Efecto Bystander y carcinogénesis por radiaciones
En relación a la noticia aparecida recientemente sobre efectos carcinogénicos del superordenador CLARA
Al parecer, se ha observado una inusual incidencia de cáncer entre el personal que atiende el superordenador del ministerio de interior, situado en El Escorial (incidencia que por otra parte será, casi con seguridad, estadísticamente indemostrable, dada la escasa población muestral).
Se lleva algo más de un decenio discutiendo la posible influencia en el proceso carcinogénico de las REM de media y baja frecuencia (telefonía y téndido eléctrico, principalmente) y en la hipótesis actual, a saber, “la carcinogénesis es un proceso relacionado, unicamente, con la lesión irreparable, o mal reparada, del ADN“, estas REM (incapaces de producir tales lesiones), no tienen cabida como causa de cáncer.
Pero hay que tener presente que esa hipótesis, sin que haya de ser abandonada por completo, puede necesitar revisión en un futuro próximo. Investigaciones recientes en radiobiología, tales como la observación empírica del efecto bystander, están generando evidencia suficiente de que en el proceso carcinogénico hay algo más que lesión directa del ADN y que la comunicación celular, de carácter esencialmente electroquímico, tienen un importante papel en el proceso. Es lo que se conoce como modelo de campo celular.
Cómo los campos de REM de baja y media energía perturban esa comunicación celular puede ser un campo importante de estudio en los próximos años.
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Sindicación
2006-11-02 a las 9.00 pm
El llamado efecto Bystander está siendo investigado muy intensamente en radioterapia: Muy esquemáticamente quiero completar el artículo de Manolo Vilches añadiendo una información que trataré más extensamente en otro lugar:
El fenómeno consiste en la inducción de procesos de muerte celular -apoptosis, apoptosis-like, autofagia o necrosis, en células que, situadas a distancia del volumen tisular sometido a irradiación, no han recibido directamente la energía procedente del haz. En la opinión de algunos de los que nos dedicamos al estudio de la biología de la radiación tal efecto puede ser una de las causas que se relacionan con las consecuencias adversas que se observan en algunos de los pacientes tratados con radiación.
El efecto bystander se observa incluso en cultivos celulares -no irradiados- cuyo medio nutriente se sustituye por medio de otros cultivos sometidos a irradiación experimental. Esto nos hace pensar que entre los mediadores del tal efecto se encuentran proteinas que, secretadas por las células irradiadas al medio extracelular, alcanzan a otras células en las que interaccionando con las estructuras de su membrana promueven la señalización de la muerte celular sin que en esos procesos medie la acción directa de la radiación sobre el ADN.
2006-11-02 a las 10.04 pm
Además de las situaciones experimentales descritas por Ruiz de Almodóvar, existen experiencias realizadas con microhaces de partículas alfa capaces de irradiar, una a una, las células de un cultivo. las partículas alfa depositan su energía muy localmente, de suerte que las células vecinas no se ven afectadas por ionizaciones. Todo el proceso se controla mediante microscopía en tiempo real y sistemas automáticos de guiado del microhaz. En el último congreso de la ISRP en Coimbra (http://pollux.fis.uc.pt/isrp10) tuvimos la oportundiad de conocer a M.Folkard, del Gray Cancer Institute de Northwood. Su grupo tiene un buen número de publicaciones relacionadas con estos experimentos de microhaz. En la actualidad están desarrollando el equipamiento necesario para la focalización difractiva de rayos X de baja energía para la irradiación célula a célula.
2006-11-08 a las 12.25 pm
El tema de las radiaciones esta a la orden del dia. Radiografias, TAC´s, y otro tipo de pruebas diagnosticas son de uso cotidiano en los centros sanitarios. Creo que es muy importante que se realicen este tipo de estudios para asegurar la integridad fisica de los trabajadores, ya que bastante expuestos estamos a radiaciones de fondo de otros tipos (ejm: telefonia movil), como para que encima tengas que preocuparte por tu seguridad. Mientras unos vienen a hacerse pruebas para curarse de algo uno se expone diariamente y acaba en un proceso patologico… ¿que ironia no?
