OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES

Severino C. Michelin

Laboratorio de RadiopatologÍa ; Autoridad Regulatoria Nuclear

Miembro de la Sociedad Argentina de Radioprotección

OBJETIVO Y DESARROLLO DE LA PRESENTACIÓN

BREVE RESEÑA DE LOS CONOCIMIENTOS ACTUALES SOBRE EL TEMA

«OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES»

1) Anatomía del cristalino y formación de cataratas

a) frecuencia en el público

b) tipos de cataratas

c) radiosensibilidad del cristalino

2) Estudios epidemiológicos que relacionan las radiaciones con la opacidad del

cristalino, los cuales fueron determinando los nuevos límites de dosis :

a) sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki.

b) Chernobyl

c) Población en edificios contaminados en Taiwan (exposición crónica)

3) Exposiciones de pacientes y ocupacional (médicos, radiólogos, astronautas,

pilotos y tripulación de líneas aéreas, industria nuclear , medicina nuclear)

BREVE RESEÑA DE LOS LOS CONOCIMIENTOS ACTUALES SOBRE EL TEMA

«OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES»

1) Anatomía del cristalino y formación de cataratas

a) frecuencia en el público

b) tipos de cataratas

c) radiosensibilidad del cristalino

2) Estudios epidemiológicos que relacionan las radiaciones con la opacidad del

cristalino, los cuales fueron determinando los nuevos límites de dosis :

a) sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki.

b) Chernobyl

c) Población en edificios contaminados en Taiwan (exposición crónica)

3) Exposiciones de pacientes y ocupacional (médicos, radiólogos, astronautas,

pilotos, industria nuclear , medicina nuclear)

ANATOMÍA DEL CRISTALINO

• Células germinativas: producción continúa durante toda la vida del individuo .

• Las fibras están constituidas, por proteínas especialmente de la familia de las

cristalinas. Las calpainas también son importantes.

• Las fibras del interior van perdiendo las organelas y el núcleo, lo cual reduce la

absorción de luz y contribuye a la transparencia.

• Las proteínas, solubles a temprana edad, se van insolubilizando en el adulto, lo que

le resta elasticidad y transparencia al cristalino, dando origen a una opacidad

conocida habitualmente como “cataratas”.

Las células epiteliales germinativas se

van diferenciando a células con

morfología fibrilar (denominadas fibras

y forman la totalidad del cuerpo de la

lente)

BREVE RESEÑA DE LOS CONOCIMIENTOS ACTUALES SOBRE EL TEMA

«OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES»

1) Anatomía del cristalino y formación de cataratas

a) frecuencia en el público

b) tipos de cataratas

c) radiosensibilidad del cristalino

2) Estudios epidemiológicos que relacionan las radiaciones con la opacidad del

cristalino, los cuales fueron determinando los nuevos límites de dosis :

a) sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki.

b) Chernobyl

c) Población en edificios contaminados en Taiwan (exposición crónica)

3) Exposiciones de pacientes y ocupacional (médicos, radiólogos, astronautas,

pilotos, industria nuclear , medicina nuclear)

CATARATAS (Generalidades)

a) FRECUENCIA

• Las cataratas en su máxima expresión, son la causa más frecuente de ceguera a

nivel mundial. Se estima que hay 25 millones de personas ciegas por esta causa, en

su mayoría en países del tercer mundo y 90 millones con algún tipo de opacidad.

• La frecuencia de aparición de las cataratas aumenta con la edad.

• Existen factores genéticos (cataratas congénitas, síndromes de Marfan, de Down y

Cockayne, trisomías del par 13 y 15)

otros factores contribuyen al aumento de frecuencia

• la exposición a la luz solar,

• el consumo de alcohol y nicotina,

• las inflamaciones oculares, persistentes,

• la diabetes,

• el uso sistémico de corticoides y estrógenos

• las radiaciones ultravioletas, microondas, las radiaciones ionizantes,

b) TIPOS DE CATARATAS

Existen tres formas predominantes de cataratas, dependiendo de la ubicación

anatómica de la opacidad dentro del cristalino:

• Puede ser nuclear, cortical o subcapsular posterior (SCP).

Las nucleares son las más frecuentes a mayor edad y no estarían asociadas a

radiaciones. Corresponden a la porción central de la lente denominada núcleo.

Las corticales están comúnmente asociadas a procesos diabéticos y algunas

relacionadas a las radiaciones ionizanes. Abarcan la parte más periférica y

posterior de la lente.

Las cataratas causadas por las radiaciones ionizantes, generalmente,

pero no exclusivamente, difieren de las causadas por la edad. Ellas están

asociadas a la región subcapsular posterior y algunas veces son corticales

c) RADIOSENSIBILIDAD DEL CRISTALINO El primer informe de cambio en el cristalino por radiación en animales data de

1897 y en humanos en 1906

El cristalino es uno de los órganos más sensibles a las radiaciones ionizantes

(1932)

El proceso de opacidad por radiación, se genera en la superficie anterior del

cristalino luego las células epiteliales germinativas comienzan a migrar hacia la

parte subcapsular con alteraciones en la proliferación y diferenciación.

