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¿Algún beneficio de la radiación de dosis baja?


¿Existe algún beneficio de supervivencia en los seres humanos que pueda obtenerse de la exposición crónica a dosis bajas de radiación, o cualquier dosis de radiación es un daño potencial? ¿Se ha realizado alguna investigación sobre esto?


Esta es una pregunta interesante y muy debatida. Generalmente, hay dos direcciones de pensamiento completamente diferentes cuando se habla de sustancias peligrosas (esto también se aplica a los productos químicos peligrosos):

  1. El modelo lineal sin umbral (LNT).
  2. El modelo de hormesis, en nuestro caso el modelo de hormesis de radiación.

Resumiendo los modelos, el modelo LNT dice que cada dosis tiene una respuesta negativa, por lo que no hay nada como una dosis estimulante y la exposición debe evitarse por todos los medios. Esto refleja la política en el manejo de sustancias radiactivas. Si observa la figura siguiente, las curvas a + b (supra-lineal y lineal) reflejan el modelo LNT (la figura proviene de aquí):

El modelo de hormesis de radiación dice que hay un rango de dosis en el que la radiación por encima del nivel de fondo no solo no es dañina, sino beneficiosa. Las dosis altas (en línea con el modelo LNT) también se consideran perjudiciales. Esto se puede ver en las curvas c (lineal-cuadrática) yd (hormesis) en la figura anterior. Se cree que los beneficios se producen a través de la activación de mecanismos de reparación (que solo se activan por radiación) que protegen contra cambios en el genoma y, por lo tanto, también protegen, una vez activados, contra cambios causados ​​por otros agentes y causas. Consulte la referencia 1 para obtener más detalles sobre la hormesis por radiación.

Hay una serie de estudios que observan estos efectos en el laboratorio y este es también uno de los principales puntos críticos: que yo sepa, actualmente se desconoce si estos efectos también se pueden ver fuera de un entorno de laboratorio controlado.

Otros puntos críticos son las publicaciones de estudios bajas (lo que hace que los estudios sean propensos a errores estadísticos), el uso de modelos incorrectos (cultivo celular) o dosis demasiado altas. Ver referencias 2 y 3.

Dado que nuestro entorno contiene sustancias radiactivas de forma natural, así como radiación cósmica y ultravioleta, hemos desarrollado mecanismos bastante eficientes para abordar estos problemas. Además, se puede ver un efecto medible de la radiación sobre los mecanismos de reparación de la actividad (y esto no se debate en absoluto), pero la pregunta principal es si estos efectos también pueden tener un efecto beneficioso. Tampoco se sabe si todas las radiaciones ($ alpha, beta $ y $ gamma $) tienen el mismo efecto, o si algunas de estas, como la radiación $ alpha $, son más peligrosas.

Así que creo que es posible que haya algún efecto positivo, pero hasta que esto se pruebe, prefiero prevenir que lamentar.

Referencias:

  1. Evidencia de efectos beneficiosos de radiación de bajo nivel y hormesis de radiación.
  2. Incertidumbres en estudios de bajo poder estadístico
  3. Riesgos para la salud derivados de la exposición a niveles bajos de radiación ionizante

Me inclinaría a decir que sí sobre la base de la redacción actual de su pregunta. Hay más de un tipo de radiación, por lo que no estoy seguro de cuál le interesa.

Sin embargo, me enfocaré en ultravioleta. Dentro del espectro ultravioleta hay tres tipos de radiación ultravioleta. Los tipos son UVA, UVB y UVC. Los rayos UVC están principalmente bloqueados por la atmósfera, por lo que nunca nos llegan a la superficie de la Tierra. Los rayos UVB son quizás más conocidos por causar quemaduras solares y cáncer de piel. UVA es el menos poderoso de los tres. En dosis crónicas, como sugiere, probablemente esté lejos de ser bueno, pero puede ser beneficioso en dosis bajas. Los rayos UVA están relacionados con la producción de vitamina D que fortalece los huesos. También estimula el bronceado de la piel, lo que ayuda a proteger el cuerpo del daño de los rayos UV. Aquí hay un enlace a la OMS que describe algunos de los beneficios para la salud de los rayos UV: www.who.int/uv/faq/… /en/index1.html


Respuesta a la pregunta n.º 12304 enviada a "Pregunte a los expertos"

La siguiente pregunta fue respondida por un experto en el campo correspondiente:

He estado leyendo artículos sobre los efectos biológicos de la radiación de dosis baja. Tengo algunos pensamientos que no estoy seguro de que sean correctos después de leer un artículo de Rothkamm y Löbrich (2003). Aquí están mis preguntas:

  • El artículo muestra que para dosis que van desde 1,2 miligray (mGy) a 200 mGy, hubo el mismo número de roturas de doble cadena de ADN después de varios días. ¿Significa esto que los riesgos son los mismos para dosis que oscilan entre 1,2 mGy y 200 mGy?
  • Los autores afirman que "Después de [unas] pocas divisiones celulares, los cultivos celulares irradiados muestran casi el mismo nivel de focos de & # 947-H2AX pero sustancialmente más células micronucleadas y apoptóticas que los controles no irradiados ...". ¿Son anormales las células micronucleadas y apoptóticas? ¿Existe el riesgo de tener más de estas células en comparación con los controles?

Ha llegado a un tema de gran interés y discusión en la biología de la radiación moderna: cómo interpretar los resultados experimentales que obtenemos al estudiar los efectos de la radiación en células y moléculas en términos de riesgo de un efecto negativo en organismos completos (como el cáncer en humanos). Mi interpretación es que los resultados de este artículo sugieren que las dosis bajas de radiación no aumentan el riesgo de cáncer.

El artículo al que hizo referencia (Rothkamm y Löbrich 2003) fue muy influyente y analizaron la reparación de un tipo particular de daño en el ADN causado por la exposición a la radiación. El ADN está formado por dos hebras envueltas y conectadas por bases. La radiación puede romper ambas hebras del ADN, y este tipo de roturas de doble hebra pueden ser particularmente difíciles para que las células se reparen a sí mismas. Cuando ocurre este daño, y la célula se compromete a reparar el daño, las proteínas de reparación del ADN se reclutan en el sitio de la ruptura para comenzar el proceso de reparación de unir las hebras de ADN.

Una de estas proteínas reparadoras se conoce como & # 947-H2AX, y en el artículo que citó, los autores adjuntaron un marcador fluorescente a esta proteína para que sea visible al microscopio. Este artículo demostró un punto crítico: que & # 947-H2AX es un marcador de la actividad de reparación del ADN en las células, y al observar & # 947-H2AX, en realidad estamos observando la reparación de las roturas de la doble hebra del ADN. Los investigadores expusieron las células a la radiación y luego observaron lo que sucedía con & # 947-H2AX.

Entonces, ¿qué fue lo que encontraron? Depende de si las células se están dividiendo activamente o no. La mayoría de las células de su cuerpo simplemente se ocupan de sus actividades y no se dividen activamente: las células sanguíneas transportan oxígeno a los tejidos, las células musculares se contraen y relajan, etc. Cuando las células que se supone que no deben dividirse deciden ignorar la parada signos y comienzan a dividirse, suceden cosas malas: esto es cáncer. Las roturas del ADN no reparadas no son tan importantes en las células que no se dividen. Por lo general, las células todavía pueden seguir con sus asuntos. Pero las roturas no reparadas del ADN en las células que se están dividiendo pueden ser un problema porque esas roturas permiten que las células ignoren las señales de alto, comiencen a dividirse incontrolablemente y se conviertan en cáncer.

Los autores encontraron que después de dosis bajas de radiación, las células no reparaban algunas roturas de la doble hebra del ADN durante mucho tiempo. No hay problema, las células simplemente se dedicaron a sus asuntos. Esto no presenta ningún riesgo mientras las células no se estén dividiendo. Pero luego hicieron que estas células comenzaran a dividirse y, en respuesta, vieron que las células que llevaban roturas de doble hebra de ADN sin reparar se suicidaban (apoptosis). Esto suena preocupante, pero en realidad es un mecanismo de defensa que las células utilizan con mucha eficacia. Las células muertas no se vuelven cancerosas, por lo que cuando los autores observaron que las células con roturas de doble cadena de ADN se suicidaron (se volvieron apoptóticas), estas células potencialmente problemáticas se eliminaron de la población celular.

También vieron más células micronucleadas, que son células que tienen un tipo particular de error en sus cromosomas que también son fatales para la célula. Las células micronucleadas también representan células que no pueden dividirse con éxito y finalmente se eliminan. Vieron que cuando se permitió que estas células irradiadas se dividieran, los niveles de roturas de doble hebra del ADN volvieron a los niveles que vieron en las células que no estaban expuestas a la radiación. Esto indica que el riesgo de desarrollar cáncer no aumentó con la exposición a la radiación.

Los autores concluyeron: "Los resultados presentados contrastan con los modelos actuales de evaluación de riesgos que asumen que las respuestas celulares son igualmente eficientes en dosis bajas y altas ...". Esta es una conclusión de vital importancia, porque nuestras regulaciones actuales de protección radiológica se basan en la suposición de que (1) el riesgo de radiación está directamente relacionado con la dosis de radiación, (2) lo mismo sucede con dosis altas y bajas, y (3) con cada dosis de radiación, por pequeña que sea, conlleva algún riesgo. Este artículo indica que estas suposiciones no son precisas y, al menos en este experimento, las dosis bajas de radiación no aumentaron el riesgo.

Ahora, conviene tener cierta precaución. Este es un artículo, y esto no es ciencia establecida. Este artículo experimentó con células en una botella, no con personas completas. Existe cierta incertidumbre sobre cómo aplicar los resultados en las células a los riesgos de cáncer en humanos. Pero este artículo sugiere que cuando diseñamos estudios que analizan directamente los riesgos en las poblaciones humanas, debemos considerar y probar la posibilidad de que dosis bajas de radiación no aumenten el riesgo. También sugiere que deberíamos discutir si nuestras regulaciones actuales sobre dosis bajas de radiación brindan algún beneficio que supere los costos.

Rothkamm K, Löbrich M. Evidencia de la falta de reparación de roturas de doble cadena del ADN en células humanas expuestas a dosis de rayos X muy bajas. Proc Natl Acad Sci USA 100: 5057–5062 2003.


Reacción de un experto al estudio que analiza dosis bajas de radiación en imágenes médicas y mutaciones en cultivos celulares

Investigación, publicada en PLOS Genetics, informa que las dosis bajas de radiación utilizadas en la obtención de imágenes médicas pueden provocar mutaciones en cultivos celulares.

La profesora Geraldine Thomas, profesora de patología molecular, Imperial College London, dijo:

“Este es un artículo interesante que busca investigar cómo varios tipos de reparación del ADN afectan la integración aleatoria del ADN de fuentes no cromosómicas después de una ruptura de doble hebra.

“Este documento no debe tomarse como evidencia de que la exposición a dosis bajas de radiación probablemente resulte en la integración del ADN cuando se use en procedimientos de diagnóstico in vivo, ni este trabajo debe tomarse como evidencia de que la exposición a dosis bajas de radiación resulte en cáncer en el hombre.

“En términos de los mecanismos por los cuales esto podría ocurrir, es interesante, pero se debe tener cuidado antes de extrapolar los resultados en líneas celulares (murinas o humanas) a los probables efectos de la radiación in vivo en el hombre. Las líneas celulares se producen como resultado de la selección clonal in vitro; este proceso da como resultado un cambio en la composición genética de la línea celular en relación con la célula original, lo que con frecuencia hace que las líneas celulares sean más inestables genéticamente, lo que presumiblemente debe provenir de un cierta cantidad de alteración en los mecanismos originales de reparación del ADN de la célula. Esto podría hacer que las líneas celulares sean más propensas a tolerar la inserción de ADN de fuentes no cromosómicas en comparación con las células in vivo. Los propios autores instan a la cautela en la interpretación de sus datos. Es posible que los mecanismos que han identificado en este estudio no se produzcan in vivo en el ratón, y mucho menos en el hombre, por lo que sería necesario realizar más experimentos.

“Amplios estudios de genómica en cánceres humanos muestran que existen múltiples cambios en el ADN de las células cancerosas. Existe evidencia considerable de estudios en humanos de que la radiación de dosis baja da como resultado incrementos extremadamente pequeños en la probabilidad de que el cáncer surja muchos años después, mientras que la exposición a los efectos de factores del estilo de vida como el alcohol, el tabaquismo e incluso la obesidad resulta en riesgos mucho mayores 1. También debe recordarse que los procedimientos de radiación de diagnóstico solo se llevan a cabo cuando existe una necesidad clínica. El beneficio de llevar a cabo una investigación utilizando radiación en dosis bajas puede superar considerablemente cualquier aumento infinitamente pequeño en el riesgo de posible cáncer muchos años después ".

El profesor Derek Hill, profesor de ciencia de imágenes médicas, UCL, dijo:

& # 8220Se sabe desde hace más de un siglo que la exposición a radiaciones como los rayos X puede dañar las células. Estas dosis altas pueden causar daños predecibles, por ejemplo: causar ceguera como resultado de la formación de cataratas, o pueden aumentar el riesgo de cáncer. La pregunta que aborda esta investigación es qué tan dañinas son las dosis bajas de radiación, como las de los modernos escáneres por tomografía computarizada de rayos X, para las células humanas. Quizás sorprendentemente, esta es un área de considerable debate en la comunidad investigadora.

“Muchos de los datos sobre enfermedades graves por radiación provienen de personas que estuvieron expuestas a dosis muy altas de radiación, por ejemplo: personas que trabajaban con radiación antes de que se conocieran sus riesgos, personas expuestas a altas dosis de bombas atómicas y personas involucradas en liberaciones accidentales de radiación, por ejemplo: Chernobyl. Gran parte de la ciencia básica sobre biología de la radiación se ha realizado sobre la radiación de dosis alta utilizada en el tratamiento del cáncer. Y estudiar dosis bajas se complica por el hecho de que las personas están expuestas a una gran cantidad de radiación natural de fondo en dosis bajas todo el tiempo, como la de las rocas y los rayos cósmicos (especialmente durante los viajes en avión).

“Dado que la mayoría de los datos históricos sobre la radiación que causa cáncer proviene de personas expuestas a dosis altas, los científicos tienen que extrapolar estos datos para estimar el riesgo de una dosis más baja. Los científicos han debatido en los últimos años si el riesgo de cáncer de los rayos X tiene una relación & # 8220straight & # 8221 con la dosis, o si la línea es curva. Y si la relación es una línea curva, ¿el riesgo de dosis baja es mayor o menor de lo que se predeciría a partir de una línea recta? Históricamente, se ha pensado normalmente que la extrapolación en línea recta es un enfoque prudente.

“La investigación en este artículo aborda esta cuestión con algo de ciencia básica sobre cultivos celulares. Encuentra una cantidad sorprendentemente alta de daño causado por rayos X de baja energía en comparación con lo que se esperaba anteriormente. Esto podría sugerir que la extrapolación lineal de los efectos del cáncer subestima el verdadero riesgo de cáncer.

