VI. EFECTOS TARD�OS DE UNA EXPOSICI�N A LA RADIACI�N

LOS efectos biol�gicos de una exposici�n a la radiaci�n que m�s preocupan al p�blico son un posible de da�o gen�tico y el c�ncer. Los estudios cient�ficos han mostrado que estos efectos son poco probables y aparecen varios a�os despu�s de ocurrida la exposici�n. En el caso de da�o gen�tico en seres humanos, no se ha demostrado ning�n caso de enfermedad hereditaria causada por una exposici�n a la radiaci�n. Por el contrario, en casos de c�ncer se ha comprobado la aparici�n de ciertos tipos de esta enfermedad, algunos a�os despu�s de la irradiaci�n con dosis altas, superiores a los 100 rads.

Podr�a pensarse que los efectos tard�os producidos por dosis bajas de radiaci�n son bien conocidos, ya que un gran n�mero de individuos (todos los seres humanos) est�n expuestos. Sin embargo, los efectos causados por dosis inferiores a 10 rads son imposibles de aislar de las frecuencias espont�neas o de las que son originadas por factores qu�micos o virales. Esta falta de conocimiento ocasiona que el p�blico reciba una informaci�n 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 exposici�n a la radiaci�n, cuando la realidad es que tales seres no han sido jam�s observados y s�lo son productos de la imaginaci�n. Este cap�tulo describe la informaci�n cient�fica que existe del tema, incluyendo aquella que ha sido obtenida con animales de experimentaci�n.

EFECTOS GEN�TICOS

Los efectos gen�ticos de cualquier agente externo que act�e sobre una c�lula son el producto de las alteraciones (mutaciones) que el agente pueda causar en el ADN de las c�lulas reproductivas del individuo, espermatozoides u �vulos. Los descendientes de este individuo son portadores de la mutaci�n y pueden sufrir las consecuencias de �sta e incluso trasmitirla a sus propios hijos, tal como se explic� en el cap�tulo IV.

Diversos estudios experimentales que utilizan sistemas biol�gicos de prueba como bacterias, roedores y cultivos de c�lulas humanas, han demostrado que la radiaci�n, las sustancias qu�micas y los virus, son posibles agentes mutag�nicos, es decir, causantes de mutaciones. Con respecto a las mutaciones reproductivas (mutaciones que ocurren en el �vulo o el espermatozoide), la evidencia cient�fica se limita a los estudios en roedores, en los que se han medido la inducci�n 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 qu�micas de uso poco frecuente (por ejemplo, el metil-metano-sulfonato) y la radiaci�n. La inducci�n de estos efectos es tan poco probable que para poderlos cuantificar, se requiere exponer a miles de animales al agente mutag�nico estudiado.

Es evidente que los datos que se tienen de seres humanos expuestos a agentes mutag�nicos no son el resultado de experimentos, sino que provienen de los casos de los individuos que han estado expuestos por razones ocupacionales, m�dicas, de residencia o accidentales. Los datos indican que el grupo humano m�s numeroso expuesto a altas dosis est� 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 a�os posteriores a su exposici�n a la radiaci�n (rayos gamma y neutrones), tratando de establecer la relaci�n 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 explosi�n. Las dosis m�ximas 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 acci�n mec�nica de la explosi�n, donde no hubo sobrevivientes. El da�o gen�tico en la primera generaci�n se ha determinado estudiando a los hijos de los sobrevivientes, compar�ndolos 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 gen�ticas entre ambas poblaciones.

Esta falta de evidencia en humanos no es totalmente inesperada ya que es muy dif�cil establecer relaciones causa-efecto a trav�s de dos generaciones. Se requerir�an efectos muy espec�ficos, no causados por ning�n otro agente, para poder establecer, sin lugar a duda, la correlaci�n entre la causa y el efecto. Por ejemplo, si altas dosis de radiaci�n causaran que los ni�os nacieran con dos narices, ser�a f�cil identificar a la radiaci�n como responsable de la mutaci�n correspondiente. Sin embargo, la radiaci�n solamente incrementa la frecuencia de mutaciones que se dan naturalmente en la poblaci�n humana, y como este incremento es peque�o, su identificaci�n es muy dif�cil.

