baeza 1

Manuel Vilches Pacheco
15 Nov 201715:49

Summary

TLDREl guion del video explora los efectos de las radiaciones en el cuerpo humano, destacando su potencial peligrosidad a pesar de la baja transferencia de energía. Se explica cómo las radiaciones interactúan con moléculas celulares, lo que provoca reacciones químicas que pueden llevar a daños biológicos graves. La radiación ionizante es especialmente perjudicial debido a su capacidad de ionizar y excitar moléculas, lo que resulta en la formación de radicales libres que pueden afectar la integridad del ADN. El video también discute la importancia de la reparación del ADN y cómo esto influye en la respuesta celular a la radiación, resaltando la complejidad de los mecanismos biológicos involucrados.

Takeaways

  • 🧫 El miedo a las radiaciones es común y puede afectar la toma de decisiones racionales en áreas como la energía y la medicina.
  • 🔬 Los efectos celulares de la radiación son el resultado de una serie de fenómenos subcelulares que comienzan con la interacción de la radiación con las moléculas celulares.
  • 🌡 La comparación entre la energía de un sorbo de café y una dosis de radiación muestra que no es la cantidad de energía lo que determina la peligrosidad de la radiación, sino cómo se deposita y absorbe la energía.
  • 💥 La radiación ionizante interactúa con el agua en el organismo, lo que conduce a la formación de radicales libres y una cascada de reacciones químicas.
  • ⏱️ Estas reacciones ocurren a diferentes escalas de tiempo, desde attosegundos hasta segundos, permitiendo la intervención de mecanismos bioquímicos celulares.
  • 🌀 La radiolisis del agua produce radicales reactivos que pueden difundirse y causar daños biológicos a intervalos que van desde minutos hasta años.
  • 🛡️ La presencia de oxígeno en el ambiente celular actúa como radiosensibilizante y es una de las razones por las que la radioterapia se administra de forma fraccionada.
  • 🧬 Los daños en el ADN son los responsables de los efectos celulares de la radiación, y la reparación de estos daños es crucial para la supervivencia celular.
  • 🔄 La redundancia en el código genético, conocida como degeneración del código, permite que algunas mutaciones no afecten la funcionalidad celular.
  • 🧬🌐 La organización del ADN dentro de la célula es compleja y es fundamental para entender cómo se mantiene la integridad genética a pesar de las posibles lesiones por radiación.
  • 🛠️ Los mecanismos de reparación celular del daño al ADN son esenciales para la respuesta celular a la radiación y serán explorados en un video subsiguiente.

Q & A

  • ¿Por qué es común el miedo a las radiaciones y cómo interfiere esto en decisiones importantes?

    -El miedo a las radiaciones es común porque se perciben como un agente especialmente peligroso. Esto interfiere en la toma de decisiones racionales en áreas como la producción de energía y las aplicaciones médicas, a pesar de que la cantidad de energía implicada puede ser mínima.

  • ¿Cuál es la relación entre los efectos celulares de la radiación y los fenómenos subcelulares que se producen?

    -Los efectos celulares de la radiación son consecuencia de una serie de fenómenos subcelulares que comienzan con la interacción de la radiación con las moléculas de la materia celular, lo que puede llevar a daños biológicos significativos.

  • ¿Por qué las radiaciones ionizantes son consideradas peligrosas?

    -Las radiaciones ionizantes son peligrosas porque pueden causar daños celulares al interactuar con moléculas orgánicas, lo que provoca ionización y excitación molecular, y desencadena una serie de reacciones químicas que pueden resultar en daños biológicos graves.

  • ¿Cómo se compara la peligrosidad de los agentes físicos, químicos y biológicos tan dispares?

    -La peligrosidad de estos agentes se compara en función de la dosis absorbida y su naturaleza, aunque no es directamente comparable debido a las características microscópicas y temporales de la forma en que se deposita y absorbe la energía.

  • ¿Por qué la energía absorbida por una persona en una dosis de radiación puede ser más peligrosa que la energía térmica de un sorbo de café, a pesar de ser la misma cantidad de energía?

    -La diferencia radica en que la radiación deposita energía de manera microscópica y temporalmente específica, lo que puede causar daños celulares significativos, mientras que la energía térmica del café se dispersa y no tiene el mismo efecto en la célula.

