Radiosensibilidad

Las reacciones tisulares tienen un umbral de irradiación por debajo del cual no aparecen y por encima del cual suelen aparecer. El fraccionamiento de la dosis, la tasa de dosis, la aplicación de antioxidantes y otros factores pueden afectar el umbral preciso en el que se produce una reacción tisular. Las reacciones tisulares incluyen reacciones cutáneas (epilación, eritema, descamación húmeda), cataratas, enfermedades circulatorias y otras afecciones. En una revisión sistemática se identificaron siete proteínas que se correlacionaron con la radiosensibilidad en tejidos normales: γH2AX, TP53BP1, VEGFA, CASP3, CDKN2A, IL6 e IL1B. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

Los efectos estocásticos no tienen un umbral de irradiación, son coincidentes e inevitables. Se pueden dividir en efectos somáticos y genéticos. Entre los efectos somáticos, el cáncer secundario es el más importante. Se desarrolla porque la radiación causa mutaciones en el ADN de forma directa e indirecta. Los efectos directos son los causados ​​por las partículas y rayos ionizantes, mientras que los indirectos son los causados ​​por los radicales libres, generados especialmente en la radiólisis del agua y del oxígeno. Los efectos genéticos confieren la predisposición a la radiosensibilidad a la descendencia. ^{[ 13 ]} El proceso aún no se comprende bien.

Durante décadas, se pensó que el principal objetivo celular del daño inducido por la radiación era la molécula de ADN. ^{[ 14 ]} Esta visión ha sido cuestionada por datos que indican que, para aumentar la supervivencia, las células deben proteger sus proteínas, que a su vez reparan el daño en el ADN. ^{[ 15 ]} Una parte importante de la protección de las proteínas (pero no del ADN) contra los efectos perjudiciales de las especies reactivas de oxígeno (ROS), que son el principal mecanismo de toxicidad de la radiación, la desempeñan complejos no enzimáticos de iones de manganeso y pequeños metabolitos orgánicos. ^{[ 15 ]} Se demostró que estos complejos protegen las proteínas de la oxidación in vitro ^{[ 16 ]} y también aumentan la supervivencia a la radiación en ratones. ^{[ 17 ]} Se demostró que una aplicación de la mezcla protectora reconstituida sintéticamente con manganeso preserva la inmunogenicidad de los epítopos virales y bacterianos a dosis de radiación muy superiores a las necesarias para matar los microorganismos, lo que abre la posibilidad de una producción rápida de vacunas de organismo completo. ^{[ 18 ]} Se demostró que el contenido intracelular de manganeso y la naturaleza de los complejos que forma (ambos medibles mediante resonancia paramagnética electrónica ) se correlacionan con la radiosensibilidad en bacterias, arqueas, hongos y células humanas. ^{[ 19 ]} También se encontró una asociación entre el contenido celular total de manganeso y su variación, y la radiorespuesta clínicamente inferida en diferentes células tumorales, un hallazgo que puede ser útil para radiodosificaciones más precisas y un mejor tratamiento de los pacientes con cáncer. ^{[ 20 ]}