Este es el caso del s�ndrome de Down (llamado popularmente mongolismo), una enfermedad gen�tica producida por una mutaci�n en los cromosomas de uno de los padres. Estudios epidemiol�gicos muestran que la frecuencia natural del s�ndrome de Down que es la enfermedad cromos�mica m�s frecuente, es de 1 en 600 nacimientos, es decir que, en promedio, uno de cada 600 ni�os que nacen sufre la enfermedad. Esto no quiere decir que si en un hospital han nacido 599 ni�os sanos, el pr�ximo tendr� que padecer este s�ntoma, sino que al considerar un gran numero de nacimientos, por ejemplo 600 mil, lo m�s probable ser� que cerca de mil de ellos sufran la enfermedad. Y decimos "cerca" porque de 600 mil nacimientos puede haber 970 ni�os enfermos, o 1 025. Estas fluctuaciones son t�picas de los estudios estad�sticos.

Los estudios en la poblaci�n japonesa irradiada encontraron tres casos de s�ndrome de Down entre 5 579 nacimientos en madres que hab�an estado expuestas a la radiaci�n, mientras que de 9 440 nacimientos en japonesas no expuestas, 12 sufr�an la enfermedad. De estos datos se puede calcular que el grupo irradiado present� una frecuencia de un caso con s�ndrome de Down por cada 1 860 nacimientos, mientras que en el grupo testigo la frecuencia fue de 1 en 787. Estos datos se podr�an interpretar err�neamente y sugerir que la radiaci�n protege a la pobl�ci�n del s�ndrome de Down. La explicaci�n cientifica de esta aparente paradoja es que el n�mero de casos estudiado es muy peque�o para poder extraer informaci�n precisa. Este problema de estad�stica 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 radiaci�n pudiera inducir un da�o gen�tico en la especie humana que permanezca en las generaciones futuras, los estudios experimentales se realizan evaluando los efectos gen�ticos, producto de la exposici�n a diversas dosis de radiaci�n en grandes poblaciones de roedores y monos, principalmente. Debemos se�alar que hay diferencias notorias entre los efectos observados de una especie animal a otra y que la extrapolaci�n de datos animales al ser humano se basa en suposiciones generalmente inciertas, ya que hay diferencias importantes en el tama�o del cuerpo, en la composici�n de los tejidos y en el metabolismo.

Para proteger a la poblaci�n humana del posible da�o gen�tico reproductivo causado por una exposici�n a la radiaci�n, ser�a necesario conocer cuantitativamente y con precisi�n el riesgo gen�tico. Esto quiere decir, saber cu�ntos ni�os nacen con alteraciones gen�ticas despu�s de que sus padres se han expuesto a una dosis conocida. Tal como lo hemos indicado, esta informaci�n 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 protecci�n radiol�gica, dicen que: si una poblaci�n humana fuera irradiada durante 30 a�os (una generaci�n) con un total de 1 rem, en cada mill�n de nacimientos habr�a entre 10 y 20 ni�os con alteraciones gen�ticas debidas a la radiaci�n. En esta misma poblaci�n nacer�n 30 000 ni�os con des�rdenes gen�ticos espont�neos, cuya causa es desconocida. Estos valores indican que la frecuencia natural (o basal) de enfermedades gen�ticas en el ser humano es del 3%, y que una exposici�n a 1 rem de radiaci�n la hace aumentar al 3.002%. Esta cantidad de radiaci�n (1 rem) es la dosis promedio que se recibir�a en 30 a�os debido a los usos de la radiaci�n producida por el ser humano (v�ase la figura 4).

Creemos necesario destacar que, si bien de los n�meros puede concluirse que el riesgo reproductivo asociado a la exposici�n a la radiaci�n es muy peque�o, el sufrimiento que acompa�a a cada ni�o nacido con un defecto gen�tico puede ser muy elevado. Toda exposici�n innecesaria a la radiaci�n, o a cualquier otro factor mutag�nico, debe ser evitada.

EFECTOS DIRECTOS SOBRE EL EMBRI�N

Si una mujer embarazada se expone a la radiaci�n existe una probabilidad relativamente alta de causar serios da�os al embri�n que podr�an llevarlo hasta la muerte y, subsecuentemente, ocasionar un aborto, o bien la aparici�n de malformaciones en el reci�n nacido (efecto llamado teratog�nesis). Los estudios con animales han demostrado que la radiaci�n produce disminuci�n en el tama�o de la cabeza (microcefalia) y alteraciones en la formaci�n 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 di�metros cef�licos son inferiores a los del grupo testigo no irradiado.

