamental para el desarrollo de la vida en la Tierra, y forman parte de ella desde el mismo momento de su origen. Actualmente, y con la constante evolución tecnológica, la radiación puede provenir de las actividades humanas, civiles o militares, o de fuentes naturales. La mayoría de la exposición a la radiación a la que estamos diariamente sometidos proviene de fuentes naturales, incluyendo la radiactividad de las rocas y el suelo de la corteza de la Tierra, el radón, un gas radiactivo repartido por muchas rocas volcánicas y por el mineral de uranio, de la radiación cósmica y de la radiación generada en el propio organismo humano, principalmente a costa de la desintegración del K-40. Estas fuentes naturales representan cerca del 85% de la dosis de radiación anual que recibe una persona normal, y constituyen la llamada radiación de fondo. Casi el 14% proviene de las actividades médicas y científicas, y menos del 1% de la exposición se debe a las pruebas de las armas nucleares o a la generación de electricidad en centrales nucleares o en las plantas de energía geotérmica

 La dosis media recibida de la radiación de fondo es de alrededor de 2,4 mSv / año, que puede variar dependiendo de la geología y del área de residencia. El nivel más alto conocido de la radiación de fondo que afecta a una población se da en Kerala y Madras, estados de la India donde se reciben dosis promedio superiores a 15 mSv / año. Niveles comparables se han observado en Brasil y Sudán. Como dato llamativo, no hay evidencia de un aumento de los cánceres u otros problemas de salud en relación estos altos niveles naturales en estas zonas.

La observación de que la exposición a altas exposiciones de la radiación ionizante podía producir efectos perjudiciales, incluso mortales, fue ya establecida poco después del descubrimiento de la existencia de la radiación ionizante en 1895. Sin embargo, se consideraba que los efectos nocivos de la radiación obedecían a la existencia de un umbral de respuesta a partir del cual existía un riesgo cierto de padecer efectos adversos pero que por debajo del mismo ese riesgo era mínimo. Incluso algunas escuelas consideraban que dosis bajas o muy bajas podían tener un cierto efecto beneficioso. En las últimas décadas, se ha mantenido la hipótesis de que la radiactividad siempre es perjudicial para el ser humano, incluso a dosis infinitesimales, dando origen al modelo conocido cono de “no umbral” LNT (Linear No-Threshold). De acuerdo con el modelo LNT, cualquier cantidad, por pequeña que sea, de radiación ionizante es potencialmente dañina, incluso a los llamados “niveles bajos de radiación”. Por ello se entendía la exposición a niveles de radiación similares a los encontrados en el medio natural (nivel de radiación ambiental), y esta hipótesis se convirtió en el paradigma sobre el que se estableció toda la investigación científica sobre los efectos de la radiación ionizante.

Las razones por las que el modelo LNT fue casi universalmente aceptado como dogma son diversas. A partir de los años 40 del siglo XX, el miedo a la radiación se generalizó por el uso de la bomba atómica en la Segunda Guerra Mundial y el posterior desarrollo, pruebas y almacenamiento de grandes cantidades de armas nucleares. Muchos científicos, que buscaban detener la carrera de desarrollo y pruebas de dichas armas, promueven el miedo a la radiación de baja dosis. El modelo LNT, que había sido objeto de debate en la década de 1950, fue aprobado por los reguladores para proteger a las personas de la exposición a la radiación evitables, adoptando una política en la que se suponía que incluso muy bajas exposiciones de radiación podían ser perjudiciales. Los estudios de mutagénesis realizados en moscas de la fruta por Herman Muller (1890-1960) no lograron demostrar la existencia de una dosis umbral para la aparición de fenómenos genéticos tras la radiación. Este hecho le llevó a sugerir que podrían no existir umbrales para los efectos genéticos en la utilización de la radiación. Del mismo modo, a mediados del siglo XX la radiobiología, entonces incipiente, desarrolló una teoría acerca de los efectos de la radiación presumiendo que esos efectos eran el resultado de múltiples impactos (“hits”) en las células similares a los golpes de una bala en un blanco. Estos impactos se producirían al azar, por lo que incluso la dosis más pequeña tendría alguna probabilidad estadística de dar en el blanco y producir efectos nocivos. Para sostener aún más este modelo, en la década de 1950 se reconoció también que la mutagénesis era a menudo un paso importante en el proceso de la carcinogénesis, lo que se utilizó para apoyar la práctica de asumir que incluso dosis bajas podrían ser cancerígenas. Finalmente, la amenaza del cáncer se convirtió en la principal preocupación de la comunidad científica acerca de la protección radiológica, especialmente al empezar a observar la aparición de casos de leucemia y otros tumores en los supervivientes de los bombardeos atómicos.

Pero en los últimos años esta teoría comienza a tambalearse. Cada vez es mayor la evidencia que apoya la posibilidad de que la radiación a dosis bajas carezca no sólo de efectos perjudiciales en los seres vivos, incluidos los humanos, sino de que sea beneficios e, incluso, necesaria. Esta hipótesis ha generado la reactivación de un viejo concepto como es la hormesis. Hormesis (del griego ὁρμάω «estimular”), fue definida como la respuesta bifásica en que ciertos agentes químicos y físicos afectan a los seres vivos: dosis bajas provocan efectos «favorables», dosis altas provocan efectos «adversos». En el siglo XV, Paracelso expresó que la toxicidad de cualquier sustancia dependía de la dosis, y notó que varias sustancias tóxicas podían ser beneficiosas en pequeñas cantidades. En 1887, el farmacéutico alemán Hugo Schulz demostró que bajas dosis de sustancias con reconocidos efectos tóxicos estimulaban el metabolismo de la levadura. El término hormesis fue usado por primera vez en 1943, en un artículo donde investigadores de la Universidad de Idaho informaban que bajas dosis de un extracto fenólico de cedro rojo aumentaban el metabolismo de los hongos de la madera, mientras que dosis elevadas lo inhibían.

En el caso de la radiación ionizante, la hormesis comprende los efectos estimulantes celulares que se observan tras la exposición a dosis bajas, en el rango de 0,01 a 0,70 Gy, mientras que los efectos celulares nocivos o letales se observan con dosis altas. Este fenómeno no sería más que una respuesta adaptativa de los organismos biológicos a niveles bajos de estrés o daño celular.

“La hormesis por radiación, por lo tanto, sería un mecanismo de compensación frente a una alteración en la homeostasis ocasionada por un lado por la radiación pero también actuaría como un estímulo para los mecanismos de reparación frente a los daños no inducidos por la radiación ionizante, y cuyo resultado final es un beneficio para la salud.” [Cuttler, J. M. (2002). American Nuclear Society Winter Meeting, Washington, DC, 17–21 November]

“»The hormetic model is not an exception to the rule. It is the rule»

[Calabrese EJ, Baldwin LA. Nature 2003;421:691-692]