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Invest. clín v.45 n.3 Maracaibo set. 2004
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Marbenis Díaz-Valecillos1, Janice Fernández1, Alicia Rojas2, José Valecillos1
y Jenny Cañizales2.
1Instituto de Medicina del Trabajo e Higiene Industrial,
2Unidad de Genética Médica, Facultad de Medicina, Universidad del Zulia,
Maracaibo, Venezuela.
Resumen.
Con el objeto de determinar y caracterizar las alteraciones
cromosómicas, y relacionarlas con la dosis de radiación, antigüedad en
la exposición, y el tiempo de exposición semanal a la radiación
ionizante, se realizó un estudio descriptivo, de corte transversal, en
18 trabajadores de ambos sexos, que constituyeron la población estudio,
con edades entre 32 y 59 años, con un año mínimo de exposición en una
empresa especializada en el negocio petrolero venezolano. El grupo
control seleccionado al azar simple, no estuvo expuesto a radiación
ionizante. Se practicó una historia médico ocupacional, análisis
cromosómico utilizando dos técnicas de cultivo cromosómico, dosimetría
personal y monitoreo ambiental al grupo expuesto a radiación ionizante.
Los resultados mostraron una edad promedio de 46,10 ± 7,69 años en el
grupo expuesto, con antigüedad en el puesto de trabajo de 17,5 ± 5,0
años y tiempo de exposición semanal de 4,30 ± 1,33 horas. Se
evidenciaron 444 alteraciones cromosómicas en 700 metafases estudiadas
en la población expuesta, representadas por fragilidades simples 66,6%,
y fragilidades combinadas, con rupturas cromosómicas, deleciones y
poliploidías en 22,2%, el 11,1% presentó cariotipo normal. El grupo
control presentó alteraciones cromosómicas tipo fragilidades simples en
el 55,5%. En los radiólogos se observó el 88,8% de alteraciones
cromosómicas, con dosis detectada por debajo de lo permisible, y el
11,2% de ellos, con dosis excedidas, presentó el mayor número de
fragilidades y rupturas cromosómicas múltiples. Los radiólogos con
exposición semanal de 8 horas mostraron el mayor número de rupturas
cromosómicas. Ochenta y ocho por ciento de los radiólogos con
alteraciones cromosómicas tenían antigüedad mayor de 10 años de
exposición. En conclusión, la exposición crónica a bajas dosis de
radiación ionizante puede inducir alteraciones cromosómicas,
dependiendo de la antigüedad en la ocupación y la exposición semanal.
Palabras clave: Radiación ionizante, dosimetría, alteraciones cromosómicas, metafase, radiólogos.
Chromosome alterations in workers exposed to ionizing radiation.
Abstract.
With the purpose of determining and characterizing chromosomal
alterations and their relation to the radiation dose, time of employment
and weekly exposure time, a transversal cut-descriptive study
was performed on 18 workers, exposed to ionizing radiation, from a
specialized company in the Venezuelan oil industry. These workers, male
and females, constituted all the population studied, aged between 32
and 59 years, with at least one year on the job. A random sample of a
non-exposed group of workers was used as a control. An occupational
medical report was applied and personal dosimetry, environmental
monitoring and a chromosomal analysis using two chromosomic culture
techniques, were performed. The results show, in the exposed groups, an
age average of 46.10 ± 7.69 years, an average 17.5 ± 5.00 years of employment and a weekly exposure of 4.30 ± 1.33
hours. In the exposed population, 444 chromosomal abnormalities were
evidenced in 700 metaphases studied; these abnormalities consisted of
66.6% single fragilities, 22% of combined fragilities, with chromosomic
ruptures, deletions and poliploids, and 11% presented a normal
kariotype. The control group presented chromosomic alterations as
single fragilities in 55% of the cases. Radiologists presented 88.8% of
chromosomic alterations, with below permissible doses detected, and
11.2% of them with exceed doses, presented the greatest number of
fragilities and multiple chromosomic ruptures. The radiologists with
weekly exposures of 8 hours presented the highest number of chromosomic
alterations. 88% of radiologists with chromosomal abnormalities had
more than 10 years of exposure. In conclusion, chronic exposure to low
levels of ionizing radiation can induce chromosomic alterations,
depending on the years of employment and the weekly time of exposure.
Key words: Ionizing radiation, dosimetry, chromosome alteration, metaphase, radiologists.
Recibido: 12-02-2003. Aceptado: 12-05-2004
INTRODUCCIÓN
Desde comienzos de siglo las
radiaciones ionizantes han sido utilizadas con fines médicos para el
diagnóstico y tratamiento de algunas enfermedades. En la actualidad, la
irradiación médica ocupa el primer lugar entre las fuentes
artificiales de exposición del ser humano (1, 2). También son empleadas
en la industria, como los rayos X para radiografía industrial, y las
fuentes radioactivas encapsuladas (rayos gamma) para gammagrafía,
mediciones de espesores, densidades y niveles de crudo, perfilaje de
pozos petroleros y detectores de humo (3).
Para indicar la cantidad neta
de la energía absorbida por el medio se utilizan los dosímetros, que
son detectores comunes de radiación. De acuerdo al Sistema
Internacional de Unidades (SI), actualmente se utilizan el Gray (Gy) y
el Sievert (Sv), que sustituyen respectivamente las unidades anteriores
Rad y Rem (4). La dosis absorbida (Gy) se relaciona con alteraciones
cromosómicas, mientras que la dosis equivalente (Sv) se utiliza para
efectos de vigilancia radiológica o radioprotección. El Sv mide la
radiación en término de lesiones biológicas, se obtiene por
multiplicación de la dosis absorbida (Gy) por los factores de calidad,
dependiendo este último del tipo de radiación y de la energía de la
misma.
