¿Existió la radioterapia en la antigüedad? Los monumentos megalíticos de la Edad de Bronce

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Las edificaciones megalíticas celtas, como Stonehenge, continúan siendo uno de los grandes misterios de la arquitectura humana. El por qué de su construcción, su utilidad real o su significado religioso constituyen un reto permanente para arqueólogos de todas las épocas. Este gran monumento de finales del neolítico (~3100-2500 a. C) esta construido con grandes bloques de arenisca y arenisca azul (bluestone), ricas en cuarzo y feldespato, arenisca micácea y pequeños bloques de granito que se disponen en forma de círculos concéntricos con un altar central de significado y utilidad inciertas. Se ha especulado con que podría estar en relación con prácticas religiosas, con enterramientos rituales o, incluso, tratarse de un observatorio astronómico. Pero en 2008 los arqueólogos británicos Tim Darvill y Geoffrey Wainwright sugirieron la hipótesis de que Stonehenge fuese, en realidad, un antiguo lugar de peregrinaje y sanación, una suerte de “Lourdes” del Neolítico y que hasta allí se desplazaban los enfermos para curarse. Esta idea se sustenta en parte por los hallazgos en los enterramientos allí realizados de huesos con traumatismos y deformidades o de cráneos con indicios de haber sido trepanados. Además, el análisis de estos restos ha revelado que el origen de muchos de estos cuerpos allí enterrados no pertenecía al área geográfica de Stonehenge. Las propiedades curativas atribuidas a Stonehenge se transmitieron a lo largo de los siglos en la cultura popular. Así, el reconocido poeta británico del s. XIII Layamon (o Laghamon) escribió acerca de Stonehenge:

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De acuerdo al trabajo de los dos investigadores citados, la clave en las propiedades sanatorias de Stonehenge estaría en su círculo más interno, el formado por las “piedras azules” (bluestones), que serían utilizadas bien como amuletos que se portaban en contacto con la piel o bien tras ponerlas en contacto con el agua y usando esta misma que adquiría sus propiedades curativas. Lo que llama la atención de estas piedras azules, que pesan entre 3 y 6 toneladas cada una, es que son rocas ígneas (principalmente doleritas y riolitas volcánicas) que solamente se encuentran en cantidad suficiente en Preseli Hills, en Gales, a más de 250 Km. de su emplazamiento final en Wiltishire, en el sur de Inglaterra, y que debieron ser trasladadas con enorme esfuerzo hasta su emplazamiento definitivo teniendo en cuenta los medios de la época.

Pero si interesante parece la historia de Stonehenge, sin duda lo es más la de otro monumento megalítico de la Edad de Bronce, Mên-an-Tol (“piedra agujereada” en la lengua de Cornualles) localizado en los páramos del norte de Madron, en Cornwall, Reino Unido. Mên-an-Tol consta de tres piedras de granito verticales: una piedra redonda con su centro agujereado junto con dos piedras verticales pequeñas a cada lado, por delante y por detrás del agujero. Su antigüedad es incierta, pero por lo general se le asigna a la Edad de Bronce. De acuerdo a la tradición, esta piedra tiene la reputación de curar y vigorizar a las personas que pasan a través de ella. Se conoce de la realización de rituales tradicionales en que participaban niños desnudos que pasaban tres veces a través de la piedra agujereada arrastrándose posteriormente a lo largo de la hierba tres veces en dirección este. Este ritual se creía que podía curar la escrófula (una forma de tuberculosis) y el raquitismo. Igualmente, los adultos que buscaban alivio del reumatismo, de problemas de la columna vertebral o incluso de la malaria, debían arrastrarse a través del agujero nueve veces contra el sol. [Francis Jones, The Holy Wells of Wales, Univ of Wales Press, Cardiff, 1954] Durante siglos, estas tradiciones se han mantenido y han sido innumerables los enfermos que han buscado su cura en Mên-an-Tol. [Evans-Wentz, W. Y. (1911), The Fairy-Faith in Celtic Countries, London: H. Frowde (Reprinted 1981 by Colin Smythe)] El arqueólogo Paul Devereux demostró que los niveles de radiación alrededor de los bordes interiores del agujero son aproximadamente el doble de los niveles de la radiación de fondo del entorno. [The Sacred Place: The Ancient Origin of Holy and Mystical Sites. Paul Deveraux, Cassell Illustrated 2000]

