VI. EFECTOS TARDÍOS DE UNA EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN

LOS efectos biológicos de una exposición a la radiación que más preocupan al público son un posible de daño genético y el cáncer. Los estudios científicos han mostrado que estos efectos son poco probables y aparecen varios años después de ocurrida la exposición. En el caso de daño genético en seres humanos, no se ha demostrado ningún caso de enfermedad hereditaria causada por una exposición a la radiación. Por el contrario, en casos de cáncer se ha comprobado la aparición de ciertos tipos de esta enfermedad, algunos años después de la irradiación con dosis altas, superiores a los 100 rads.

Podría pensarse que los efectos tardíos producidos por dosis bajas de radiación son bien conocidos, ya que un gran número de individuos (todos los seres humanos) están expuestos. Sin embargo, los efectos causados por dosis inferiores a 10 rads son imposibles de aislar de las frecuencias espontáneas o de las que son originadas por factores químicos o virales. Esta falta de conocimiento ocasiona que el público reciba una información incompleta, incomprensible, e incluso errada. En ocasiones se llega al extremo de adjudicar el nacimiento de monstruos con tres cabezas y colita de cerdo a una exposición a la radiación, cuando la realidad es que tales seres no han sido jamás observados y sólo son productos de la imaginación. Este capítulo describe la información científica que existe del tema, incluyendo aquella que ha sido obtenida con animales de experimentación.

EFECTOS GENÉTICOS

Los efectos genéticos de cualquier agente externo que actúe sobre una célula son el producto de las alteraciones (mutaciones) que el agente pueda causar en el ADN de las células reproductivas del individuo, espermatozoides u óvulos. Los descendientes de este individuo son portadores de la mutación y pueden sufrir las consecuencias de ésta e incluso trasmitirla a sus propios hijos, tal como se explicó en el capítulo IV.

Diversos estudios experimentales que utilizan sistemas biológicos de prueba como bacterias, roedores y cultivos de células humanas, han demostrado que la radiación, las sustancias químicas y los virus, son posibles agentes mutagénicos, es decir, causantes de mutaciones. Con respecto a las mutaciones reproductivas (mutaciones que ocurren en el óvulo o el espermatozoide), la evidencia científica se limita a los estudios en roedores, en los que se han medido la inducción de muerte fetal, las alteraciones en el color del pelo, en el esqueleto, en la estructura de los ojos y en los cromosomas de la descendencia. Los agentes conocidos capaces de producir estos efectos son algunas sustancias químicas de uso poco frecuente (por ejemplo, el metil-metano-sulfonato) y la radiación. La inducción de estos efectos es tan poco probable que para poderlos cuantificar, se requiere exponer a miles de animales al agente mutagénico estudiado.

Es evidente que los datos que se tienen de seres humanos expuestos a agentes mutagénicos no son el resultado de experimentos, sino que provienen de los casos de los individuos que han estado expuestos por razones ocupacionales, médicas, de residencia o accidentales. Los datos indican que el grupo humano más numeroso expuesto a altas dosis está formado por los sobrevivientes de los alrededores de las explosiones nucleares ocurridas en Hiroshima y Nagasaki en 1945. Estos 100 000 ciudadanos japoneses han sido evaluados a lo largo de los 44 años posteriores a su exposición a la radiación (rayos gamma y neutrones), tratando de establecer la relación dosis-respuesta correspondiente.

La dosis recibida por cada sobreviviente ha sido estimada a partir de la distancia que mediaba entre el individuo y el epicentro de la explosión. Las dosis máximas que recibieron estos individuos son de 122 rems aproximadamente (22 rads de rayos gamma y 10 rads de neutrones). Dosis mayores se produjeron en las zonas que resultaron totalmente destruidas por la acción mecánica de la explosión, donde no hubo sobrevivientes. El daño genético en la primera generación se ha determinado estudiando a los hijos de los sobrevivientes, comparándolos con las observaciones en poblaciones similares ("testigos") no expuestas a las explosiones. Los resultados de estos estudios no han mostrado diferencias en las frecuencias de alteraciones genéticas entre ambas poblaciones.

Esta falta de evidencia en humanos no es totalmente inesperada ya que es muy difícil establecer relaciones causa-efecto a través de dos generaciones. Se requerirían efectos muy específicos, no causados por ningún otro agente, para poder establecer, sin lugar a duda, la correlación entre la causa y el efecto. Por ejemplo, si altas dosis de radiación causaran que los niños nacieran con dos narices, sería fácil identificar a la radiación como responsable de la mutación correspondiente. Sin embargo, la radiación solamente incrementa la frecuencia de mutaciones que se dan naturalmente en la población humana, y como este incremento es pequeño, su identificación es muy difícil.