  • ¿Qué sucede cuando la radiación ionizante incide en el medio biológico?

    -Cuando la radiación ionizante incide en el medio biológico, se producen interacciones microscópicas con los átomos de las moléculas orgánicas, lo que lleva a la ionización y excitación molecular, y a una serie de reacciones químicas que pueden causar daños biológicos.

  • ¿Qué es la radiolisis y cómo se relaciona con la hidrólisis espontánea?

    -La radiolisis es el proceso que ocurre cuando la radiación interactúa con la molécula de agua, produciendo radicales libres muy reactivos, a diferencia de la hidrólisis espontánea que resulta en especies poco reactivas en equilibrio con el medio.

  • ¿Cómo se dividen las etapas del proceso que sigue a la interacción inicial de la radiación con la célula?

    -Se dividen en una etapa física de formación de moléculas de agua ionizada y electrones libres, una etapa físico-química que lleva a la formación de radicales reactivos, y una etapa química en la que las especies generadas reaccionan entre sí y con las moléculas del medio.

  • ¿Por qué la presencia de oxígeno en el ambiente celular puede ser tanto un radiosensibilizante como un radioprotector?

    -La presencia de oxígeno favorece el efecto de la radiación capturando electrones y radicales, formando peróxidos tóxicos y fijando el daño con la molécula lesionada, pero también puede actuar como radioprotector en tejidos hipoxicos, como los tumorales.

  • ¿Cómo se relaciona la reparación del daño al ADN con la respuesta celular a la radiación?

    -La reparación del daño al ADN es fundamental en la respuesta celular a la radiación, ya que los daños en el ADN son responsables de los efectos celulares de la radiación. La presencia de enzimas reparadoras de ADN puede reducir el efecto de la radiación en la célula.

  • ¿Por qué es importante la organización del ADN dentro de la célula para su uso eficaz?

    -La organización del ADN es crucial para permitir su uso eficaz en la célula, ya que esta organización permite la transcripción, manipulación y reparación del ADN de manera eficiente, lo que es fundamental para la integridad y continuidad de la información genética.

  • ¿Cómo se relaciona la estructura del núcleo celular con la expresión y silencio de los genes?

    -La estructura del núcleo celular, con la diferenciación entre heterocromatina y eucromatina, permite a la célula optimizar el uso de los recursos disponibles para la transcripción y manipulación del ADN, lo que直接影响a la expresión y silencio de los genes.

Outlines

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😨 Efectos de las radiaciones y su peligrosidad

El primer párrafo introduce los efectos desproporcionados de las radiaciones y cómo el miedo a ellas interfiere en decisiones racionales, como en la producción de energía y aplicaciones médicas. Se describe cómo las radiaciones interactúan con las moléculas celulares, lo que provoca una serie de fenómenos subcelulares que pueden resultar en daños biológicos. Se hace una comparación sorprendente entre la energía absorbida por una persona expuesta a radiación y la de un sorbo de café caliente, destacando que la forma en que se deposita y se absorbe la energía es lo que realmente determina la peligrosidad de la radiación. Además, se explica que la radiación ionizante interactúa con el agua en el organismo, lo que conduce a la formación de radicales libres y una cascada de reacciones químicas que pueden ser perjudiciales para el tejido celular.

05:02

🌡️ Radiosensibilizantes y radioprotectores en el ambiente celular

El segundo párrafo profundiza en cómo las especies químicas resultantes de las interacciones radiactivas pueden afectar la célula. Se menciona que los peróxidos de hidrógeno y otros radicales pueden viajar largas distancias, lo que aumenta la probabilidad de causar daños en moléculas vitales. La concentración de estos productos químicos depende de la distribución de los radicales iniciadores y del tipo y energía de la radiación incidente. También se discute cómo el ambiente celular y el pH pueden influir en estas concentraciones. Se destaca el papel del oxígeno como radiosensibilizante y cómo la radioterapia se administra en fracciones para aprovechar el efecto de la reoxigenación en tejidos tumorales. Se concluye que los daños en el ADN son los que realmente importan en términos de efectos celulares de la radiación.