Posible alteración en el ADN como evento primario?, Micro opacidad, producto

de la alteración de una sola célula?. Efecto estocástico?

El período de latencia y la severidad de los efectos dependen de la edad, de la

dosis, la tasa de dosis y del fraccionamiento.

La opacidad puede demorar desde algunos meses hasta más de 20 años,

antes de manifestarse como cataratas detectables clínicamente

Según la ICRP 103, hasta el año 2010:

a) El umbral para producir una opacidad detectable: 0,5-2 Gy por irradiación

aguda y 5 Gy por irradiación fraccionada

b) el umbral para producir catarata (impedimento de la visión): 5 Gy por

irradiación aguda y 8 Gy por fraccionada

c) limite para prevenir efectos determinísticos en el cristalino en los

trabajadores; 150 mSv/año

c) RADIOSENSIBILIDAD DEL CRISTALINO

BREVE RESEÑA DE LOS CONOCIMIENTOS ACTUALES SOBRE EL TEMA

«OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES»

1) Anatomía del cristalino y formación de cataratas

a) frecuencia en el público

b) tipos de cataratas

c) radiosensibilidad del cristalino

2) Estudios epidemiológicos que relacionan las radiaciones con la opacidad del

cristalino, los cuales fueron determinando los nuevos límites de dosis :

a) sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki.

b) Chernobyl

c) Población en edificios contaminados en Taiwan (exposición crónica)

3) Exposiciones de pacientes y ocupacional (médicos, radiólogos, astronautas,

pilotos, industria nuclear , medicina nuclear)

a) H y N

Luego de 55 años, se demostró un aumento en la frecuencia de cataratas

corticales y sub-capsulares, pero no de las nucleares, en niños que en el

momento de la exposición tenían menos de 13 años.

Son los primeros trabajos que documentan clínicamente que las cataratas

ocurren con exposiciones a bajas dosis con un umbral propuesto cercano a 0,1

Gy.

b) Chernobyl

Se demostró un aumento estadísticamente significativo de opacidad del

cristalino en más de 1700 niños residentes en el área de Chernobyl. Se sugiere

que el umbral seria menor que 1 Gy.

Otro estudio sobre los liquidadores también demostró un aumento de cataratas

corticales y sub-capsular, sugiriendo un umbral no mayor a 0,7 Gy.

c) Taiwan

El estudio sugiere que posiblemente no exista umbral para la formación de

opacidades en el cristalino, ya que las bajas tasas de dosis y bajas dosis, pueden ser responsables de la aparición de cataratas en individuos jóvenes.

BREVE RESEÑA DE LOS CONOCIMIENTOS ACTUALES SOBRE EL TEMA

«OPACIDAD DEL CRISTALINO Y RADIACIONES IONIZANTES»

1) Anatomía del cristalino y formación de cataratas

a) frecuencia en el público

b) tipos de cataratas

c) radiosensibilidad del cristalino

2) Estudios epidemiológicos que relacionan las radiaciones con la opacidad del

cristalino, los cuales fueron determinando los nuevos límites de dosis :

a) sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki.

b) Chernobyl

c) Población en edificios contaminados en Taiwan (exposición crónica)

3) Exposiciones de pacientes y ocupacional (médicos, radiólogos, astronautas,

pilotos, industria nuclear , medicina nuclear)

Pacientes

Se observó un aumento de opacidad, con un período de 30-45 años de

evolución, en niños irradiados a temprana edad para tratamiento de

hemangiomas

Se demostró que existe correlación entre el número de exposiciones por

radiografías de cara o cuello y el aumento de frecuencia de opacidad.

Bajas dosis de radiación ionizante pueden generar a largo plazo, la aparición

de cataratas sin un aparente umbral.

También se ha observado un aumento de la incidencia de cataratas en

pacientes sometidos a radioterapia .

En niños sometidos a tomografías computadas para diagnostico y evolución de

colesteatoma, se determinó que las dosis recibidas en cristalino son

relativamente importantes llegando a un promedio de 168 mGy

Dosis habituales en ojos de pacientes por procedimientos con rayos X

en niños y adultos

Procedimiento Dosis en ojos (mGy)

CT, adultos

Routine head CT (phantom studies) ……………. 25-103

Head CT, sequential …………………………………… 62

Head CT, helical …………………………………………. 43

Head CT, 250 mAs ……………………………………….. 51

Head CT, 100 mAs ………………………………………. 29

Paranasal sinus CT, coronal ………………….............. 35

Paranasal sinus CT, axial ………………………………. 24

Sinonasal CT (single scan)……………...……………… 32

Temporal bone CT (different techniques) ………….. 1.7-52

Cervical spine CT …………………………………….. 1.9-9.7

Dosis en ojo (mGy)

