Radiobiología

Qué es la radiobiología

Como disciplina, la radiobiología no pertenece en exclusiva a ninguna de las tres ciencias que la sostienen. Toma de la física la manera de cuantificar la energía que deposita la radiación en la materia, de la biología los mecanismos celulares y moleculares que esa energía altera, y de la medicina la pregunta que da sentido a todo lo anterior: qué consecuencias tiene, para un organismo vivo, recibir una dosis determinada de radiación.

Su objeto de estudio incluye tanto la radiación ionizante (rayos X, rayos gamma, partículas alfa y beta) como la no ionizante (ultravioleta, microondas, campos electromagnéticos), aunque el grueso de la disciplina se ha centrado, desde su origen, en la primera, por su capacidad de arrancar electrones de átomos y moléculas y de dañar directamente el ADN.

Origen histórico

La disciplina nace de la práctica antes que de la teoría. En noviembre de 1896, apenas un año después del descubrimiento de los rayos X, el dermatólogo vienés Leopold Freund trató con ellos a una niña de cinco años que tenía un nevus piloso extenso en la espalda, y observó que la radiación provocaba la caída del pelo en la zona irradiada: el primer efecto biológico documentado con una intención terapéutica. En 1901, Henri Becquerel sufrió en carne propia otro de esos efectos. Llevó durante semanas un tubo con sales de radio en el bolsillo del chaleco y desarrolló, en la piel del abdomen, un eritema que evolucionó a úlcera.

Estas observaciones aisladas tardaron una década en convertirse en un principio general. En 1906, Jean Bergonié y Louis Tribondeau, tras experimentar con testículos de roedores, relacionaron la radiosensibilidad de un tejido con su actividad mitótica y su grado de diferenciación celular: la formulación que se conoce como ley de Bergonié y Tribondeau.

Clasificación de los efectos biológicos

La Comisión Internacional de Protección Radiológica distingue dos grandes categorías de efectos. Los deterministas, también llamados reacciones tisulares, solo aparecen por encima de una dosis umbral y su gravedad crece con la dosis recibida, porque los desencadena la muerte de un número suficiente de células en un órgano. Los estocásticos, en cambio, no tienen un umbral conocido: su probabilidad de aparición aumenta con la dosis, pero no su gravedad, y el cáncer radioinducido es su ejemplo más estudiado.

A esta clasificación se suma otra, según a quién afecta el daño. Los efectos somáticos se manifiestan en la persona irradiada. Los hereditarios aparecen en su descendencia, por mutaciones producidas en células germinales.

Aplicaciones

Dos necesidades prácticas impulsan buena parte de la investigación en radiobiología. Una es terapéutica: entender cómo y por qué mueren las células tumorales tras la irradiación permite diseñar esquemas de reparto de la dosis total en varias sesiones que maximicen el daño al tumor y lo minimicen en el tejido sano. La otra es preventiva, ya que los mismos mecanismos celulares que explican el daño por radiación sostienen los límites de dosis y las medidas de blindaje de la protección radiológica.

Diferenciación con disciplinas afines

La radiofísica, o física médica, se ocupa de la dosimetría, de la calibración de los equipos y de la planificación técnica de los tratamientos. Su terreno es la física de la radiación, no sus efectos biológicos. La radioprotección aplica los principios de la radiobiología (límites de dosis, criterios de blindaje, clasificación de zonas) para reducir la exposición de pacientes, profesionales y público. La radiobiología aporta a ambas la base experimental: describe qué le ocurre a una célula o a un tejido cuando recibe una dosis de radiación, sin entrar en cómo se mide esa dosis ni en cómo se limita la exposición.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre radiobiología y radioprotección?

La radiobiología describe los mecanismos por los que la radiación daña a las células y a los tejidos. La radioprotección aplica ese conocimiento para fijar límites de exposición y medidas de seguridad.

¿Quién documentó el primer efecto biológico de una radiación ionizante?

Leopold Freund, en Viena, en noviembre de 1896, al observar la caída del pelo en la zona de piel que había irradiado con fines terapéuticos.

¿La radiobiología estudia solo la radiación ionizante?

No. También aborda la radiación no ionizante, como la ultravioleta o los campos electromagnéticos. La mayor parte de la investigación se ha dedicado, eso sí, a la ionizante.

¿Qué es un efecto estocástico?

Un efecto cuya probabilidad de aparecer aumenta con la dosis de radiación recibida, pero cuya gravedad, si aparece, no depende de ella. El cáncer radioinducido es el ejemplo de referencia.

¿Qué relación tiene la ley de Bergonié y Tribondeau con la radiobiología?

Fue, en 1906, el primer intento de sistematizar por qué unos tejidos son más vulnerables que otros a la radiación. Sigue siendo un marco de referencia dentro de la disciplina.

Referencias

1. ICRP. Publicación 105: Protección radiológica en medicina
2. The Nobel Prize. The Nobel Prizes in Physics 1901-2000
3. Rincón Educativo. Los pioneros de la radioterapia
4. Wikipedia. Radiobiología