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🔬 Estructura y función del ADN y su rol en la respuesta a la radiación

El tercer párrafo se centra en la estructura y la función del ADN, explicando cómo se compone de nucleótidos que contienen bases nitrogenadas y cómo estas bases se emparejan para formar una estructura tipo escala. Se describe cómo el ADN se empaqueta y se organiza en el núcleo celular, y cómo la distribución de los cromosomas en el núcleo está relacionada con la expresión y silenciación de genes. Además, se menciona que aunque la radiación puede causar ionizaciones directamente en el ADN, es más probable que afecte a moléculas cercanas, lo que podría resultar en daños indirectos al material genético.

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🛡️ Mecanismos de reparación celular y respuesta a la radiación

El último párrafo anuncia el estudio de los mecanismos de reparación celular del daño al ADN en el próximo vídeo de la serie, sugiriendo que estos mecanismos son cruciales para la respuesta celular a la radiación. Se sugiere que la capacidad de la célula para reparar daños en el ADN puede influir en su sensibilidad a la radiación y en la eficacia de la radioterapia como tratamiento contra el cáncer.

Mindmap

Keywords

💡Radiación

Radiación se refiere a la emisión y propagación de energía en forma de partículas o ondas a través del espacio. En el video, se discute cómo las radiaciones, especialmente las ionizantes, pueden tener efectos desproporcionados en comparación con la cantidad de energía involucrada y cómo estas pueden ser perjudiciales para las células, siendo una de las principales preocupaciones en áreas como la energía y las aplicaciones médicas.

💡Efectos celulares

Los efectos celulares son los cambios o daños que ocurren en las células como resultado de la exposición a ciertos estímulos, incluida la radiación. El video destaca cómo la radiación interactúa con las moléculas celulares, lo que puede llevar a la muerte celular o a efectos a largo plazo como el cáncer, subrayando la importancia de entender estos efectos para tomar decisiones racionales.

💡Radiación ionizante

La radiación ionizante es aquella que tiene suficiente energía para ionizar a los átomos o moléculas, es decir, para liberar electrones de su orbita y crear partículas cargadas. En el video, se argumenta que esta radiación es particularmente peligrosa porque puede causar daños significativos en las moléculas biológicas, incluido el ADN.

💡Fenómenos subcelulares

Fenómenos subcelulares se refiere a los procesos que ocurren a nivel molecular o iónico dentro de las células y que son esenciales para entender cómo la radiación afecta a nivel celular. El video introduce estos fenómenos como la secuencia de interacciones que comienza con la radiación y termina con la posible alteración de la estructura o función celular.

💡Ionización y excitación molecular

La ionización y la excitación molecular son procesos que ocurren cuando una partícula o fotón de radiación interactúa con un átomo o molécula, liberando electrones o elevando a los electrones a un estado de energía más alto. El video menciona estos fenómenos como los inicios de la cascada de eventos que siguen la exposición a radiación ionizante.

💡Radiolisis

La radiolisis es el proceso por el cual la molécula de agua se divide en radicales libres como resultado de la exposición a radiación ionizante. El video describe cómo la radiolisis produce radicales reactivos que pueden causar daños en las moléculas biológicas, destacando su papel en la cascada radioquímica.

💡Radical libre

Los radicales libres son moléculas con un electron extra que buscan estabilizarse reaccionando con otras moléculas, lo que puede causar daños en las estructuras biológicas. El video resalta cómo los radicales libres generados por la radiolisis pueden propagar una serie de reacciones químicas que pueden ser perjudiciales para las células.

💡ADN

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es la molécula que contiene la información genética de un organismo. El video enfatiza cómo los daños en el ADN, causados por la radiación, son los responsables de los efectos celulares nocivos y cómo la reparación de estos daños es crucial para la supervivencia celular.

💡Repáración del daño al ADN

La reparación del daño al ADN es el proceso por el cual las células tratan de corregir errores o daños en la estructura del ADN. El video sugiere que la eficacia de estos mecanismos de reparación puede influir en la sensibilidad de las células a la radiación y en la respuesta celular a la radiación.

💡Cromosomas

Los cromosomas son estructuras dentro de la célula que contienen el material genético. El video menciona que los cromosomas no se distribuyen aleatoriamente dentro del núcleo celular sino que tienen posiciones específicas que pueden influir en la expresión y la regulación de los genes, lo que puede ser relevante para entender cómo la radiación afecta a nivel celular.

