Efectos de la radiación ionizante sobre moléculas y estructuras celulares

Abstract

La exposición a RI interrumpe directa o indirectamente el estado bioquímico de un organismo, lo que inicia una serie de eventos moleculares. En general cuando uno piensa en la interacción de las radiaciones ionizantes con las células, la primera idea que surge hace referencia al daño sobre el ADN y a la señalización disparada por dicho suceso. Menos atención se suele dar, a la interacción a nivel citoplasmático, donde se observa perturbación de las reacciones intracelulares de óxido/reducción y estas condiciones pueden permanecer durante días. El cambio del estado redox normal de la célula, es capaz de gatillar una respuesta protectora o dañina que va a contribuir al efecto final de las radiaciones. Este proceso incluye vías de señalización sensibles a este cambio, activación de factores de transcripción, modificaciones en la expresión génica y actividades metabólicas que gobiernan la producción de compuestos oxidantes y reductores. Las radiaciones ionizantes producen radicales libres en los sistemas vivos, que resultan en el daño a moléculas como el ADN, proteínas y lípidos, que en conjunto contribuyen al efecto biológico de las radiaciones. Las especies reactivas de oxigeno (ROS) y de nitrógeno (RNS) radioinducidas, se suman a las ROS que constantemente son producidas por el metabolismo oxidativo celular. A pesar de que las células están adaptadas para tolerar cantidades bajas de ROS, niveles excesivos, que pueden provenir de un desbalance entre producción de oxidantes y respuesta antioxidante, producen un estado de estrés oxidativo, que es muy dañino para la célula, y característico de ciertas condiciones patológicas como la carcinogénesis, la diabetes mellitus y la ateroesclerosis.