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Monumentos similares, consistentes en grandes rocas agujereadas, se han localizado en otros muchos puntos del planeta. En Michinhampton, en el condado de Gloucestershire (Reino Unido), se encuentra la conocida como Long Stone. Esta losa de piedra caliza tiene dos agujeros y, de acuerdo al folclore popular, las madres pasaban a sus hijos a través del mayor de los mismos para curarlos de la tos ferina, la viruela, el raquitismo y “otras enfermedades infantiles”. Una práctica similar se realizaba en Tolvan Stone, también en Cornwall. Aquí la ceremonia involucraba el paso del niño nueve veces a través del agujero, alternativamente de un lado a otro. En Irlanda se encuentra Tobernaveen Holed Stone, una losa de granito que se eleva 2 m por encima del suelo, y probablemente se extiende bastante más debajo de la tierra y que se han mantenido en posición vertical durante siglos Presenta una abertura de aproximadamente 1 m por 75 cm. Se cree que en tiempos se utilizaba para la realización de ritos paganos. Según la tradición popular, los niños que sufrían de sarampión u otras enfermedades infantiles buscaban su curación pasando través del orificio de la losa. [W.G. Wood-Martin, Traces of the Elder Faiths of Ireland, 1902]

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Construcciones similares se han encontrado en los Países Bajos (Hunebedden), Rusia, Estados Unidos (Burnt Hill Site-Western Massachusetts; Mystery Hill, North Salem, New Hampshire), India (Chokahatu) o en el norte de Ghana (Tonna’ab)

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La existencia de estos monumentos, así como la leyenda de sus propiedades curativas transmitida a lo largo de los tiempos, apoya la hipótesis del conocimiento que nuestros antepasados tenían del efecto beneficioso de la irradiación a dosis bajas. Este concepto, ahora conocido como “hormesis por radiación” ya ha sido comentado en anteriores entradas de este blog (ver “Hormesis y Radioterapia (I): ¿Una Hipótesis a Valorar?”, “Hormesis y Radioterapia (II): Evidencias Clínicas y Epidemiológicas” y “Hormesis y Radioterapia (III): Mecanismos Radiobiológicos y Perspectivas Futuras”). En los últimos años, la hormesis por radiación ha generado un renovado interés, y el Modelo Hermético se contrapone actualmente al tradicional Modelo Lineal sin Umbral (LNT, Linear No-Threshold), vigente desde los años 50.

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La hormesis hace referencia a los efectos beneficiosos para la salud que se asocian con la irradiación a dosis bajas, y suponen una suerte de radioterapia primitiva. La relación con los monumentos megalíticos de la Edad de Bronce vendría determinada por la radiactividad asociada a los minerales con los que están edificados. La tabla recoge las emisiones de Uranio-238 y Torio-232 que emiten distintas rocas y minerales y que constituirían la base física que explica los fenómenos de hormesis.

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Estos hechos refuerzan la idea de que nuestros antepasados conocían, ya en la Edad de Bronce, los efectos de la radiación sobre el organismo, aunque no pudieran explicarla. Y de la posibilidad de su empleo para el tratamiento de distintas enfermedades. Y, quizás, sí existió la radioterapia en la antigüedad…

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Hormesis y Radioterapia (II): Evidencias Clínicas y Epidemiológicas

Hormesis y Radioterapia (I): ¿Una hipótesis a valorar?

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

Numerosas evidencias avalan hoy en día el fenómeno de la hormesis por radiación. Estas evidencias comprenden tanto estudios de laboratorio in vitro, como estudios epidemiológicos y radiobiológicos y estudios clínicos que han demostrado el beneficio terapéutico de la irradiación a dosis bajas

Estudios in vitro:

Cuando la radiación ionizante se reduce por debajo de los niveles ambientales, una gran variedad de animales, o bien no pueden sobrevivir o, si lo hacen, son más débiles. Planel et al. (1987) demostraron en ensayos con amebas, la necesidad de la existencia de dosis bajas de radiación ionizante para la vida de las mismas. Así, cuando los protozoos eran privados de >95% de la dosis de radiación de fondo habitual en su hábitat, se producía una reducción en el tamaño de sus colonias superior al 40% a los 8 días. Sin embargo, esta inhibición del crecimiento se revertía cuando se añadía a las colonias de amebas Torio radiactivo en concentraciones que imitaban la radiación de fondo.

Igualmente, Conter et al (1983) demostraron que la radiación ionizante promovió fenómenos de fotosíntesis tanto en presencia como en ausencia de luz. Finalmente, Gold et al (1998) han sugerido que la radiación ionizante es una fuente de energía fundamental para el desarrollo de la vida en las profundidades abisales de los océanos así como para el metabolismo bacteriano en las capas más calientes de la biosfera profunda.

Estudios epidemiológicos:

Abundantes ejemplos de hormesis por radioterapia existen descritos en la literatura científica.

Miller et al (1989) publicaron en la revista New England Journal of Medicine los resultados de un estudio canadiense sobre una cohorte de 31.710 mujeres que habían sido seguidas periódicamente con fluoroscopias repetidas por tuberculosis entre 1930 y 1952, con seguimientos de hasta 50 años. Los autores correlacionaron las dosis acumulada en las mama tras los múltiples exámenes de fluoroscopia con la incidencia de cáncer de mama. La incidencia de cáncer de mama en las mujeres que recibieron una dosis total acumulada de 10-19 cGy fue un 34% inferior a la población no expuesta. En aquellas que recibieron dosis acumuladas totales entre 20-29 cGy fue un 15% inferior y no se observó un aumento significativo en las que recibieron dosis de 30-69 cGy.