Los efectos biológicos
originados por la exposición a las radiaciones ionizantes resultan de
la interacción de las partículas (electrones, protones, partículas alfa
e iones más pesados) o las ondas electromagnéticas (rayos X o Gamma)
con las macromoléculas biológicas. La interacción más importante es con
el ácido desoxirribonucleico (ADN) constituyendo el blanco de
preferencia afectado por las radiaciones ionizantes (1, 2).
Estas lesiones pueden ser de
dos tipos: las macrolesiones, que se producen cuando la doble cadena de
ADN es seccionada en puntos, tanto más numerosos cuanto mayor sea la
dosis de radiación, dando lugar a las alteraciones cromosómicas que son
visibles. También estas lesiones dependen de la calidad de la
radiación y en general, incrementan con la Transferencia Linear de la
Energía (LET) de la radiación y las microlesiones que ocurren a nivel
de la estructura química de los componentes fundamentales del ADN
produciéndose las llamadas mutaciones génicas (1, 5-7).
El análisis cromosómico a
partir de linfocitos en sangre periférica constituye un buen indicador
biológico para evaluar los efectos deletéreos de la radiación ionizante
sobre el hombre (7, 8). Se ha reportado daño cromosómico en pacientes
con Espondilitis Anquilosante que recibían terapia con rayos X por cinco
años o más y en los japoneses irradiados con la bomba atómica, luego
de 17 o 18 años de la exposición (2).
Varios estudios han reportado
cambios genéticos en personas y animales, luego de exposición a
radiación ionizante. Estos trabajos llevaron a la hipótesis de que
algunas enfermedades hereditarias en población humana podrían tener un
origen ambiental (2, 9-11).
Otros estudios realizados
sobre el daño citogenético inducido por bajas dosis de rayos gamma
(Co–60) en linfocitos de sangre periférica en humanos demostraron
alteraciones en la estructura de los cromosomas, tipo dicéntricos, a
tasa de dosis de 0,1 a 0,03 Gy/h; en el estudio no se reportó el tiempo
de exposición (12). Así mismo, la exposición anual a una dosis de rayos
X por debajo del límite máximo permisible de 50 mSv (5 Rem/año) por un
período de 6 meses a 26 años, determinó rupturas cromosómicas que
incluían cromosomas dicéntricos y anillos, en un 10,98 % en el grupo
expuesto y un 5 % en el grupo control (12-14).
Epidemiológicamente se ha
establecido que las radiaciones ionizantes, tienen la capacidad de
inducir mutaciones somáticas e incrementar la frecuencia de aparición
de muchos tipos de tumores (1, 15,16). Desde los inicios del desarrollo
de la citogenética, se conoce que los pacientes con anomalías
cromosómicas presentan una mayor predisposición a sufrir de algún tipo
de cáncer (17). De igual manera, los llamados sitios frágiles y las
rupturas cromosómicas, se han implicado en la aparición de enfermedades
neoplásicas en el humano (18).
Villalobos y col. (19), en un
estudio citogenético en cultivo de linfocitos de sangre periférica en
personal de radiología de un hospital público y en personas no
expuestas, encontraron alteraciones cromosómicas numéricas y
estructurales en cinco individuos expuestos a radiación ionizante,
mientras que el grupo control no presentó anomalías cromosómicas.
Por otra parte, la
radiosensibilidad se puede influenciar por factores epigenéticos como
el tabaquismo, entre otros factores, debido a daño directo de la
cromatina (20,21). En un estudio realizado por Wang y col. (22), se
encontró que el hábito tabáquico permaneció como un predictor
significante e independiente para rupturas inducidas por célula en un
modelo que incluyó edad, sexo, etnicidad, hábito tabáquico y uso de
alcohol. Tanto el hábito tabáquico como el consumo de alcohol fueron
predictores (positivos) significativos para las rupturas inducidas por
célula.
Existe escasa información
sobre estudios clínicos-epidemiológicos en individuos profesionales
expuestos a radiación ionizante en la industria petrolera. Estos
sujetos utilizan fuentes radiactivas y equipos de rayos X en diferentes
actividades y procesos considerados de alto riesgo, que pueden producir
efectos biológicos nocivos de naturaleza probabilística como cáncer y
defectos genéticos, la aparición de enfermedades profesionales, así
como también accidentes graves que conducen a la aparición del síndrome
de irradiación aguda (23).
El objetivo del presente
trabajo fue determinar y caracterizar las alteraciones cromosómicas en
trabajadores expuestos a radiación ionizante en una empresa
especializada en el negocio petrolero venezolano, y relacionar estos
hallazgos con el tipo de radiación ionizante, con la dosis de radiación
recibida, con la antigüedad en la exposición y con el tiempo de
exposición semanal.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se analizó una población de 18
trabajadores, hombres y mujeres, de una empresa especializada en el
negocio petrolero venezolano que constituyó el grupo estudio, quienes
estuvieron expuestos a radiación ionizante por lo menos durante un año.
La edad de los sujetos estuvo comprendida entre 32 y 59 años. De los
18 trabajadores seleccionados, 12 pertenecían al área de
radiodiagnóstico médico, adscritos a la gerencia de salud, expuestos a
Rayos X y 6 al área de radiodiagnóstico industrial, del departamento de
inspección de equipos de la misma industria, expuestos a rayos Gamma.