2006-11-09 a las 10.22 am
Si entiendo bien el comentario de Guillermo, le preocupan los efectos que sobre los trabajadores pueden tener los niveles ambientales de dosis generados por el uso médico de las radiaciones. Y esa preocupación es digna de atención, porque significa, cuando menos, que los profesionales no transmitimos una idea adecuada de estos riesgos o hemos dejado que calen en la sociedad tópicos negativos relativos a estos riesgos. Lo cierto, Guillermo, es que la protección radiológica (PR) es el área pionera en el campo de la seguridad laboral. Puedes conocer el desarrollo histórico, desde los años 20 del siglo pasado, de los conceptos de la PR en la página de la Comisión Internacional de PR (ICRP).
http://www.icrp.org/docs/Histpol.pdf
Cada día parece más evidente que hemos sobrevalorado (y así debía ser, durante al menos un tiempo de prudencia) los efectos de la rdiación a baja dosis.
La medida directa del riesgo a bajas dosis de radiación resulta prácticamente imposible, dado que la ocurrencia de efectos es muy pequeña y sería necesario realizar experimentos muy controlados (con medidas de dosis muy precisas) sobre cientos de miles de personas. Esto hace neceario, para la evaluación del riesgo asociado a muy bajas dosis, extrapolar a dosis pequeñas los datos experimentales obtenidos a dosis moderadas, y esta extrapolación depende críticamente de la forma matemática de la relación dosis-efecto que empleemos. En la actualidad, se asume que esta relación es lineal (la probabilidad de efecto es proporcional a la dosis) y no tiene umbral (es decir, cualquier dosis, por pequeña que sea, aumenta la probabilidad de que el efecto ocurra). La siguiente figura muestra los distintos modos de extrapolación.
http://expertos.creamoselfuturo.com/sanidad/Members/mvilches-40ugr.es/relaciones.gif/image_view_fullscreen
Pero, por más que señalen la posibilidad de que la hipótesis LNT es erronea, los nuevos fenómenos en estudio (tales como el bystander) no pueden aun plasmarse en recomendaciones prácticas pues no es claro como los mismos afectarán a la forma de esta curva dosis-efecto.
2006-11-09 a las 10.43 am
Perdonad, he puesto la imagen en el sitio creyendo que sería accesible a todos los usuarios, pero compruebo que no es así.
Podeis ver una imagen similar en la página
http://www.aboutnuclear.org/view.cgi?fC=Radiation_and_Radioactivity,Protection_and_Safety_Regulation
Si alguien tiene localizada una imagen mejor en la web, por favor, comentadla aquí.
Siguiendo con el asunto, los niveles de dosis ocupacional (por trabajo) son muy pequeños. Podeis ver una tabla sobre los niveles de radiación en
http://en.wikipedia.org/wiki/Ionizing_radiation
de la que quisiera destacar dos datos:
En la región iraní de Ramsar los niveles de dosis ambiental son del 260 mSv/año, es decir, más de cinco veces superiores a los límites legales para trabajadores (50 mSv/año, no más de 100 mSv en cinco años).
En Taiwan, en los 80, se construyeron por “accidente” más de 180 edificios con acero contaminado con Co-60. Más de 10000 personas se irradiaron durante 9 a 20 años con dosis anuales superiores a 15 mSv, lo que supone, en promedio, 400 mSv acumulados por persona. Pues bien, como refleja el seguimietno de estas personas, la incidencia de cáncer no solo no aumentó, sino que el análisis realizado refleja una reducción del riesgo (estudio del 2004).
http://www.jpands.org/vol9no1/chen.pdf
Estos resultados, por supuesto, están siendo en la actualidad revisados.
y un gráfico de su relevancia en
2006-11-09 a las 10.50 am
se cortó el mensaje. El gráfico de las fuentes está en:
http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_440.htm
2006-11-09 a las 10.19 pm
Esto de las dificultades en los comentarios a los post vale la pena revisarlo a nivel tecnológico. De eso nos ocuparemos dentro de unos días.
Pero aquí yo quería volver sobre el efecto Bystander. Esto es, volver al inicio de este debate.
En el post de Manolo Vilches se sugiere que el efecto Bystander podría aparecer como consecuencia de la exposición de las células a campos electromagnéticos que ocasionarían perturbaciones electroquímicas entre las células y su medio ambiente.
A mi modo de ver esto, que puede ser hipotético, carece de base experimental hasta ahora.
No he leído en ningún sitio que señales desencadenantes de muerte celular, por efecto Bystander, puedan surgir en ausencia de lesiones ocasionadas por agentes capaces de dañar directamente el ADN. Tampoco creo que haya nada publicado que implique el efecto del que estamos ocupándonos como un paso inicial en el proceso de carcinogénesis.