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Los estudios con largo seguimiento de realizados sobre supervivientes de las explosiones atómicas de Hiroshima y Nagasaki han observado un disminución significativa en la mortalidad por cáncer por tumores sólidos y leucemia en aquellos individuos que recibieron dosis inferiores a 1,2 cGy.

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Berrington et al (2001) observaron que en radiólogos hombres que iniciaron su práctica profesional en el Reino Unido después de 1954, y que por tanto habían estado expuestos a dosis máximas anuales de 0,05-5 cGy, la incidencia de muerte por cáncer o por cualquier otra causa era menor que otros médicos no expuestos profesionalmente a los rayos-X. Los resultados mostraron una disminución en la mortalidad por cáncer en comparación con el grupo de control (RR: 0.71), aunque esta diferencia no fue estadísticamente significativa. Además, se apreció una disminución significativa de la mortalidad por causa no tumoral (RR: 0.64) en los radiólogos británicos en comparación con el resto de los médicos.

El estudio de Holm et al (1988) realizado en más de 35.000 individuos normales que recibieron una dosis de 50 cGy de 131I en la glándula tiroides tiroides con fines diagnósticos y que fueron seguidos durante 20 años, demostró que el riesgo relativo (RR) de cáncer de tiroides fue 0,62 en comparación con la de los individuos controles que no habían recibido ningún tipo de radiación sobre el tiroides. En otras palabras, esto significa que hubo 62 casos de cáncer en el grupo de tratamiento por cada 100 casos en el grupo de control.

Igualmente, el trabajo del U.S. Nuclear Shipyard Worker Study (NSWS) analizó la mortalidad por cáncer y la mortalidad por todas las causas comparando los resultados observados en un grupo control de 33.352 trabajadores no nucleares frente a 28542 trabajadores de la industria nuclear que habían recibido una dosis a lo largo de su vida profesional superior a 5 mSv. Las tasas de mortalidad estandarizadas por todas las causas fueron de 1.02 para el grupo control contra 0,76 para el grupo de trabajadores de la industria nuclear, y las tasas de mortalidad por cáncer fueron 1,12 para el grupo control y 0,95 para el de trabajadores (P <0,001).

Y recientemente, Zablotska et al. (2013) han publicado los datos de un estudio observacional realizado en trabajadores de una planta procesadora de radio y uranio entre los años 1955 y 1999. Más del 90% de trabajadores fueron seguidos durante al menos 20 años. Los autores tan sólo observaron un discreto aumento (no significativo) en la incidencia de cáncer de pulmón pero ningún aumento en el riesgo de muerte por cáncer u otra causa entre los trabajadores expuestos y la población normal.

Estas, y otras evidencias publicadas, motivaron que en 2001, el National Council for Radiation Protection, en su Report 136, sostuviera que: “… es importante tener en cuenta que en las tasas de cáncer en la mayoría de las poblaciones expuestas a bajo nivel la radiación no se han observado aumentos significativos, sino que en la mayoría de los casos las tasas de cáncer parecen incluso disminuir”

Estudios Clínicos:

La eficacia del empleo de dosis bajas de radiación ionizante para el tratamiento de diferentes enfermedades, incluido el cáncer, también ha sido demostrado en ensayos clínicos realizados sobre pacientes.

Dos estudios clínicos (1,2) demostraron que en pacientes diagnosticados de linfoma no Hodgkin la realización de irradiación corporal o hemicorporal con dosis bajas (150 cGy en 15 fracciones de 10 cGy a lo largo de 5 semanas) añadida al tratamiento estándar con quimioterapia y radioterapia a altas dosis aumentaba la supervivencia global

Más recientemente, el grupo de Valentini (2010) analizó los resultados obtenidos en 22 pacientes con recidivas tumorales de diferentes localizaciones (pulmón cabeza y cuello, mama o esófago) tratados con la combinación de diferentes quimioterápicos (cisplatino, carboplatino, paclitaxel, docetaxel, pemetrexed o 5FU) junto con dosis bajas de irradiación (40 cGy b.i.d) hasta una dosis total de 320-1280 cGy. La tasa global de respuesta observada fue del 45% (18% de respuestas completas). En pacientes con tumores de cabeza y cuello se obtuvo una tasa global de respuestas del 57% y del 42% en el caso de tumores de pulmón, superiores todas ellas a las obtenidas habitualmente con los tratamientos de segunda línea.

Estas y otras evidencias similares han contribuido a plantear un cambio en el paradigma clásico sobre la interacción de la radiación ionizante y los seres vivos,   contribuyendo a definir el área de la curva extrapolada en el modelo LNT, que no solo no reflejaría ahora un efecto perjudicial, sino que incluso demostraría el beneficio clínico de las dosis bajas de radiación ionizante, y constituyendo el modelo hormético.

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

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

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 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.

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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.

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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]