“Sin embargo, como afirman los propios autores, los experimentos descritos son de biología básica: no responden directamente a la pregunta de si estas dosis bajas causan más cáncer de lo que se pensaba. Pero los datos sugieren que se necesitan más investigaciones sobre las implicaciones para la salud de la exposición a rayos X a dosis bajas. Esto es particularmente de actualidad, ya que cada vez es más común administrar a los niños tomografías computarizadas de rayos X para ayudar a diagnosticar y planificar sus tratamientos, y es especialmente importante comprender el riesgo de cáncer en los niños que tienen más tiempo para que estos cánceres se desarrollen posteriormente. & # 8220

El profesor Jim Smith, profesor de ciencias ambientales de la Universidad de Portsmouth, dijo:

“Este es un estudio interesante de los efectos del daño en el ADN de la radiación en cultivos de células de mamíferos. Se suma a nuestro conocimiento sobre el daño genético por radiación ionizante y abre vías interesantes para más investigación.

“Pero los autores se equivocan al dar a entender que anteriormente se creía que la radiación de dosis baja no dañaba el ADN. El conocimiento biológico actual, así como la orientación y la legislación sobre protección radiológica, asumen que incluso una radiación de muy baja dosis puede potencialmente causar una mutación genética. Una amplia evidencia epidemiológica muestra que las bajas dosis de radiación en los procedimientos de diagnóstico médico presentan un riesgo mínimo para la salud. Como dice la guía actual, los médicos y radiógrafos deben considerar este bajo riesgo frente al beneficio médico del procedimiento de diagnóstico en particular antes de exponer a los pacientes. No creo que los hallazgos de este estudio deban preocupar a los pacientes que se someten a radiografías de diagnóstico y tomografías computarizadas.

"Estoy de acuerdo con los autores en que traducir los efectos de la radiación en cultivos celulares de laboratorio en efectos en el cuerpo es prematuro".

El profesor Malcolm Sperrin, director del Departamento de Física Médica e Ingeniería Clínica, NHS Trust de los Hospitales de la Universidad de Oxford, dijo:

“Se sabe que la exposición de cualquier célula en replicación a la radiación ionizante presenta un riesgo y esto ha sido una sabiduría aceptada durante muchas décadas. El modelo que se utiliza habitualmente es el modelo lineal sin umbral (LNTM), que nos permite calcular un riesgo en función incluso de las exposiciones más pequeñas. La incidencia del daño inducido por la radiación, como el daño del ADN, es la mayor preocupación, pero sigue siendo un hecho que los efectos secundarios reales de la radiación en los pacientes que se someten a tratamiento o imágenes se controlan bien en el contexto del manejo de cualquier condición que presenten. Algunos investigadores abogan por que la exposición a la radiación en los niveles más bajos se considere segura. El estudio es muy valioso porque puede proporcionar más información sobre la dinámica del daño del ADN ya que, como se señaló correctamente en el artículo, el estudio no es equivalente en humanos y los factores complejos de reparación de tejidos, muerte celular espontánea, posible hormesis y apoptosis pueden difieren de una especie viva y pueden ser aspectos controlables de un estudio posterior ".

El Sr. Jim Thurston, Experto en Protección Médica Radiológica, Instituto de Física e Ingeniería en Medicina, dijo:

¿El comunicado de prensa refleja con precisión la ciencia?

¿Es esta una investigación de buena calidad? ¿Las conclusiones están respaldadas por datos sólidos?

“Sí, parece que sí, aunque no soy biólogo celular. Sin embargo, tal vez podría haber más información dada en el documento sobre las condiciones utilizadas para la irradiación de las células para que yo comente sobre los aspectos de la física de la radiación. Lo que está claro es que se utilizaron rayos gamma de mayor energía de la fuente de cesio-137 y rayos X de menor energía de un escáner de tomografía computarizada para irradiar las células. Esta investigación aún no ha considerado irradiar las células a otras radiaciones ionizantes, como partículas alfa o beta de sustancias radiactivas.

¿Cómo encaja este trabajo con la evidencia existente? ¿Qué han encontrado otros estudios sobre la radiación que se utiliza en los procedimientos habituales de obtención de imágenes médicas?

“Se suma a un número creciente y existente de artículos publicados que muestran una gama de respuestas de células irradiadas a bajas dosis in vitro; algunos de esos artículos anteriores muestran una sensibilidad inesperadamente aumentada en las células de acuerdo con este artículo; otros muestran lo contrario , destacando las grandes incertidumbres en los datos a estas dosis bajas y el trabajo adicional requerido sobre este tema.

¿Los autores han tenido en cuenta los factores de confusión? ¿Existen limitaciones importantes a tener en cuenta? ¿Qué debe suceder a continuación?

“Los autores y el comunicado de prensa han señalado que se trata de un estudio in vitro y que se necesitaría mucho más trabajo para traducir los resultados en predicciones de lo que sucedería in vivo, es decir, en un ser humano expuesto a la radiación. Sin embargo, no han intentado identificar los factores de confusión que podrían explicar sus resultados.

¿Cuáles son las implicaciones en el mundo real? ¿Hay alguna sobreespeculación?

“Como se indicó anteriormente, los autores y el comunicado de prensa son sensiblemente cautelosos al señalar las implicaciones de la investigación.

¿Cuál es la orientación actual en torno a la radiología y las imágenes médicas comunes?

“El marco internacional y nacional de la legislación y la orientación de protección radiológica se basa actualmente en un modelo simple que sugiere que duplicar la dosis de radiación conduce a duplicar el riesgo de mutaciones celulares que conducen al cáncer. Se basa en suposiciones de evidencia de exposiciones a dosis mucho más altas (incluidas las recibidas en Hiroshima y Nagasaki), pero se considera sensato para establecer un marco de requisitos para que los empleadores protejan a su personal, visitantes (incluidos los pacientes) y al público de sus riesgos. trabajar con radiaciones ionizantes. Para los pacientes expuestos a radiación ionizante al someterse a procedimientos de imágenes médicas, es un requisito de la ley que un médico especialista, como un radiólogo consultor, justifique la exposición, es decir, que decida que el beneficio de diagnosticar al paciente (y luego elegir el tratamiento correcto ) supera todos los riesgos del procedimiento, incluida la exposición a la radiación. Es un requisito adicional que la cantidad de radiación utilizada para el procedimiento de imágenes médicas esté optimizada, es decir, que sea la más baja posible, al tiempo que se obtienen imágenes de calidad suficiente que brindan al médico información suficiente para hacer un diagnóstico.

¿Es sorprendente que "dosis bajas de radiación, en el rango superior de los procedimientos de diagnóstico comunes, creen mutaciones a través del ADN insertado de manera incluso más eficiente que las dosis mucho mayores estudiadas anteriormente". ¿Por qué podría estar sucediendo esto?

“Este estudio, como otros, sugiere que en dosis bajas esta relación entre dosis y riesgo es más incierta de lo que implicaría nuestro modelo simple actual. Sin embargo, también debe señalarse que a dosis tan bajas, los riesgos absolutos para las personas de la radiación son muy bajos en comparación con las tasas de incidencia de cáncer en general a lo largo de la vida, y de los riesgos ambientales y de otro tipo (como el tabaquismo, la contaminación, etc.) )

El Dr. Stewart Redman, asesor de seguridad radiológica del Royal College of Radiologists, dijo:

“Ya existe evidencia establecida que muestra que la radiación ionizante, al nivel que se usa en el escaneo hospitalario, puede causar un mayor riesgo de daño al ADN.

“Este parece ser un buen estudio robusto, pero también viene con la advertencia de que es necesario realizar más investigaciones para determinar el impacto en el mundo real, especialmente porque variables como la biología y la edad del paciente, y la frecuencia y ubicación de la exposición a la radiación, deben ser contabilizado.

“Debido a que la exposición a la radiación ionizante se ha relacionado con el daño celular, tanto las imágenes médicas como los tratamientos contra el cáncer que usan rayos X están estrictamente regulados y monitoreados en los hospitales.

“Los médicos tienen la responsabilidad legal y clínica de garantizar que solo se soliciten y utilicen las pruebas o tratamientos radiológicos más adecuados. El riesgo y el beneficio de los procedimientos se sopesan y equilibran cuidadosamente en interés del diagnóstico y la atención del paciente, y los médicos se aseguran de que cualquier dosis de radiación utilizada se mantenga lo más baja posible ".

El señor David Dommett, presidente del Comité Médico de la Sociedad de Protección Radiológica, dijo:

“Estos son hallazgos interesantes de una investigación sobre cómo la radiación ionizante, del tipo que se usa en los procedimientos de diagnóstico médico, afecta el ADN en cultivos celulares en el laboratorio. El artículo reporta resultados sorprendentes sobre los mecanismos de interacción de la radiación con las células. Como dicen los autores, los resultados deben ser confirmados por otros experimentos, incluidos los que utilizan animales de laboratorio. Una mayor comprensión de los mecanismos de la biología de la radiación es importante para avanzar en el conocimiento de los efectos de la radiación. Sin embargo, el sistema actual de protección radiológica asume que incluso pequeñas dosis de radiación, como las recibidas de la radiación de fondo natural o de las imágenes médicas, conllevan algún riesgo, aunque muy pequeño, y el papel no altera esta posición. Se siguen los principios de justificación y optimización para que el riesgo de cualquier dosis de radiación siempre se considere junto con el beneficio para el paciente como parte del proceso de decisión sobre la realización de un procedimiento de imagenología médica y cuál debe ser el procedimiento más adecuado ”.

La radiación ionizante de dosis baja estimula fuertemente la mutagénesis de inserción de una manera dependiente de γH2AX " por Zelensky et al. se publica en PLOS Genetics.


¿Pueden ser buenas para usted pequeñas cantidades de radiación? Es complicado.

La exposición a altos niveles de radiación ionizante es extremadamente perjudicial para la salud humana. Sea testigo de los efectos de la enfermedad aguda por radiación que sufrieron los primeros científicos que estudiaron los elementos radiactivos o los supervivientes de explosiones de bombas atómicas. Sea testigo de los complejos procedimientos a través de los cuales los médicos deben proteger a los pacientes con cáncer de la radioterapia y las complicaciones a largo plazo de los adultos sobrevivientes de cáncer que fueron tratados con tecnología anterior. A la luz de todo esto, está claro que las altas dosis de radiación ionizante son peligrosas.

Pero la ciencia es menos clara cuando se trata de radiación de dosis baja (LDR). La ciencia médica, la industria nuclear y las agencias reguladoras gubernamentales generalmente adoptan un enfoque seguro al considerar la LDR. Sin embargo, en los últimos años, un número cada vez mayor de investigadores (aunque todavía es una minoría) ha cuestionado la suposición de que toda la radiación es mala, y ha comenzado a estudiar si las dosis bajas podrían de hecho ayudar en la reparación genética, prevenir el daño tisular y otros Beneficios.

Haciendo las matemáticas

Los efectos sobre la salud de la radiación de bajo nivel se basan en una evaluación matemática llamada modelo lineal sin umbral. El modelo esencialmente usa matemáticas para extrapolar los efectos de dosis bajas de los efectos observados en dosis altas.

Utilizando datos de poblaciones expuestas a niveles moderados a altos de radiación ionizante, particularmente las de Hiroshima y Nagasaki, Japón, al final de la Segunda Guerra Mundial, los científicos han trazado un gráfico de dosis de radiación frente a diversas enfermedades.

Como era de esperar, la tendencia muestra que el riesgo de cáncer aumenta en proporción a la dosis de radiación. En el modelo lineal sin umbral, la línea se extrapola hacia atrás para generar riesgos teóricos para aquellos expuestos a dosis mucho más bajas de radiación.

En otras palabras, el modelo asume que si mucha radiación causa mucho cáncer y una cantidad media de radiación causa algo de cáncer, entonces LDR debe causar un poco de cáncer. O dicho de otra manera, no existe un umbral por debajo del cual el riesgo de desarrollar cáncer no aumente en absoluto.

Esta suposición ha estado vigente durante décadas, por varias razones. Los toxicólogos se han centrado principalmente en los efectos de dosis altas, escribe Edward Calabrese, porque eran los más claramente dañinos. El estudio de los efectos sutiles de la radiación en dosis bajas habría requerido estudios mucho más amplios y rigurosos que eran menos necesarios para proteger la salud pública.

Evidencia de Hormesis

Sin embargo, la evidencia que ha ido apareciendo desde la era nuclear sugiere que el LDR podría beneficiar la salud humana. En otras palabras, no solo existe un umbral para la exposición a la radiación (un límite por debajo del cual la radiación no debería ser dañina), sino que, a ciertos niveles bajos, la radiación ionizante puede hacer más bien a sus células que a dañarlas. La idea de que una dosis baja de algo malo puede tener buenos efectos se llama hormesis.

Otros de los llamados efectos horméticos en humanos están bien documentados. En niveles bajos y en determinadas circunstancias, los factores de estrés físico como el ejercicio, el resfriado, las toxinas y el ayuno aportan beneficios para la salud. Estos parecen funcionar al sobreactivar ligeramente la maquinaria de reparación del cuerpo, en relación con un pequeño estrés, con resultados netos positivos.

La investigación sobre la hormesis por radiación, específicamente, tiene una larga historia. Una revisión de estudios publicados antes de 1940 encontró evidencia de hormesis por radiación en un número sorprendente de especies de plantas, hongos, protozoos, algas e insectos. En las personas, durante la primera mitad del siglo XX, el LDR se usó para tratar la neumonía y algunas otras afecciones médicas. La práctica cesó cuando tanto el público como los profesionales médicos se volvieron más cautelosos sobre los posibles efectos a largo plazo de la radiación, especialmente el cáncer.

Imagen de Olivier Le Moal / Shutterstock

La investigación actual

Pero desde el cambio de siglo, los investigadores han estado reexaminando la hormesis por radiación, aplicando el tratamiento LDR en varios escenarios de enfermedades en animales de laboratorio.

Varios estudios en ratones han encontrado que la exposición a dosis bajas de radiación protege contra los efectos de la exposición posterior a dosis letales medias de rayos X, minimizando el daño y la mortalidad del ADN.

Se ha observado un efecto similar cuando la radiación se recibe en el útero. La exposición de ratones preñados a la “radiación de Chernobyl” (dosis y tipos de radiación encontrados por la mayor parte de los seres humanos que viven cerca del lugar del accidente nuclear de 1986) no dañó a los ratones recién nacidos. Y los investigadores encontraron que las dosis posteriores de radiación dañaron menos la salud del ADN de los ratones y los niveles de glóbulos blancos que se observaron en los ratones no tratados.

En los últimos años, LDR se ha mostrado prometedor para combatir las complicaciones de la diabetes. Los estudios han encontrado que las ratas diabéticas muestran una cicatrización de heridas más rápida cuando se les administran dosis bajas de radiación. Y otros experimentos con roedores han descubierto que la radiación en dosis muy bajas puede prevenir el daño renal, una de las complicaciones a largo plazo más comunes de la diabetes.

Estudios como estos sugieren que el modelo lineal sin umbral puede estar equivocado, que pueden existir dosis, por encima de la radiación de fondo normal y por debajo del umbral de efectos dañinos, que en realidad pueden proporcionar beneficios para la salud.