💡Radiosensibilizantes y radioprotectores

Los radiosensibilizantes son sustancias que aumentan la sensibilidad de las células a la radiación, mientras que los radioprotectores son aquellos que reducen esta sensibilidad. El video destaca cómo la presencia de oxígeno en el ambiente celular puede actuar como radiosensibilizante, lo que es importante para entender en el contexto de la radioterapia.

Highlights

Las radiaciones son identificadas como un agente peligroso debido a sus efectos desproporcionados en comparación con la cantidad de energía involucrada.

El miedo a las radiaciones interfiere en la toma de decisiones racionales en áreas como la energía y las aplicaciones médicas.

Los efectos celulares de la radiación comienzan con la interacción de la radiación con moléculas celulares.

La radiación ionizante es especialmente peligrosa y se cuestiona cómo comparar su peligrosidad con otros agentes.

Se compara la energía absorbida por una persona en una dosis de radiación con la energía térmica de un sorbo de café.

La energía de la radiación no es la única factor que determina su peligrosidad, sino también cómo se deposita y absorbe a nivel microscópico.

La radiación ionizante interactúa con átomos de moléculas orgánicas, provocando ionización y excitación molecular.

Las reacciones químicas iniciadas por la radiación pueden resultar en daños biológicos a intervalos desde minutos hasta años.

La molécula de agua es el principal blanco de las interacciones radiactivas, lo que conduce a la formación de radicales libres.

La radiolisis de agua produce radicales reactivos que pueden causar daños más graves en la estructura celular.

La concentración de productos químicos resultantes de la radiación depende del tipo y energía de la radiación incidente y del ambiente celular.

La presencia de oxígeno en el ambiente celular puede aumentar el efecto dañino de la radiación.

El efecto radiosensibilizante del oxígeno es una razón para la fraccionación de la radioterapia.

Los daños en el ADN son responsables de los efectos celulares de la radiación, no todos los daños son igual de relevantes.

La reparación del ADN y su importancia en la respuesta celular a la radiación será el tema del próximo vídeo.

La organización del material genético dentro de la célula es crucial para su uso eficaz y su protección.

La posición de los cromosomas en el núcleo no es aleatoria y afecta la expresión y comportamiento celular.

La radiación puede causar daños directos al ADN o a través de la generación de radicales en su entorno inmediato.

Transcripts

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[Música]

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Las radiaciones provocan efectos

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desproporcionados para las cantidades de

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energía implicadas y es habitual

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identificarlas como un agente

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especialmente peligroso.

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El miedo a las radiaciones es común

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e interfiere con la toma racional de

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decisiones en ámbitos tan dispares como

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la producción de energía

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o las aplicaciones médicas.

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Los efectos celulares

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de la radiación son consecuencia de una

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serie de fenómenos subcelulares que se

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inicia con la interacción de la

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radiación con las moléculas que forman

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la materia celular.

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En este vídeo y en el siguiente haremos

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una introducción a estos fenómenos

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subcelulares e intentaremos dar respuesta

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a una pregunta clave: ¿qué convierte a la

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radiación en un agente tan potencialmente

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nocivo a pesar de implicar

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transferencias mínimas de energía?

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La respuesta a esa pregunta nos

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permitirá entender no sólo qué

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convierte a la radiación en un agente

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tan potencialmente dañino sino también

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cuál es la razón de que los diferentes

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tipos de radiación muestren tan

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diferente efecto celular incluso para la

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misma cantidad de dosis absorbida.

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Pero ¿por qué decimos que las radiaciones

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ionizantes son tan peligrosas?

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¿realmente lo son?

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¿cómo es posible

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comparar la peligrosidad de agentes

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físicos, químicos y biológicos tan dispares?

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Sabemos que la peligrosidad de estos agentes

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es generalmente proporcional

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al grado de exposición a los mismo

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así que ¿como comparar grado de exposición

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a agentes de naturaleza tan diferente?

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Consideremos por ejemplo la energía

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calorífica de un sorbo de café.

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Un solo sorbo de café caliente implica la absorción

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de 69 calorías de energía termica,

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pero esta energía coincide con

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la energía absorbida

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por una persona de 70 kilos

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expuesta a una dosis absorbida de 4 Gy

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en todo su cuerpo.

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La mitad de las personas expuestas a esta dosis

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morirán en menos de 60 días a menos

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que reciban atención médica.