Este es el caso del síndrome de Down (llamado popularmente mongolismo), una enfermedad genética producida por una mutación en los cromosomas de uno de los padres. Estudios epidemiológicos muestran que la frecuencia natural del síndrome de Down que es la enfermedad cromosómica más frecuente, es de 1 en 600 nacimientos, es decir que, en promedio, uno de cada 600 niños que nacen sufre la enfermedad. Esto no quiere decir que si en un hospital han nacido 599 niños sanos, el próximo tendrá que padecer este síntoma, sino que al considerar un gran numero de nacimientos, por ejemplo 600 mil, lo más probable será que cerca de mil de ellos sufran la enfermedad. Y decimos "cerca" porque de 600 mil nacimientos puede haber 970 niños enfermos, o 1 025. Estas fluctuaciones son típicas de los estudios estadísticos.

Los estudios en la población japonesa irradiada encontraron tres casos de síndrome de Down entre 5 579 nacimientos en madres que habían estado expuestas a la radiación, mientras que de 9 440 nacimientos en japonesas no expuestas, 12 sufrían la enfermedad. De estos datos se puede calcular que el grupo irradiado presentó una frecuencia de un caso con síndrome de Down por cada 1 860 nacimientos, mientras que en el grupo testigo la frecuencia fue de 1 en 787. Estos datos se podrían interpretar erróneamente y sugerir que la radiación protege a la pobláción del síndrome de Down. La explicación cientifica de esta aparente paradoja es que el número de casos estudiado es muy pequeño para poder extraer información precisa. Este problema de estadística se presenta en todos los estudios de poblaciones humanas expuestas y, se origina, en la baja probabilidad del efecto buscado.

Teniendo en cuenta lo que hasta ahora se ha mencionado y la posibilidad de que la radiación pudiera inducir un daño genético en la especie humana que permanezca en las generaciones futuras, los estudios experimentales se realizan evaluando los efectos genéticos, producto de la exposición a diversas dosis de radiación en grandes poblaciones de roedores y monos, principalmente. Debemos señalar que hay diferencias notorias entre los efectos observados de una especie animal a otra y que la extrapolación de datos animales al ser humano se basa en suposiciones generalmente inciertas, ya que hay diferencias importantes en el tamaño del cuerpo, en la composición de los tejidos y en el metabolismo.

Para proteger a la población humana del posible daño genético reproductivo causado por una exposición a la radiación, sería necesario conocer cuantitativamente y con precisión el riesgo genético. Esto quiere decir, saber cuántos niños nacen con alteraciones genéticas después de que sus padres se han expuesto a una dosis conocida. Tal como lo hemos indicado, esta información no existe, por lo que estas estimaciones de riesgo se han obtenido de los experimentos con animales. Los valores calculados, y que son los que utilizan los organismos internacionales de protección radiológica, dicen que: si una población humana fuera irradiada durante 30 años (una generación) con un total de 1 rem, en cada millón de nacimientos habría entre 10 y 20 niños con alteraciones genéticas debidas a la radiación. En esta misma población nacerán 30 000 niños con desórdenes genéticos espontáneos, cuya causa es desconocida. Estos valores indican que la frecuencia natural (o basal) de enfermedades genéticas en el ser humano es del 3%, y que una exposición a 1 rem de radiación la hace aumentar al 3.002%. Esta cantidad de radiación (1 rem) es la dosis promedio que se recibiría en 30 años debido a los usos de la radiación producida por el ser humano (véase la figura 4).

Creemos necesario destacar que, si bien de los números puede concluirse que el riesgo reproductivo asociado a la exposición a la radiación es muy pequeño, el sufrimiento que acompaña a cada niño nacido con un defecto genético puede ser muy elevado. Toda exposición innecesaria a la radiación, o a cualquier otro factor mutagénico, debe ser evitada.