Se sabe con certeza que el embri�n es m�s sensible a los efectos teratog�nicos de los virus, de algunas sustancias qu�micas y de la radiaci�n, durante ciertas etapas de su desarrollo uterino. Hab�a 22 individuos que se encontraban antes de su 18� semana de gestaci�n al ser irradiados en las cercan�as 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 cr�ticas del desarrollo embrionario pueden causar malformaciones. Ante esto, y suponiendo que los seres humanos tenemos la misma sensibilidad a la radiaci�n que los roedores, las autoridades internacionales encargadas de la protecci�n radiol�gica han recomendado espec�ficamente que la mujer embarazada evite toda exposici�n innecesaria a la radiaci�n. Si una radiograf�a es indispensable, deber� asegurarse que el feto reciba la m�nima radiaci�n 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 recomendaci�n es posponer todo examen radiogr�fico hasta los 10 d�as que siguen a la pr�xima menstruaci�n, periodo en que existe la mayor probabilidad de no encontrarse embarazada.

C�NCER

El c�ncer es una enfermedad que altera la divisi�n normal de las c�lulas, por lo que se producen tumores. El crecimiento descontrolado del tumor altera el funcionamiento normal del �rgano en que se encuentra y puede causar la aparici�n de nuevos tumores en otros �rganos. El factor causal del c�ncer no es conocido, sin embargo, la evidencia cient�fica indica que la producci�n de mutaciones en el ADN de las c�lulas desempe�a un papel importante en su inicio. Como vimos en el cap�tulo IV, los virus, algunas sustancias qu�micas y la radiaci�n ionizante, son agentes capaces de producir mutaciones.

El c�ncer ocupa un lugar muy importante entre las causas de enfermedad y muerte en nuestro siglo. En M�xico, de las 360 000 muertes que ocurren cada a�o, se reporta que 35 000 se deben a alg�n tipo de c�ncer. Estos datos estad�sticos indican que la probabilidad natural de muerte por c�ncer en M�xico es aproximadamente del 10 por ciento.

Altas dosis de radiaci�n, superiores a 100 rems, pueden producir c�ncer. Este efecto est� bien comprobado. En el cuadro 2 se encuentra una lista de algunos de los estudios que han demostrado la asociaci�n entre la exposici�n a altas dosis de radiaci�n y el c�ncer. La mayor�a de estos casos ocurrieron antes que se conociera la capacidad carcinog�nica de la radiaci�n, pues actualmente ya no se realizan estas actividades o bien se encuentran reguladas por organismos de seguridad radiol�gica.

CUADRO 2. Ejemplos de c�ncer producido por exposici�n a dosis altas de radiaci�n.

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 m�s documentado es el de los sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki. La leucemia, que es un c�ncer de las c�lulas sangu�neas, es el tipo de c�ncer m�s frecuente asociado con la radiaci�n. Tan s�lo tres a�os despu�s de las explosiones ya se hab�a registrado una frecuencia de casos de leucemia superior a la normal y la m�xima incidencia se registr� 10 a�os despu�s de la irradiaci�n. A�n 30 a�os m�s tarde se siguen diagnosticando nuevos casos quiz� causados por la alta exposici�n. Entre los 100 000 individuos expuestos, en los 30 a�os 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 poblaci�n japonesa, en esos mismos 30 a�os se esperar�a un total de 30 casos de leucemia dentro de un mismo n�mero de individuos no expuestos a las explosiones. Tambi�n se han reportado incrementos en c�nceres de pulm�n, tiroides y mama en este grupo humano.

La posibilidad de que el c�ncer infantil sea causado por la irradiaci�n del embri�n in utero ha sido planteada a partir de estudios realizados acerca de los hijos nacidos de madres que se tomaron radiograf�as p�lvicas durante el embarazo. La evidencia de un exceso de c�ncer infantil como consecuencia de la irradiaci�n es objeto de acalorada discusi�n, a�n 30 a�os despu�s de la primera publicaci�n cient�fica sobre el tema. Entre los sobrevivientes japoneses expuestos in utero, no se han detectado casos de c�ncer.

