Una investigación muestra que la radiación produce muchos daños distintos

Sorpresa

Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que las radiaciones ionizantes, tales como los rayos X o rayos gamma, pueden causar serias lesiones en las moléculas de ADN que contienen la información genética de cada célula.Cuando las lesiones o roturas en una hebra de la hélice del ADN están muy separadas pueden repararse generalmente por los mecanismos naturales de defensa del organismo, pero cuando están agrupadas de tal forma que coinciden en las dos hebras de la doble hélice del ADN las consecuencias pueden resultar mucho más serias. Pueden desencadenar la muerte de la célula huésped o convertirla en cancerosa. Además, parecen existir otros tipos de daños en el ADN que causan los efectos perjudiciales observados de las radiaciones.

Reconstrucción

Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven en Long Island (Nueva York) ha desarrollado una técnica para identificar y medir estos otros tipos de lesiones, que están agrupadas y pueden consistir en la rotura de una hebra, o la desaparición u oxidación de algunas de las bases del ADN, que son las subunidades químicas que unen las dos hebras complementarias de una molécula de ADN. Las bases dañadas o ausentes pueden provocar mutaciones que conducen al cáncer.

Los investigadores han descubierto que, sorprendentemente, la rotura de la doble hebra constituye sólo el 20% de los daños. Los otros tipos de daños (las lesiones agrupadas) son amplia mayoría, aunque se han estudiado muy poco. "Está claro que la rotura de la doble hebra no representa la historia completa", afirma Betsy Sutherland, bioquímica que ha dirigido la investigación.El nuevo método podría ayudar a los investigadores a contestar preguntas clave en biología de la radiación, incluyendo, según Sutherland, si el cuerpo puede reparar con eficacia otros tipos de daños agrupados en el ADN celular aparte de la rotura de la doble hebra. La técnica puede también aportar luz sobre la semejanza o diferencia entre los daños inducidos por la radiación ionizante y los producidos en el ADN por los rayos solares u otros agentes perjudiciales.

Este estudio podría además ayudar a los científicos a calcular mejor las dosis apropiadas en las radioterapias dirigidas a matar las células cancerosas y a ponderar mejor los riesgos de las radiaciones ionizantes en los trabajadores de plantas nucleares o en los astronautas expuestos a los rayos cósmicos durante largos viajes espaciales.

Los investigadores de Brookhaven primero bombardean una muestra de ADN humano con radiaciones. Después utilizan unas enzimas especiales (facilitadas por los colaboradores Jacques Laval y Olga Sidorkina de Francia) que cortan las hebras de ADN en los lugares donde hay determinados daños, tales como la ausencia de una base. El método permite distinguir los daños aislados de los agrupados.

En teoría, las lesiones agrupadas podrían ser el resultado de múltiples radiaciones, cada una de las cuales habría producido una lesión en el ADN. Sin embargo, los primeros resultados de Brookhaven sugieren que cada grupo de lesiones procede de una sola ocasión. Esto significa que estas lesiones son causadas tanto por altas dosis como por bajas dosis de radiaciones, afirman los investigadores en sendos informes en la revista Biochemistry y en Proceedings of the National Academy of Sciences.

A pesar de décadas de investigaciones desde el principio de la era atómica, los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre los efectos de las radiaciones en el cuerpo.

"Muchos laboratorios han estudiado las roturas de doble hebra", dice Sutherland. "Algunas se reconstruyen muy rápidamente, pero otras lo hacen más lentamente. No está todavía claro qué hace que una rotura de doble hebra se reconstruya o no." Tampoco está claro si las células pueden reparar con eficacia otros tipos de daños.Sutherland afirma que el Departamento de Energía, que subvenciona Brookhaven, quiere conocer si las lesiones en grupo estudiadas se pueden distinguir de los daños producidos por factores cotidianos. Por ejemplo, si simplemente respirar oxígeno puede producir complejos químicos en las células -los radicales libres-, que dañen las bases en el ADN. Según Sutherland, tales radicales pueden producir lesiones en puntos aislados en lugar de las lesiones agrupadas típicas de las radiaciones ionizantes. Esto se debe a que estas radiaciones pueden provocar una lluvia de partículas secundarias que pueden dañar grave y localmente el ADN, afirma.