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

Hormesis y Radioterapia (I): ¿Una Hipótesis a Valorar?

Hormesis y Radioterapia (II): Evidencias Clínicas y Epidemiológicas

Como sucede con frecuencia en Medicina, la explicación de un determinado fenómeno o comportamiento se conoce en detalle largo tiempo después de haber comprobado su eficacia clínica. Y la hormesis por radiación, entendida como el efecto beneficioso de dosis bajas de radiación ionizante, no es una excepción. Es ahora cuando estamos comprendiendo y siendo capaces de demostrar los mecanismos moleculares subyacentes a este fenómeno, y que están intrínsecamente ligados con los mecanismos de homeostasis celular.

En las células de cualquier organismo vivo, y por ende, en las células humanas, se producen continuamente daños en su ADN aún en ausencia de radiaciones ionizantes. Estos daños al ADN celular son debidos, en gran parte, a la formación de especies reactivas de oxigeno, comúnmente conocidos como “radicales libres”. Estos radicales libres son los responsables de los fenómenos de envejecimiento y muerte celular, y suponen un mecanismo fisiológico de control para la eliminación de células dañadas u obsoletas. A nivel de los tejidos, el sistema inmunitario se encarga fisiológicamente de la eliminación de las células dañadas. Estos sistemas de control funcionan a modo de una red eficiente que mantiene la homeostasis del organismo frente a los desafíos constantes de dosis potencialmente tóxicos provenientes de diversos agentes tanto de fuentes endógenas como ambientales. En este contexto, la radiación ionizante a bajas dosis desempeña un papel fundamental en el mantenimiento y potenciación de los sistemas de control de la homeostasis humana. Se ha propuesto que las dosis bajas de radiación ionizante favorecen la desintoxicación por el aumento de antioxidantes, la prevención de daño persistente en el ADN, probablemente por estimular los mecanismos de reparación, y la eliminación de las células dañadas, ya sea por la apoptosis o medida por un aumento en la respuesta inmune.

Estos fenómenos han sido exquisita y magníficamente explicados en un reciente artículo de la Dra. Meritxell Arenas y cols. en la revista Strahlentherapie und Onkologie que revisan en profundidad los mecanismos que explican las acciones que las dosis bajas de radiación ionizante tienen sobre la homeostasis de los tejidos humanos. Esta tabla, tomada de dicha revisión, resume los principales mecanismos de acción de las dosis bajas de radiación:

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Hay que recordar una vez más, que en la radiación a dosis alta prevalecen los daños celulares, moleculares y genéticos y no se observan estas respuestas de adaptación.

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Igualmente, Rödel et al. describen los mecanismos que explican la eficacia antiinflamatoria de la irradiación a dosis bajas. Los autores revisan la evidencia acumulada durante la última década acerca de la modulación de multitud de procesos inmunológicos por efecto de las dosis bajas de radiación ionizante y que han sido explorados in vitro e in vivo. Estos incluyen el estudio de los fenómenos de adhesión leucocito / endotelio, de la expresión de diferentes citoquinas, sobre la inducción de la apoptosis y la actividad y metabolismo de las células mononucleares / polimorfonucleares. Resulta llamativo que todos estos mecanismos muestran una dependencia de la dosis similar y una relación dosis-efecto con efecto máximo en el intervalo entre 0,3 y 0,7 Gy, que ya ha sido adoptado como uno de los esquemas de radioterapia más eficaz en la rutina clínica para obtener efectos antiinflamatorios.

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En definitiva, los avances en el conocimiento de la radiobiología confirman que la respuesta adaptativa inducida por las bajas dosis de radiación ionizante se explica como la activación de una cascada de señales intracitosplasmáticas e intranucleares en la célula que le van a permitir a esta establecer los adecuados mecanismos de respuesta tras la exposición a la acción de los radicales libres. Estos serán en última instancia los responsables de que la célula pueda reparar el daño sufrido o, si se considera incompatible con la homeostasis, inducir a la apoptosis celular evitando el riesgo de malignización de clones celulares aberrantes. En este contexto, la irradiación a dosis bajas debe de ser entendida como un mecanismo favorecedor del normal comportamiento de las poblaciones celulares y que podría prevenir la degeneración celular y la carcinogénesis.

A la luz de estas evidencias, parece necesario plantear la realización de ensayos clínicos bien diseñados y controlados para establecer definitivamente el papel que las dosis bajas de irradiación (hormesis) pueden tener en la moderna radioterapia.

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2 pensamientos en “Hormesis y Radioterapia (III): Mecanismos Radiobiológicos y Perspectivas Futuras

  1. Durante mucho tiempo he tenido rondando entre mis papeles un artículo que se titulaba, si no recuerdo mal: Algo de radiación es necesaria para la vida. En él se demostraba que plantas cultivadas es ausencia completa de radiactividad se desarrollaban más enfermizas que aquéllas que lo hacían en un entorno de radiación normal (obviamente los dos grupos con las mismas condiciones de cultivo en los demás factores). He bromeado mucho con este hecho en el pasado.
    No sé si entre la bibliografía que das está este trabajo, lo miraré más despacio.
    Te ha quedado un post excelente.

  2. Pingback: ¿Existió la Radioterapia en la antigüedad? Las aguas mágicas del Nuevo Mundo… | El Lanzallamas

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