Efectos biológicos

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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Efectos biológicos de la exposición a dosis
bajas de radiación ionizante
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Efectos biológicos de la exposición a dosis
bajas de radiación ionizante
Dr. Juan Bernar Solano
Jefe División de Investigación UNESA
Dr. Agustín Gómez de la Cámara
Jefe de la Unidad de Epidemiología Clínica, Unidad de Investigación Hospital
Universitario 12 de Octubre - Madrid CIBER de Epidemiología y Salud Pública
Dr. Fernando García Escandón
Jefe del Departamento de Medicina y Seguridad en el Trabajo de UNESA
Dra. Amparo Fernández González
Médico adjunto departamento de Medicina y Seguridad en el Trabajo de UNESA
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Índice
PRÓLOGO
7
1.
INTRODUCCIÓN
1.1. Recuerdo histórico y primeras evidencias de efectos sobre la salud
1.2. Definición y características de las radiaciones ionizantes
1.3. Unidades, concepto de dosis y dosis equivalente
9
11
14
16
2.
FUENTES DE EXPOSICIÓN A RADIACIÓN IONIZANTE
17
3.
MECANISMOS DE LESIÓN POR RADIACIÓN IONIZANTE
3.1. Tipos de daño biológico
3.2. Mecanismos biofísicos del daño biológico
3.3. Mecanismos biológicos de lesión en organismos vivos, con especial
atención al cáncer. Implicaciones para la Radiobiología
29
30
32
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
4.1. Recuerdo histórico
4.2. El modelo actual de Protección Radiológica. Modelo Lineal sin Umbral
(LNT)
4.3. Estimaciones actuales de riesgo según el modelo LNT
4.4. Legislación aplicable en España
43
44
ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS DE BAJAS DOSIS
5.1. Cáncer en poblaciones expuestas a radiación ionizante
5.1.1. Estudios epidemiológicos en poblaciones expuestas a altos niveles
de radiación natural
5.1.2. Cáncer en poblaciones expuestas a radiación por razones médicas
5.1.3. Supervivientes de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki
5.1.4. Estudios epidemiológicos tras accidentes nucleares
5.1.5. Estudios sobre personas expuestas en pruebas nucleares
57
58
4.
5.
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5.1.6. Cáncer en el entorno de instalaciones nucleares
A)
Estudios a nivel nacional
B)
Estudios de “clusters” o agrupamientos
5.2.
6
5.1.7. Cáncer y Exposición Laboral a Radiación Ionizante
5.1.7.1. Radiólogos y técnicos de radiología
5.1.7.2. Trabajadores de la industria nuclear (Estudio de la
Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer,
IARC)
109
109
Patologías distintas al cáncer
5.2.1. Efectos genéticos
5.2.2. Mortalidad no relacionada con el cáncer. Riesgo cardiovascular
123
123
127
110
RESUMEN FINAL
131
ANEXO
Consideraciones epidemiológicas y estadísticas
139
Los números entre paréntesis (1), (2), (…) son citas bibliográficas que se relacionan al final de la publicación.
6
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Prólogo
El tratado constitutivo de la Comunidad Europea de la Energía Atómica (EURATOM)
dispone que la Comunidad deberá establecer normas uniformes de protección sanitaria de los
trabajadores y de la población de los riesgos que resulten de las radiaciones ionizantes.
Los estudios epidemiológicos sobre radiaciones ionizantes tratan de establecer relación
entre los estados de salud anormales con una causa potencial, mediante el exhaustivo proceso
de recopilación y análisis de los datos.
Desde el año 1988, UNESA colabora con la Agencia Internacional para la Investigación
del Cáncer de Lyon (IARC). Asimismo, dentro del marco del Programa de Investigación
Electrotécnica (PIE), se ha trabajado con diferentes centros nacionales sobre esta materia.
Con este libro se pretende aportar una visión de conjunto que vierta más luz sobre esta
problemática. Para ello, se recopilan aquí los estudios más significativos realizados hasta ahora.
Este trabajo ha sido elaborado por el Dr. Juan Bernar Solano, Jefe de la División de
Investigación UNESA, y el Dr. Agustín Gómez de la Cámara, Jefe de la Unidad de Epidemiología
Clínica, Unidad de Investigación Hospital Universitario 12 de Octubre - Madrid CIBER de
Epidemiología y Salud Pública, quienes han trabajado en estrecha colaboración con el equipo
de Medicina y Seguridad en el Trabajo de nuestra Asociación, que dirige el Dr. Fernando García
Escandón, con quien colabora la Dra. Amparo Fernández González.
Actividades como las que se recogen en este libro vienen a unirse a otros muchos
estudios e investigaciones llevados a cabo por Unesa, en colaboración con distintas instituciones
científicas en el campo de la Medicina en el Trabajo, una actividad que UNESA ha venido
desarrollando prácticamente desde sus orígenes en 1944 y en la que hoy goza de un merecido
prestigio.
Pedro Rivero Torre
Presidente de UNESA
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
1.
Introducción
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
La radiación ionizante tiene multitud de aplicaciones en distintas actividades industriales
y médicas y su uso está sujeto a unas directrices y limitaciones muy precisas. Existen normas
nacionales e internacionales de obligado cumplimiento en lo que se refiere a la protección
radiológica tanto del público en general como de los trabajadores.
El objeto de esta publicación es describir las bases y los estudios científicos (sobre todo
los epidemiológicos) que han formado el fundamento de la actual protección radiológica,
incidiendo especialmente en los estudios recientes sobre trabajadores, en particular los del
sector de generación eléctrica de origen nuclear, y los de poblaciones que viven cerca de
instalaciones nucleares.