El grupo control estuvo conformado por 18 trabajadores, seleccionados al
azar simple, del área administrativa de la misma empresa, no expuestos
a radiación ionizante.
Entre los antecedentes
personales, se consideró el hábito tabáquico y el alcohólico,
considerando como hábito tabáquico el consumo de una o dos cajas de
cigarrillos diarios durante un período de cinco años y para el hábito
alcohólico el consumo diario de alcohol durante cinco años.
A cada uno de los trabajadores
de los dos grupos se les practicó una evaluación clínica integral,
para lo cual se utilizó una historia médico ocupacional. Así mismo, se
les realizó análisis cromosómico, mediante cultivo de linfocitos de
sangre periférica, utilizando 2 tipos de cultivo para cada paciente. En
uno de ellos se usó el Metrotexate, el cual actúa como inhibidor de la
dihidrofolato reductasa en el metabolismo del ácido fólico permitiendo
la expresión de los llamados sitios frágiles comunes (no heredados); en
el otro se utilizó la Aphidicolina, la cual actúa inhibiendo la ADN
polimerasa, permitiendo la expresión de sitios frágiles raros
(heredados) (24-26). Previo a la toma de la muestra se le dio
instrucciones a cada trabajador de no consumir bebidas con cafeína o
té, durante una semana. Se utilizó medio de cultivo RPMI 1640 y se
cultivaron las muestras por 72 horas a 37°C, posteriormente se agregó
0,05 mL de Metrotexate a uno de los cultivos y se cultivó de nuevo por
24 horas y al otro tubo de cultivo se le agregó 0,05 mL de Aphidicolina
incubándose a 37°C por 26 horas; procediéndose posteriormente a la
cosecha según pautas internacionales establecidas (27). Luego de
obtenidas las metafases se guardaron en horno seco a 60°C por 24 horas y
se realizaron bandas G utilizando el colorante de Wright. Se
analizaron 40 metafases por pacientes y los cariotipos fueron reportados
según versión referida en el ISCN 1.995 (28).
Se realizó dosimetría personal
utilizando dosímetros de película para determinar la dosis absorbida
de radiación que recibió la persona expuesta en su jornada laboral
durante un año. Los dosímetros se ubicaron en el tronco o en aquellas
partes del cuerpo que estuvieron más expuestas a la radiación ionizante,
de acuerdo a la norma Venezolana COVENIN 2258-1995 (29). Los
dosímetros personales fueron procesados en el laboratorio del Instituto
Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), que cumple con lo
establecido en la Norma Venezolana COVENIN 3299-1997 (30).
Para determinar la dosis o
tasa de exposición en las zonas o áreas de radiodiagnóstico clínico e
industrial, donde se realizaron prácticas con fuentes de radiaciones
ionizantes, se utilizó el medidor Geiger-Muller, calibrado como lo
establece la Norma Venezolana COVENIN 2258-1995 (29). Las lecturas del
medidor representaron únicamente una aproximación de la cantidad real
de dosis o tasa de dosis. Sin embargo, se practicaron varias mediciones
en los ambientes de trabajo para corroborar que tan seguras o
confiables fueron las lecturas de la cantidad de dosis en cada
medición, obteniéndose siempre los mismos resultados en la
investigación.
Para el procesamiento y
análisis estadístico de los datos se utilizó el programa estadístico
Statistical Analysis System (SAS) versión 6.12 para Windows, aplicando
el procedimiento de frecuencia de tablas de una y doble entrada, con
pruebas de Chi cuadrado y estadística descriptiva.
RESULTADOS
La Tabla I
muestra la distribución de la población por grupos etarios, e indica
que la mayoría de las personas de la población expuesta (15/18) se
ubicó en el grupo comprendido entre 40 y 59 años, mientras que las de
la población no expuesta lo hizo en el grupo etario de 20 a 39 años
(17/18). Con respecto a los resultados del estudio cromosómico en
relación con la variable etaria, éstos revelaron la presencia de
alteraciones cromosómicas en 16 (88,8%) de los trabajadores expuestos a
radiación ionizante con edades entre 30 y 59 años, y en 10 (55,5%) de
los individuos de la población no expuesta, con edades entre 20 y 39
años. Esta diferencia resultó estadísticamente significativa (x2 =17,128, p=0,001).
TABLA I
ESTUDIO CROMOSÓMICO EN TRABAJADORES EXPUESTOS Y POBLACIÓN NO EXPUESTA SEGÚN GRUPO ETARIO EN LA EMPRESA ESTUDIADA. AÑO 2000
|
Grupo etario
(años) |
Población expuesta |
Población no expuesta | |
Individuos con alteraciones cromosómicas |
Individuos con metafase normal |
Individuos con alteraciones cromosómicas |
Individuos con metafase normal | |
n |
% |
n |
% |
n |
% |
n |
% | |
20-29 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
16,6 |
0 |
0 | |
30-39 |
3 |
16,6 |
0 |
0 |
7 |
38,8 |
7 |
3,8 | |
40-49 |
8 |
44,4 |
1 |
5,5 |
0 |
0 |
1 |
5,0 | |
50-59 |
5 |
27,7 |
1 |
5,5 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
Total |
16 |
88,8* |
2 |
11,1 |
10 |
55,5* |
8 |
44,4 |
*x2 = 17,128. p=0,001.
