En los microorganismos se comprueba fehacientemente el efecto peróxido inducido por las radiaciones, en la llamada sensibilización fotodinámica. Generalmente la luz visible ejerce escasos efectos biológicos sobre las células que no poseen clorofila u otras sustancias coloreadas que aumenten de forma significativa la absorción de la luz. En los microorganismos que poseen pigmentos coloreados la luz produce lesiones biológicas, las que son inhibidas en presencia de catalasa, aún a dosis relativamente grandes de radiación. (5)

La catalasa es una enzima del tipo de las oxidorreductasas, que descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno molecular. Su efecto catalítico es uno de los más rápidos de entre todas las enzimas conocidas, y actúa protegiendo a los constituyentes celulares del peróxido de hidrógeno formado por las múltiples reacciones oxidativas. (1)

La catalasa se halla presente en casi todos los sistemas celulares, con excepción de ciertas bacterias como la mayoría de los anaerobios obligados y las bacterias productoras de ácido láctico; y está por lo tanto asociada a la respiración celular oxidativa. La peroxidasa, cuando descompone peróxidos deja oxígeno atómico en libertad que necesariamente debe ir a oxidar a sustratos donantes de electrones; se comporta, entonces como oxidante, y también sirven para remover los peróxidos tóxicos celulares.

Desde el punto de vista biológico las acciones de catalasa y peroxidasa son similares, y debe considerarse a la catalasa como una peroxidasa que libera oxígeno molecular en lugar de oxígeno atómico. (6)

Debido a la propiedad de la peroxidasa de minimizar el efecto peróxido producido por las radiaciones, es que un tejido celular integrado por células ricas y células carentes de peroxidasas, como el tejido sanguíneo, resultaría óptimo para estudiar modelos puros de choque directo, de efecto peróxido, y de acción radiobioclástica total.

El modelo de estudio del choque directo se efectúa evaluando el comportamiento de células ricas en peroxidasas que eliminan el efecto peróxido inducido por la radiación, como los leucocitos polimorfonucleares neutrófilos (LPMNn). El modelo de efecto peróxido puro no se puede conseguir de no ser un modelo de efecto peróxido maximizado que minimice o desprecie el choque directo, pues éste no se puede eliminar ni disminuir de un modo absoluto para cualquier dosis de radiación.

Antecedentes:

1- La introducción del uso de radioisótopos en los estudios bioquímicos celulares fue de una importancia incalculable para la bioquímica y la biología molecular. Generalmente se los empleó como marcadores de biomoléculas de modo que sus destinos metabólicos pudieran vigilarse de modo conveniente, por técnicas autorradiográficas. A partir de ellos se dedujo que el metabolismo celular es un proceso muy activo, en donde la mayor parte de los compuestos se están sintetizando y degradando en forma continua, aunque a velocidades que difieren ampliamente. Gracias a su empleo se conocieron varios aspectos del metabolismo de las proteínas, carbohidratos y lípidos. Se desarrollaron estudios embriológicos en donde se evaluó el papel de los puffs cromosómicos en la diferenciación celular. Se conoció la dinámica núcleo citoplasmática del RNA mensajero. La investigación de las biomoléculas simples y complejas, in vivo o in vitro, se basa ampliamente en su uso. El gran avance logrado en la secuenciación de los ácidos nucleicos y en la medición de cantidades extremadamente pequeñas de compuestos que se encuentran en los sistemas biológicos, se debe a una rama de la radiobiología aplicada a ensayos cuantitativos, el radioinmunoanálisis. (7)

Los isótopos radioactivos más empleados en estudios radiobioquímicos y de biología molecular, son el tritio, carbono 14, fósforo 32, azufre 35, calcio 35, iodo 125 y el iodo 131. (7)

2- Las técnicas empleadas para estudiar los procesos bioquímicos, que utiliza actualmente la bioquímica y la biología molecular, son: estudios a nivel del animal íntegro, órgano aislado perfundido, cortes de tejidos, células intactas, homogeneizado de órganos o tejidos, organelos celulares aislados, subfraccionamiento de organelos, aislamiento y caracterización de metabolitos y enzimas, clonación de genes que codifican enzimas y proteínas. El método que emplea células intactas es aplicable, fundamentalmente, a las células sanguíneas, ya que pertenecen a un tejido de fácil acceso, y pueden ser purificadas con relativa facilidad. Aunque en muchas áreas de la biología es indispensable el empleo de cultivos de tejidos. (7)
Nosotros emplearemos el Iodo 125 para estudiar la morfogénesis celular inducida en la citoexposición radioactiva, por el método de células intactas y de cultivo de tejido sanguíneo; pues ninguna característica está más unida a la fisiología, al metabolismo y a la fisiopatología celular, que los fenómenos plásticos (morfológicos). (9)

