Prevenir el efecto de las dosis bajas de radiación en el corazón

Aunque no nos percatemos en todos los casos, nuestro cuerpo está sometido a una incidencia constante de radiaciones. A este hecho se refiere el término «exposición de fondo» (background exposure), que, de media, se calcula en 2 400 µSv (microsievert) al año para cada europeo. En torno al 80 % de esas radiaciones son de origen natural y tienen un efecto muy reducido en la salud. En el porcentaje restante se incluyen, por ejemplo, radiaciones como las emitidas por los teléfonos móviles, objeto de controversia desde hace años puesto que hay quien sospecha que un uso intensivo de estos dispositivos podría incrementar el riesgo de cáncer.

Otras fuentes no naturales de radiación son el trabajo en una central nuclear, los dispositivos de imagen médica y la tecnología de radioterapia. Pese a ser esenciales para el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades, conviene hacer un uso muy comedido de tecnologías como las radiografías y los escáner TAC. La exploración del cuerpo de un paciente para observar si padece, por ejemplo, una fractura o -en el caso de un tratamiento contra el cáncer- un tumor, comporta una exposición a radiaciones que pueden tener efectos de diversa gravedad en su salud.

¿Y qué se sabe exactamente sobre esos efectos? Los especialistas en la materia coinciden en que es variable el riesgo real de radiación sobre las distintas partes del organismo. Se sabe que las radiaciones a dosis elevadas provocan cáncer, pero en los últimos tiempos está cobrando fuerza la investigación sobre las cardiopatías provocadas por la radiación.

El proyecto financiado con fondos europeos PROCARDIO («Cardiovascular risk from exposure to low-dose and low-dose-rate ionising radiation»), que contó con la participación de socios de Europa, Estados Unidos y Japón, será fundamental en este empeño por comprender el efecto de la radiación en el corazón humano. Se trata de una iniciativa excepcional dado que, a diferencia de otras investigaciones anteriores, en ella participan científicos que decidieron indagar en el efecto de la exposición a dosis bajas cuestionando algunas presunciones y tratando de esclarecer ciertos hallazgos contradictorios.

El profesor Mike Atkinson, director del Instituto de Biología de las Radiaciones (Alemania) y coordinador de PROCARDIO, relató los descubrimientos realizados hasta ahora por su equipo.

¿Cuáles son los objetivos principales del proyecto?

Profesor Mike Atkinson: PROCARDIO se diseñó con el propósito de abordar un problema muy específico de la protección radiológica. Sabemos que las dosis elevadas de radiación, como las recibidas en el tratamiento oncológico o por la detonación de una bomba atómica, son dañinas para el corazón humano. Lo que nos inquieta es que también podrían ser nocivas para el corazón dosis muy inferiores, como las recibidas en un emplazamiento nuclear o al someterse a procedimientos de imagen médica con fines diagnósticos como un escáner TAC. Si esto es cierto, habría que modificar la práctica clínica y los límites de dosis en los centros de trabajo para conseguir una protección adecuada.

Lamentablemente, los indicios epidemiológicos disponibles acerca del efecto cardíaco de estas dosis bajas resultan contradictorios. Uno de los motivos principales de la falta de consenso es el método seguido para predecir los efectos de las dosis bajas, que se basa en extrapolar los indicios obtenidos a dosis elevadas, cuyos efectos son sencillos de reconocer. Podría ser cierto que los efectos disminuyen de manera lineal a medida que decrecen las dosis, pero también puede ser cierto que exista cierto umbral por debajo del cual el daño debe ser nulo, o incluso que las dosis bajas de cierta magnitud sean más dañinas de lo previsto según el modelo lineal. La única forma de averiguar la verdadera relación entre la dosis y el efecto, para poder extrapolar los efectos incluso a dosis bajas, pasa por comprender los mecanismos biológicos de acción de la radiación en el corazón.

¿Qué novedades o innovaciones comporta el enfoque de este proyecto?

Nuestras nociones acerca de los efectos cardiovasculares de la radiación se fundamentan en gran medida en las experiencias de observación de dosis muy elevadas, casi letales. En esos casos son manifiestos los daños a los tejidos y la muerte de células, que provocan la insuficiencia del corazón por la destrucción de funciones vitales o respuestas inflamatorias en masa a los daños sufridos.