La distribución de la
población expuesta a radiación según la antigüedad de la exposición,
indicó que el mayor número de ellos (12/18 casos) tenían entre 15 y 24
años de exposición. El promedio de la antigüedad de la exposición fue
de 17,50 ± 5,00 años y el tiempo de exposición semanal de 4,30 ± 1,33
horas, con un rango de antigüedad laboral de 9 a 26 años y de 3 a 8
horas semanales. El estudio cromosómico según la antigüedad de la
exposición evidencia alteraciones cromosómicas estructurales y
numéricas en 15 individuos (83,3%) con exposición entre 10 y 25 años, y
alteraciones cromosómicas tipo fragilidad en un individuo (5,5%) con
menos de 10 años de exposición a radiaciones (Tabla II).
TABLA II
ALTERACIONES CROMOSÓMICAS SEGÚN LA ANTIGÜEDAD EN LA EXPOSICIÓN
DE LOS TRABAJADORES
|
Antigüedad en la exposición (años) |
Individuos con alteraciones cromosómicas |
Individuos con metafase normal |
Total | |
n |
% |
n |
% |
n |
% | |
< 10 |
1 |
5,5 |
0 |
0 |
1 |
5,5 | |
10-14 |
3 |
16,6 |
1 |
5,5 |
4 |
22,2 | |
15-19 |
5 |
27,7 |
1 |
5,5 |
6 |
33,3 | |
20-24 |
6 |
33,3 |
0 |
0 |
6 |
33,3 | |
25 o > |
1 |
5,5 |
0 |
0 |
1 |
5,5 | |
Total |
16 |
88,8 |
2 |
11,1 |
18 |
100,0 |
En cuanto al antecedente de
exposición a otros riesgos ocupacionales de la población expuesta, toda
la población estuvo expuesta a agentes químicos del revelador, del
fijador y los provenientes del líquido penetrante. Además, los
radiólogos clínicos (66,7%) también estuvieron expuestos a riesgos
biológicos y los radiólogos industriales (33,3%), a su vez, a riesgos
físicos (ruido) (Datos no mostrados).
En la población expuesta a
radiación ionizante, se encontraron 444 alteraciones cromosómicas en
700 metafases estudiadas, con un promedio de lesión de 24,66 ± 81,12
por cada 38 metafases estudiadas, mientras que en el grupo no expuesto
se detectaron 56 alteraciones cromosómicas en 727 metafases estudiadas
con un promedio de lesión de 3,10 ± 3,28 por cada 40 metafases (Datos
no mostrados). El hecho de haber estudiado menos metafases (38) en los
expuestos se debió a que hubo poco crecimiento celular o a que no se
obtuvo mucho material para analizar, todo lo contrario de lo ocurrido
en el grupo control, donde se estudiaron más metafases (40).
El estudio citogenético de los
expuestos, según el tipo de radiación ionizante a la que estaban
expuestos, evidenció que 10 radiólogos clínicos (83,3%) expuestos a
rayos X y todos los 6 radiólogos industriales (100%) expuestos a rayos
Gamma, presentaron alteraciones cromosómicas. No se observaron
diferencias significativas en el daño cromosómico entre los expuestos a
los dos tipos de radiación (x2 = 1,125, p=0,28) (Datos no mostrados).
La Tabla III
muestra las alteraciones cromosómicas encontradas con ambos inductores
(Metrotexate y Aphidicolina), tomando en cuenta la antigüedad de
exposición, la exposición semanal y la dosis de radiación absorbida. Se
observó que la mayor cantidad de alteraciones citogenéticas estuvo
representada por fragilidades cromosómicas, asociadas a los sitios
frágiles: un caso con poliploidia y otro con del (11q).
TABLA III
TIPO DE ALTERACIONES CROMOSÓMICAS EN EL GRUPO EXPUESTO SEGÚN ANTIGÜEDAD, EXPOSICIÓN SEMANAL Y DOSIS ABSORBIDA
|
Casos |
Antigüedad (Años) |
Exposición Semanal (Horas) |
Dosis Absorbida (Gy) |
Fragilidades n |
Alteraciones cromosómicas | |
MXT |
APH | |
1 |
20 |
3 |
0,004 |
2 |
46,XY[20] |
46,XY[17]/fra(2q.32)[3] |
|
2 |
11 |
3 |
0,010 |
6 |
46,XY[19] |
46,XY[12] fra(3p21)3(q23)
(6q21)(7q32)(12q2)[5] |
|
3 |
13 |
4 |
0,000 |
0 |
46,XY[26] |
46,XY[15]fra(2q24)(3p21)
(5q34)(7q32)(9q33)(12q11)[8] |
|
4 |
17 |
6 |
0,048 |
13 |
46,XY[18] |
46,XY[13]fra(2p21)
(3p21)(11p12)(12p11)[8] |
|
5 |
26 |
8 |
0,120 |
49 |
Múltiples fragilidades
con ambas técnicas en casi todo el genoma |
|
6 |
23 |
4 |
0,018 |
3 |
fra(5p11)(10p25)[4] |
46,XY[16]fra(2p1.6)
(3p21)(7p1.1)(11q22)+del(11q22)[5] |
|
7 |
18 |
3 |
0,000 |
0 |
46,XY[15] |
46,XY[23] |
|
8 |
21 |
4 |
0,002 |
2 |
No creció |
No creció |
|
9 |
19 |
4 |
0,001 |
1 |
46,XY[12] |
46,XY[14]poliploidía[3] |
|
10 |
20 |
4 |
0,006 |
2 |
46,XY[11] |
46,XY[16]fra(6q26)(Xp22)[6] |
|
11 |
9 |
4 |
0,014 |
6 |
46,XY[13]fra(Xp22)[2] |
46,XY[11]fra(1q21)
(1q22)83cen)(7cen)(11q13)[5] |
|
12 |
10 |
5 |
0,012 |
6 |
46,XY[12] |
46,XY[12]fra(1q21)(1q22)[4] |
|
13 |
18 |
5 |
0,028 |
6 |
46,XY[13]fra(7q22) |
46,XY[12]fra(1q32)(2q33)(13q31)[3] |
|
14 |
18 |
3 |
0,020 |
6 |
46,XY[10]fra(7q32)[1] |
46,XY[14]fra(1p229(1q44)
(3p21)(11q23)(14q21)[6] |
|
15 |
20 |
3 |
0,005 |
4 |
46,XY[8]fra(6q22)[4] |
46,XY[15]fra(2q32)[3] |
|
16 |
10 |
5 |
0,021 |
8 |
46,XY[14] |
46,XY[16]fra(3q27)
(4q33)(7q22)(16q24)[5] |
|
17 |
18 |
5 |
0,015 |
4 |
46,XY[8]fra(14q22)[3] 46,XY[16]fra(4q33) | | |
18 |
24 |
6 |
0,110 |
23 |
46,XY[15] |
46,XY[12]fra(2q24
(3p21)83q27)(7q22)(13q14)(16q24)[8] |
n= Número de fragilidades. MXT: Metotrexate. APH: Aphidicolina.