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Es obvio que este efecto es incomparable

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con el producido por un solo sorbo de café

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y esto pone de manifiesto que no es

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la cantidad de energía lo que condiciona

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la diferencia de la radiación

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con otros agentes, sino

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las características microscópicas y

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temporales de la forma en que esa

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energía es depositada y absorbida.

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¿Cómo se produce ese depósito de energía?

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cuando la radiación ionizante incide

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en el medio biológico tienen lugar de

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forma inmediata interacciones

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microscópicas entre la radiación y los

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átomos constituyentes de las moléculas orgánicas.

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Estos fenómenos de ionización

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y excitación molecular

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ocurren en tiempos del orden de

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attosegundo, tienen carácter

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probabilístico y no hay mecanismo

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biológico capaz de modificarlos.

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Estas interacciones provocan una

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secuencia de reacciones químicas que se

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inician en el intervalo del nanosegundo

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pero se extienden hasta algunos segundos,

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lo que permite la actuación

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de mecanismos bioquímicos celulares.

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Como resultado de esta secuencia de reacciones

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bioquímicas algunas moléculas vitales

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pueden sufrir modificaciones que

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tendrán una repercusión biológica.

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Estas lesiones biológicas se manifestarán

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en un intervalo que va de minutos

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en el caso de la muerte celular hasta

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meses para el fallo orgánico o incluso años

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en el caso de carcinogénesis radio inducida.

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Por su abundancia, la molécula de agua

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será el blanco más probable de esta

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interacciones que producirán la radiolisis

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o la excitación de esta molécula.

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A diferencia de la hidrólisis

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espontánea cuyo resultado es la

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aparición de dos especies poco reactivas

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y en permanente equilibrio con el medio,

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la radiolisis produce radicales libres

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muy reactivos. Podemos dividir en tres etapas

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la secuencia de sucesos que sigue a esa

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interacción inicial: una primera etapa

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física, en la que tiene lugar un proceso

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muy rápido de formación de moléculas

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de agua ionizada, agua excitada y

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electrones libres; una etapa físico-química

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que lleva a la formación de

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los radicales OH· y H· muy reactivos y una

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etapa química en la que las especies

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generadas reaccionan entre sí y con las

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moléculas del medio.

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Los radicales formados en la etapa

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fisico-química tienen vidas medias muy breves,

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del orden del microsegundo,

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pero es tiempo suficiente para permitir

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su difusión e interacción. La difusión de

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los productos de reacción continúa

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hasta que la distancia entre ellos es

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tan grande que difícilmente

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continuarán interaccionando entre sí

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y la cascada radioquímica habrá concluido.

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Las nuevas especies resultantes, entre las

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que destaca el peróxido de hidrógeno,

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son algo menos reactivas que sus predecesoras,

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pero pueden ser más perjudiciales

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porque pueden recorrer mayores

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distancias antes de ser neutralizadas

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de forma que será mayor la probabilidad de

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llegar a alcanzar moléculas vitales y

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también la de interaccionar de forma

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sinérgica junto a otros radicales

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provocando daños más graves en la

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estructura celular.

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La concentración relativa de los productos de

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esas reacciones químicas dependerá de

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la distribución espacio temporal de los

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radicales iniciadores, no de su número, y

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por tanto dependerá del tipo y energía

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de la radiación incidente. También el

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ambiente celular, el PH, influirá en esas

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concentraciones. Es difícil determinar

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si esta diferencia en las

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concentraciones de las distintas

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especies químicas es en parte

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responsable del diferente efecto

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biológico mostrado por radiación de distinta LET

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pero, dado que son los mediadores del daño celular,

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cabe pensar que así sea.

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También tendremos reacciones de

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rupturas similares cuando la radiación

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interaccione con moléculas de soluto.

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Estas reacciones producirán también

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una cascada de radicales que se

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expandirá en el ambiente intracelular.

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No tendrán en sí misma consecuencias

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biológicas, pues difícilmente la

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alteración de una única molécula

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podría tener consecuencias ya que todas

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se encuentran presentes en la célula en

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gran número y son por tanto

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reemplazables, con la excepción de la

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molécula del ADN. La presencia de

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determinadas sustancias químicas en el

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ambiente celular puede modificar las

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abundancias absolutas y relativas de las

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especies químicas generadas en esta

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cascada y actuar como radiosensibilizantes

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o como radioprotectores.