3- Otros autores han informado que la dosis más pequeña capaz de producir un aumento de las mitosis anormales, cuando se aplican dosis terapéuticas de 131 Iodo, era de 10 mCi. La frecuencia más alta de aberraciones ocurría entre las 3 y 13 horas posteriores a la administración y coincidían con la concentración máxima de radioiodo en sangre (11). Los 10 mCi de iodo radioactivo se distribuyen en sangre corporal a razón de 0.2 µCi cada 100 µl de sangre entera. En un trazador de radioinmunoanálisis, con una actividad de 10 µci en 5.0 ml, tal cantidad estaría representada por 100 µl de trazador. Basándonos en las consideraciones anteriores se adicionó 100 µl de trazador de 125 Iodo con un conteo de 120.000 c.p.m. a idéntica cantidad de sangre entera edetatada y se cultivó, habiéndose respetado las proporciones de modo que la población celular se mantenga en sus cantidades originales respecto a la sangre entera; en medio autólogo mínimo, a los fines de malposicionar a los mecanismos reparacionales de la lesión. Como blanco se empleó el cultivo de la misma muestra en idénticas condiciones, sin irradiar.

4- Las peroxidasas, enzimas de la clase de las oxidorreductasas, actúan sobre un sustrato donante de electrones con peróxido de hidrogeno como aceptor de electrones. Sirven para remover los peróxidos tóxicos dentro de la célula. Ejemplos de peroxidasa son la glutatión-reductasa y la catalasa. Estas enzimas, en los neutrófilos y otras células sanguíneas fagocíticas, podrían tener relación con el mecanismo de la fagocitosis.

De hecho los peróxidos, de gran acción bactericida, tienen relación con el metabolismo celular puesto en juego en la fagocitosis, y es conocida la alta concentración de los mismos en la zona de inflamación, causante entre otras cosas de la poca actividad anti inflamatoria de algunas drogas tipo aspirina, como el acetaminofeno, incapaz de bloquear la enzima ciclooxigenasa del metabolismo de las prostaglandinas en medios ricos en peróxidos.

El grupo de los elementos figurados de la sangre ricos en peroxidasa incluye a los hematíes, especies neutrófila, eosinófila, basófila y monocitaria. Toda la serie plaquetaria, los megacariocitos de la médula ósea y los tricoleucocitos son también peroxidasas positivos. Los linfocitos, por el contrario, son peroxidasas negativos. (6)

La mieloperoxidasa o peroxidasa granulocítica incluye en realidad dos enzimas perfectamente diferenciables: la peroxidasa neutrófila presente en los basófilos, neutrófilos y monocitos, y la peroxidasa eosinófila privativa de los así llamados granulocitos. Ambas pueden conservarse durante años sin inactivarse, en preparados secos guardados en lugar protegido. La luz y la temperatura las afectan poco. (6)

La peroxidasa neutrófila es capaz de soportar hasta 80-90 grados centígrados sin inactivarse y es sensible al cianuro de potasio. La eosinófila es resistente al cianuro de potasio. Ambas son inactivadas rápidamente por el metanol. (6)

El cianuro de potasio no puede usarse como modelo puro de inhibición de peroxidasas neutrófilas, porque el cianuro reacciona con el hierro trivalente de la citocromooxidasa bloqueando la fosforilación oxidativa de la respiración celular, y produciendo acidosis láctica desde la glucólisis anaerobia; con los cambios morfológicos y estructurales que esto conlleva.

El metanol inhibe las peroxidasas neutrófilas y eosinófilas y similar efecto presentaría el etanol; aunque es probable que ambos también actúen como scavenger o atrapadores de radicales libres, a través de sus propiedades reductoras. En experiencias de inducción con un reconocido scavenger como el etanol hemos observado que este alcohol también inactivaría las peroxidasas amplificando las lesiones por efecto de los peróxidos del mismo metabolismo celular. Según hemos observado en otras experiencias con inductores radioactivos, la diferencia entre el efecto scavenger del etanol y el efecto antiperoxidásico, depende de los tenores de peroxidasa y de peróxidos en los distintos tiempos de la experiencia de inducción. En LPMNn el efecto protector del etanol se vería disminuido, respecto a otras células carentes de catalasa, puesto que si bien atraparía radicales libres nocivos para las células, disminuiría las peroxidasas celulares con su acción antiperoxidásica. El etanol es, pues, un buen protector de sistemas celulares peroxidasa negativos.

Por otro lado hemos observado en algunos trabajos prácticos radiobiológicos, que el metanol (reconocido antiperoxidásico), cuando es empleado en una concentración del 35%, inhibe las peroxidasas permitiendo que se produzcan modificaciones y lesiones celulares de mayor magnitud y de igual índole que el choque directo, y que es la sumatoria de los dos efectos radiobiológicos.