Cuando se comparó el grupo expuesto con el grupo no expuesto en relación con la existencia de fragilidades cromosómicas (Tabla IV), se observaron diferencias significativas (x2=
4,98, p = 0,026). Dentro de la población expuesta, dos individuos (5 y
18) fueron los más afectados. De ellos, el número 5, con 26 años en el
cargo, 8 horas semanales de exposición y con la mayor dosis de
radiación recibida (0,120 Gy), superior al límite permisible (0,02 Gy),
fue quien presentó mayor número de fragilidades y rupturas
cromosómicas.
TABLA IV
FRAGILIDADES CROMOSÓMICAS EN GRUPO EXPUESTO Y NO EXPUESTO SEGÚN ANTIGÜEDAD, EXPOSICIÓN SEMANAL Y DOSIS ABSORBIDA
|
Casos |
Antigüedad (Años) |
Exposición Semanal (Horas) |
Dosis Absorbida (Gy) |
Población expuesta Fragilidades |
Casos |
Población no expuesta Fragilidades | |
1 |
20 |
3 |
0,004 |
2 |
1 |
0 | |
2 |
11 |
3 |
0,010 |
6 |
2 |
8 | |
3 |
13 |
4 |
0,000 |
0 |
3 |
0 | |
4 |
17 |
6 |
0,048 |
13 |
4 |
6 | |
5 |
26 |
8 |
0,120 |
49 |
5 |
4 | |
6 |
23 |
4 |
0,018 |
3 |
6 |
8 | |
7 |
18 |
3 |
0,000 |
0 |
7 |
2 | |
8 |
21 |
4 |
0,002 |
2 |
8 |
0 | |
9 |
19 |
4 |
0,001 |
1 |
9 |
4 | |
10 |
20 |
4 |
0,006 |
2 |
10 |
5 | |
11 |
9 |
4 |
0,014 |
6 |
11 |
4 | |
12 |
10 |
5 |
0,012 |
6 |
12 |
9 | |
13 |
18 |
5 |
0,028 |
6 |
13 |
0 | |
14 |
18 |
3 |
0,020 |
6 |
14 |
6 | |
15 |
20 |
3 |
0,005 |
4 |
15 |
0 | |
16 |
10 |
5 |
0,021 |
8 |
16 |
0 | |
17 |
18 |
5 |
0,015 |
4 |
17 |
0 | |
18 |
24 |
6 |
0,110 |
23 |
18 |
0 | |
Total | | | |
141* | |
56* |
*(x2=4,98. p=0,026).
La aplicación de las técnicas
de Metotrexate y Aphidicolina para identificar fragilidades
cromosómicas en personas expuestas a radiación ionizante, no evidenció
diferencias significativas entre las dos poblaciones (x2 =0,12, p=0,72) (Tabla V),
puesto que los dos grupos presentaron alteraciones cromosómicas con
ambas técnicas: 12 (66,6%) y 11 (61,1%) de los individuos de la
población expuesta, y 10 (55,5%) y 5 (27,7%) de la no expuesta.
TABLA V
ESTUDIO CROMOSÓMICO EN LOS INDIVIDUOS ESTUDIADOS SEGÚN TÉCNICA CITOGENÉTICA
|
Estudio cromosómico |
Técnica citogenética | |
Aphidilcolina |
Metotrexate | |
Expuestos |
No expuestos |
Expuestos |
No expuestos | |
n |
% |
n |
% |
n |
% |
n |
% | |
Individuos con alteraciones cromosómicas |
12 |
66,6 |
10 |
55,5 |
11 |
61,1 |
5 |
27,7 | |
Individuos con metafase normal |
6 |
33,3 |
8 |
44,4 |
7 |
38,8 |
13 |
72,2 | |
Total |
18 |
100,0 |
18 |
100,0 |
18 |
100,0 |
18 |
100,0 |
n = Número de la población.
