• Alteraciones neurológicas producidas por radiación ionizante

    INTRODUCCIÓN

    Se denomina radiación ionizante, a aquella radiación que presenta energía suficiente como para modificar de la materia con la que toma contacto, el estado de sus electrones. Fue descubierta en 1985 por Wilhelm Conrad Roentgen. Su representación iconográfica corresponde con la imagen 1.

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    Imagen 1

    Su mecanismo de producción puede ser natural o artificial. Ésta últimos, es la más importantes en la actualidad, en forma de Rayos X para el diagnóstico de enfermedades, o aceleradores de partículas para el tratamiento de tumores.

    Las radiaciones naturales son aquellas que están presentes de forma espontánea en el ambiente, sin que intervenga el hombre en ellas, se encuentran en el aire (Radón), los alimentos, la corteza terrestre o del espacio.

    La radiación artificial es aquella en cuya producción participa el hombre, y como hemos dicho correspondería la radiación en contexto médico o en relación a centrales nucleares para producción de energía y armamento militar.

    El ejemplo más representativo de radiación ionizante sobre el tejido humano es la radioterapia, la cual produce unos efectos indeseables aunque controlados sobre el tejido circundante. Un ejemplo de radiación ionizante no controlada sería en relación a las catástrofes nucleares.

    Los efectos secundarios de la radiación se deben al daño que producen en la materia viva con la que toman contacto, unos serían los deseables (estudios radiológicos, tratamientos de tumores) y otros indeseables (lesión en tejidos sanos). Entre esos efectos indeseables se encuentran aquellos que se producen en un corto periodo de tiempo tras la exposición a la fuente de la radiación, y los que se producen tardíamente. Los primero se consideran reversibles, presentando buena respuesta al tratamiento, y los segundos irreversibles, con peor respuesta al mismo. Los efectos de la radiación sobre los órganos se producen a 2 niveles:

    - Celular: Se produce a través de la desintegración del DNA por afectación de la conformación de sus enlaces moleculares; la reducción en la síntesis de DNA; y por mutación del genoma celular.

    - Mesenquimal: Afecta primeramente a las células endoteliales de los pequeños vasos, seguido de lesión en media y adventicia, lo cual produce una dilatación vascular y con ello una hiperemia en el órgano afecta durante la fase aguda tras la radiación. Seguido a este hiperaflujo de sangre, aumenta la permeabilidad de la pared vascular y con ello el edema del parénquima y la infiltración por células linfoides. Todo lo anterior, a largo plazo, genera una reducción de la vascularización en los tejidos afectos, y con ello isquemia y necrosis, siendo de sobra conocido la desmielinización sobre el tejido nervioso.

    ENVENENAMIENTO POR RADIACIÓN

    El envenenamiento por radiación, también llamado Síndrome por Radiación Aguda (SRA), se define como el conjunto de efectos en la salud, causados por la exposición en un corto periodo de tiempo, a excesivas cantidades de radiación ionizante. Como hemos dicho en el apartado previo, el efecto se produce a dos niveles, el nuclear, dañando la información genética de la célula, y el estructural, afectando a las moléculas que forman parte de la estructura de soporte celular, produciendo la muerte de la misma y con ello destrucción de los tejidos. Las células con mayor tasa de lesión, son aquellas con mayor índice mitótico, como son las hematopoyéticas e intestinales.

    El SRA (tabla 1) presenta de manera simplificada 3 fases: fase prodrómica, caracterizada por diarrea, náuseas, vómitos, anorexia y lesiones cutáneas. Dura entre varias horas y pocos días y muy raramente produce la muerte; periodo de Latencia o de aparente curación, durante el cual va cediendo la sintomatología a lo largo de varias semanas; y por último, la fase aguda, durante la cual aparecen trastornos más serios, como los hematológicos, respiratorios o cerebro-vasculares. El efecto de la radiación viene determinado por el tipo de tejido y por la cantidad de dosis absorbida por el mismo, el cual se mide en unidades Gray (Gy). A mayor unidades Gy, mayores serán los efectos secundarios producidos a corto, medio y largo plazo. Una dosis de radiación excesivamente alta (más de 30 Gy), produciría un deteriro del nivel de conciencia, convulsiones y finalmente la muerte por destrucción del tejido nervioso.

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    Tabla 1

    El mejor ejemplo del Síndrome por Radiación Aguda (SRA), lo tenemos en las catástrofes nucleares, bien sea en relación al uso de armamento nuclear durante la Segunda Guerra Mundial, o tras el accidente de Chernobyl en 1986. En este ejemplo, la primera fase de la radiación, el SRA, vendría producida principalmente por los isótopos radiactivos de vida media más corta, como son el yodo-131 y xenón-133. En la actualidad, sus niveles han descendido, pero permanecen otros isótopos de semivida de desintegración, más larga (cesio-137 y el estroncio-90), que son los causantes de los daños debidos a la exposición crónica, principalmente su efecto oncogénico (Tabla 2).

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    Tabla 2

     

    EFECTO BIOLÓGICO DE LAS RADIACIONES IONIZANTES SOBRE EL TEJIDO NERVIOSO

    1.- ENCEFALOPATÍA

    - Aguda: poco frecuente. Se produce tras las primeras horas o días de la exposición a la fuente de radiación ionizante. Suele aparecer asociada a dosis elevadas de radiación (>3 Gy), cursando clínicamente como un cuadro confusional leve, asociado, en caso de gravedad, a datos de hipertensión intracraneal en forma de somnolencia, nauseas y vómitos. El tratamiento es principalmente preventivo, con la administración de dexametasona uno o dos días antes de la radioterapia.