Por qué la radiación podría ser buena

Normalmente, recibimos una pequeña cantidad de radiación de fondo del espacio y de la Tierra misma. Los mecanismos normales de reparación celular han evolucionado para compensar esto. Los sistemas de enzimas celulares reparan las membranas dañadas y el ADN mutado.

LDR implica un nivel de exposición ligeramente por encima del fondo normal. Los investigadores teorizan que LDR podría lograr sus beneficios amplificando los mecanismos incorporados de las células para la autorreparación. El resultado, al parecer, son defensas que superan la amenaza, dejando a los organismos más protegidos contra diversas enfermedades que si no hubieran recibido radioterapia.

El tema de la hormesis por radiación es especialmente relevante dado el debate en curso entre los profesionales médicos sobre si la radiación X de nivel bajo a medio de las tomografías computarizadas es perjudicial para los pacientes. Pero sigue siendo controvertido.

Es más, es un tema complicado. La dosis óptima de radiación para cualquier persona probablemente depende de una plétora de factores que incluyen la genética, la edad e incluso el estilo de vida de una persona. E incluso para la misma persona, la dosis óptima de LDR puede diferir para una condición de salud frente a otra.

Eso hace que la radiación sea un tema médico complicado y puede explicar por qué a menudo no se discuten más ampliamente sus posibles ventajas. Sin embargo, en la literatura científica, los estudios relacionados con la hormesis por radiación han aumentado constantemente en número durante las últimas tres décadas.

Datos de Medline Trend. Gráfico del personal de Discover

Radiación en Medicina

Algunos investigadores han comenzado a intentar examinar los efectos de la radiación de bajo nivel en las poblaciones humanas. Un estudio reciente, por ejemplo, encontró que la incidencia de cáncer de pulmón es significativamente menor en los estados de EE. UU. Donde se realizaron pruebas nucleares o donde se extrajo uranio.

Sin embargo, la comunidad médica en general sigue sin estar convencida. Una revisión de 2006 de la Academia Nacional de Ciencias consideró una amplia gama de estudios, pero concluyó que la evidencia de la hormesis por radiación en humanos era demasiado débil para probar su existencia. Señaló que, aunque en algunos estudios se informaron los beneficios de LDR, las desventajas no se tomaron en cuenta por completo: cosas como mutaciones genéticas, muerte celular o cáncer muchos años después.

Por ejemplo, en experimentos con dosis bajas de radiación administradas a perros durante el transcurso de sus vidas, aunque los perros mostraron una mayor reparación del ADN y proliferación celular, también tuvieron tasas más altas de leucemia. “No está claro si tales eventos competitivos resultarían en una ganancia neta, una pérdida neta o ningún cambio en el estado de salud”, escriben los autores.

Hay un largo camino por recorrer en la investigación sobre los niveles bajos de radiación antes de comprender sus riesgos y beneficios. Los próximos pasos probablemente involucren más estudios sobre cómo los mamíferos, como perros, cerdos o posiblemente primates no humanos, responden a diferentes cantidades de LDR durante la vida fetal y en diferentes edades, y luego probar su capacidad para resistir la aparición de enfermedades en comparación. con animales que no recibieron LDR.

Las respuestas, cuando lleguen, podrían revelar algunas cosas importantes sobre el desarrollo de enfermedades como el cáncer y cómo los mecanismos de reparación de nuestro cuerpo las combaten.


Tratamiento de COVID-19 con radioterapia

Hace mucho tiempo, hace aproximadamente 100 años, en un lugar lejano, había pocos (si es que había alguno) tratamientos efectivos para la neumonía. Un tratamiento que pareció ayudar fue apuntar a los pulmones con radiación de dosis baja. ¿Se podría detener el ataque de COVID-19 a los pulmones de manera similar? Actualmente se están realizando varios estudios pequeños para averiguarlo.

Considere primero, un ensayo de Fase I / II que se está llevando a cabo en Emory [1]. Permítame recordarle que estos ensayos están destinados a analizar la seguridad, no la eficacia. Los investigadores identificaron nueve posibles candidatos, pero para darle una idea de cuán críticamente enfermos estaban estos pacientes, cuatro murieron antes de que se pudiera iniciar el tratamiento. Todos los pacientes recibieron COVID-19 en base a hisopos nasofaríngeos, ninguno recibió ningún otro tratamiento farmacológico dirigido por COVID el día anterior o durante los tres días posteriores al tratamiento, y todos se estaban deteriorando clínicamente. Cinco pacientes fueron sometidos a irradiación pulmonar de dosis baja. Todos eran ancianos, con comorbilidades importantes, que requerían oxígeno suplementario, todos demostraban cambios en su mentalidad, cuatro eran afroamericanos y uno caucásico. Ciertamente no se trata de una muestra aleatoria, sino de un grupo que recibe un tratamiento de "granizo". Cada paciente recibió 1,5 Gy de radiación.

La dosis de radiación se mide con mayor frecuencia en rads, Gy o Gray, llamado así por el científico Louis Gray. Los grises son cien rads, por lo que en este estudio, cada paciente absorbió 150 rads. 1,5 Gy no es una "dosis de diagnóstico" de radiación, es terapéutico; piense en la radioterapia para el cáncer. En el mundo de la radioterapia, donde el tratamiento del cáncer puede implicar 60 Gy, 1,5 Gy es una "dosis baja", pero el uso de ese término puede no ser apropiado en todos los entornos. A modo de comparación, esto equivale a unas 1500 radiografías de tórax.

De la cohorte, cuatro sobrevivieron, con una rápida mejora en el estado mental y en los biomarcadores inflamatorios. En tres de los casos, se observó una mejora significativa dentro de las 24 horas.

El segundo estudio fue un estudio controlado emparejado, nuevamente de Emory [2]. Los criterios de inclusión no cambiaron, al igual que el tratamiento, pero en este caso, se identificaron diez controles emparejados de los participantes en otro estudio de resultado de COVID-19. Los grupos estaban razonablemente emparejados, todos requerían oxígeno, con múltiples comorbilidades. Se diferenciaron por ser más jóvenes que los participantes de la Fase I, con una edad promedio de alrededor de 75 años en lugar de finales de los 80, y no hubo cambios significativos en el estado mental, un signo indirecto de sepsis, en ninguno de los grupos en comparación con los participantes del estudio anterior. . Como en el primer estudio, estos pacientes estaban gravemente enfermos, y tres de los trece reclutados abandonaron antes de la radiación debido a la muerte o la necesidad de intubación.

Todo el grupo de tratamiento recibió radiación, pero aproximadamente la mitad de los casos recibieron terapia adicional, incluidos esteroides y remdesivir. El grupo de control también fue un lío terapéutico, algunos recibieron esteroides, remdesivir, azitromicina o hidroxicloroquina.

Los pacientes que recibieron radioterapia mostraron "una mediana de tiempo hasta la mejoría clínica" de 3 días frente a 12 días en el control. Si bien los autores presentan valores p asociados, dado el pequeño tamaño del estudio, son más decorativos que informativos. La radioterapia acortó la estancia hospitalaria sin ningún efecto sobre la mortalidad, al igual que los resultados iniciales con remdesivir. Los investigadores concluyeron que la evidencia justifica una mayor investigación.

El mecanismo de accion

La radioterapia se remonta a principios del siglo XX. Se utilizó por primera vez como tratamiento complementario para los casos de neumonía que no se habían resuelto y, en una pequeña serie de cinco pacientes, pareció beneficioso. La razón subyacente por la que funcionó esta medida práctica se atribuyó a los cambios metabólicos celulares y, en al menos un artículo, a las alteraciones en las características "vibratorias" que condujeron a la ruptura de las células y su posterior eliminación. Durante las siguientes décadas, hubo informes continuos de series de casos que mostraban la utilidad de la “radiación de dosis baja” para mitigar las respuestas inflamatorias en los pulmones y otros tejidos. Si bien no son los ensayos controlados aleatorios de hoy, hubo una "señal" constante de que la radiación podría reducir la mortalidad por neumonía, y de manera relativamente rápida. Con el advenimiento de una terapia antimicrobiana mucho más exitosa, la radioterapia de dosis baja quedó en el polvoriento almacén de revistas que no se abrieron. Volvió a la atención terapéutica a través del trabajo de Edward Calabrese, un toxicólogo, en 2013 [3]. El Dr. Calabrese es mejor conocido por su trabajo sobre la relación dosis-respuesta hormética-bifásica donde una dosis baja de un agente, en este caso, radiación, puede resultar beneficiosa mientras que dosis mayores tienen el efecto opuesto.

El mecanismo de acción subyacente parece ser mitigar la respuesta inflamatoria, prevenir o abortar la espiral clínica descendente de la tormenta de citocinas en lugar de algún efecto directo sobre COVID-19 (ver ilustración [4]). Diversos estudios han demostrado que la radiación de dosis baja tiene un impacto en los macrófagos, células que participan en nuestra respuesta inflamatoria. El efecto neto es regular a la baja la respuesta inflamatoria. Siguiendo el patrón hermético-bifásico, las dosis más altas de radiación aumentan la inflamación, especialmente la actividad bactericida, que es relevante en el tratamiento de la neumonía.

¿A dónde vamos desde aquí?

Si la terapia resulta útil en estudios más amplios, la radioterapia tendrá una función de apoyo más que curativa. Debido a que el mecanismo de acción probable implica una respuesta inflamatoria fuera de control, solo está "indicado" para ese subconjunto de pacientes. Este subgrupo con frecuencia pasa a una mortalidad significativa, por lo que bien puede salvar vidas, más como el beneficio de la dexametasona que el remdesivir.

La dosis adecuada de radiación sigue siendo problemática.Si bien los estudios informados utilizan una dosis de radiación de 1,5 Gy, gran parte de la bibliografía recomienda una dosis más baja en el rango de 0,2 a 0,5 Gy debido a preocupaciones de "efectos inaceptables o adversos a largo plazo de la RT". Las consecuencias a largo plazo de las radiaciones pueden resultar difíciles de desenredar de las consecuencias a largo plazo de la tormenta de citocinas en los pulmones, un problema que solo estamos considerando en aquellos pacientes que sobrevivieron al soporte ventilatorio en el tratamiento de COVID-19.

[1] Radiación de baja dosis en todo el pulmón para la neumonía COVID-19: Análisis intermedio planificado para el día 7 de un ensayo clínico en curso medRxiv DOI: 10.1101 / 2020.06.03.20116988

[2] Radiación de baja dosis en todo el pulmón para la neumonía COVID-19 medRxiv DOI: 10.1101 / 2020.07.11.20147793

[3] ¿Cómo se utilizó históricamente la radioterapia para tratar la neumonía: podría ser útil hoy en día? Revista de Yale de Biología y Medicina PMID 24348219


Reducción de la dosis de radiación del paciente

La dosis de radiación de un estudio de imágenes se puede reducir mediante 3 métodos. Primero, uno puede decidir no realizar el estudio en absoluto. Dicha decisión debe basarse en la comprensión adecuada de las indicaciones del estudio, la revisión de cualquier imagen previa que ya haya respondido razonablemente a una pregunta clínica y una evaluación de cualquier consideración especial del paciente que aumente o disminuya el riesgo. En segundo lugar, se puede seleccionar un estudio alternativo que no utilice radiación ionizante. En tercer lugar, se puede utilizar menos radiación para crear las imágenes.

Es imperativo que todas las pruebas de imagen, en particular aquellas que pueden dañar al paciente, se realicen solo cuando estén indicadas. Aunque el riesgo absoluto de radiación de cualquier estudio de imágenes médicas individual es pequeño, estos riesgos podrían ser clínicamente relevantes en comparación con los beneficios que son muy bajos o no establecidos. Por ejemplo, no se ha definido el beneficio del cribado por TC de cuerpo entero en individuos asintomáticos. El riesgo de radiación de estos estudios (y los posibles estudios de seguimiento generados por el cribado inicial) puede ser clínicamente relevante si se compara con el beneficio incierto, especialmente si se tienen en cuenta los riesgos adicionales de resultados falsos positivos y sobrediagnóstico. El uso de criterios de idoneidad publicados para diversas afecciones del paciente (tal vez como apoyo a la decisión clínica integrado en los sistemas de pedidos electrónicos) puede ser útil en esta evaluación de riesgo-beneficio. 18 En un estudio reciente, el 26% de los estudios de TC y resonancia magnética (RM) de pacientes ambulatorios en un solo centro médico académico no se consideraron apropiados sobre la base de criterios de idoneidad basados ​​en la evidencia. 19 De estos estudios, el 24% tuvo resultados positivos, en comparación con el 58% de los estudios considerados apropiados. Se debe consultar a un radiólogo si existe duda sobre el estudio de imagen más adecuado.

La revisión del historial de imágenes es esencial cuando se considera un estudio de imágenes para cualquier paciente porque a veces puede obviar la necesidad de imágenes adicionales o permitir un examen actual más enfocado y con dosis más bajas. La revisión del historial de imágenes también debe revelar altas exposiciones acumuladas a la radiación, que pueden alterar las decisiones de imagen en el futuro. En un estudio reciente, 20 muchos pacientes con afecciones crónicas y recurrentes como el cólico renal tuvieron dosis efectivas totales de más de 50 mSv de imágenes en un período de 3 años.

Se ameritan aún más dudas en el uso de dosis moderadamente altas de radiación en pacientes embarazadas o más jóvenes, en mujeres sometidas a TC de tórax, en pacientes que tienen un índice de masa corporal (IMC) alto o en aquellas que se someten a TC multifásica. Por el contrario, dado el período de retraso típico de 1 a 2 décadas o más 7 entre la exposición a la radiación y el diagnóstico de cáncer, la dosis de radiación puede no ser motivo de preocupación en algunos pacientes muy enfermos o muy ancianos.

Una discusión completa de la exposición a la radiación durante el embarazo está más allá del alcance de esta revisión, pero los efectos biológicos potenciales de la radiación en el útero incluyen cáncer infantil, muerte prenatal, restricción del crecimiento intrauterino, tamaño pequeño de la cabeza, retraso mental y malformaciones de órganos. 21 Los exámenes por imágenes de la cabeza, el cuello, el tórax y las extremidades periféricas de la madre se pueden realizar con riesgos insignificantes para el embrión. Aunque el riesgo absoluto para el embrión de los estudios de imagen del abdomen y la pelvis maternos es pequeño, estos estudios deben evitarse a menos que no haya otra opción disponible.

Los pacientes más jóvenes tienen un riesgo sustancialmente mayor de recibir radiación porque les quedan más años de vida durante los cuales podría desarrollarse un cáncer inducido por radiación. Por ejemplo, Smith-Bindman et al 2 estiman que, en comparación con un paciente de 40 años, el riesgo de cáncer de una prueba de imagen por radiación se duplica para un paciente de 20 años y un 50% menor para un paciente de 60 años. Esta revisión no analizará a los pacientes pediátricos, pero los niños muy pequeños tienen un riesgo adicional porque también son inherentemente más radiosensibles, 1 quizás de 3 a 4 veces más sensibles que los adultos. 5

El riesgo proyectado para las mujeres que se someten a estudios que exponen el tórax es mayor que en los hombres debido al riesgo adicional de cáncer de mama y a los altos coeficientes de riesgo de cáncer de pulmón. 3 Por ejemplo, Smith-Bindman et al 2 estiman que 1 de cada 270 mujeres que se someten a una angiografía coronaria por TC a la edad de 40 años desarrollará cáncer a partir de esa exploración, en comparación con 1 de cada 600 hombres.