En relación con el hábito
tabáquico se encontró en la población expuesta a radiaciones
ionizantes, que todos los 6 individuos expuestos (33,3%) con este
hábito, presentaron el 100% de ellos alteraciones cromosómicas,
mientras que en los 12 individuos no expuestos (66,7%) las presentaron,
encontrándose diferencias significativas en ambas poblaciones (x2 =4,50, p<0,03) (Datos no mostrados).
Por otra parte, el estudio
cromosómico de los radiólogos con hábito alcohólico, mostró que 16/18
personas (88,8%) presentaron alteraciones cromosómicas, mientras que en
la población no expuesta 7/18 individuos (38,8%) presentaron cariotipo
anormal. No se observaron diferencias significativas entre los dos
grupos (Datos no mostrados).
La Tabla VI
muestra los resultados de la relación entre la producción de
alteraciones cromosómicas y el tiempo semanal de exposición a la
radiación ionizante. Al respecto, se encontraron alteraciones en 16
individuos (88,8%) con una exposición entre 3 y 8 horas semanales y a
una dosis de 0,032 ± 0,010 Gy (superior al límite permisible de 0,02
Gy), mientras que los dos individuos restantes, con igual tiempo de
exposición y una dosis de radiación de 0,000 ± 0,00 Gy, mostraron
cariotipo normal. Entre los 16 afectados, uno de ellos (5,5%), presentó
el mayor número de fragilidades y rupturas cromosómicas múltiples.
TABLA VI
ESTUDIO CROMOSÓMICO SEGÚN LA DOSIMETRÍA PERSONAL
Y EL TIEMPO DE EXPOSICIÓN SEMANAL
|
Estudio Cromosómico |
Dosimetría Personal (Gy) |
Tiempo de exposición semanal (horas) | |
Tres |
Cuatro |
Cinco |
Seis |
Ocho |
Total | |
n |
% |
n |
% |
n |
% |
n |
% |
n |
% |
n |
% | |
Individuos con alteraciones cromosómicas |
0,032 ± 0,010a |
4 |
80,0 |
5 |
83,3 |
4 |
100,0 |
2 |
100,0 |
1 |
100,0 |
16 |
88,8 | |
Individuos con metafase normal |
0,000 ± 0,000 |
1 |
20,0 |
1 |
16,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
11,1 | |
Total | |
5 |
100,0 |
6 |
100,0 |
4 |
100,0 |
2 |
100,0 |
1 |
100,0 |
18 |
100,0 |
n = Número de población. a = Promedio ± Error estándar.
Las tasas de exposición en las áreas de radiodiagnóstico clínico e industrial, se presentan en la Tabla VII.
El ambiente l corresponde al área del operador donde están los
controles del equipo. Las tasas de exposición en éste ambiente (mSv)
excedieron el límite permisible de 0,0005 mSv/h (Norma COVENIN
2258:1995), siendo el valor mínimo de 0,08 mSv/h y el valor máximo de
0,65 mSv/h. En el ambiente 2, las tasas de exposición no excedieron el
nivel permisible en la mayoría, a excepción de dos áreas que si lo
excedieron. El valor mínimo fue de 0,00 y el valor máximo de 0,03
mSv/h.
TABLA VII
NIVEL DE RADIACIÓN EN ÁREAS DE RADIODIAGNÓSTICO EN LA EMPRESA ESTUDIADA
|
Áreas de Radiodiagnóstico |
Nivel de Radiación (mSv/h) | |
Ambiente 1 |
Ambiente 2 | |
Clínica A |
0,16 |
0,03 | |
Clínica B |
0,09 |
0,00 | |
Clínica C |
0,56 |
0,00 | |
Clínica D |
0,08 |
0,01 | |
Clínica E |
0,51 |
0,00 | |
Clínica F |
0,18 |
0,00 | |
Clínica G |
0,65 |
0,00 |
Fuente: Higiene y Seguridad Industrial de la empresa especializada en el negocio petrolero.
Ambiente 1 = Área de equipo de Rayos X y Gamma. Ambiente 2 = Área del operador/conroles del equipo.
DISCUSIÓN
Los resultados expuestos en la
sección anterior corroboraron que las alteraciones cromosómicas son
bioindicadores para evaluar la exposición individual a la radiación
ionizante en el sitio de trabajo, por cuanto son una eficaz herramienta
para determinar la dosis de radiación absorbida y establecer, en
consecuencia, las medidas de prevención y control.
El estudio demostró también la
incidencia de varios factores sobre la producción de daños
cromosómicos en la población expuesta a radiación ionizante, tales
como: la antigüedad de la exposición, el número de horas de exposición
semanal y la dosis de radiación absorbida.
Con respecto al primero de los
factores, se evidenció que la mayoría de los trabajadores de la
industria petrolera que participó en la investigación, perteneciente a
una población adulta, tenía una antigüedad de exposición superior a los
10 años (17,5 ± 5,0 años) y que el mayor porcentaje de daño
cromosómico ocurrió en los que tenían entre 15 y 24 años de exposición.
Estos resultados están acordes con los encontrados por Villalobos y
col. (19) en 1970, quienes estudiaron una población con igual
antigüedad y encontraron el mayor porcentaje de anomalías cromosómicas
entre aquellos que tenían entre 12 y 20 años de exposición.
Al comparar el total de
alteraciones cromosómicas del grupo expuesto con el del no expuesto, se
halló una diferencia significativa (p<0,05) (Tablas III y IV).