EFECTOS DIRECTOS SOBRE EL EMBRIÓN

Si una mujer embarazada se expone a la radiación existe una probabilidad relativamente alta de causar serios daños al embrión que podrían llevarlo hasta la muerte y, subsecuentemente, ocasionar un aborto, o bien la aparición de malformaciones en el recién nacido (efecto llamado teratogénesis). Los estudios con animales han demostrado que la radiación produce disminución en el tamaño de la cabeza (microcefalia) y alteraciones en la formación del esqueleto del ser irradiado in utero. Los estudios en aquellos sobrevivientes que se encontraban in utero durante las explosiones de Hiroshima y Nagasaki han mostrado que tienen menor estatura, alcanzan un peso menor y sus diámetros cefálicos son inferiores a los del grupo testigo no irradiado.

Se sabe con certeza que el embrión es más sensible a los efectos teratogénicos de los virus, de algunas sustancias químicas y de la radiación, durante ciertas etapas de su desarrollo uterino. Había 22 individuos que se encontraban antes de su 18ñ semana de gestación al ser irradiados en las cercanías de Hiroshima y Nagasaki. De ellos, 13 nacieron con microcefalia y 8 sufrieron retraso mental. La dosis estimada en todos estos casos fue superior a los 150 rems. Para dosis inferiores a 50 rems no se encontraron malformaciones en el grupo estudiado.

Los estudios con animales muestran que dosis tan bajas como de unos pocos rems durante etapas críticas del desarrollo embrionario pueden causar malformaciones. Ante esto, y suponiendo que los seres humanos tenemos la misma sensibilidad a la radiación que los roedores, las autoridades internacionales encargadas de la protección radiológica han recomendado específicamente que la mujer embarazada evite toda exposición innecesaria a la radiación. Si una radiografía es indispensable, deberá asegurarse que el feto reciba la mínima radiación posible usando un delantal protector de plomo. Las mujeres en edad de procrear deben tomar las precauciones necesarias para no exponerse durante las primeras semanas de un posible embarazo. Para esto, la recomendación es posponer todo examen radiográfico hasta los 10 días que siguen a la próxima menstruación, periodo en que existe la mayor probabilidad de no encontrarse embarazada.

CÁNCER

El cáncer es una enfermedad que altera la división normal de las células, por lo que se producen tumores. El crecimiento descontrolado del tumor altera el funcionamiento normal del órgano en que se encuentra y puede causar la aparición de nuevos tumores en otros órganos. El factor causal del cáncer no es conocido, sin embargo, la evidencia científica indica que la producción de mutaciones en el ADN de las células desempeña un papel importante en su inicio. Como vimos en el capítulo IV, los virus, algunas sustancias químicas y la radiación ionizante, son agentes capaces de producir mutaciones.

El cáncer ocupa un lugar muy importante entre las causas de enfermedad y muerte en nuestro siglo. En México, de las 360 000 muertes que ocurren cada año, se reporta que 35 000 se deben a algún tipo de cáncer. Estos datos estadísticos indican que la probabilidad natural de muerte por cáncer en México es aproximadamente del 10 por ciento.

Altas dosis de radiación, superiores a 100 rems, pueden producir cáncer. Este efecto está bien comprobado. En el cuadro 2 se encuentra una lista de algunos de los estudios que han demostrado la asociación entre la exposición a altas dosis de radiación y el cáncer. La mayoría de estos casos ocurrieron antes que se conociera la capacidad carcinogénica de la radiación, pues actualmente ya no se realizan estas actividades o bien se encuentran reguladas por organismos de seguridad radiológica.

CUADRO 2. Ejemplos de cáncer producido por exposición a dosis altas de radiación.

Causas de la irradiación	Dosis máxima (en rems)	Número de expuestos	Tipo de cáncer	Casos observados	Casos esperados
Pacientes con espondolitis anquilosante, tratados con rayos X	370 a la médula espinal	14 558	leucemia	80	5.5
Pacientes con tuberculosis, irradiados durante fluroscopias	150 a la mama	1 047	mama	41	23.5
Mineros del uranio, inhaladores de radón	6 000 al pulmón	4 146	pulmón	155	30.4
Sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki	122 al cuerpo entero	100 000	leucemia	312	30

De nuevo, el estudio más documentado es el de los sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki. La leucemia, que es un cáncer de las células sanguíneas, es el tipo de cáncer más frecuente asociado con la radiación. Tan sólo tres años después de las explosiones ya se había registrado una frecuencia de casos de leucemia superior a la normal y la máxima incidencia se registró 10 años después de la irradiación. Aún 30 años más tarde se siguen diagnosticando nuevos casos quizá causados por la alta exposición. Entre los 100 000 individuos expuestos, en los 30 años siguientes a las explosiones se han detectado 312 casos de leucemia. La dosis promedio recibida fue de 32 rems. Tomando como grupo testigo a toda la población japonesa, en esos mismos 30 años se esperaría un total de 30 casos de leucemia dentro de un mismo número de individuos no expuestos a las explosiones. También se han reportado incrementos en cánceres de pulmón, tiroides y mama en este grupo humano.