¿Puedes aportarnos algún dato adicional?.
2006-11-09 a las 11.02 pm
Efectivamente, no hay aun evidencias en este sentido, se trata solo de una hipótesis que creo que merecería la pena estudiar. La mera exsitencia del fenómeno bystander demuestra que la hipótesis de que todo daño celular se produce sobre la propia célula puede no ser cierta y esto es, al menos, una puerta abierta a otras hipótesis.
Que el efecto bystander pueda ser origen de un proceso cancerígeno es pausible, dado que el efecto se observa no solo para la muerte celular, sino también para la inducción de mutaciones en células no directamente afectadas por el agente mutágeno.
Sobre que la comunicación celular puede estar implicada en el bystander podemos señalar que el efecto se manifiesta en menor medida cuando se estudia entre poblaciones de distinta linea celular.
Las referencias citadas en uno de mis mensajes dan detalles al respecto, y el propio M.Folkard presentó en Coimbra resultados muy recientes.
En cualquier caso, es posible (está pendiente de confirmación) que el Dr.Folkard esté en Granada el próximo mes de mayo, con motivo del congreso nacional de física médica, para hablarnos con más detalle de estos y otros novedosos estudios.
Iré añadiendo más enlaces en futuros mensajes.
2006-11-10 a las 9.57 am
La siguiente referencia contiene algunas consideraciones muy interesantes sobre el efecto
Mutation Research 597 (2006) 1–4
también en
Radiation Protection Dosimetry Vol. 99, Nos 1–4, pp. 223–226 (2002)
Radiation Protection Dosimetry Vol. 104, No. 4, pp. 347–355 (2003)
y sobre el asunto de la comunicación entre líneas
Int. J. Cancer: 116, 45–51 (2005)
2006-11-10 a las 9.59 am
En el último comentario de Vilches hay una hipótesis que también debemos discutir:
En mi opinión el efecto bystander puede estar en la base de cambios del fenotipo de células situadas a distancia de las irradiadas, pero bajo dos supuestos en el que no se incluye la mutación genética. El primero es, a mi modo de ver, imprescindible: otras células vecinas han sido irradiadas. El segundo, es un mecanismo hipotético sobre el que se podría investigar: los cambios fenotipicos observables pueden ser consecuencia de alteraciones epigenéticas (metilación de las citosinas o desacetilación de las histonas) más que de mutaciones genéticas.
2006-11-10 a las 7.12 pm
Sobre el efecto reductor de la inducción bystander de mutaciones que tienen ciertos agentes inhibidores de la comunicación celular (lindane) tenemos la siguiente referencia
http://www.raraf.org/papers/pnas4.pdf
2006-11-10 a las 7.15 pm
Puede que alguno de los artículos que refiero tengan acceso solo desde usuarios de la red UGR (u otras universidades y centros con licencia)
Aquí va otro, sobre la relación del bystander y la respuesta adaptable con el modelo lineal sin umbral
http://www.raraf.org/journal/mr-568-111.pdf
2007-08-07 a las 11.34 am
soy estudiante y estoy realizando mi treball de recerca sobre el efecto de las radiaciones sobre los cromosomas humanos. no acabo de entender exactamente en qué consiste el efecto bystander, y si es importante explicarlo a la hora de explicar la interacción de la radiación sobre el DNA.
agradecería mucho que alguien me echara una mano.
gracias =)
esther
2007-08-10 a las 4.02 pm
Saludos Esther, perdona que no haya respondido hasta ahora tu mensaje.
El efecto Bystander es un efecto del que se tiene aún una escasa (pero parece que suficiente) evidencia experimental. Los mecanismos biológicos subyacentes siguen hoy formulados simplemente como hipótesis, pues los escasos experimentos no han permitido, todavía, su confirmación experimental. Pero en cualquier caso, creo que es lo suficientemente importante como para merecer una mención y un tratamiento “serio” en un treball de recerca sobre efectos cromosómicos de las radiaciones ionizantes, pues la inducción de mutaciones y aberraciones ha sido una de las áreas donde el efecto se ha evidenciado en laboratorio. Supongo que tienes acceso a las referencias que yo mismo puse al inicio de este post. en ellas puedes encontrar una descripción muy completa de los experimentos realizados con microhaces y referencias a otros artículos.