El caso del individuo número 5, que mostró el mayor número de
fragilidades y rupturas cromosómicas, probablemente se debió a que tenía
la mayor antigüedad de exposición (26 años) y el mayor tiempo de
exposición semanal (8 horas), y a que recibió mayor cantidad de
radiación (0,120 Gy). Estos resultados concuerdan con los hallazgos de
Shuber y Al Shaikhly (13), quienes reportaron un porcentaje mayor
(80,1%) de rupturas cromosómicas y deleciones en el grupo expuesto
(50,4% de alteraciones cromosómicas).
Por otra parte, hay que tener
en cuenta que también la mayoría de los mutágenos de naturaleza
química, inducen alteraciones cromosómicas independientemente del ciclo
celular, por lo que pueden ocurrir en cualquier fase del mismo (31).
Dentro de la población expuesta, los radiólogos clínicos (66,6%) e
industriales (33,3%), estaban además de la radiación, expuestos a
riesgos químicos provenientes del revelador de las radiografías
(tolueno, isobutano, propano y tricloroetileno), del fijador (óxido de
boro, amonio, sulfato y acetato de sodio) y del líquido penetrante
(propilen glicol, metanol, glicol etileno, entre otros). En relación
con esto, la población expuesta mostró un mayor porcentaje (88,8%) de
alteraciones cromosómicas con respecto al grupo control (55,5%) (Datos
no mostrados), posiblemente debido al efecto combinado de la radiación
ionizante con algunos de los químicos a los que estaban expuestos.
Brussick en 1987, reportó estudios en animales de experimentación
sometidos a radiación y sustancias químicas y observó anomalías
cromosómicas en ellos (31).
La población expuesta mostró
78 metafases con alteraciones cromosómicas de 700 metafases analizadas,
mientras que la población no expuesta presentó 35 metafases con
anomalías cromosómicas de 727 metafases estudiadas y fueron en su
mayoría estructurales tipo fragilidades cromosómicas; la de tipo
numérico sólo se apreció en un individuo. Estos hallazgos concuerdan con
los de Villalobos y col. (19) quienes encontraron alteraciones
cromosómicas estructurales y numéricas en 5 individuos, mientras que el
grupo control no las presentó.
En relación a la utilización
de las técnicas de Aphidilcolina y Metotrexate, para el estudio
cromosómico, no se evidenciaron diferencias significativas entre las
dos poblaciones, aunque en la expuesta se observó un mayor porcentaje
de alteraciones cromosómicas, posiblemente debido al efecto de la
radiación ionizante. Estas técnicas de inducción de rupturas
cromosómicas en células humanas fueron reportadas por Glover y col.
(26) en 1984 en población expuesta y grupo control y hallaron resultados similares.
En lo concerniente al factor
edad, se detectaron 88,8% de alteraciones cromosómicas en la población
expuesta ubicada en el grupo etario comprendido entre 30 a 59 años,
mientras que en la población control el porcentaje fue de 55,5% en el
grupo etario más joven (20 a 39 años) (p<0,05). Esta diferencia
pudiera atribuirse a las limitaciones que afectaron la selección al
azar de los individuos no expuestos, pues fueron los de este grupo
etario los que manifestaron su voluntad de participar en el estudio.
Estos resultados son similares a los reportados por Villalobos y col.
(19) en una investigación sobre el mismo tópico. Ellos
observaron un mayor porcentaje (88,0%) de alteraciones cromosómicas en
el grupo etario de 29 a 62 años, pertenecientes a la población expuesta
a radiación ionizante, mientras que en el grupo control no encontraron
ninguna.
Con relación a la incidencia
del tipo de radiación recibida, el estudio no registró diferencias
significativas entre los rayos X y los Gamma. En efecto, se observaron
anomalías cromosómicas tipo rupturas y fragilidades en el 83,3% de la
población expuesta a rayos X y en el 100 % de los expuestos a rayos
Gamma. En estos últimos las alteraciones fueron tipo deleciones y
fragilidades. Estos resultados coinciden con los reportados por otros
investigadores, como Jha y Sharma (14), en 1991, quienes observaron una
frecuencia del 50 % de anomalías cromosómicas tipo ruptura y
fragilidades en sujetos expuestos a rayos X. Igualmente Fabry (12)
encontró 80% de alteraciones en trabajadores expuestos a bajas dosis de
rayos Gamma. El hecho de no existir una diferencia significativa en lo
concerniente al tipo de radiación, puede explicarse al considerar que
los dos tips de rayos tienen gran poder de penetración, por lo que
pueden dañar fácilmente el ADN y ocasionar rupturas cromosómicas (1).
Por otra parte, Ballarini y
Ottolenghi (32) en el 2002, reportaron que varios estudios realizados
en la pasada década, han sugerido la ocurrencia de fenómenos
específicos a bajas dosis de radiación ionizante, como lo es el efecto
circunstancia (BE, inducción de daño celular en células no directamente
impactadas por la radiación) y la respuesta adaptativa (AR, inducción
de resistencia posterior a la irradiación a altas dosis). Estos efectos
BE y AR pueden tener un papel no despreciable en la modulación de los
efectos a bajas dosis de radiación ionizante en las células, órganos y
tejidos.
Con relación a la influencia
del tiempo de exposición semanal a la radiación ionizante sobre la
producción de alteraciones cromosómicas, se encontró que aunque en
promedio el mismo fue reducido (4,38 ± 1,33 h/semanales), en
comparación con la jornada laboral normal (40 h/semanales), el 88,8% de
la población presentó alteraciones cromosómicas por haber estado
expuesta entre 3 y 8 horas semanales a una baja dosis de radiaciones de
0,032 ± 0,010 Gy, aunque esta dosis fue superior al límite permisible
(0,02 Gy). Además, el sujeto que presentó mayor número de fragilidades y
rupturas cromosómicas, estuvo expuesto 8 h/semanales a una dosis de
radiación de 0,120 Gy. (Tabla IV).