Los pacientes con un IMC alto a menudo recibirán una mayor dosis de radiación. A medida que aumenta el grosor del área de la que se obtienen las imágenes, se necesita una mayor penetración de los rayos X para crear imágenes aceptables, lo que aumenta la dosis de radiación. La dosis de radiación efectiva de los exámenes radiográficos y fluoroscópicos para pacientes con un IMC alto puede ser mucho mayor. 22,23 Para los pacientes sometidos a TC, un IMC alto a menudo limita las técnicas de reducción de la dosis de radiación que se pueden utilizar. Si los pacientes con un IMC alto se escanean con la misma técnica que los pacientes con un IMC más bajo, la cantidad de radiación incidente será subóptima y las imágenes resultantes típicamente aparecerán granulosas o & # x0201c ruidosas & # x0201d Incluso si la radiación incidente aumenta. , el ruido de la imagen aún puede comprometer la calidad del escaneo en pacientes con un IMC muy alto. Muchas técnicas para reducir la dosis de radiación en la TC dan como resultado un mayor ruido de imagen. En pacientes con un IMC bajo o medio, estas técnicas a menudo se pueden utilizar sin afectar sustancialmente la calidad de la imagen, pero este no suele ser el caso en pacientes con un IMC alto cuyos estudios ya son más ruidosos. Desafortunadamente, los pacientes con un IMC alto no suelen ser buenos candidatos para la ecografía. La imagen por resonancia magnética (IRM) es una posibilidad, pero los pacientes con un IMC muy alto pueden requerir una resonancia magnética abierta que a menudo tiene una calidad de imagen menor. Tenga en cuenta que un IMC alto no afecta sustancialmente la dosis de radiación para los estudios de medicina nuclear. 24

En la TC multifásica, el mismo órgano se explora varias veces en diferentes fases de mejora del contraste. Por ejemplo, en una tomografía computarizada multifásica del hígado, el hígado se puede escanear hasta 4 veces. En comparación con una TC estándar, una TC hepática multifásica podría mejorar la detección y caracterización de las lesiones hepáticas. Sin embargo, en el estudio de Smith-Bindman et al2, la dosis de radiación de los estudios de TC multifásica fue casi 4 veces mayor que la de los estudios de TC de fase única. Las imágenes por resonancia magnética a menudo pueden sustituir los estudios multifásicos, con una precisión diagnóstica comparable, si no mayor. 25,26 El radiólogo es un buen recurso para las preguntas sobre cuándo la resonancia magnética podría ser sustituida por la tomografía computarizada.

Los médicos remitentes pueden contribuir a garantizar que la dosis de radiación se reduzca al mínimo para todos sus pacientes al considerar la reducción de la dosis de radiación al elegir dónde derivar a sus pacientes para la obtención de imágenes. Smith-Bindman et al 2 encontraron una variación media de 13 veces dentro y entre instituciones entre las dosis más alta y más baja para estudios específicos de TC. Es difícil para los médicos remitentes determinar qué instalaciones de radiología operan en el extremo inferior del espectro de dosis de radiación. Es importante preguntar si la instalación está acreditada para TC por el Colegio Americano de Radiología porque las instalaciones acreditadas deben someterse a evaluaciones periódicas de la dosis de radiación 27 y es más probable que hayan considerado modificaciones del protocolo para reducir la dosis. Otro factor importante a considerar es si la instalación utiliza la técnica de reconstrucción iterativa estadística adaptativa (ASIR) 28 para permitir la TC de dosis baja. Esta nueva técnica de reconstrucción de imágenes crea imágenes menos ruidosas, lo que permite reducir sustancialmente la dosis de radiación para una amplia gama de estudios de TC. Estas técnicas de reducción de dosis pueden reducir sustancialmente el riesgo de radiación. Por ejemplo, se estima que una mujer de 40 años que se somete a una angiografía coronaria por TC tiene una probabilidad de 1 en 270 de desarrollar cáncer a una dosis de radiación de aproximadamente 20 mSv 2 usando ASIR (junto con otras técnicas de reducción de dosis), el mismo el examen se podría realizar con una dosis de menos de 1 mSv. 29 Actualmente, solo algunas instalaciones han invertido en ASIR y otras tecnologías de reducción de dosis, pero el incentivo para esa inversión aumenta cuando los médicos remitentes tienen esto en cuenta en sus patrones de remisión.


Los efectos de la radiación de dosis baja

En 1990, la Revista Internacional de Biología Radiológica publicó un artículo de M. Mine y su equipo de investigadores japoneses titulado "Efecto aparentemente beneficioso de dosis bajas a intermedias de radiación de la bomba atómica en la vida humana". † El equipo de Mine obtuvo datos de el “Manual de salud” que los sobrevivientes de la bomba atómica debían conservar, registrando cada cambio de salud. Examinaron los datos de más de 80.000 sujetos cuyas ubicaciones podían identificarse en el momento de las explosiones y determinaron la correlación entre el riesgo relativo de muerte y la dosis de radiación recibida.

El estudio indicó todo lo contrario de lo esperado. Los supervivientes más sanos fueron los que recibieron aproximadamente 10.000 mrem (milirems) de radiación en muy poco tiempo, un segundo o menos. (Consulte el artículo principal, & # 8220Fukushima: ¿Qué tan peligrosa es la radiación? & # 8221 para una discusión sobre las mediciones de dosis de radiación). tasa de dosis más alta de radiación en la zona de exclusión adyacente al complejo de Fukushima, que ha estado en las noticias debido a las emisiones radiactivas que se produjeron allí como resultado del terremoto de 9.0 y el tsunami resultante. los Monto de radiación recibida por los supervivientes más sanos es aproximadamente igual a 105 años de radiación a la que uno podría estar expuesto ahora en Tokio a la tasa actual de 0,109 microsieverts por hora, lo que está provocando que los extranjeros regresen a casa donde los niveles de radiación están en muchos casos, irónicamente , mucho más alto que Tokio.

Los datos de los míos, trazados en la Figura 1 para los hombres, muestran que hasta 75.000 mrem, una cantidad enorme en comparación incluso con lo que han recibido los trabajadores nucleares en Japón, dieron como resultado una esperanza de vida más larga que la de sus pares no expuestos. El gráfico muestra los riesgo relativo - las personas expuestas que realmente murieron en comparación con las muertes en una cohorte similar no expuesta, en función de la dosis de radiación. (La dosis mostrada fue solo de la explosión y no incluyó la lluvia radiactiva posterior ni el aumento de la radiación de fondo, factores que indicarían un beneficio aún mayor para los expuestos en comparación con los no expuestos).

El aumento masivo de la mortalidad por cáncer predicho por la teoría lineal sin umbral (LNT), la teoría en la que se basa el gobierno de los EE. UU. Para determinar el peligro que representa la exposición a la radiación, de 20 a 30 años después de la exposición, claramente no era válida. Uno esperaría que los reguladores gubernamentales y la industria de protección contra la radiación se alegraran mucho con los resultados de este éxito de taquilla epidemiológico. Ese no fue el caso. El estudio no cambió nada en el tratamiento oficial de los riesgos de la radiación, incluso en Japón, donde la longevidad de las víctimas de las explosiones es de conocimiento común.

Hormesis
En 1980, sin que la mayoría de la comunidad científica lo notara, T.D. Luckey, entonces presidente del departamento de bioquímica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Missouri, publicó un libro titulado Hormesis con radiación ionizante. Documentó unos miles de experimentos en los que se observó que los hongos y otras formas de vida inferiores prosperaron con dosis de radiación que excedían sus exposiciones de fondo normales. (La radiación de fondo es omnipresente: en los alimentos que comemos, el suelo, los edificios e incluso nuestra propia sangre). Un segundo libro, en 1991, Hormesis por radiación, examinó cientos de estudios sobre el hombre y los animales que muestran que los niveles bajos de radiación son beneficiosos para la salud, la longevidad y la reproducción.

¿Cómo un agente peligroso conocido como la radiación ionizante produce beneficios para la salud? En los términos más simples: un nivel bajo de cualquier fuerza estresante tiende a activar las defensas del cuerpo. Esto es cierto para la mayoría de los medicamentos, si no para todos. Una tableta de aspirina no reduce directamente el dolor de cabeza o el dolor de la artritis, estimula al cuerpo a crear supresores para prostaglandinas que transmiten dolor al cerebro. De manera similar, las vacunas no previenen directamente la enfermedad, sino que estimulan al sistema inmunológico a prepararse para la batalla con el fin de superar una enfermedad. Fisiológicamente, la radiación aumenta la producción de linfocitos, mejora el número de sistema inmunológico. células T auxiliares mientras inhibe el células T supresorasy aumenta la actividad del proteína p53. (Consulte a su amable profesor de bioquímica para obtener respuestas a sus preguntas sobre la última oración).

La investigación de Luckey y Mine generó un interés mundial en la radiación. hormesis, un término que Luckey popularizó aunque había sido utilizado anteriormente por investigadores no relacionados con la radiación en 1946. La Sociedad Internacional de Respuesta a la Dosis se formó en la Universidad de Massachusetts-Amherst como un vehículo para proporcionar un foro para la investigación tanto de la radiación como de muchas sustancias químicas. agentes que exhiben el efecto hormonal: el fenómeno de que muchos agentes son tóxicos en grandes cantidades pero son beneficiosos o terapéuticos en dosis más pequeñas. Nuestros cuerpos requieren vitaminas y oligoelementos como el arsénico y el selenio que son venenosos en grandes cantidades. La sal exhibe efectos similares: es necesaria para la vida en pequeñas cantidades, pero es mortal en grandes cantidades. Incluso demasiada agua puede causar coma o la muerte por una condición conocida como hiponatremia.

Ciertamente, ya conocíamos los efectos sobre la salud de otra forma de radiación: la luz solar. Cantidades moderadas de luz solar hacen que la piel produzca vitamina D, sin la cual nuestra salud sufre y desarrollamos una palidez carcelaria. Por encima de nuestra exposición óptima, sufrimos quemaduras progresivamente dolorosas y, como sabemos por las víctimas apiladas en el suelo del desierto en las películas de vaqueros, la muerte. Dado que la luz solar, en particular el contenido ultravioleta, es lo más cercano en el espectro electromagnético a los rayos X, que a su vez se superponen con los rayos gamma de la actividad nuclear, sería sorprendente que la naturaleza no tratara la radiación ionizante de manera similar.

Probar
La revisión posterior de los trabajos de investigación, esta vez analizando los efectos beneficiosos en los sujetos de prueba (en su mayoría ratones), mostró que la tasa de crecimiento de los ratones era más alta cuando estaban expuestos a 100.000 mrem de rayos X por día. Los ratones expuestos a dosis bajas de rayos gamma o rayos X (y algunos no tan bajos) tuvieron menos mortalidad por leucemia y tasas más bajas de cáncer de pituitario y de pulmón. El ochenta por ciento de los ratones que fueron expuestos a 50.000 mrem estaban vivos 30 días después de una segunda exposición de 740.000 mrem, mientras que sólo el ocho por ciento de los que no recibieron la dosis “inoculadora” sobrevivieron al mes.

Pero observar más de cerca los datos sobre la exposición a radiación de bajo nivel en humanos fue realmente revelador. De manera constante, los trabajadores de plantas nucleares y combustibles tienen menos cáncer y mejor salud que la población en general, y no estamos hablando de una reducción simbólica. En el Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Oakridge, Tennessee, donde se ha llevado a cabo una investigación nuclear para el gobierno de los Estados Unidos desde el Proyecto Manhattan de la era de la Segunda Guerra Mundial, los datos de 200.000 años-hombre de trabajo entre 1950 y 1963 mostraron una reducción en la mortalidad de las 992 muertes previstas. por la Oficina de Estadísticas Vitales de EE. UU., a 692 muertes reales. En Los Alamos, los trabajadores expuestos a 100 mrem de radiación tenían solo el 58 por ciento de la mortalidad por cáncer esperada en la población general. Y en la planta de armas de Rocky Flats en Colorado, 7.112 trabajadores de plutonio empleados entre 1952 y 1979 tenían solo el 64 por ciento de las muertes esperadas de la población en general.

Trabajadores de astilleros
En 1980, se otorgó un contrato del Departamento de Energía al Departamento de Epidemiología de la Universidad Johns Hopkins para examinar el "Efecto sobre la salud de la radiación de bajo nivel en los trabajadores de los astilleros". Se esperaba que el estudio mostrara un aumento en la mortalidad por cáncer en aquellos empleados que trabajaban en buques nucleares en comparación con los compañeros de trabajo asignados a buques no nucleares. Aquí no hay posibilidad de un estudio sesgado como resultado de los "efectos de los trabajadores sanos", donde se prefieren los trabajadores más sanos a los menos sanos, ya que fueron contratados al azar en la misma línea de empleo.

El grupo inicial de examinados consistió en 700.000 trabajadores, incluidos 104.000 trabajadores nucleares en dos astilleros privados y seis gubernamentales. Para asegurar cohortes comparables, la lista se redujo a 72,356 sujetos. Los trabajadores se dividieron en tres categorías:

• Los trabajadores no nucleares (“Ninguno” en la Figura 2), compuestos por 33,352 empleados, se utilizaron como controles.

• Aquellos que tuvieron exposiciones acumuladas de menos de 500 mrem, a quienes nos referiremos como los “Mínimos”, totalizaron 10,462 trabajadores.

• Los 28,542 trabajadores que excedieron el punto de referencia de 500 mrem son designados como "Máximos".

Veamos algo de perspectiva aquí. Las encuestas de opinión nacionales que se utilizan para influir en las políticas públicas a menudo se basan en 1.000 "votantes probables". Estas encuestas atraen la atención de los medios de comunicación. Este estudio se basa en 72.000 individuos elegidos porque tenían atributos comunes con otros en el estudio. La selección fue científica, no aleatoria como en la mayoría de las encuestas de opinión.

Esta investigación, conocida por los profesionales de la protección radiológica como "el estudio más grande que nunca se realizó", se llama así debido a los muchos años que no se publicó después de su finalización. ¿Por qué? El gobierno había encargado una investigación para mostrar cómo la radiación de bajo nivel causaba cáncer, pero los datos mostraron todo lo contrario. (Las agencias gubernamentales de EE. UU. Tienen una política de protección radiológica basada enteramente en la teoría LNT). ¿Qué va a hacer un investigador? Él duda y pospone la publicación, con la esperanza de que nadie recuerde que se realizó el estudio. Pero algunas personas lo recordaron.

