Tema: Efectos Radiobiológicos en el ADN, por la interacción con radiaciones ionizantes 

Autor:  Ingrid Johanna Tole Ardila (Colombia)

La radiobiología es la ciencia que estudia los fenómenos que se producen en los seres vivos tras la absorción de energía procedente de las radiaciones ionizantes. Las dos grandes razones que han impulsado la investigación de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes son:
1. Protección Radiológica: Poder utilizar esas radiaciones de forma segura en todas las aplicaciones médicas o industriales que las requieran.
2. Radioterapia: Utilización de las radiaciones ionizantes principalmente en neoplasias, preservando al máximo los órganos críticos (tejido humano sano).

¿QUÉ SE QUIERE REALIZAR?

OBJETIVO GENERAL

Generar ambientes de aprendizaje que permitan a los estudiantes tener una aproximación al reconocimiento de las fuentes de radiación, y con esto fomentar la formación de estudiantes de  como ciudadanos responsables y conscientes de los impactos que las actividades humanas generan.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Situar las tecnologías de información y comunicación como fuentes de conocimiento y como herramientas fundamentales al interior del aula para el proceso de aprendizaje y enseñanza.
•  Promover un pensamiento crítico que permita al estudiante reconocerse como un sujeto activo en el mundo y generar en él una conciencia ambiental sobre sus propias actividades
•  Crear un escenario en donde el estudiante  a partir de la cotidianidad logre construir los fenómenos físicos que rodean los eventos estudiados.
•  Potenciar las habilidades comunicativas como un medio de explicación y argumentación.
•  Reconocer los efectos de la radiación en la salud como un factor que permite potenciar los procesos de construcción de conocimiento de los fenómenos físicos.

La radiación puede ser clasificada como ionizante y no ionizante para el análisis de los efectos biológicos en la célula la clasificaremos en base a dos criterios; según su naturaleza y según su daño biológico. Según su naturaleza la radiación puede clasificarse como radiación electromagnética o radiación de partículas y para su efecto biológico puede clasificarse como radiación ionizante o radiación no ionizante. La radiación ionizante puede ser dividida para comprensión de efectos biológicos como directa e indirectamente Ionizante. La mayoría de la radiación comprendida por partículas es directamente ionizante, esto quiere decir que partículas individuales con energía cinética adecuada puede alterar la estructura atómica del medio irradiado, dejando a su paso alteraciones químicas y biológicas a las moléculas que lo conforman. En contraste, la radiación electromagnética (como los rayos X y γ) son radiaciones indirectamente ionizantes ya que no producen daño biológico ni químico directamente, pero a partir de la producción de electrones secundarios después de la absorción de energía en el material se generan los efectos de ionización y sus consiguientes reacciones.

1. Aleatoriedad: La interacción de la radiación con las células es una función de probabilidad y tiene lugar al azar. Un fotón o partícula puede alcanzar a una célula o a otra, dañarla o no dañarla y si la daña puede ser en el núcleo o en el citoplasma.
2. Rápido depósito de energía: El depósito de energía a la célula ocurre en un tiempo muy corto, en fracciones de millonésimas de segundo.
3. No selectividad: La radiación no muestra predilección por ninguna parte o biomolécula, es decir, la interacción no es selectiva.
4. Inespecificidad lesiva: Las lesiones de las radiaciones ionizantes es siempre inespecífica o lo que es lo mismo esa lesión puede ser producida por otras causas físicas.
5. Latencia: Las alteraciones biológicas en una célula que resultan por la radiación no son inmediatas, tardan tiempo en hacerse visibles a esto se le llama "tiempo de latencia" y puede ser desde unos pocos minutos o muchos años, dependiendo de la dosis y tiempo de exposición.

Tipos de efectos de la radiación sobre los seres vivos
Los efectos de las radiaciones ionizantes sobre los seres vivos se pueden clasificar desde distintos puntos de vista:

Según el tiempo de aparición
• Precoces: Aparecen en minutos u horas después de haberse expuesto a la radiación, por ejemplo eritema cutáneo, náuseas.
• Tardíos: Aparecen meses u años después de la exposición, por ejemplo cáncer radioinducido, radiodermitis crónica, mutaciones genéticas.
Desde el punto de vista biológico
• Efectos somáticos: Sólo se manifiestan en el individuo que ha sido sometido a la exposición de radiaciones ionizantes por ejemplo el eritema.
• Efecto hereditario: No se manifiestan en el individuo que ha sido expuesto a la radiación, sino en su descendencia, ya que lesionan las células germinales del individuo expuesto, por ejemplo las mutaciones genéticas.
Según la dependencia de la dosis
• Efecto estocástico: Son efectos absolutamente aleatorios, probabilísticos; pudiendo aparecer tras la exposición a pequeñas dosis de radiación ionizante. No necesitan una dosis umbral determinada para producirse; si bien al aumentar la dosis aumenta la probabilidad de aparición de estos efectos, que suelen ser de tipo tardío. Se cree que el único efecto estocástico es el cáncer radioinducido y las mutaciones genéticas.
• Efecto no estocásticas: Se necesita una dosis umbral para producirlos, por debajo de la cual, la probabilidad de aparición de los mismos es muy baja. Suelen ser efectos precoces, por ejemplo el eritema cutáneo.

Los efectos de las radiaciones ionizantes sobre la materia viva son el resultado final de las interacciones físicas (ionización) y (excitación) de los fotones o partículas con los átomos que la componen.
Los efectos de la radiación sobre los seres vivos pasan por sucesivas etapas que se ordenan aquí según su escala de tiempo, de menor a mayor.