Estos resultados son similares a los obtenidos por Hagelstrom y col.
(15), quienes hallaron mayor número de alteraciones cromosómicas en
trabajadores expuestos a bajas dosis de radiaciones ionizantes, que
tenían más de 8 horas de exposición semanal. El tiempo de exposición
semanal puede ser un factor importante en la producción de alteraciones
cromosómicas.
Otro factor de riesgo
importante para las alteraciones cromosómicas, es el hábito tabáquico.
En este estudio se observaron diferencias significativas al comparar
los dos grupos en relación al daño cromosómico y este hábito. El 100%
de las personas expuestas y el 66,7% de las del grupo control
presentaron alteraciones cromosómicas. Thierens y col. (33), realizaron
estudios citogenéticas en radiólogos expuestos a bajas dosis de
radiación ionizante, y relacionaron el hábito tabáquico con la
frecuencia de anormalidades cromosómicas, evidenciando en ellos 89,0%
de alteraciones cromosómicas en las personas con este hábito. Por otra
parte, Wang y col. (22), estudiaron una población sana, fumadora,
expuesta a rayos Gamma y no encontraron diferencias significativas en
las alteraciones cromosómicas entre fumadores y no fumadores. Estos
resultados son consistentes con los de otros investigadores (34,35).
Otros estudios muestran que la frecuencia de alteraciones cromosómicas
es mayor en individuos expuestos a bajas dosis de radiación ionizante,
independientemente del hábito tabáquico no encontrando asociación entre
ellos (36, 37).
Por otra parte, en este
estudio 88,8% de los radiólogos con hábito alcohólico y 38,8% de los
individuos controles, mostraron alteraciones cromosómicas, concordando
con lo reportado por Chung y col. (37), quienes encontraron asociación
entre alteraciones cromosómicas espontáneas y consumo de alcohol, y
contrasta con lo hallado por Wang y col. (22), quienes evidenciaron que
el consumo de alcohol no tuvo ningún efecto sobre el número de rupturas
por célula. Los resultados de este estudio sugieren que los hábitos
tabáquico y alcohólico, pueden ser considerados factores de confusión
en el diseño de estudios de radiosensibilidad en futuras poblaciones
cuando este hábito sea asociado también con enfermedades de interés.
Se encontraron valores de dosis (Gy) por debajo del límite anual permisible de 0,02 Gy (38) a
excepción de dos trabajadores, en quienes se observaron valores de
0,12 y 0,11 Gy, quienes presentaron el mayor número de fragilidades y
rupturas cromosómicas. Las alteraciones cromosómicas encontradas en 14
de los individuos expuestos en el presente estudio a bajas dosis de
radiación ionizante (<0,02 Gy), concuerdan con las encontradas por
Shubber y Al Shaikhly (13), quienes estudiaron 46 radiólogos expuestos a
dosis bajas (0,02 Gy) de rayos X, y encontraron en ellos rupturas
cromosómicas, deleciones y fragilidades. Las bajas dosis de radiación
son acumulativas; si una población se expone a largo plazo a bajas
dosis de radiación, la frecuencia de mutaciones inducidas y
enfermedades malignas, guardará proporción directa con la cantidad
total de radiación absorbida a lo largo del tiempo (39).
Las mediciones de los niveles de radiación en las áreas de radiodiagnóstico clínico e industrial, en los ambientes 1 y 2 (Tabla VII),
revelan que en ambas áreas las tasas de dosis de radiaciones excedía
el límite permisible establecido en la norma COVENIN 2258-1995 (29).
Sin embargo, aunque los radiólogos no se ubicaban en el área de
radiodiagnóstico mientras realizaban los estudios, se registraron dos
casos de técnicos radiólogos que presentaron mayor cantidad de
alteraciones en el cariotio. Esto se puede explicar porque los
ambientes 1 y 2 no están aislados completamente del área de
radiodiagnóstico, pues sólo están protegidos por un tabique móvil
revestido con plomo, lo que incrementa la dosis de radiación que se
recibe, a lo que se suma el efecto acumulativo por el mayor tiempo de
exposición semanal y por la antigüedad laboral.
Por otra parte, la mayoría de
los individuos que presentaron alteraciones cromosómicas no utilizaban
el equipo de protección radiológica en su jornada de trabajo. El empleo
de blindaje (plomo y hormigón) entre las fuentes de radiación y las
personas ocupacionalmente expuestas, así como el uso de equipos de
protección personal, minimizan el riesgo de irradiación externa (3).
Una contribución de este
estudio es la demostración de que la radiación ionizante, aún a bajas
dosis (0,004-0,120 Gy), puede provocar alteraciones cromosómicas en
trabajadores desprotegidos. En consecuencia, es necesario establecer un
sistema de supervisión de la salud de los trabajadores expuestos a
radiación, controles de ingeniería y administrativos, y un programa de
educación continua.
En conclusión, los resultados
sugieren que la exposición crónica a bajas dosis de radiación ionizante
puede inducir la aparición de alteraciones cromosómicas, dependiendo
de la antigüedad en la ocupación y el tiempo de exposición semanal.
AGRADECIMIENTO
Los autores expresan un
agradecimiento especial a la industria que colaboró para realizar este
trabajo en sus instalaciones y a todas aquellas personas que
participaron en el estudio.
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