La estadística que se queda en la mente de casi todos los que han estudiado el informe se muestra en los gráficos de barras de la Figura 2. Para las muertes por todas las causas, los Nones registraron exactamente lo que deberían tener: la misma mortalidad que la población general. (Este factor da crédito a la metodología de la investigación). Los Low tenían el 81 por ciento de su mortalidad esperada. Increíblemente, los Highs tenían solo el 76 por ciento de sus tasas de mortalidad esperadas.Recuerde, las tres cohortes se mezclaron en las mismas líneas de empleo, pero algunos tuvieron la suerte de ser llamados a trabajar en barcos nucleares.

Radiación y cáncer de mama
Publicado en el Revista de Medicina de Nueva Inglaterra en 1989, una investigación de A.B. Miller y colaboradores registraron las dosis recibidas por 37.710 mujeres canadienses que fueron irradiadas en el curso de exámenes fluoroscópicos repetidos de los senos entre 1930 y 1952. En el caso de la cohorte de Nueva Escocia, los exámenes se realizaron frente a la fuente de rayos X, lo que resultó en una dosis aproximadamente 25 veces mayor que la de los que estaban de espaldas. Con dosis acumuladas de cientos de miles de milirems, su tasa de cáncer siguió las predicciones de la LNT.

Pero aquellos que recibieron dosis acumuladas de 10,000 a 30,000 mrem vieron caer su riesgo relativo de muerte por cáncer de mama hasta un 66 por ciento del de una mujer no expuesta de antecedentes similares. La Figura 3 presenta los datos que hicieron que Myron Polycove, M.D. ‡ comentara:

La disminución de la tasa de riesgo de cáncer de mama producida por dosis bajas de radiación de bajo nivel se rechazó un priori mediante la elección de modelos matemáticos que extrapolan la relación dosis-riesgo de exposiciones a dosis altas a exposiciones a dosis bajas.

En caso de que te lo hayas perdido, aquí se está refiriendo a la falacia de LNT. El Dr. Polycove continúa:

Teóricamente se prevén novecientas muertes en exceso por cáncer a partir de la exposición de un millón de mujeres a 0,15 Gy [15 000 mrem]. Sin embargo, los datos cuantificados de dosis bajas predicen con límites de confianza superiores al 99% que en lugar de causar 900 muertes, una dosis de 0,15 Gy evitaría 10,000 muertes en esos millones de mujeres.

Nadie, ninguna agencia gubernamental, ninguna sociedad académica, ninguna organización contra el cáncer, discute con estas cifras. Las cifras simplemente se ignoran, ya que no pasan la prueba políticamente correcta de que toda la radiación es peligrosa y eso solo se necesita un rayo gamma para causar cáncer.

Uno debe preguntarse con el corazón roto cuántos de nuestros amigos y parientes que sucumbieron al cáncer de mama podrían haberse salvado con la aplicación indolora, casi gratuita y en solo un minuto de radiación de dosis baja como una simple medida preventiva. .

Aguanta la respiración, el radón está a tu alrededor
Nos presentaron al profesor Bernie Cohen en el artículo de portada, donde señaló una cantidad desmesurada de noticias sobre radiación que no causaron muertes y muchos menos artículos sobre accidentes automovilísticos que causaron cientos de miles de muertes. Además de tener experiencia en física nuclear, es reconocido como un maestro del "análisis de riesgos". Dirigió un proyecto de la Universidad de Pittsburgh que se esperaba que documentara los peligros del radón en el aumento de los riesgos de cáncer de pulmón. Poco después de que se acumularan sus primeros datos, descubrió que sus resultados eran diametralmente opuestos a las predicciones del LNT. (Fue entonces cuando apagó la energía de su sistema personal de reducción de radón de $ 1,200).

Su investigación inicial de cinco años abarcó 1.729 condados, que comprenden alrededor del 90 por ciento de los Estados Unidos. Consideró datos de radón de la EPA y agencias estatales, y 272,000 mediciones de investigadores de Pitt. La investigación encontró que en lugar de un aumento del cáncer con una mayor presencia de radón, la tasa de cáncer disminuyó significativamente, como se indica en la Figura 4.

El radón, en particular el radón 222, tiene una vida media de solo 3,8 días. Los radioisótopos con vidas medias cortas son extremadamente radiactivos. El radón es un producto de desintegración del radio, que a su vez proviene del uranio 238 de origen natural. En general, quienes exageran los peligros nucleares creen que el radón, cuando se introduce en los pulmones, produce un golpe fatal y canceroso en el tejido pulmonar.

Esta es sin duda la posición de la EPA. Sin embargo, en la zona de spa de Bad Gadstein, Austria, tienen una opinión diferente. En uso desde la época romana y conocido por sus propiedades saludables, el spa tiene 1.000 veces los niveles de radón que la EPA considera que requieren reparación.

La actividad de un elemento se designa en Curies (Ci). Cuando el Curie se usa para actividades pequeñas, se usa el término picoCurie, a veces designado como micro-micro Curie para señalar que es una billonésima parte de un Curie. La actividad del aire en una residencia se mide generalmente en picoCuries por litro (pCi / l).

El estudio del Dr. Cohen mostró que entre cero y seis pCi / l, un rango normal para las residencias de EE. UU., Las tasas de cáncer disminuyeron para hombres y mujeres, tanto fumadores como no fumadores. Esto estaba en contradicción directa con la predicción de la EPA utilizando LNT. Cohen y sus partidarios plantean la diferencia como "nuestra discrepancia", con el desafío de que, a menos que "nuestra discrepancia se resuelva, la LNT está equivocada". Ningún otro investigador ha planteado todavía un desafío creíble.

Compadece a la gente
Durante las últimas semanas hemos visto una tragedia de proporciones épicas en Japón. Miles de personas murieron ahogadas o aplastadas por el poder del agua que corría. Millones de personas están sin hogar y en un estado de trauma debido a la exposición y el dolor. Y, sin embargo, la mayoría de las noticias han sido sobre fugas de radiación que no han causado una sola muerte, incluso entre los trabajadores en el lugar. No podemos culpar a la gente por su miedo a la radiación, ya que se la han alimentado a la fuerza bajo la categoría de "peligro indescriptible". Todo lo que podemos hacer es proporcionar datos cuando los adherentes a la teoría LNT están promoviendo un clima de miedo.

Sí, la radiación en grandes dosis puede ser peligrosa. Pero en dosis bajas, estudio tras estudio muestra que no solo no causa cáncer, sino que disminuye la susceptibilidad del individuo a contraer la enfermedad. Este es el mensaje que debemos difundir si queremos aprovechar la energía nuclear y la medicina nuclear: verdaderas bendiciones para la humanidad.

† Revista Internacional de Biología Radiológica, 58: 1035, 1990.

‡ El Dr. Polycove es un experto de renombre internacional sobre los efectos de la radiación en la salud, y se desempeñó como investigador médico visitante en la Comisión Reguladora Nuclear y profesor emérito de medicina de laboratorio y radiología en la UC San Francisco. También se desempeña como jefe del departamento de medicina nuclear del Hospital General de San Francisco.

Nota del editor: las citas de las numerosas investigaciones mencionadas en este artículo se encuentran en el libro de Ed Hiserodt, Subexposición: ¿Qué pasa si la radiación es realmente buena para usted?, un esfuerzo de dos años que incluyó numerosas entrevistas en los Estados Unidos e investigaciones en Hanford, Oak Ridge y la Biblioteca del Congreso.


Características clínicas y biología de COVID-19

El SARS-CoV-2 se transmite a través de la propagación en aerosol, mediante el cual el virus ingresa a las células a través de la enzima convertidora de angiotensina carboxipeptidasa y los receptores de superficie celular de serina proteasa transmembrana, estos se expresan en gran medida en la mucosa nasal, neumocitos tipo 2 y células caliciformes enterales. (12). La entrada viral junto con la replicación rápida dentro de las células da como resultado receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que detectan motivos de ácidos nucleicos virales. Además de los motivos de ácido nucleico, otras características distintivas de los patrones moleculares asociados a patógenos detectados por los PRR son las proteínas estructurales como la nucleocápside, las glicoproteínas de punta, las proteínas de la membrana y de la envoltura, y las proteínas no estructurales porque son ampliamente compartidas por diferentes virus y contribuyen a la infectividad. La detección de patrones moleculares asociados a patógenos mediante PRR culmina en la transcripción de una variedad de factores reguladores de interferón proinflamatorio y factor nuclear kappa B (NF-κB). Esto conduce a la regulación positiva de los interferones de tipo I y III y de los genes estimulados por interferón, así como a la transmigración y la localización de leucocitos mediada por la secreción de quimiocinas (13, 14). La contención exitosa de la infección da como resultado la regulación a la baja de esta respuesta inflamatoria y la reanudación del funcionamiento homeostático normal de todas las células en el microambiente tisular. Sin embargo, la inflamación descontrolada y la liberación constante de citocinas y quimiocinas dan como resultado un síndrome de liberación de citocinas que es la causa fisiopatológica próxima del rápido deterioro clínico observado en la infección por SARS-CoV-2. Esto no solo da como resultado una lesión tisular normal, sino que la ineficacia de la respuesta antiviral del huésped para erradicar la infección también puede ejercer una presión de selección sobre la maquinaria viral e impulsar la evolución de los mecanismos de escape viral.

De acuerdo con esta noción de inflamación desenfrenada, las complicaciones respiratorias que surgen de COVID-19 se han correlacionado mecánicamente con la polarización de los macrófagos con el fenotipo proinflamatorio M1 (15). Los estudios de autopsia de pacientes con infección grave por SARS-CoV-2, así como la necropsia de primates no humanos infectados experimentalmente, han documentado lesión inmunomediada de las células epiteliales alveolares, hiperplasia de neumocitos tipo II con formación de membrana hialina acompañada de consolidación fibroblástica y daño alveolar difuso. (16, 17).

Una característica hematológica cardinal que también es un factor pronóstico para COVID-19 es la linfopenia. En particular, la IL-6 elevada y la proteína C reactiva (PCR) sérica (desencadenada por IL-6) son marcadores de deterioro clínico y soporte ventilatorio en COVID-19. Los niveles elevados de IL-6 conducen a la señalización aguas abajo a través de la cinasa Janus y el transductor de señal y activador de la activación de la transcripción 3, que a su vez conduce a la activación de neutrófilos, macrófagos y células asesinas naturales (18, 19). En un estudio de 522 pacientes de China que evaluó el perfil inmunológico de pacientes con COVID-19, los investigadores informaron que en pacientes con enfermedad grave, el recuento total de células T (incluidos los subconjuntos CD4 + y CD8 +) se redujo gravemente. Es importante destacar que esto también se correlacionó con peores resultados de supervivencia. También hubo una correlación negativa recíproca entre el recuento de células T y la concentración sérica de citocinas como IL-6, IL-10 y factor de necrosis tumoral (TNF) -α. Estos hallazgos sugieren que el agotamiento severo de las células T y la activación generalizada de las citocinas pueden ser las principales causas de mortalidad en pacientes con enfermedad grave por COVID-19 (20).

Desde un punto de vista clínico, los pacientes con infección por SARS-CoV-2 pueden presentar diversas manifestaciones que van desde casos asintomáticos hasta sintomatología leve con fiebre, tos y mialgia hasta sintomatología más manifiesta con neumonía, sepsis, síndrome de dificultad respiratoria aguda e insuficiencia respiratoria. Los pacientes con enfermedad leve suelen presentar síntomas mínimos, como fiebre, tos, mialgia y diarrea, con resolución espontánea de los síntomas. Sin embargo, los pacientes con enfermedad moderada o grave suelen ser hospitalizados y requieren un seguimiento estrecho. Los individuos con enfermedad grave tienen necesidades crecientes de oxígeno (saturación de oxígeno & lt94% en el aire ambiente) con IL-6, PCR, dímero D y ferritina elevados en las imágenes a menudo revelan infiltrados diseminados por más del 50% del pulmón. Los pacientes de edad avanzada y aquellos con comorbilidades como diabetes mellitus, hipertensión, obesidad, enfermedades cardiovasculares y cáncer tienen mayor riesgo de requerir asistencia respiratoria y morir como consecuencia del síndrome de dificultad respiratoria aguda (21). Alguna evidencia sugiere que una respuesta inmune disfuncional y comprometida en pacientes con comorbilidades preexistentes podría explicar la mayor mortalidad y morbilidad observada en estos pacientes (18).


¿Algún beneficio de la radiación de dosis baja? - biología

Richard Wilson
Universidad de Harvard, Cambridge, MA 02138

Esta Carta de recursos proporciona una guía de la literatura sobre los efectos de la radiación ionizante en las personas en dosis bajas. Se proporcionan artículos de revistas, libros y páginas web para lo siguiente: datos a niveles de dosis altos, efectos de dosis moderadas a altas (leucemia, cáncer sólido, cáncer de pulmón, cáncer infantil y resultados no cancerosos), efectos de la tasa de dosis, relación al trasfondo, supra-linealidad y homesis, e implicaciones de política.

Que la radiación ionizante puede tener efectos adversos graves en las personas fue obvio para los primeros experimentadores hace 100 años. El físico Geoffrey Crowther elaboró ​​la primera teoría del cáncer inducido por radiación de la que tiene conocimiento este autor. La idea es que cuando una célula fuera ionizada por radiación iniciaría un cáncer. La probabilidad de ionizar una célula en un tiempo dado es claramente proporcional a la intensidad de la radiación y, por lo tanto, se obtiene la teoría de que la inducción del cáncer es lineal con la dosis, incluso en dosis bajas. Pero esta teoría en su forma más simple no puede ser cierta. Los rayos cósmicos y la radiación de fondo ionizan millones de células todos los días y, sin embargo, la incidencia de cáncer a lo largo de la vida es solo de alrededor del 30% en la población de EE. UU. Otros efectos deben modificar drásticamente esta idea. Las células pueden repararse, pueden excretarse sin provocar cáncer, etc. Si la incidencia de cáncer es lineal con la dosis depende, por tanto, de si estos importantes mecanismos son constantes con la dosis o no. Una discusión sobre estos se vuelve muy compleja y muy rápidamente una cuestión de opinión más que de verdad científica. En consecuencia, esta Carta de recursos abordará principalmente lo que podemos discernir a partir de mediciones epidemiológicas directas sobre las personas. Existe un gran número de referencias a datos sobre los efectos de la radiación en dosis elevadas. Se encuentran principalmente en libros y compilaciones (refs. 1-26).

Los datos a niveles de dosis altos

I Revistas se enumeran en el siguiente orden. Revistas generales, revistas sobre cáncer y medio ambiente y revistas específicas sobre radiación. Muchos de los resultados más importantes se publican en las revistas generales, pero los detalles generalmente se encuentran en las revistas específicas de radiación:

Naturaleza
Lanceta
Ciencias
Revista estadounidense de epidemiología
Revista de la Asociación Médica Estadounidense
Revista médica británica

Investigación sobre el cáncer
Revista de Medicina de Nueva Inglaterra
Ciencia del Medio Ambiente Total
Revista del Instituto Nacional del Cáncer
Revista de química radioanalítica y nuclear

Radiación aplicada e isótopos
Física de la salud
Revista internacional de biología de las radiaciones
Revista de radiactividad ambiental
Radiación y riesgo (Obninsk, Rusia)

Radiación y biofísica ambiental
Investigación Radiológica

II Libros y recopilaciones importantes

De los seis libros enumerados, el primero está destinado a médicos. No obstante, contiene mucha física y los físicos pueden leerla con gran provecho. El segundo es el texto clásico y el tercero es un texto más reciente sobre protección radiológica.