Si bien la evidencia de la inducci�n de c�ncer por exposiciones a altas dosis de radiaci�n es inobjetable, el posible riesgo a dosis bajas es a�n objeto de estudio cient�fico y de controversia p�blica. El problema esencial es nuevamente la identificaci�n de los posibles casos de c�ncer producidos por radiaci�n en presencia de las frecuencias normales de la enfermedad.

En una poblaci�n como la de la ciudad de M�xico se registran aproximadamente 16 450 nuevos casos de c�ncer cada a�o (datos de 1985). Podemos preguntarnos cu�ntos de estos casos podr�an deberse a la radiaci�n que es producida por el ser humano, principalmente debido al uso de las radiograf�as en el diagn�stico m�dico (ver cap�tulo III y figura 4). Los organismos internacionales dedicados al estudio de los efectos biol�gicos de la radiaci�n, como son el Comit� de la Academia Nacional de Ciencias de EUA para los Efectos de la Radiaci�n Ionizante (BEIR), el Comit� Cient�fico de la Naciones Unidas para los Efectos de la Radiaci�n At�mica (UNSCEAR) y la Comisi�n Internacional de Protecci�n Radiol�gica (ICRP) est�n de acuerdo en que, si una poblaci�n de un mill�n de personas fuera irradiada con 0.1 rem, se producir�an 12 casos de c�ncer a causa de la exposici�n. ³Se sabe (Figura 4) que la dosis promedio actual debida al uso de la radiaci�n producida por el ser humano es de unos 0.043 rems cada a�o. Multiplicando el factor de riesgo por la dosis recibida y el n�mero de individuos irradiados, se obtiene para una poblaci�n de 16 millones como la de la ciudad de M�xico, un n�mero de 83 casos fatales de c�ncer cada a�o debido al uso de la radiaci�n, principalmente durante ex�menes radiogr�ficos. (Sin lugar a dudas, el n�mero de vidas salvadas cada a�o debido a la disponibilidad de una radiograf�a es miles de veces superior.)

Para poder realizar un estudio epidemiol�gico que confirmara estos c�lculos, ser�a necesario tomar una poblaci�n similar a la de la ciudad de M�xico, eliminar totalmente la posibilidad de tomar radiograf�as y estudiar durante varios a�os la aparici�n de nuevos c�nceres. El c�lculo predice que, en esas circunstancias, y debido a que se deja de recibir esa radiaci�n, los casos de c�ncer ser�n solamente 16 367. La diferencia entre 16 450 y 16 367 es tan peque�a que ser�a imposible demostrar que es significativa y que se debe a la radiaci�n. Este ejemplo, en que incluso la exposici�n de una megal�polis a niveles de dosis reales no es capaz de mostrar de manera precisa la correlaci�n entre c�ncer y dosis bajas, pone en evidencia el grado de dificultad de este problema cient�fico. En el pr�ximo cap�tulo se se�ala que, a�n en un accidente como el ocurrido en Chernobil, ser� sumamente dif�cil detectar el aumento de casos de c�ncer a causa de la sobrexposici�n.

Es necesario se�alar que, para los c�lculos del riesgo de c�ncer por radiaci�n mencionados en el p�rrafo anterior, se ha considerado que el da�o producido por dosis bajas es proporcionalmente menor que el da�o producido por dosis altas ("hip�tesis lineal"). Esto es un supuesto porque, como lo ejemplificamos, los m�todos actuales no son capaces de medir el n�mero de casos de c�ncer en el ser humano que pudieran ser producto de exposici�n a dosis bajas. La mayor�a de los experimentos en los que se han expuesto animales a varias dosis inferiores a 100 rems, indican que la hip�tesis lineal sobrestima el riesgo.

Los ejemplos presentados para el c�lculo de da�o gen�tico y c�ncer ilustran el uso de factores de riesgo obtenidos con irradiaciones a altas dosis, usando una hip�tesis lineal dosis-respuesta. Un procedimiento similar siguen los organismos de protecci�n radiol�gica para establecer los l�mites de dosis m�xima a los que puede exponerse un individuo, tema que se discute en el cap�tulo siguiente.