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El más conocido de los radiosensibilizantes

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es el oxígeno. La presencia

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de oxígeno en el ambiente

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intracelular favorece el efecto de la

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radiación mediante tres mecanismos:

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la captura de electrones y radicales que

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impide su recombinación; la formación

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de peróxidos tóxicos y la fijación del

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daño mediante el enlace con la

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molécula lesionada.

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Podemos definir la razón de

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potenciación por oxígeno como el

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cociente entre la dosis absorbida

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necesaria para provocar un determinado

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efecto celular (en el ejemplo mostrado

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una fracción dada de muerte celular)

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en ausencia total de oxígeno (hipoxia)

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y la necesaria para producir ese mismo efecto

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en presencia de una determinada

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concentración de oxígeno.

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Su valor es lógicamente mayor que la unidad

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para cualquier valor de

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concentración de oxígeno y alcanza un

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valor máximo que depende del tipo de

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radiación pero que puede llegar a tomar

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valores próximos a tres.

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En general los tejidos normales mantienen

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un nivel de oxigenación variable entre

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la concentración de sangre venosa y la

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de sangre arterial, por lo que podemos

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decir que los tejidos sanos se encuentran

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suficientemente oxigenados y no

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mostrarán el efecto radioprotector de

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la falta de oxígeno.

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Los tejidos tumorales por contra

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crecen de forma desproporcionada

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y a pesar de su capacidad para

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crear nuevos vasos sanguíneos

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su vascularización es insuficiente por lo que

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en general sufren cierto grado de hipoxia

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y muestran radioresistencia.

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El efecto radiosensibilizante del oxígeno

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es una de las razones biológicas

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por las que la radioterapia

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se suministra de forma fraccionada.

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Tenemos aquí la primera de las

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conocidas como 5 R's de la radioterapia,

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la reoxigenación del tejido tumoral.

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Las especies químicas reaccionaran y

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dañarán indistintamente todas las

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moléculas que forman la célula y cabe

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preguntarse si todo eso daños son igual

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de relevantes. La respuesta es que no.

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Existe suficiente evidencia experimental

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de que son los daños producidos en el ADN

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los responsables de los efectos celulares

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de la radiación. Algunas son evidencias indirectas

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tales como la correlación existente entre

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el número de aberraciones cromosómicas

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observadas y la mortalidad celular

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tras irradiación, o el que células con mayor

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proporción de ADN muestran mayor radiosensibilidad.

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También se ha observado que una mayor

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abundancia de enzimas reparadoras de ADN

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reduce el efecto de la radiación. Pero hay

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también evidencia directa obtenida en

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experimentos de micro-irradiación en

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los cuales es posible irradiar de forma

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diferencial diferentes corpúsculos

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celulares, bien empleando moléculas

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con afinidad específica por determinado

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orgánulo o bien empleando micro haces

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de radiación que permiten irradiar

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partes específicas de cada célula.

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El ADN está formado por la unión

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repetitiva de nucleótidos, cada uno de

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los cuales contiene una base nitrogenada.

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Sólo cuatro tipos de bases

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nitrogenadas aparecen formando parte del ADN:

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adenina, guanina, citosina y timina,

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y éstas sólo pueden emparejarse de forma

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determinada: adenina con timina y

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guanina con citosina. Durante la mayor

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parte del tiempo la molécula de ADN se

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encuentra como un par de cadenas que se

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unen a través de las bases apareadas,

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formando una estructura tipo escala. De

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esta forma ambas cadenas contienen

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exactamente la misma información, lo que

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ayuda a proteger la integridad y

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continuidad de la información genética.

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[Música]

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Los nucleótidos por separado

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no contienen información alguna.

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La unidad mínima de información del

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código genético son combinaciones de

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tres bases consecutivas en lo que

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denominamos un codón.

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Cada codón codifica un aminoácido.

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Los aminoácidos se unen en el orden indicado

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por la propia secuencia de codones

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formando moléculas mayores: péptidos

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tripéptidos y polipéptidos de más de diez

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aminoácidos, lo que incluye a las proteínas

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con más de 100 aminoácidos. La extensión

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de genoma que codifica una proteína

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se denomina gen.

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Las proteínas forman la mayor parte de la

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estructura plástica de los seres vivos.

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Son las principales moléculas efectoras

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y tiene funciones muy importante en la

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biorregulación y la defensa del organismo.