1. Efectos médicos de la radiación ionizante, editado por F.A. Mettler y A. C. Upton, 2da edición. (W.B. Saunders, Filadelfia, 1995). (I)
2. Principios de protección radiológica, K.Z. Morgan y J.E. Turner, (Wiley, Nueva York, 1967). (MI)
3. Protección radiológica: una guía para científicos y médicos, J. Shapiro, 3ª edición (Harvard University Press, Cambridge, MA, 1990). (MI)
4. Carcinogénesis por radiación: epidemiología y significado biológico, J.D. Boice, Jr. y J.F. Fraumeni, Jr. (Raven Press, Nueva York, NY, 1984). (I)
5. Efectos sobre la salud de la radiación de bajo nivel, S. Kondo. (Kinki University Press, Osaka, Japón, 1993). (MI)
6. Efectos sobre la salud de la exposición a radiación de bajo nivel, editado por W.R. Hendee y F.M. Edwards. (Instituto de Publicaciones de Física, Bristol, Reino Unido, 1996). (MI)

Los informes del Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas (abreviado y pronunciado UNSCEAR) son voluminosos. Incluyen informes sobre exposiciones de muchos países y un resumen de gran parte de la literatura científica. Aunque, en general, el lector debe mirar primero el informe más reciente, no son completamente repetitivos y los volúmenes anteriores contienen información que no está presente en los últimos. Además, un estudio de los cambios ayuda al lector a seguir los cambios en la comprensión científica.

7. Fuentes y efectos de la radiación ionizante, Informe del Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas. Naciones Unidas, Documentos Oficiales de la Asamblea General: 13º período de sesiones, Supl. 17 (A / 3838), (UNSCEAR, 1958). (I)
8. Efectos de la radiación atómica, Comité Científico de las Naciones Unidas sobre las Fuentes y Efectos de las Radiaciones Ionizantes, Informe E. 77. (UNSCEAR, 1977). (I)
9. Fuentes de radiación atómica y efectos biológicos de la radiación ionizante, Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Ionizantes, Informe a la Asamblea General, Naciones Unidas, Nueva York. (UNSCEAR, 1982). (I)
10. Efectos genéticos y somáticos de la radiación ionizante, Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas, Informe a la Asamblea General, con Anexos. Naciones Unidas, Nueva York. (UNSCEAR, 1986). (I)
11. Fuentes, efectos y riesgos de la radiación ionizante, , Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Ionizantes, Informe a la Asamblea General, Naciones Unidas, Nueva York. (UNSCEAR, 1988). (I)
12. Fuentes y efectos de la radiación ionizante, Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas, Informe a la Asamblea General, incluidos anexos, Naciones Unidas, Nueva York. (UNSCEAR, 1993). (I)
13. Fuentes y efectos de la radiación ionizante, Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas, Informe a la Asamblea General, con anexos científicos, Publicación de venta de las Naciones Unidas E.94.1X.11, Naciones Unidas, Nueva York. (UNSCEAR, 1994). (I)

La Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. Tiene un Comité sobre los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes (BEIR abreviado y pronunciado) que examina periódicamente la literatura sobre los efectos de las radiaciones ionizantes. A diferencia de los informes de UNSCEAR, que son principalmente una recopilación de datos, los informes de BEIR son críticos.

14. Los efectos en las poblaciones de la exposición a niveles bajos de radiación ionizante, Informe del Comité Asesor sobre los Efectos Biológicos de las Radiaciones Ionizantes (BEIR 1972), (National Academy Press, Washington, D.C. 1972). (I)
15. Los efectos sobre las poblaciones de la exposición a niveles bajos de radiación ionizante (BEIR III 1980) (Prensa de la Academia Nacional, Washington, D.C. 1980). (I)
16. Riesgos para la salud del radón y otros emisores alfa depositados internamente (BEIR IV) (Prensa de la Academia Nacional, Washington, D.C. 1988). (I)
17. Efectos sobre la salud de la exposición a niveles bajos de radiación ionizante (BEIR V, 1990) (Prensa de la Academia Nacional, Washington, D.C. 1990). (I)

El Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas (NCRPM) ha elaborado más de 100 informes. La mayoría son demasiado detallados para ser de interés general, pero aquí enumero los siguientes particularmente útiles.

18. Influencia de la dosis y su distribución en el tiempo sobre las relaciones de dosis para la radiación de bajo LET, Consejo Nacional de Medidas y Protección Radiológica, Informe No. 64 (NCRPM, Bethesda, MD, 1980). (I)
19. Evaluación de la exposición ocupacional y ambiental al radón y las hijas del radón en los Estados Unidos, Consejo Nacional de Medidas y Protección Radiológica, Informe No. 78, (NCRPM, Bethesda, MD, 1984). (I)
20. Inducción del cáncer de tiroides por radiación ionizante, Consejo Nacional de Medidas y Protección Radiológica, Informe No. 80, (NCRPM, Bethesda, MD, 1985). (I)
21. Exposición a la radiación ionizante de la población de los EE. UU., Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, Informe No. 93 (NCRPM, Bethesda, MD, 1987). (MI)
22. Exposición de la población de los EE. UU. Y Canadá a la radiación de fondo natural, Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, Informe 94 (NCRPM Bethesda, MD, 1987). (I)
23. Estimaciones de riesgo para la protección radiológica, Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, Informe No. 115 (NCRPM), Bethesda, MD, 1994). (MI)
24. Principios y aplicación de la dosis colectiva en la protección radiológica, Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, Informe No. 121 (NCRPM, Bethesda, MD, 1995). (MI)
Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP). Aunque aquí no se hace referencia a informes específicos, esta comisión, iniciada en 1928, emite muchos informes.

Actas de la III Conferencia

La Agencia Internacional de Energía Atómica, una agencia de las Naciones Unidas creada para promover los usos pacíficos de la energía nuclear y, más recientemente, para monitorear (y ayudar a controlar) los usos militares, organiza conferencias y emite varios informes con regularidad. La conferencia sobre dosis bajas de radiación es particularmente importante ya que contiene informes de varias personas con opiniones divergentes.

25. Conferencia internacional: Una década después de Chernobyl: resumen de las consecuencias del accidente, Organismo Internacional de Energía Atómica, Viena (1996). (MI)
26. Conferencia Internacional: Dosis bajas de radiación ionizante: efectos biológicos y control regulatorio, Organismo Internacional de Energía Atómica, Viena, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/63, 223-226 (1997). (I)
Una característica crucial de los datos es que la radiación no parece causar NINGÚN efecto médico o biológico que no pueda ocurrir también de forma natural. Simplemente aumenta la probabilidad del efecto. Este hecho es muy importante tanto para comprender las posibles curvas dosis-respuesta como para decidir qué hacer con la radiación en dosis bajas, si es que hay algo que hacer. También nos lleva a hacer una pregunta general. ¿La radiación AÑADE una probabilidad adicional de desarrollar cáncer (un modelo de riesgo absoluto) o MULTIPLICA la probabilidad de que exista por causas naturales o de otro tipo (un modelo de RIESGO RELATIVO)? Aunque ambos se discuten en todos los informes BEIR, es de destacar que el énfasis ha cambiado del modelo de riesgo ABSOLUTO en BEIR I (1970) al modelo de riesgo RELATIVO en BEIR III y BEIR V.

Todos estos sitios tienen información sobre informes y documentos importantes sobre radiación de RERF, IAEA, NRPB, ICRP y NCRPM, respectivamente. Algunos de los más recientes se pueden descargar.

V ¿Cuál es el efecto en dosis moderadas a altas?

32. "Peligros de las radiaciones ionizantes: 100 años de observaciones en el hombre", R. Doll, Br. J. Cáncer 72, 1339-1349 (1995). (E) Este importante artículo de revisión del destacado epidemiólogo Sir Richard Doll analiza los efectos que cabría esperar de los principios biológicos generales y del estado general del campo. Es un buen comienzo para estudiar la asignatura. Hace varias preguntas:
(1) ¿La exposición a la radiación produce cáncer?
(2) ¿La exposición a la radiación provoca enfermedades cardíacas?
(3) ¿La exposición a la radiación conduce a otras enfermedades?
(4) ¿La exposición a la radiación conduce a anomalías genéticas transmitidas a las generaciones siguientes?
(5) ¿La exposición a la radiación produce defectos de nacimiento?

La mayoría de los estudios abordan solo (1) el cáncer, y los datos de hecho sugieren que la inducción del cáncer es el efecto dominante. Los datos son mejores que los de los otros resultados en gran parte porque los efectos observados son mayores. Se pueden distinguir varios grupos de cáncer inducido por radiación con diferentes características.

33. . "Estudios de la mortalidad de los supervivientes de la bomba atómica Informe 12, Parte I. Cáncer: 1950-1990", D.A. Pierce, Y. Shimizu, D.L. Preston, M. Vaeth, K. Mabuchi, Investigación sobre radiación 146, 1 - 27 (1996). (I)

Aunque se han realizado estudios sobre los efectos de la radiación en las personas durante 100 años, los estudios más importantes son los estudios de las consecuencias de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki. Este estudio de los supervivientes ha implicado a muchos buenos científicos y ha supuesto un esfuerzo y un gasto considerables. Las exposiciones ocurrieron hace más de 50 años, pero todavía se está produciendo un aumento de los cánceres sobre lo esperado en la población general. Por lo tanto, los más recientes de estos artículos son los más importantes para leer. Además, la dosis de radiación a la que estuvo expuesta la población es incierta. Se derivó de mediciones en otras explosiones (similares) y de la dosis de neutrones midiendo la radiactividad de larga duración en la región.

La leucemia fue el primer cáncer que se notó en los supervivientes de la bomba atómica. Las leucemias comenzaron a aparecer 5 años después de la exposición y continuaron apareciendo durante otros 20 años, después de los cuales el número de leucemias (casi) cesó. La radiación induce leucemias más fácilmente que otros cánceres. Por lo tanto, las leucemias a menudo se consideran un "marcador" de los efectos de la radiación. Pero la variación con la edad contrasta claramente con la de los cánceres "sólidos" y, en la vejez, incluso un modelo de "riesgo absoluto" predeciría en exceso el número.

B. Cánceres sólidos (distintos del de pulmón)

También en la referencia 33 hay datos sobre cánceres en tejidos del cuerpo (distintos de los relacionados con la sangre) (en lo sucesivo denominados cánceres sólidos). Estos no aparecen hasta 20 años después de la exposición y han continuado apareciendo durante 50 años. El aumento de cáncer con la dosis de radiación parece seguir un patrón de "riesgo relativo" en el que el riesgo, después del período de latencia de 20 años, aumenta en una fracción constante en relación con el fondo a esa edad.

Los cánceres de pulmón tienen un lugar especial porque el pulmón también es el punto de entrada para una ruta de exposición importante. Una de las sorpresas de la era atómica (es decir, desde 1945) fue que apareció un exceso de cánceres de pulmón entre los mineros de uranio. En algunos de los primeros estudios, parecían aparecer solo entre los mineros caucásicos y no entre los nativos americanos (indios). Se especuló que existía una diferencia racial en la sensibilidad. Esta especulación fue rechazada y los datos se resolvieron de alguna manera con un mayor seguimiento, pero también con la observación de que hay menos fumadores de tabaco entre los mineros indios. La mayoría de los analistas han asumido que los cánceres de pulmón se deben al radón más que a cualquier otra contaminación en las minas (polvo, etc.), aunque todavía hay espacio para cuestionar esto. La principal preocupación es que las partículas inhaladas o los radionúclidos puedan causar cáncer de pulmón. Por ejemplo, el gas radón en las minas de uranio produce cánceres de pulmón por irradiación de partículas alfa al pulmón. Esto se revisa en las referencias 16 y 19.

34. "Mortalidad por cáncer de pulmón entre los mineros de uranio de EE. UU.: Una reevaluación", A.S. Whittemore y A McMillan, J. Natl. Canc. Inst. 71489 - 499 (1983). (I) El trabajo en este artículo resume la evidencia de la idea de que la radiación es sinérgico con el tabaquismo, ya que los efectos se MULTIPLICAN y no solo AGREGAN. Esto tiene un sentido intuitivo, ya que tanto el humo como la radiación son muy irritantes para el tejido pulmonar. Por lo tanto, esta idea se puede utilizar para orientar las preguntas que se hacen a los datos en dosis bajas.

35. "Efectos de la dosis de radiación en relación con los rayos X obstétricos y los cánceres infantiles, "A. Stewart y GW Kneale, Lancet, 6 de junio de 1185-88 (1970). (E) Los niños en el grupo de edad 0-8 parecen desarrollar leucemia de forma natural en una probabilidad mayor que los niños y adultos un poco mayores. Generalmente se acepta que estas leucemias son causadas por algo que sucedió en el útero. En el período 1940-1970 era común dar una radiografía a mujeres embarazadas para descubrir algún problema con el feto infantil. Esto le dio dosis al feto que se acercaban a 1 Rem. Este estudio clásico (el estudio de Oxford) mostró que la probabilidad de desarrollar leucemia infantil aumentaba con la cantidad de rayos X.

36. "Se expone la mortalidad por cáncer entre los supervivientes de la bomba atómica en el útero o como niños pequeños (1950-1992), "R.R. DeLongchamps, K. Mabuchi, Y. Yamamoto, D.L. Preston, Radiation Research 147385 - 395 (1997). (MI)
37. "Riesgo de cáncer infantil por irradiación fetal", R. Doll y R. Wakeford, Br. J. Radiol., 70: 130-139 (1997). (I)
38. "Leucemia infantil en Gomel, Mogilev, Vitebsk y Grodno Oblast (regiones) de Bielorrusia antes y después del desastre de Chernobyl ", E. P. Ivanov, G.V. Tolochko, L.P. Shuvaeva, V. S. Lazarev, M. A. Bogdasorova, A. V. Planko. (E)

El accidente de Chernobyl es lo suficientemente reciente como para que solo se hayan visto cánceres infantiles (leucemias, referencia 38 y tiroides, referencia 39). La ausencia de leucemias es consistente con una extrapolación lineal de dosis más altas. Pero aunque la idea de que los rayos X aumentan la leucemia es generalmente aceptada, todavía es posible que la causalidad funcione en la otra dirección, y que el motivo de los rayos X sea un problema médico asociado de alguna manera con una leucemia latente. Por esa razón, es especialmente interesante observar a las mujeres embarazadas que estuvieron expuestas en Hiroshima o en un accidente de radiación como el de Chernobyl. Se ve un efecto. No es más grande y podría ser más pequeño que el efecto sugerido por Stewart y Kneale.

39. "Cáncer de tiroides relacionado con Chernobyl en niños de Bielorrusia: un estudio de casos y controles", L.N. Astakhova, L.R. Anspaugh, G.W. Beebe, A. Bouville, V.V. Drozdovitch, V. Garber, Y.I. Gavrilin, V.T. Khrouch, A.V. Kuvshinnikov, Y.N. Kuzmenkov, V.P. Minenko, K.V. Moschik, A.S. Nalivko, J. Robbins, E.V. Shemiakina, S. Shinkarev, S.I. Tochitskaya, M.A. Waclawiw, Rad. Investigar 150349 - 356 (1998). (I)

Los cánceres de tiroides, aunque en su mayoría no son mortales, son numerosos y fueron una sorpresa. Esta observación ha sido confirmada por otros.

