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1. Efectos directos
El efecto directo de la radiación ocurre cuando la energía de las partículas ionizantes se transfiere directamente a moléculas críticas de la célula, como el ADN o proteínas. Esta interacción rompe enlaces químicos o modifica bases nitrogenadas, provocando daños inmediatos que pueden interferir con la replicación y la función celular.
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2. Efectos indirectos
El efecto indirecto de la radiación se produce cuando la energía ionizante actúa sobre el agua intracelular, generando radicales libres altamente reactivos (OH·, H·, H₂O₂). Estos radicales difunden dentro de la célula y atacan moléculas esenciales, especialmente ADN, proteínas y lípidos, causando daño químico y estructural que puede llevar a mutaciones o muerte celular.

1. Efectos de la radiación en las células
1. Efectos directos
•El efecto directode la radiación ocurre cuando la energía de las
partículas ionizantes se transfiere directamente a moléculas críticas
de la célula, como el ADN o proteínas. Esta interacción rompe enlaces
químicos o modifica bases nitrogenadas, provocando daños inmediatos
que pueden interferir con la replicación y la función celular.
2. Efectos indirectos
El efecto indirectode la radiación se produce cuando la energía ionizante
actúa sobre el agua intracelular, generando radicales libres altamente
reactivos (OH·, H·, H₂O₂). Estos radicales difunden dentro de la célula y
atacan moléculas esenciales, especialmente ADN, proteínas y lípidos,
causando daño químico y estructural que puede llevar a mutaciones o
muerte celular.
Javier Carrasco Tuston | LinkedIn

2. 2.1 Interacción de la radiación con el agua
celular
•Tiempo:10⁻¹⁵–10⁻¹²s(femtosegundosapicosegundos)
•Descripción:Laradiaciónionizante(rayosX,gamma)incidesobrelasmoléculas
deaguadelacélula(~70%delcontenidocelular).
•Proceso:Seproduceionizacióndelagua:
??????
2??????→??????
2??????
+
+??????
−
•Importancia:Estaetapainiciaelefectoindirecto;sinoexistieraungranporcentaje
aguaenlacélula,lamayoríadeldañocelularporrayosXygammaseríamínimo.
??????
2?????? ??????
2??????
+
??????
−
→
radiación
Etapas de los efectos indirectos de la radiación
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3. 2. Formación de radicales libres
•Tiempo:10⁻¹²–10⁻⁹s(picosegundosananosegundos)
•Descripción:Losionesdeaguayelectroneslibresreaccionanparaformar
radicalesaltamentereactivos.
•Principalesradicales:Hidroxilo:OH·,Hidrógeno:H·,Peróxidodehidrógeno:H₂O₂
•Importancia:Losradicaleslibressonlosagentesquecausandañoamoléculas
críticascomoADN,proteínasymembranas.
??????
2??????
+
??????
−
??????
2??????
2
→
??????
2??????
+
??????
−
???????????? ??????
??????
2O
. .
Radicales libres
Molécula oxidante
Etapas de los efectos indirectos de la radiación
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4. 3. Difusión y ataque de biomoléculas
•Tiempo:10⁻⁹–10⁻⁶s(nanosegundosamicrosegundos)
•Descripción:Losradicaleslibressemuevendentrodelacélulayreaccionancon
moléculascercanas.
•Objetivosdeldaño:ADN:oxidacióndebases,rupturasdecadenasimpleodoble.
Proteínas:pérdidadefunciónoagregación.Lípidos:peroxidación,alteraciónde
membranascelulares
•Importancia:Eslaetapadondesematerializaeldañoindirecto,afectando
funcionescelularesesenciales.
→
Interacción química
de Radicales libres
con ADN (blanco
mas crítico)
ADN: blanco crítico del ataque de radicales libres
•Oxidación de bases:El radical OH· puede modificar bases del
ADN; la guanina se convierte en 8-oxoguanina, provocando
errores de apareamiento y mutaciones puntuales.
•Roturas de cadena simple (SSB):Se rompe un filamento de la
doble hélice; normalmente reparables, pero daños múltiples
pueden saturar la reparación.
•Roturas de cadena doble (DSB):Dos roturas cercanas
generan daño grave, difícil de reparar, que puede causar
inestabilidad cromosómica, mutaciones o muerte celular.
Etapas de los efectos indirectos de la radiación
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5. 4. Manifestación del daño celular
•Tiempo:10⁻⁶s–horas
•Descripción:Eldañomolecularsetraduceenefectosvisiblesenlacélula.
•Posiblesconsecuencias:MutacionessielADNsereparaincorrectamente
Apoptosissieldañoessevero.Estrésoxidativoquepuedeafectartejidosy
órganos.
•Importancia:Determinalagravedaddelefectobiológicofinalysupotencialriesgo
paralasalud.
Mutaciones Apoptosis
Las mutaciones del ADN se originan por
modificaciones químicas directas o indirectas de
bases, azúcar o fosfato. Los mecanismos incluyen:
Oxidación de bases → errores de apareamiento.
Desaminación→ cambios de base.
Metilación/alquilación → errores de replicación.
Roturas de cadena → reorganización cromosómica.
Cross-links → bloqueos funcionales. La
combinación de estos daños condiciona la
fidelidad genética, inestabilidad cromosómica y
riesgo de enfermedades como cáncer o
envejecimiento prematuro.
Detección del daño:Roturas de cadena doble o mutaciones graves
activan ATM/ATRy p53.
Vía mitocondrial:p53 induce Bax/Bak, permeabilizando la
mitocondria y liberando citocromo c, que forma el apoptosoma.
Cascada de caspasas:Caspasa-9 activa caspasas efectoras (3, 6,
7), que degradan proteínas y activan nucleasas.
Fragmentación del ADN:CAD corta el ADN en nucleosomas (~180-
200 pb), evitando transmisión de mutaciones.
Eliminación celular:Fosfatidilserina se expone en la membrana y la
célula se fragmenta en cuerpos apoptóticos, fagocitados sin
inflamación.
La apoptosis elimina células con daño genético irreparable,
protegiendo la integridad del organismo de mutaciones y
enfermedades.
Etapas de los efectos indirectos de la radiación
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6. 5. Respuesta y reparación celular
•Tiempo:minutos–días
•Descripción:Lacélulaactivamecanismosdedefensa:reparacióndeADN,
eliminaciónderadicaleslibresmedianteantioxidantes,reparacióndemembranas.
•Posiblesconsecuencias:Recuperacióncompletasieldañoesleve.Mutación
permanentesilareparaciónfalla.Muertecelularprogramada(apoptosis)sieldaño
esirreversible.
•Importancia:Determinalagravedaddelefectobiológicofinalysupotencialriesgo
paralasalud.
→
Reparación Mutación Apoptosis
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