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Algunos aminoácidos son codificados por

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dos, tres, cuatro y hasta seis codones

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diferentes en una prueba más de

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redundancia que denominamos

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degeneración del código.

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Esto permite que algunas modificaciones

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de la secuencia de bases no tengan un

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efecto grave en la funcionalidad de la

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célula, lo que se conoce como mutaciones

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silenciosas.

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En los organismos con reproducción sexual

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existen además dos copias de cada gen

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heredada cada una de ellas de uno de

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los progenitores y el comportamiento

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fenotípico será el resultante de la

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acción conjunta de ambas copias

play11:50

y por ello más resistente y adaptable.

play11:54

El ADN humano contiene tres mil doscientos millones de

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pares de nucleótidos pero sólo el 1,5

play12:01

por ciento del adn es codificante.

play12:04

La cadena completa tiene una longitud

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aproximada de 2 metros. Es fácil

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comprender que la organización de este

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material para permitir su uso eficaz en

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el interior de la célula no es una

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cuestión baladí y es fundamental para

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entender que se trata de un mecanismo muy complejo.

play12:20

La doble hélice de adn se empaqueta en

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torno a los nucleosomas, entre los

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cuales se coloca ADN espaciador.

play12:28

Los nucleosomas, a su vez, se empaquetan

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formando la fibra de cromatina.

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La cromatina se organiza plegada sobre una

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fibra de proteína que le da soporte

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estructural. Pero en este estado la cromatina

play12:43

puede aparecer en el núcleo celular en dos

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formas organizativas distintas: en el

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exterior del núcleo aparece como

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heterocromatina, muy condensada, fijada la

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membrana nuclear e inactiva; en el

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interior del núcleo aparece en una

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forma menos condensada denominada eucromatina.

play13:01

Esta diferencia sirve a la célula para

play13:04

optimizar el uso de los recursos

play13:06

disponibles para la transcripción,

play13:07

manipulación y reparación del ADN.

play13:13

Se ha descubierto recientemente que los

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cromosomas no ocupan lugares aleatorios

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en el interior del núcleo sino que se

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encuentran formando "ovillos" independientes

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y localizados que ocupan posiciones

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establecidas dentro del núcleo.

play13:29

Algunos se encuentran fijados en la corteza

play13:31

nuclear y por tanto alejados de los

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centros de transcripción. Las posiciones

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que ocupan los diferentes cromosoma en

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el núcleo son en gran medida

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características de cada estirpe celular

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y juegan un importante papel en el

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mecanismo por el cual un mismo genoma

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puede originar diferentes estirpes celulares.

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Estas posiciones pueden cambiar en

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determinadas circunstancias, incluyendo

play13:56

las distintas etapas de desarrollo

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celular y tisular, bien porque las

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células requiere activar algunos genes

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silenciados, lo que puede ocurrir en

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respuesta a agresiones externas, o bien

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por alguna situación patológica que

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modifica el comportamiento de esas

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células. Es posible que algunas de las

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ionizaciones producidas por la

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radiación ocurra directamente en los

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elementos codificantes del ADN, pero

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no es probable pues es sólo un porcentaje

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mínimo de la masa célula.

play14:29

Tradicionalmente se ha identificado

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esta posibilidad como acción directa de

play14:34

la radiación pero es fácil entender

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que esto carece de sentido. Será más

play14:39

exacto asociar la acción directa con las

play14:41

ionizaciones que tienen lugar en un

play14:43

entorno muy próximo al ADN codificante

play14:45

de forma que éste se verá expuesto

play14:47

a concentraciones muy elevadas de radicales

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lo que provocará una forma

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daño muy severo que ningún mecanismo

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bioquímico pueda evitar.

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Desde esta perspectiva el hecho

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realmente significativo será si la

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descarga de energía química originada

play15:02

por la ionizaciones alcanzará al

play15:04

ADN con toda su intensidad o si se verá

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amortiguada por la interposición de

play15:09

otras moléculas menos vitales.

play15:13

En el siguiente vídeo de la serie

play15:16

seguiremos este acercamiento a los

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efectos subcelulares de la radiación

play15:19

con el estudio de los mecanismos de

play15:22

reparación celular del daño al ADN y

play15:25

la forma en que éstos participan en la

play15:29

respuesta celular a la radiación.

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[Música]

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