Estudio comparativo de los efectos cito- y genotóxicos en células de mamífero con diferente capacidad de reparación del daño genético, en dos modelos de exposición a dosis bajas de radiación ionizante

Abstract

La presente tesis se enmarca dentro de una disciplina relativamente nueva y creciente, la genética toxicológica, la cual tiene sus fundamentos en dos grandes áreas del conocimiento como son la genética y la toxicología. En este contexto, la radiación constituye en la actualidad un agente genotóxico físico ampliamente estudiado, debido a su creciente utilización en diversos campos de aplicación y el interés por evitar sus consecuencias perjudiciales para la salud humana. La radiación es una forma de energía en movimiento a través del espacio. Según su capacidad para generar pares electrónicos, se clasifica en ionizante y no ionizante. Así, la radiación ionizante se define como cualquier tipo de radiación que sea capaz de remover un electrón de la órbita de un átomo, provocando que el mismo resulte en una forma cargada o ionizada, entre las cuales se encuentran los rayos X. Otra forma de clasificar las radiaciones es en función de su dosis. De esta manera, se plantea que entre el background natural (aproximadamente 0,01 mSv/día) de radiación ionizante y las dosis altas de radiación (aproximadamente 150 mSv), en las que se advierten efectos inmediatos en la salud humana, se encuentra el rango de exposición conocido como dosis bajas de radiación. Este tipo de dosis carece de efectos detectables inmediatamente después de la exposición, sin embargo existe un gran interés en sus consecuencias biológicas a largo plazo. Poco tiempo después de que fueran descubiertas las radiaciones ionizantes, surgió una nueva disciplina que se encarga de estudiar, describir y explicar los efectos que la radiación ionizante tiene sobre los tejidos vivos: la radiobiología. Ésta en sus comienzos, planteó un modelo lineal sin umbral, en el cual se considera que existe una relación lineal entre la dosis de radiación y su efecto sobre el material biológico. Así, los efectos celulares esperados en el rango de las dosis bajas de radiación eran extrapolados linealmente desde las dosis altas. Con el avance de los conocimientos, este paradigma ha ido cambiando debido a que se ha acumulado mucha evidencia que sugiere que los riesgos asociados a dosis bajas de radiación no son los esperados conforme a este modelo. Actualmente, se considera que uno de los principales efectos responsables de que este modelo no se cumpla es la inestabilidad genómica inducida por la radiación. Ésta es definida como el fenómeno por el cual las señales generadas por la exposición a radiación son transmitidas hacia la progenie de las células irradiadas conduciendo a la aparición de efectos genéticos, tales como mutaciones y aberraciones cromosómicas, varias generaciones celulares después de la irradiación original. Entre las lesiones producidas en el ADN por exposición a radiación ionizante, las rupturas de cadena doble son las más riesgosas para la salud humana, por poseer una alta correlación con los procesos de mutagénesis y carcinogénesis. En eucariotas superiores, se reconocen dos mecanismos para la reparación de dichas rupturas, la recombinación homóloga y la reunión de extremos no homólogos. Éste último mecanismo, es el que representa la principal vía por la cual las células reparan las lesiones originadas por radiación ionizante. Por otra parte, los sistemas vivos cuentan con diversos mecanismos de muerte celular, algunos de los cuales se disparan en forma controlada y son verdaderos procesos de muerte tal como la apoptosis, mientras que otros se desarrollan en forma descontrolada o más abruptamente tal como la necrosis.