Efectos de la radiación ionizante en el organismo
La radiación ionizante es una forma de radiación que tiene la capacidad de liberar electrones de los átomos o moléculas con los que interactúa, generando iones en el proceso. Esta radiación puede tener efectos perjudiciales en las células vivas, ya que puede causar daño directo al material genético, el ADN.
Efectos de la radiación ionizante en el organismo
La lesión inicial clave causada por la radiación ionizante es la rotura de la doble cadena de ADN. El ADN es la molécula que contiene la información genética de las células y su integridad es esencial para el funcionamiento correcto de los procesos celulares. La rotura de la doble cadena de ADN puede ocurrir de manera directa o indirecta.
La reparación de esta rotura es un proceso crucial para la supervivencia celular. En el contexto de la lesión por radiación ionizante, la unión no homóloga de los extremos es un mecanismo importante de reparación. Este proceso implica la unión de los extremos rotos de la cadena de ADN sin depender de una secuencia de ADN homóloga. Aunque este mecanismo es eficiente, a veces pueden ocurrir errores en el proceso de reparación, lo que puede llevar a mutaciones genéticas.
Es importante señalar que, además de la rotura de la doble cadena de ADN, otros tipos de daño también son posibles como consecuencia de la radiación ionizante. Estos pueden incluir daño a las bases individuales del ADN o la formación de enlaces cruzados entre hebras de ADN.
La unión imprecisa y no homóloga de los extremos es un proceso de reparación del ADN que ocurre cuando se producen roturas en la doble cadena de la molécula. Esta reparación puede dar lugar a pequeñas mutaciones, ya que la unión no homóloga no sigue la secuencia original de la cadena de ADN, y pueden ocurrir inserciones o deleciones de material genético durante este proceso.
Por otro lado, la reparación errónea de la rotura de la doble cadena implica la unión de extremos equivocados de la rotura. Este tipo de reparación puede resultar en translocaciones e inversiones cromosómicas, así como en fusiones teloméricas y otras alteraciones estructurales cromosómicas a largo plazo. Las translocaciones implican el intercambio de segmentos entre cromosomas no homólogos, mientras que las inversiones implican la inversión del sentido de un segmento de ADN.
Estas aberraciones cromosómicas inducidas por la radiación, como las translocaciones y inversiones cromosómicas, así como las mutaciones puntuales, generalmente no son mortales por sí mismas. Sin embargo, son eventos que pueden contribuir al desarrollo de condiciones como el cáncer. En muchos cánceres hematopoyéticos, por ejemplo, el primer evento asociado suele ser una translocación recurrente. Esta translocación puede dar lugar a la fusión de genes localizados en los puntos de rotura de la translocación, generando así cambios en la expresión génica y contribuyendo al proceso de carcinogénesis.
Mutaciones puntuales
Las mutaciones puntuales y las eliminaciones provocadas por la radiación a menudo están vinculadas a la pérdida de heterocigosidad en genes supresores de tumores. Este fenómeno se origina en cambios a nivel molecular que alteran la secuencia de ADN. En el caso de mutaciones puntuales, afectan a un solo par de bases, mientras que las eliminaciones involucran la pérdida de fragmentos más extensos de material genético. Cuando estos eventos afectan a genes supresores de tumores, se produce una pérdida de heterocigosidad, es decir, ambos alelos del gen se vuelven idénticos debido a la mutación, comprometiendo la función normal del gen en la supresión de la formación de tumores.
La reparación errónea de roturas en la doble cadena de ADN puede conducir a aberraciones cromosómicas, como dicéntricos y anillos céntricos. Los dicéntricos resultan de la unión incorrecta de dos cromosomas en sus extremos centroméricos, generando un cromosoma con dos centrómeros. Estos cromosomas pueden provocar dificultades en la segregación durante la división celular, dando lugar a anomalías cromosómicas y pérdida de material genético. Por otro lado, los anillos céntricos se forman cuando hay roturas en ambos extremos de un cromosoma y los extremos se unen para crear una estructura de anillo. Estas aberraciones cromosómicas pueden causar inestabilidad genómica.
Además, estas anomalías cromosómicas dicéntricas y anillos céntricos suelen tener consecuencias graves, siendo generalmente letales para las células. Estos eventos afectan la capacidad de las células para realizar divisiones celulares normales y, como resultado, las células pueden perder su capacidad de dividirse adecuadamente, llevando a la muerte celular.
Efectos de la radiación ionizante en el organismo
Apoptosis por radiación
La apoptosis, también conocida como muerte celular programada, constituye un segundo mecanismo de respuesta ante la radiación, y difiere notablemente de los efectos que pueden derivar en mutaciones genéticas o aberraciones cromosómicas. La apoptosis es un proceso meticulosamente regulado y esencial para el equilibrio y la homeostasis en los tejidos y, en última instancia, en el organismo completo.
Este proceso de muerte celular programada es particularmente significativo después de la exposición a la radiación en dos tipos celulares específicos: las células hematopoyéticas, que son células madre responsables de la formación de componentes sanguíneos, y las células de las criptas yeyunales, presentes en la mucosa del intestino delgado.
La apoptosis se distingue por ser un método ordenado y controlado de eliminación celular, en contraposición a la necrosis, que implica un daño celular no programado y suele desencadenar respuestas inflamatorias. En el contexto de la radiación, este proceso programado permite eliminar células dañadas o con mutaciones, contribuyendo así al mantenimiento de la integridad y la función de los tejidos afectados.
Las células hematopoyéticas, al ser sensibles a los efectos de la radiación, pueden experimentar apoptosis como una respuesta a la exposición. Esta eliminación controlada de células dañadas ayuda a mantener la calidad y funcionalidad de las células sanguíneas producidas.
Asimismo, las células de las criptas yeyunales, que son vitales para la renovación constante de las células epiteliales intestinales, también pueden activar el proceso apoptótico en respuesta a la radiación. Esto contribuye a eliminar las células dañadas y a preservar la estructura y función del tejido intestinal.
Anatomía del hígado
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