40. "Mortalidad por cáncer de mama después de la irradiación durante el examen fluoroscópico en pacientes en tratamiento para la tuberculosis", A.B. Miller, G.R. Howe, G.J. Sherman, J.P. Lindsay, M.J. Yaffe, P.J. Dinner, H.A. Risch y D.L. Preston, N. Engl. J. Med. 3211285 - 1289 (1989). (I)
41. "Riesgo de cáncer y leucemia inducido por radiación en pacientes tratados por cáncer de cuello uterino", J.D. Boice, M. Blettener, R.A. Kleneman y col. J. Nat. Cancer Inst. 791295-1311 (1987). (I)

Se podría esperar que las personas que ya están siendo tratadas con radiación sean examinadas con más cuidado que otras. Esto hace que el estudio de estos pacientes sea particularmente interesante. Los estudios anteriores son típicos. A menudo se interpretan como coherentes con una relación dosis-respuesta lineal con una pendiente habitual. Pero también pueden interpretarse como evidencia de un umbral.

42. "Estudios de la mortalidad de los supervivientes de la bomba A: mortalidad sin cáncer basado en dosis revisadas DS86", Y. Shimuzu, H. Kato, W.J. Schull y D.G. Hoel, Investigación sobre radiación 130249 - 266 (1992). (I)

Estos autores encontraron un aumento en varios otros resultados médicos como resultado de los niveles más bajos de exposición. En particular, la enfermedad cardíaca aparece con una frecuencia de aproximadamente un tercio de la frecuencia del cáncer.

43. "Los hijos de padres expuestos a las bombas atómicas: estimaciones de la duplicación genética de las dosis de radiación para los seres humanos ", JVNeel, WJ Schull, AA Awa, C. Satoh, H. Kato, M. Otake e Y. Yoshimoto, Amer. J .Humano. Gen. 46, 1053-1072 (1990). (A)

Se ha realizado una búsqueda cuidadosa en los datos del RERF de los efectos genéticos, que tan a menudo se describen en la ciencia ficción como efectos dominantes de la radiación. Pero estos son muy pequeños. No se observan efectos estadísticamente significativos.

44. El crecimiento y desarrollo de los niños expuestos en el útero a las bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki, "J.W. Wood, R.J. Hoehn, S. Kawamoto y K.G. Johnson". Amer. J. Salud pública 571374-1380 (1967). (A)

Se ha encontrado un efecto estadísticamente significativo en los datos del RERF en niños cuyos padres fueron irradiados mientras estaban en el útero . Aquellos cuyos padres estuvieron expuestos a 1500 m del hipocentro de la bomba de Hiroshima eran en promedio 2,25 cm más bajos, 3 kg más ligeros y 1,1 cm más pequeños en la circunferencia de la cabeza que los expuestos más lejos. Esto no se ha visto en otros conjuntos de datos, aunque parece que no se ha examinado detenidamente.

45. "Umbral para el retraso mental severo relacionado con la radiación en supervivientes de la bomba atómica expuestos prenatalmente: un nuevo análisis", M. Otake, M.J. Schull y Lees Brit. J. Biología de la radiación 70(6), 755 - 763 (1996). (A)

Otro efecto que quizás esté asociado o sea una consecuencia de la reducción en el tamaño de la cabeza es una reducción estadísticamente significativa en el Cociente de Inteligencia (CI) entre los niños expuestos en el útero. En otros casos hay retraso mental severo. Aunque generalmente se cree que estos efectos tienen un umbral, los datos sobre la reducción del CI son consistentes con una relación lineal entre la reducción y la dosis.

V. Los efectos de la tasa de dosis

A partir de los principios generales, uno podría suponer que una dosis alta de radiación administrada a una tasa baja durante un período de años podría tener un efecto diferente (probablemente menor) de la misma dosis administrada en un corto período de tiempo, aunque el uso mismo de una DOSIS total suma más un período de tiempo largo, del orden de toda una vida, implica que es poco probable que la diferencia sea grande. Los datos de la exposición de animales a muestran que hay una reducción de los cánceres (para la misma dosis total) a tasas de dosis bajas. Por lo general, se introduce un factor de reducción de la tasa de dosis (DRRF) para describir esto. Los siguientes documentos se pueden utilizar para abordar esto directamente.

46. " Mortalidad por cáncer entre los residentes del río Techa y sus descendientes ", M. M. Kossenko, Health Physics, 71, 77 - 82, (1996). (MI)
47. "Problemas en la comparación de estimaciones de riesgo para la población en la región del río Techa y los sobrevivientes de la bomba atómica", M. M. Kossenko, M. O. Degteva, O. V. Vyushkova, D.L. Preston, K. Mabuchi y V.P. Kozheurov, Investigación sobre radiación, 14854 - 63 (1997). (I)

En 1955-56, los radionucleidos se derramaron del embalse en el lago Karachay al río Techa. Los aldeanos bebieron el agua e ingirieron muchos radionucleidos. Durante 40 años se ha estudiado la salud de 30.000 habitantes alrededor del río Techa. Las exposiciones fueron principalmente exposiciones internas del estroncio 90 buscador de huesos. Las dosis pueden determinarse moderadamente bien mediante el examen posterior de la radiactividad de los dientes y otros huesos. Esto permite entonces determinar una dosis de médula ósea, que es la dosis de órgano apropiada para describir la incidencia de leucemia. Por el contrario, los cánceres "sólidos" dependen de dosis externas que están mucho menos determinadas. A partir de los datos del río Techa, parece que el factor de reducción de la tasa de dosis para la leucemia es de aproximadamente 3, pero con una gran banda de error (quizás de 2 a 6). El factor de reducción de la tasa de dosis para cánceres sólidos es aproximadamente 1 con una banda de error mucho mayor.

48. "Dosis de radiación y cáncer", A. Shlyakhter y R Wilson, Nature 350, 25 (1991). (MI)

Durante muchos años se había rumoreado que los trabajadores de la planta de bombas atómicas MAYAK en los Urales recibieron grandes dosis de radiación. Los intentos de los países occidentales por descubrir lo que fueron infructuosos hasta 1991, cuando se publicó una descripción en ruso en la revista "Priroda". En este artículo, estos datos se discuten y muestran que la tasa de cáncer fue menor que la sugerida por los datos de la bomba atómica japonesa por un factor de reducción de la tasa de dosis de aproximadamente 3.

49. "Verificación de dosis ocupacionales en la primera planta nuclear de la ex Unión Soviética", A. A. Romanyuka, D. Regulla, E. K. Vasilenko, A. Wierser, E.G. Drozhko, A. F. Lyzlov, N. A. Koshurnikova, N. S. Shilnikova y A. P. Panfilov Appl. Radiat. Isot., 4711 - 12, 1277 - 1280 (1996). (A)
50. "Mortalidad entre trabajadores con enfermedad crónica por radiación,"N. S. Shilnikova, N. A. Koshurnikova, M. G. Bolotnikova, N. R. Kabirova, V. V. Kreslov, A F. Lyzlov y P. O. Okatenko., Health Physics 71(1), 86 - 89 (1996). (A)

En principio, las dosis para los trabajadores de MAYAK están bien determinadas por monitores personales. Los monitores personales incluso en esa fecha temprana eran confiables en los EE. UU. En principio, debería ser posible determinar un factor de reducción de la tasa de dosis tanto para la leucemia como para los principales cánceres sólidos.

51. Cáncer de pulmón en trabajadores de la industria radioquímica, V. Hohryakov y S. Romanov, La ciencia del medio ambiente total, 142, 25 a 28, Elsevier Science B.V. (1994). (A)
52. "Cáncer de pulmón en trabajadores nucleares de MAYAK, V.F. Khokhryakov, A.M. Kellerer, M. Kreisheimer y S.A. Romanov. Radiat. Environ. Biophys. 37, 11-17 (1998). (A)

Un interesante conjunto de datos subsidiarios proviene de los trabajadores de MAYAK. Esto se debe a que los trabajadores estuvieron expuestos al plutonio por inhalación y se puede esperar que desarrollen cáncer de pulmón de la misma manera que los mineros de uranio desarrollan cáncer de pulmón a partir del uranio. Estos son los ÚNICOS trabajadores expuestos al plutonio (239 en su mayoría) en dosis lo suficientemente altas como para tener una incidencia apreciable de cáncer de pulmón. Si bien los primeros estudios sugirieron que la relación dosis-respuesta es cuadrática con la dosis (en concordancia cualitativa con los datos en animales) y, por lo tanto, un efecto de dosis baja cercano a cero parecía tener sentido, una mirada más cuidadosa a los datos sugiere que una relación dosis-respuesta lineal se ajusta mejor a los datos. Sin embargo, las dosis NO son bajas y es posible un efecto umbral o reducido a dosis bajas.

53. "Efectos estimados a largo plazo sobre la salud del accidente de Chernobyl", E. Cardis, G. Anspaugh, V.K. Ivanov, et al., Presentado en la Conferencia del OIEA: Una década después de Chernobyl: resumen de las consecuencias del accidente, Organismo Internacional de Energía Atómica, Viena (1996). (MI)

VI Dosis bajas y muy bajas

A. La definición de dosis baja

El concepto de lo que constituye una dosis baja se ha modificado considerablemente durante los últimos 50 años. En 1945, una radiografía de tórax típica dio una dosis de 1 Rem (0,01 Sv) y al menos una jurisdicción (Reino Unido) llegó a proponer la obligatoriedad de una radiografía de este tipo cada año. (El proyecto de ley murió en la Cámara de los Lores debido a las objeciones del físico Lord Cherwell). En contraste, en 1987 una propuesta de la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. Para llamar a una exposición a la radiación que no dio más de 1 miliRem (0.00001 Sv) cualquier persona "por debajo de la preocupación reglamentaria" fue retirada después de cierta oposición pública. Sin embargo, las exposiciones de fondo natural son unos cientos de miliRems o 100 veces esta cantidad. Por lo tanto, "dosis baja" ahora significa dosis tan bajas como, y generalmente muy por debajo de la base.

B. Variación de la incidencia del cáncer con la exposición previa

54. "Altitud, radiación y mortalidad por cáncer y enfermedades cardíacas", C.R. Weinberg, K.G. Brown y D.G. Hoel, Radiat. Res. 112, 381-390 (1987). (MI)

Una forma de intentar comprender el efecto de la radiación en las personas en dosis bajas es comprender la variación de la mortalidad por cáncer con la exposición a la radiación natural. En muchos estudios, la mortalidad por cáncer parece ser menor en áreas con altas dosis de radiación.

55. "Radiación natural de fondo y muerte por cáncer en los estados de las Montañas Rocosas y los estados de la Costa del Golfo", J. Jagger, Health Physics, 75(4), 428 - 430 (1998). (MI)

Los niveles de radiación en los estados de las Montañas Rocosas son más altos que en los estados del Golfo, pero la tasa de cáncer es menor. Este efecto puede observarse en todo Estados Unidos y Canadá (ver referencia 22), pero pueden existir factores de confusión. Muchos mormones viven en Utah y en los estados montañosos que no fuman ni beben alcohol ni café y parecen tener la mitad de la tasa de cáncer que sus vecinos no mormones. En Nueva Jersey también hay mucha industria (presumiblemente contaminante).Por lo tanto, muchos analistas concluyen que el único hecho de importancia de estos estudios de variación geográfica es que la radiación a estos niveles (unos cientos de milRems por año de 10-20 Rems de por vida) NO es un factor importante en el desarrollo de cánceres humanos en comparación con otros factores. .

56. "Investigación de alta radiación de fondo en China", L. Wei, et al., Atomic Energy Press, Beijing, China (1996). (I) Esta referencia analiza cómo la alta radiación de fondo en China no parece conducir a altas tasas de cáncer. No está claro en qué medida esto se debe a factores del estilo de vida u otros efectos contaminantes.

C.La relación entre los efectos de las dosis bajas y los antecedentes

Cuando las dosis se llamaban BAJAS incluso cuando eran más que la dosis de fondo, era posible discutir lógicamente los efectos de la radiación independientemente de lo que causara el fondo. Ahora que BAJA significa dosis de radiación 100 veces más pequeñas que las de fondo, es necesario considerarlas juntas. Sin embargo, muy pocos científicos y artículos científicos hacen esto de manera lógica.

57. "Procesos carcinógenos fundamentales y sus implicaciones para la evaluación del riesgo de dosis bajas", K.S Crump, D.G. Hoel, C.H. Langley y R. Peto, Investigación sobre el cáncer 362973 - 2979 (1976). (MI)
58. "Linealidad de dosis bajas: ¿la regla o la excepción?", M. Crawford y R. Wilson, Evaluación de riesgos ecológicos y humanos, 2(2), 305 - 330 (1996). (MI)

En el primero de estos artículos, Crump et al. señalan que cualquiera que sea el proceso biológico básico que relaciona una dosis con el cáncer, se produce una linealidad diferencial siempre que la dosis de radiación y el fondo actúen sobre el sistema biológico de la misma manera. Dado que los cánceres producidos por la radiación y los producidos por el fondo son indistinguibles, esta es una suposición que no ha sido refutada, aunque por supuesto es una suposición cuya validez debe cuestionarse constantemente. Crawford y Wilson fueron más allá y señalaron que el argumento es general y puede aplicarse a otros resultados además del cáncer, como los problemas respiratorios causados ​​por la contaminación del aire o el tabaquismo. En nuestra opinión, esto hace que sea obligatorio para cualquier discusión sobre el comportamiento de dosis bajas (es decir, como es habitual en estos días, dosis más bajas que el fondo) para incluir una discusión sobre las causas del fondo natural de los cánceres. Desafortunadamente, esto rara vez se hace.

59. "Análisis citogenético y molecular de la leucemia relacionada con la terapia", J.D. Rowley y M.M. Le Beau, Ann. N.Y. Acad. Sci. 567130 - 140 (1989). (A)

Existe la posibilidad de que los cánceres de radiación y de fondo puedan distinguirse en principio, en cuyo caso el argumento anterior no se aplicaría. En este conjunto fundamental de mediciones, Rowley y Le Beau han demostrado que la estructura cromosómica de una leucemia mielógena aguda (LMA) que se produce después de la radioterapia y presuntamente causada por ella era apreciablemente diferente de las que se producen de forma natural. Si esto resulta ser un resultado general, los argumentos de extrapolación de dosis bajas de las referencias 57 y 58 deben reconsiderarse drásticamente.

D. Estudios epidemiológicos de comportamiento a dosis bajas.

60. "Modelos de umbral en la carcinogénesis por radiación", D. G. Hoel y P. Li, Física de la salud, 75(2): 241 - 250, (1998). (I)

Este artículo aborda los pocos estudios epidemiológicos con una muestra de datos suficientemente grande y con errores sistemáticos suficientemente controlados, que se pueden utilizar para discutir directamente la forma de la curva de respuesta a la dosis por debajo de una dosis total de 50 rems (0,5 Sv). El documento se centra en los datos sobre supervivientes de bombas atómicas.

