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Estudio de los fenómenos de destrucción celular en leucocitos de sangre humana irradiada con gamma

Introducción

La radiación ionizante produce lesiones en las células en forma directa dañando su ADN o indirectamente generando radicales libres. Durante este proceso la proteína p53 actúa reconociendo el ADN celular dañado, lo que estimula la síntesis de dicha proteína deteniendo el ciclo celular y permite reparar el daño infringido. Sin embargo, cuando la lesión es irreversible, la proteína es capaz de desencadenar apoptosis(1,2).

La muerte celular programada es un proceso esencial para mantener la homeostasis de los tejidos con el objetivo de eliminar las células superfluas, dañadas, infectadas o transformadas. Esta forma de muerte celular o apoptosis se cumple mediante la activación de un ‘programa’ intrínseco caracterizado por mantener las membranas celulares intactas permitiendo así su eliminación por exocitosis. Las células que sufren apoptosis exhiben una morfología característica que incluye condensación citoplasmática y nuclear, rotura específica de proteínas celulares, fragmentación de la célula en cuerpos apoptóticos y rotura endolítica del ADN en fragmentos oligonucleosómicos(3).

Algunos autores evaluaron los efectos radioinducidos para determinar el tipo de cambios que se provocan en el tejido biológico y la frecuencia con que éstos ocurren. En sangre irradiada se han considerado algunos parámetros bioquímicos tales como la concentración sérica de LDH, potasio y hemoglobina(4) como buenos predictores del daño celular, así como las aberraciones citogenéticas inducidas en los linfocitos debido a su gran radiosensibilidad(5,6,7,8,9,10). Sin embargo, los mecanismos intrínsecos que anteceden a la lesión celular o apoptosis radioinducida no han sido dilucidados del todo en el caso de los rayos gamma originados por una fuente de 60Cobalto a dosis moderadas y altas (25 y 50Gy).

Recientemente, un estudio de los efectos citogenéticas en linfocitos de sangre periférica demostró que existe una relación no linear de los daños cromosomáticos inducidos con respecto a la dosis, distinta a la predicha por el mecanismo de acción directa al ADN(9). Dichos estudios fueron realizados con fuentes de diferentes LET, fundamentalmente rayos X y gamma a dosis muy bajas (1-100 cGy). Por otro lado, se encontró que el incremento en las concentraciones de potasio en sangre irradiada juega un rol muy importante en el proceso de deterioro celular y está directamente ligado a la reducción de la vida de anaquel de este producto. Dinning et al(11) reportaron que en sangre irradiada a 15Gy usando un irradiador Gammacell, las concentraciones de este ión se triplican a los 4 días de almacenaje a temperatura de 2-4°C, y que estos aumentos predispondrían al daño cromosomático y así a la muerte celular.

En otro sentido, el estudio de los frotis sanguíneos a través de la microscopia óptica brinda información valiosa acerca del número y forma de las células sanguíneas. La tinción de Giemsa es el método habitual que permite la coloración diferencial de zonas con un alto contenido de ADN y concretamente de uniones adenina-timina(12). Esto permite distinguir el núcleo celular, los cromosomas durante la mitosis y, en algunos casos, el ADN mitocondrial gracias al efecto Romanowsky(13).

El marcaje inmunohistoquímico de p53 se utiliza para conocer el grado de agresividad de una lesión celular, por ser esta proteina encargada de bloquear la división celular cuando las células han sufrido daño en su material genético(14). Este bloqueo se lleva a cabo deteniendo el ciclo celular en la fase G1, con el objetivo de que se produzca la reparación del ADN antes de su replicación(15,16). Finalmente, la p53 mantiene la integridad del genoma ya que estimula la apoptosis en las células en las que el daño del ADN ha sido sustancial(17).

En nuestro estudio evaluamos con detalle el mecanismo específico de destrucción celular en leucocitos de muestras de sangre periférica irradiadas con 60Co a dosis de 25 y 50Gy, con respecto a los cambios moleculares y morfológicos debidos a los aumentos del potasio celular y sobreexpresión de p53.