    - Subaguda: aparece durante los primeros meses tras el inicio de la exposición. Cursa como un cuadro lentamente progresivo de disfunción cerebral, que es clínicamente variable entre cefalea, empeoramiento de déficit neurológico previo y torpeza mental. Éste último, no es predictor del desarrollo a largo plazo de un deterioro cognitivo. (6,7)

    - Daño cerebral Tardío: al contrario que las complicaciones más tempranas, suele ser lentamente progresivo, irreversible y con escasa respuesta a tratamiento. Como dijimos en el apartado de daño mesenquimal, se debe a la necrosis isquémica tisular con desmielinización secundaria. Su incidencia y gravedad dependen de la dosis administrada de radiación, volumen del parénquima cerebral radiado y el uso de fármacos quimioterápicos adyuvantes, presentándose con mayor frecuencia en gente de edad inferior a los 10 años (proceso de mielinización), o superior a los 60 años (8, 9). Se presenta como un deterioro cognitivo de perfil subcortical, donde los datos semiológicos más importantes son la bradipsiquia, apatía e inatención.

    - Multineuropatía craneal: se produce tras alcanzar el área de radioterapia el tronco del encéfalo en patología ORL o de ápex pulmonar. Clínicamente cursa con datos de disfunción progresiva tronco-encefálica (ataxia, alteraciones oculomotoras y pares craneales bajos (IX, X, XI y XII) (8, 9, 10).

    2.- MIELOPATÍA

    - Subaguda: también es llamada mielopatía temprana por radiación, aparece entre 10 y 16 semanas tras la radiación, resolviéndose espontáneamente antes de 9 meses (11).

    - Tardía: es una complicación con baja frecuencia con la dosificación radioterápica convencional (<1%) (12). Presenta un curso lentamente progresivo, aunque irreversible, que aparecer generalmente tras el primer año. La afectación medular suele ser en forma de un Síndrome de Brown-Sequard o una mielopatía transversa.

    3.- PLEXOPATÍA Y NEUROPATÍA

    - Subaguda: suele producirse como complicación de la radioterapia de tumores de mama o pulmón afectando así al plexo braquial; y en tumores de área ginecológica afectando a plexo lumbo-sacro. Produce un cuadro inicialmente sensitivo en forma de parestesias de predominio distal seguido de alteraciones motoras leves de predominio proximal, generalmente transitorios (8, 9).

    - Crónica: como todas las complicaciones tardías, presenta un curso lentamente progresivo que aparece tras el primer año de la administración de la radioterapia. Se asocia al tratamiento de tumores de mama, cervicales y pulmón afectando al plexo braquial, y ginecológicos afectando a plexo lumbo-sacro (13, 14). Cursa como un síndrome sensitivo-motor en el cual predominan las parestesias distales y una debilidad por afectación de la segunda motoneurona (flacidez, atrofia y fasciculaciones).

    BIBLIOGRAFÍA

    1.- United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly,with scientific annexes: http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html

    2.- Environmental Protection Agency. Radiation Risks and Realities. 2007. Accessed at www.epa.gov/radiation/docs/402-k-07-006.pdf on February 2, 2010.

    3.- Environmental Protection Agency. Understanding Radiation: Health Effects. 2009. Accessed at www.epa.gov/radiation/understand/health_effects.html on January 29, 2010.

    4.- International Agency for Research on Cancer. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volume 80: Non-Ionizing Radiation, Part 1: Static and Extremely Low-Frequency (ELF) Electric and Magnetic Fields. 2002. Accessed at http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol80/index.php on February 5, 2010.

    5.- Valk PE, Dillon WP (1991). Radiation injury of the brain. AJNR Am J Neuroradiol.12:45-62.

    6.- Chow BM, Li YQ, Wong CS (2000). Radiation-induced apoptosis in the adult central nervous system is p53-dependant. Cell Death Differ.7:712-720.

    7.- Giglio P, Gilbert MR (2003). Cerebral radiation necrosis. Neurologist.9:180-188.

    8.- Chi D, Béhin A, JY Delattre (2008). Neurologic complications of radiation therapy. En: Schiff D, Kesari S, Wen PY (Ed), Cancer neurology in clinical practice: neurologic complications of cancer and its treatment, (pp 259-286). Totowa: Humana Press.

    9.- De Angelis LM, JB Posner (Ed). (2009). Side effects of radiation therapy. En: De Angelis LM, Posner JB (Ed), Neurologic complications of cancer, (pp 511-555). New York: Oxford University Press.

    10. Dropcho EJ (2010). Neurotoxicity of radiation therapy. Neurol Clin.28:217-234.

    11.- Seze J, Stpjkovic T, Breteau G, Lucas C, Michon-Pasturel, Gauvrit J et al (2001). Acute myelopathies. Clinical, laboratory and outcome profiles in 79 cases. Brain.124: 1509-1521.

    12.- Kirkpatrick JP, van der Kogel AJ, Schultheiss TE (2010). Radiation dose-volume effects in th espinal cord. J Radiat Oncol Biol Phys.76:S42-49.

    13.- Bowen J, Gregory R, Squier M, Donaghy M (1996). The post-irradiation lower motor neuron syndrome: neuronopathy or radiculopathy? Brain. 119: 1429-1439. 14.- Jaeckle KA (2004). Neurological manifestations of neoplastic and radiation-induced plexopathies. Semin Neurol.24:385-393.