61. "El riesgo de cáncer por radiación de bajo nivel", B.L Cohen, Radiat. Res. 149, 525 - 526 (1998). (MI)
62. "Respuesta a la carta de Bernard L. Cohen", D.A. Pierce, Y. Shimuzu, D.L. Preston, M. Vaeth y K. Mabuchi Radiat. Res. 149, 526-528 (1998). (I)

Los primeros estudios de los supervivientes de las bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki sugirieron (con escasa significación estadística, ya que se encuentran al borde del fondo natural) un umbral a una dosis de unos 20 Rems o incluso hormesis. Los datos del seguimiento más reciente en la referencia 33 son consistentes con la linealidad hasta una dosis de 5 Rems. En la referencia 61 se cuestionó este análisis. En la referencia 62 se señala que el análisis reciente toma todos los datos juntos de una manera similar a un análisis de máxima verosimilitud. Es bien sabido que un enfoque de máxima verosimilitud puede eliminar las señales de "ruido" que no son claras cuando se toman datos agrupados y se usa una aproximación gaussiana. Sin embargo, se admite que puede haber errores no estadísticos que invaliden esta conclusión.

63. "Factores laborales, radiación y mortalidad por cáncer en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge: Seguimiento hasta 1984", S. Wing, C. Shy, J. Wood, S. Wolf, D. Cragle, W. Tankersley y EL Frome, Amer . J. Indust. Medicina. 23265 - 279 (1993). (I)
64. "Un estudio de mortalidad de empleados de la industria nuclear en Oak Ridge, Tennessee", E.L. Frome y col., Rad. Res. 14864 - 80 (1997). (I)
65. "Efectos de dosis bajas y tasas de dosis bajas de radiación ionizante externa: mortalidad por cáncer entre trabajadores de la industria nuclear en tres países", E. Cardis, E.S. Gilbert, L. Carpenter, G. Howe, I. Kato, B.K. Armstrong, V. Beral, G. Cowper, A. Douglas, J. Fix y col., Radiat. Res., 142117 - 132 (1995). (A)

Se han realizado varios estudios sobre las tasas de cáncer entre los trabajadores de las centrales nucleares y otras instalaciones nucleares. Los autores de la referencia 63 encuentran un aumento aparente con la radiación aproximadamente 10 veces mayor que lo observado en los otros estudios. Sin embargo, una actualización en la referencia 64 continúa el seguimiento durante un período más largo y el efecto tiende a desaparecer. La referencia 65 es el resultado de un análisis en el que se combinan varias cohortes ocupacionales. No se trata simplemente de un "metanálisis" de varios artículos, sino de un estudio combinado de aquellos grupos en los que los datos se consideran fiables. El número adicional de leucemias observadas es consistente con una extrapolación del número en dosis más altas (pero el percentil 95 más bajo del número es cercano a cero). El número de cánceres "sólidos" adicionales es cercano a cero, pero el percentil 95 superior está cerca de la extrapolación lineal de dosis más altas. Esto sugiere que los números más grandes (como los sugeridos por la referencia 63 o la referencia 75 (5 veces la derivada de las cifras habituales) están definitivamente excluidos.

66. "Niveles de radón en los hogares de los Estados Unidos por estados y condados", B.L. Cohen, R.S. Shah, Física de la salud 60, 243 - 259 (1991). (MI)
67. "Relación entre la exposición al radón y varios tipos de cáncer", B.L. Cohen, médico de la salud. 65(5), 529 - 531 (1993). (MI)
68. "Relación dosis-respuesta para la carcinogénesis por radiación en la región de dosis baja", B.L. Cohen, entrevista. Arco. Ocupar. Reinar. Salud 66, 71 - 75 (1994). (I)
69. "Prueba de la teoría lineal sin umbral de carcinogénesis por radiación para productos de desintegración de radón inhalado", B.L.Cohen, Health Phys. 68157-174 (1995). (I)
70. "Problemas en la prueba de radón versus cáncer de pulmón de la teoría lineal sin umbral y un procedimiento para resolverlos. B.L. Cohen, Health Physics. 72, 623-628 (1997). (I)

Solo recientemente se han realizado estudios sobre los efectos del radón en personas en situaciones residenciales. Hay dos tipos de estudio. Uno, un estudio "ecológico", compara la tasa PROMEDIO de cáncer de pulmón en una comunidad con la concentración PROMEDIO de radón en las casas de esa comunidad. Hay varios estudios iniciales, pero los más importantes y cuidadosos se encuentran en las referencias 66-70. La tasa promedio de cáncer de pulmón disminuye al aumentar la concentración de radón. Sería una lógica no lógico derivar directamente de dicho estudio la relación de la probabilidad de que una persona INDIVIDUAL sucumbe al cáncer con la concentración de radón a la que está expuesta esa persona (la relación dosis-respuesta). Llegar a tal conclusión a veces se denomina "falacia ecológica". Sin embargo, Cohen sostiene que es legítimo comparar CUALQUIER conjunto de datos con una teoría y si los datos no encajan, la teoría debe ser incorrecta. En particular, afirma que la relación dosis-respuesta lineal particular adoptada por la EPA de EE. UU. No puede ser correcta.

71. "Radón interior y cáncer de pulmón: ¿Riesgo o no?" J.M. Samet, J. Nat. Cancer Inst. 86, 1813-1814 (1994).

Un distinguido epidemiólogo desafía los estudios de Cohen e implícitamente todos los demás estudios "ecológicos". (MI)

72. "Exposición residencial al radón y cáncer de pulmón entre mujeres no fumadoras", M.C.R. Alavanja, R.C. Brownson, J.H. Lubin, J. Chang, C. Berger y J.D. Boice, Jr., J. Natl. Cancer Inst. 86, 1829-1837 (1994). (A)
73. "Riesgo de cáncer de pulmón por radón residencial: metaanálisis de ocho estudios epidemiológicos", J.H. Lubin y J.D. Boice, Jr., J. Natl. Cancer Inst. 8949 - 57 (1997). (I)

Se trata de estudios de "cohortes retrospectivas" en los que se hace un seguimiento de un grupo de personas y se calculan las dosis individuales. Estos están libres de la falacia ecológica, pero no hay datos en la región de dosis baja donde el 90% de los estadounidenses están expuestos. Es importante darse cuenta de que cualquier conclusión sobre el riesgo a dosis bajas (es decir, dosis por debajo del fondo natural) derivada de estos estudios depende de una extrapolación, que puede no estar en desacuerdo directo con el estudio ecológico de Cohen.

74. "Mineros subterráneos expuestos al radón y efectos de tasa de dosis inversa (mejora de la prolongación)", J.H. Lubin, J.D. Boice, Jr., C. Edling, R.W. Hornung, G. Howe, E. Kunz, R.A. Kusiak, H.I. Morrison, E.P. Radford, J.M. Samet y otros, Health Physics 69(4), 494 - 500 (1995). (A) Este documento es un resumen de la evidencia que sugiere que los datos del cáncer minero subestiman el riesgo de los mineros de uranio. Tal subestimación sería aún más difícil de conciliar con los datos de Cohen.

F. Supra Linealidad u Hormesis

75. Radiación y salud humana, J.D. Gofman, (Sierra Club Books, San Francisco, 1981). (I)
76. "Cáncer inducido por radiación por exposición a dosis bajas: un análisis independiente,"J.D. Gofman (Comité de Responsabilidad Nuclear, San Francisco, 1990). (I)

Esta es la principal y más lógica de una serie de afirmaciones de que el efecto de una dosis baja es 5 o más veces la sabiduría del "establecimiento". Aunque se preocupa principalmente por las exposiciones a la radiación de la energía nuclear con fines pacíficos, Gofman es coherente al señalar también las altas exposiciones médicas, aunque claramente está menos ansioso por oponerse a ellas.

77. "¿Existe un gran riesgo de radiación? Una revisión crítica de las afirmaciones pesimistas,"A. Shihab-Eldin. A.S. Shlyakhter y R. Wilson, Environmental International 18117 - 151 (1992). (MI)

Este artículo analiza varias afirmaciones de que a dosis de radiación iguales o inferiores a las de fondo se producen cánceres. Estos informes a menudo seleccionan datos o caen en "trampas" o errores estadísticos. Rara vez (Gofman es una excepción) hay una discusión sobre el efecto del fondo y por qué muchas más personas están no muriendo naturalmente de cáncer en áreas de alta radiación, lo que se esperaría si sus afirmaciones fueran ciertas.

78. "Cáncer en poblaciones que viven cerca de instalaciones nucleares: una encuesta de mortalidad a nivel nacional e incidencia en dos estados", S. Jablon, Z. Hrubec, J. D. Boice, Jr., J. Amer. Medicina. Assoc. 265(11), 1403-1408 (1991). (MI)

Este documento responde directamente a las afirmaciones de que vivir cerca de plantas de energía nuclear en funcionamiento ordinario da altas dosis de radiación.

79. "Efectos sobre la salud de la radiación de dosis baja: respuesta molecular, celular y del biosistema", M. Pollycove y C.J. Paperiello, en: Dosis bajas de radiación ionizante: efectos biológicos y control regulatorio, Organismo Internacional de Energía Atómica, Viena, IAEA-TECDOC-976, IAEA-CN-67/63, 223-226 (1997). (A)

También hay un fuerte movimiento en la dirección opuesta, lo que sugiere que la radiación en dosis bajas y tasas de dosis bajas es buena para usted. Este artículo es típico de varios artículos de este informe de conferencia que abordan esta propuesta. Además, esta opinión está fuertemente apoyada en la referencia 5.

80. "Informe del grupo de trabajo ad hoc de los institutos nacionales de salud para desarrollar tablas radioepidemiológicas", publicación de los NIH nº 85-2748. (A)

En 1985, el Congreso solicitó un conjunto de tablas para determinar la probabilidad de que el cáncer de una persona se deba a su exposición a la radiación. Estas tablas asumen una relación dosis-respuesta lineal. La dosis para la que la probabilidad de causalidad es superior al 50% (y por tanto compensable por las normas legales ordinarias) es muy alta y muy pocas personas la recibirán.

81. Declaración de política de la Sociedad de Física de la Salud, 1313 Dolley Madison Boulevard, Suite 402, McLean, VA 22101. (1996). (MI)

De acuerdo con el conocimiento actual de los riesgos de radiación para la salud, la Sociedad de Física de la Salud recomienda no estimar cuantitativamente los riesgos para la salud por debajo de una dosis individual de 5 Rem (el Rem es la unidad de dosis efectiva en unidades internacionales, 1 Rem = 0.01 sievert (Sv)) en un año o una dosis de por vida de 10 rem además de la radiación de fondo. La estimación del riesgo en este rango de dosis debe ser estrictamente cualitativa, acentuando una variedad de resultados hipotéticos para la salud con énfasis en la posibilidad probable de cero efectos adversos para la salud. La filosofía actual de la protección radiológica se basa en la suposición de que cualquier dosis de radiación, por pequeña que sea, puede provocar efectos en la salud humana, como cáncer y daño genético hereditario. Existe evidencia científica sustancial y convincente de los riesgos para la salud en dosis altas. Por debajo de 10 Rem (que incluye exposiciones ocupacionales y ambientales), los riesgos de efectos en la salud son demasiado pequeños para ser observados o inexistentes.

82. "Implementación del principio de tan bajo como sea razonablemente posible (ALARA) para el personal médico y dental, Consejo Nacional de Protección y Medidas Radiológicas, Informe No 107 (NCRPM, Bethesda MD, 1990). (E)


Dos ensayos clínicos utilizan radiación de dosis baja para tratar las infecciones por COVID-19

Estudios anteriores han demostrado que la radiación pulmonar completa en dosis bajas en forma de rayos X puede tratar eficazmente la neumonía grave, con efectos secundarios mínimos. Dos ensayos clínicos están aplicando una versión moderna de este concepto para evaluar a los pacientes que tienen síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) como resultado de la infección por COVID-19.

Para estos ensayos, los pacientes se someterán a un único tratamiento de radiación pulmonar total para apuntar y reducir la inflamación pulmonar asociada con la infección por COVID-19 en dos ensayos clínicos de fase II separados. Los estudios están dirigidos por Arnab Chakravarti, MD, presidente del Departamento de Oncología Radioterápica de la Universidad Estatal de Ohio y miembro del Programa de Terapéutica Traslacional del Centro Integral del Cáncer del Estado de Ohio: Hospital del Cáncer Arthur G. James y el Instituto de Investigación Richard J. Solove ( OSUCCC — James).

Algunos pacientes diagnosticados con neumonía COVID-19 experimentarán un empeoramiento de la enfermedad que puede volverse muy grave y requerir el uso de un ventilador. Esto es causado por la inflamación en los pulmones por el virus causada por una reacción excesiva del sistema inmunológico.

Para este estudio, los investigadores proporcionarán una forma de radioterapia que utiliza rayos X de alta energía para apuntar a los pulmones y reducir la inflamación causada por el virus COVID-19. Por lo general, se administra en dosis considerablemente más altas para tratar cánceres.

"Creemos que agregar un solo tratamiento de rayos X de dosis baja a los pulmones podría reducir la cantidad de inflamación en los pulmones por una infección por COVID-19, lo que podría ayudar al paciente a respirar sin el uso de un ventilador", dice Chakravarti.

El primer ensayo, llamado PREVENT, es un ensayo nacional para pacientes neumónicos con COVID-19 + que aún no requieren intervención respiratoria mecánica (ventilador) pero que experimentan dificultad respiratoria grave. Chakravarti es el investigador principal nacional de este estudio, que involucrará hasta 20 hospitales adicionales en los Estados Unidos. El segundo ensayo, VENTED, es para pacientes críticamente enfermos y con ventilador. Este estudio también está dirigido por Chakravarti y se llevará a cabo exclusivamente en el estado de Ohio. Los tratamientos se administrarán en un área de contención exclusiva de COVID-19 y con una sola máquina que no se usa para la atención oncológica estándar.

Chakravarti señala que décadas de ciencia han demostrado que la radiación de dosis baja puede provocar una respuesta inmunitaria antiinflamatoria del sistema inmunológico.

"Existe una superposición sustancial entre las reacciones celulares proinflamatorias que ocurren en pacientes con COVID-19 y las suprimidas por radiación de dosis baja. Golpear esa infección con radiación de dosis baja podría ser una terapia antiinflamatoria eficaz para reducir la inflamación y mejorar los desafíos respiratorios asociados con neumonía COVID-19, lo que brinda a los pacientes un alivio de los síntomas críticos y les brinda una mejor oportunidad de recuperarse de estas infecciones que a veces amenazan la vida ", dice Chakravarti.

Los pacientes serán monitoreados antes y después del tratamiento para comprender mejor la biología molecular detrás del tratamiento y la respuesta a la enfermedad. Los científicos utilizarán los resultados de este estudio para determinar si hay suficiente evidencia de beneficio clínico para justificar un ensayo clínico aleatorizado de fase II sustancial.