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717Principios de la radioterapia CA P ÍTU LO 2 8 ■ Muerte celular Después de la exposición a radiación, el daño celular induce la aparición de señales en que compiten la muerte con la supervivencia. La forma en que las células superan dicho factor lesivo es la que regirá su destino fi nal. Se con- sidera que una célula está biológicamente muerta cuando ha perdido su capacidad de reproducción. Las dos vías principales de muerte celular son la apoptosis y la muerte mitótica tardía; esta última es más frecuente después de exposición a radiaciones, y es característica de muchos de los cánceres con mutación en p53 (Erenpreisa, 2001). Apoptosis Se conoce también a la apoptosis como muerte celular programada o en interfase. Surge como un fenómeno natural en organismos normales, para limitar la prolife- ración celular y conservar la homeostasia. Se piensa que la disregulación del proceso apoptótico normal interviene decisivamente en la carcinogénesis y otras situaciones patológicas. Después de un fenómeno lesivo intracelular (estrés) como las roturas bicatenarias irreparables inducidas por radiación, en cuestión de horas se produce rápidamente una serie de fenómenos. Se observan aparición de “ampo- llas” o bulas en la membrana celular, formación de cuer- pos apoptóticos en el citoplasma, condensación de cro- matina, o fragmentación nuclear y “escalada” del DNA (Okada, 2004). La tendencia apoptótica depende funda- mentalmente de células y aparece en linfocitos, esperma- togonias, glándulas salivales y algunas neoplasias que reaccionan a la radiación. Se piensa que dichos tejidos tienen un “fenotipo proapoptótico” y por lo contrario las células con el “fenotipo antiapoptótico” son resistentes a la radia- ción. De este modo, los factores que dirigen las vías de muerte son las que rigen la sensibilidad intrínseca de la célula a la radiación. agua genera ion H2O+ que reacciona con el agua para formar un radical libre, que es el hidroxilo (• OH). Dado que el radical libre tiene un electrón no apareado, es altamente reactivo y transfi ere con facilidad energía a los tejidos y es precisamente la interacción entre los radicales hidroxilo y las moléculas DNA la que ocasiona el daño biológico. Sin embargo, para que el daño dentro del DNA sea permanente o “fi jo”, los radicales libres deben interactuar con el oxígeno. Sin la presencia de dicho gas, la lesión no será perma- nente porque se reparará, y este es el fundamento de la hipótesis de “fi jación de oxígeno”. Se sabe que el 95% de la energía deposi- tada por radiación electromagnética en los tejidos se produce en un tramo de 4 nm de la vía de ionización, es decir, unos 2 diámetros de la molécula de DNA. ■ Importancia del oxígeno La presencia del oxígeno es indispensable para que las células de los mamíferos respondan a la radiación de LET baja. La proporción de intensifi cación por oxígeno (OER, oxygen enhancing ratio) es la proporción de dosis necesarias para alcanzar la misma fracción de células supervivientes en entornos hipóxicos y óxicos. La OER depende del tipo de radiación y en el caso de que ésta sea con LET baja, la proporción de intensifi cación de oxígeno es de 2 puntos para dosis menores de 2 Gy, y 2.5 a 3 para dosis mayores (fig. 28-7). A diferencia de ello, la OER de partículas pesadas de LET alta, como los neutrones, es de 1.5; ello denota que la hipoxia del tumor asume menor importancia con la radiación con LET alta. F ra cc ió n de s up er vi ve nc ia 1 0.1 0.01 OER = 3 con dosis grandes 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Dosis (Gy) Entorno óxico Entorno hipóxico OER = 2 con dosis menores de 2 Gy FIGURA 28-7. Las células en un entorno óxico son más sensibles a la radiación que las que están en un medio hipóxico. Para alcanzar la misma disminución en la fracción de la supervivencia celular se nece- sitan menores dosis de radiación en un entorno óxico (curva roja) en comparación con las dosis necesarias en un entorno hipóxico (curva azul) (Modificada con autorización de Hall, 2003.) FIGURA 28-6. Acciones directa e indirecta de la radiación. A. Los electrones rápidos pueden impactar directamente DNA para causar daño. B. Como otra posi- bilidad, un electrón rápido interactúa con agua para generar un radical hidroxilo, que interactuará con DNA para dañarlo. DNA Electrón rápido Electrón rápido e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– e– ACCIÓN DIRECTA ACCIÓN INDIRECTA H2O • OH Radicales hidroxilo A B 28_Chapter_28_Hoffman_4R.indd 71728_Chapter_28_Hoffman_4R.indd 717 06/09/13 21:4406/09/13 21:44
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