Head CT infant …………………………………… …………. 4.4-12

Head CT, paediatric ………………………………................ 32-56

Procedimientos intervencionistas

Interventional neuroradiology (embolization) …………………….60-380

Interventional neuroradiology (coiling) ………………………... 51

Transluminal balloon dilation of the lacrimal drainage system .. 38

Cerebral angiography …………………………… ……………. 3.3-31

Percutaneous Coronary Intervention ……………………….. 0.46-0.49

Coronary angiography …………………………………………. 0.19-0.47

Otros procedimientos

Dental Cone Beam CT …………………………………………… 0.14

Sinonasal digital tomosynthesis ……………………………,.… 0.11

OCUPACIONAL

LOS TRABAJADORES PARA QUIENES LA EXPOSICION DEL CRISTALINO

PUEDE GENERAR OPACIDAD SE PUEDEN DIVIDIR EN TRES

CATEGORIAS BASICAS

Los expuestos a una radiación penetrante con relativa uniformidad en todo el

cuerpo (operadores y mantenimiento de reactores nucleares,

desmantelamiento de equipamiento nuclear, procesamiento de residuos etc.)

Los expuestos a altos campos no uniformes con exposición del cristalino

(operadores donde el cuerpo esta protegido pero no la cabeza).. Los expuestos

a radiación beta de alta energía. En todos los casos se deben monitorear las

dosis en cristalino

Los expuestos a radiación beta poco penetrante o fotones de baja energía.

Podrían ser considerados dentro de este grupo, Ingenieros que trabajan en

ciclotrones, médicos etc.

OCUPACIONAL

Vuelos comerciales y espaciales

Se observó un aumento de opacidad del cristalino en los pilotos de líneas

comerciales y astronautas. Los pilotos están expuestos a radiación cósmica, y

los astronautas están expuestos a una mezcla de protones de alta energía e

iones pesados así como partículas secundarias producidas por las colisiones

con la cápsula y con ellos mismos

Exposición médica

Los procedimientos cardiológicos invasivos que utilizan rayos X son las que

podrían generar la mayor cantidad y gravedad de lesiones en cristalino.

El uso de anteojos baja la dosis recibida de un factor de 5-10.

Los médicos son los mas afectados por los nuevos limites

Están incluidos:

El conjunto que trabaja en proximidad del paciente en procedimientos intervencionistas

guiados por imágenes

El personal que trabaja en medicina nuclear en la preparación de fuentes

(radiofármacos PET/CT, particularmente si el isotopo emite radiación beta)

El personal que está involucrado en braquiterapia manual y en biopsias guiadas por TC

Cateterización cardíaca donde la protección no ha sido optimizada

En radiología y cardiología intervencionista

EJEMPLO: En Buenos Aires, agosto 2010 durante el XVI Congreso de la Sociedad

Latinoamericana de Cardiología Intervencionista (SOLACI 2010) y se llevó a cabo un

estudio con el auspicio del OIEA. El 52% de los cardiólogos intervencionistas y el 42%

de enfermeras / técnicos mostraron cambios sub-capsulares posteriores característicos

de la exposición a la radiación

VALORES ACTUALES DE LÍMITES DE DOSIS PARA EXPOSICIÓN

OCUPACIONAL PLANIFICADA

Para trabajadores mayores de 18 años

a) El valor máximo del umbral es 0,5 Gy

b) Dosis equivalente en cristalino de 20 mSv/año promediada en 5 años y no

mas de 50 mSv en 1 año

c) Dosis equivalente en extremidades o en piel de 500 mSv/año

Estos nuevos limites se basan en:

a) Mejores seguimientos y mayor tiempo

b) Mejoras en el instrumental para detectar los primeros cambios asociados a

la opacidad

c) Mejor dosimetría

d) Se sabe que el periodo de latencia es inverso a la dosis recibida (mayor

periodo a menor dosis

e) Mayor número de sujetos estudiados

Dosis típicas recibidas por profesionales en cada procedimiento para

varias prácticas con rayos X

continuación

REFERENCIAS

Teniendo en cuenta los nuevos límites la Autoridad Regulatoria Nuclear inició

un Análisis dosimétrico en las zonas próximas al cristalino de los en los

trabajadores ocupacionalmente expuestos en prácticas autorizadas

Se han identificado tres posibles escenarios de interés regulatorio:

1) OPERACIONES DE CAMBIO DE BLANCO EN ACELERADORES

2) FABRICA DE ELEMENTOS COMBUSTIBLES:

3) CENTROS DE MEDICINA NUCLEAR

Desarrollo experimental

Título: Estudio de la influencia de la dosis y tasa de dosis de radiación beta, en la

génesis de la opacidad del cristalino en un sistema celular in vitro.

GRACIAS