En PROCARDIO hemos desechado esas presunciones y empezado de cero absoluto, sin suposición alguna sobre los mecanismos que entran en juego a dosis bajas. Hemos formulado una serie de hipótesis nuevas para explicar los efectos de la radiación a dosis bajas, tasas de dosis bajas (exposiciones agudas frente a crónicas), los efectos de distintas clases de radiación (por ejemplo, fotones frente a iones pesados) y los tipos de células implicadas de forma directa e indirecta en respuesta a los daños causados por la radiación. Además, colaboramos en un extenso estudio epidemiológico financiado por la Unión Europea que trata sobre individuos que han sobrevivido a un cáncer en su infancia. De este modo pudimos obtener nuevos datos epidemiológicos sobre los efectos a largo plazo de la radioterapia contra el cáncer, los cuales utilizamos para comprobar nuestras hipótesis.

¿Cuáles fueron las principales dificultades encontradas y cómo se resolvieron?

Programamos actividades diversas, y por ello tuvimos que componer un equipo de investigación extremadamente interdisciplinar. Muchos de sus integrantes carecían de experiencia previa en investigación cardiovascular. Este punto se solucionó conformando una comisión internacional de asesores científicos dirigida por uno de los cardiólogos más renombrados en los Estados Unidos. Otro escollo importante fue la falta de instalaciones experimentales para el estudio de los efectos crónicos de la radiación. Por esa razón, entablamos una alianza estratégica con el Instituto de Ciencias Medioambientales de Rokkasho (Japón), lo que supuso una de las colaboraciones pioneras entre Europa y Japón en el campo de la investigación radiológica. El programa de trabajo incluyó la colaboración con un proyecto afín (CEREBRAD) dedicado a estudiar los riesgos que entraña la exposición del cerebro a radiaciones. Conjugar dos grandes proyectos era una tarea formidable, pero nos hemos esforzado mucho para mantener los vínculos entre ellos e incluso ampliarlos, lo que ha incluido la organización conjunta de sesiones científicas, la organización de actividades comunes de formación y educación y el intercambio de tecnologías y resultados. Nos enorgullece el acercamiento que se ha producido entre los dos proyectos, lo que ha dado lugar, de forma inesperada, a una amplia fertilización cruzada.

¿Se siente satisfecho con los frutos cosechados hasta ahora en el proyecto?

Aún es pronto para sopesar los resultados totales del proyecto, pero PROCARDIO ya nos ha proporcionado varios descubrimientos científicos apasionantes que cambian la manera de considerar los efectos cardiovasculares de la radiación. Por ejemplo, vamos a demostrar que hay dos tipos diferenciados de células que resultan afectadas por las dosis bajas de radiación: las células endoteliales vasculares (que recubren los vasos sanguíneos) y los cardiomiocitos (células contráctiles de los músculos del corazón). Otro resultado directo de este trabajo es que hemos identificado las mitocondrias (estructuras subcelulares que producen energía) como el lugar donde se concentran los daños. Nuestros ejercicios biomatemáticos han deparado toda una serie de modelos matemáticos que servirán para esbozar la forma de la curva de respuesta a las dosis una vez concluyan las tareas en el plano epidemiológico.

¿Qué etapas restan del proyecto? ¿Y al término del mismo?

Diversos integrantes del consorcio están obteniendo ya fondos de sus respectivos países para prolongar la labor iniciada en el marco de PROCARDIO. También hemos empezado ya a formular hipótesis nuevas que sustituyan a las que han quedado invalidadas por nuestra labor investigadora, avanzando así en nuestro conocimiento de los efectos de la radiación.

¿Cuándo y cómo prevé que los pacientes empiecen a beneficiarse de su investigación?

Nuestra labor ya tiene una repercusión apreciable, gracias a que ya nos hemos dirigido a los profesionales de la medicina y demás colectivos interesados para concienciarles de los posibles riesgos sanitarios a largo plazo que entraña para el corazón una exposición radiológica incluso de dosis baja. Este conocimiento recién adquirido sobre los riesgos para el corazón se aprecia ya en la planificación de las terapias y en los procedimientos de imaginología, en el sentido de reducir la exposición del corazón en la medida de lo posible. También observamos un cambio de percepción del colectivo dedicado a la protección radiológica, que ya no considera el corazón como un órgano resistente a la radiación, protegido adecuadamente por la legislación destinada a proteger contra el cáncer.