La posibilidad de que el cáncer infantil sea causado por la irradiación del embrión in utero ha sido planteada a partir de estudios realizados acerca de los hijos nacidos de madres que se tomaron radiografías pélvicas durante el embarazo. La evidencia de un exceso de cáncer infantil como consecuencia de la irradiación es objeto de acalorada discusión, aún 30 años después de la primera publicación científica sobre el tema. Entre los sobrevivientes japoneses expuestos in utero, no se han detectado casos de cáncer.

Si bien la evidencia de la inducción de cáncer por exposiciones a altas dosis de radiación es inobjetable, el posible riesgo a dosis bajas es aún objeto de estudio científico y de controversia pública. El problema esencial es nuevamente la identificación de los posibles casos de cáncer producidos por radiación en presencia de las frecuencias normales de la enfermedad.

En una población como la de la ciudad de México se registran aproximadamente 16 450 nuevos casos de cáncer cada año (datos de 1985). Podemos preguntarnos cuántos de estos casos podrían deberse a la radiación que es producida por el ser humano, principalmente debido al uso de las radiografías en el diagnóstico médico (ver capítulo III y figura 4). Los organismos internacionales dedicados al estudio de los efectos biológicos de la radiación, como son el Comité de la Academia Nacional de Ciencias de EUA para los Efectos de la Radiación Ionizante (BEIR), el Comité Científico de la Naciones Unidas para los Efectos de la Radiación Atómica (UNSCEAR) y la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) están de acuerdo en que, si una población de un millón de personas fuera irradiada con 0.1 rem, se producirían 12 casos de cáncer a causa de la exposición. ³Se sabe (Figura 4) que la dosis promedio actual debida al uso de la radiación producida por el ser humano es de unos 0.043 rems cada año. Multiplicando el factor de riesgo por la dosis recibida y el número de individuos irradiados, se obtiene para una población de 16 millones como la de la ciudad de México, un número de 83 casos fatales de cáncer cada año debido al uso de la radiación, principalmente durante exámenes radiográficos. (Sin lugar a dudas, el número de vidas salvadas cada año debido a la disponibilidad de una radiografía es miles de veces superior.)

Para poder realizar un estudio epidemiológico que confirmara estos cálculos, sería necesario tomar una población similar a la de la ciudad de México, eliminar totalmente la posibilidad de tomar radiografías y estudiar durante varios años la aparición de nuevos cánceres. El cálculo predice que, en esas circunstancias, y debido a que se deja de recibir esa radiación, los casos de cáncer serán solamente 16 367. La diferencia entre 16 450 y 16 367 es tan pequeña que sería imposible demostrar que es significativa y que se debe a la radiación. Este ejemplo, en que incluso la exposición de una megalópolis a niveles de dosis reales no es capaz de mostrar de manera precisa la correlación entre cáncer y dosis bajas, pone en evidencia el grado de dificultad de este problema científico. En el próximo capítulo se señala que, aún en un accidente como el ocurrido en Chernobil, será sumamente difícil detectar el aumento de casos de cáncer a causa de la sobrexposición.

Es necesario señalar que, para los cálculos del riesgo de cáncer por radiación mencionados en el párrafo anterior, se ha considerado que el daño producido por dosis bajas es proporcionalmente menor que el daño producido por dosis altas ("hipótesis lineal"). Esto es un supuesto porque, como lo ejemplificamos, los métodos actuales no son capaces de medir el número de casos de cáncer en el ser humano que pudieran ser producto de exposición a dosis bajas. La mayoría de los experimentos en los que se han expuesto animales a varias dosis inferiores a 100 rems, indican que la hipótesis lineal sobrestima el riesgo.

Los ejemplos presentados para el cálculo de daño genético y cáncer ilustran el uso de factores de riesgo obtenidos con irradiaciones a altas dosis, usando una hipótesis lineal dosis-respuesta. Un procedimiento similar siguen los organismos de protección radiológica para establecer los límites de dosis máxima a los que puede exponerse un individuo, tema que se discute en el capítulo siguiente.