Por el nivel de dosis que pueden recibir estos colectivos, se revisarán de forma especial
los estudios de bajas dosis, definidos por el Comité del BEIR VII (1) como las que están en el
rango entre casi 0 y 100 milisieverts (mSv) de radiación de baja transferencia lineal de energía
(rayos X y Gamma) que, en general, son los que interesan desde el punto de vista de la
generación eléctrica.
Los efectos a los que se prestará especial atención son los llamados estocásticos (cáncer
y efectos hereditarios) sobre todo a nivel biológico y poblacional o epidemiológico.
Los diferentes organismos que han analizado la evidencia científica de estos efectos
proponen un modelo causal probabilístico en el que cualquier exposición entrañaría un riesgo
potencial y, por tanto, en el que no existe un umbral por debajo del cual el riesgo sea nulo.
Fig. 1. La primera radiografía
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Por lo tanto, asumiendo el modelo lineal sin umbral (LNT), el riesgo de efectos
estocásticos guarda una relación lineal dependiente de la dosis desde la exposición cero. Los
límites de dosis actualmente en uso se establecen para limitar su incidencia y evitar la
exposición a niveles de riesgo inaceptables.
Aunque existe una cierta controversia sobre los modelos utilizados para establecer los
riesgos de una exposición a bajas dosis de radiación ionizante, consideramos, al igual que el
reciente informe, Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR VII) (1) y la International
Commission on Radiological Protection (2), que por el momento el modelo lineal sin umbral
(LNT, Lineal No Threshold) es el más conservador y el que proporciona una adecuada
protección. Se hará mención a esta controversia pero sólo para ilustrar los nuevos
conocimientos en el área de la interacción biológica de la radiación ionizante.
La validez de los límites de exposición en vigor queda subrayada por la reciente
publicación del ICRP de 2007 (2) que tomando en cuenta los nuevos estudios, ratifica los límites
propuestos para los trabajadores y público en general.
1.1.
Recuerdo histórico y primeras evidencias de efectos sobre la salud
Wilhelm Conrad Roentgen fue el primero que describió la producción y el uso médico
de los Rayos X en 1895. Inmediatamente se generó un enorme interés por el uso de esta nueva
tecnología de forma que durante los siguientes 25 años, además de aplicarse para la
visualización de los huesos, se aplicó con gran entusiasmo, y ningún control, a casos como
acné, y eliminación del vello facial (3). De forma muy simplista se argumentaba que un agente
que no podía ser percibido por los sentidos, no podía hacer daño alguno. Es curioso que en la
actualidad, éste mismo argumento (aplicado tanto a la radiación ionizante como a la no
ionizante) es el que más miedo desata entre la población.
Ya en 1896 se empezaron a referir problemas: a los tres meses de la publicación de
Roentgen, cuyo efecto más llamativo era poder ver los huesos, (de hecho para llamar la
atención sobre su descubrimiento, mandó una radiografía de la mano de su mujer a varios
científicos. Fig. 1), un investigador tratando de visualizar una moneda a través de los huesos de
su cabeza se produjo una alopecia (pérdida de pelo) local (4).
Thomas Edison y Tesla notaron molestias y enrojecimiento de los ojos tras
experimentos de larga duración. Edison advirtió de estos posibles efectos de los Rayos X (5)
y Stevens describió la producción de un eritema (enrojecimiento de la piel) doloroso como
consecuencia de la exposición (6). Estos avisos llegaron demasiado tarde para el ayudante
de Edison quien tras sufrir varias radiodermitis (era quien en las demostraciones públicas
metía su mano en el fluoroscopio) sufrió la amputación de su brazo y murió de cáncer en
1904 (3).
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Antes de que pasara un año del descubrimiento de los rayos X, además de constatarse
quemaduras en muchos de los que los manipulaban, se empezaron a referir problemas
sistémicos. Un técnico de laboratorio que ya había tenido varias dermatitis, empezó a tener
fiebre alta, diarrea y vómitos y otro, cuyos experimentos producían una exposición de su
abdomen a estos rayos durante 2 horas al día, se quejaba de dolor abdominal y diarrea que
desapareció tras unos días en el campo, para volver a aparecer cuando reanudó sus
experimentos y sólo desaparecieron cuando decidió proteger su cuerpo con plomo (7).
Curiosamente éste incipiente reconocimiento de que los rayos X podían tener efectos
biológicos llevó a algunos médicos ya en 1896 a tratar a una mujer con cáncer de mama con
esta radiación (8).
La causa de estos efectos se debatió durante varios años y los argumentos variaban
desde decir que los rayos X no tenían efectos (9), a decir que eran las cargas eléctricas, las
partículas de platino del tubo, los rayos ultravioletas (10) o la formación de ozono en los tejidos
(11) las responsables de los efectos. Existe sin embargo un artículo de 1896 (12) que achacaba
los efectos a los propios rayos X. La confirmación de que esto era cierto, tuvo que esperar a los
experimentos realizados en ratas en 1900 y confirmados en 1901 (13, 14).
A los rayos X se unió poco después otro descubrimiento: la radioactividad natural,
descubierta por Becquerel tan solo dos meses después de la publicación de los trabajos de
Roentgen; sin embargo, no se le dio importancia a este fenómeno hasta que en 1898 Marie y
Pierre Curie publicaron su descubrimiento del Radio. Tampoco se estimó como peligroso. Tanto
Becquerel como Pierre Curie sufrieron eritemas en la piel por llevar muestras de materiales
radioactivos en los bolsillos.
El Radium fue visto durante los años 20 como una panacea, una fuente de salud; de
1925 a 1930 se vendieron 400.000 botellas de una poción conteniendo este compuesto para el
tratamiento de problemas que iban desde úlceras de estómago a impotencia. En algunos sitios
(como Salzburgo) se inhalaba radón por sus, presuntamente, propiedades curativas.
Primeros casos de cáncer: Tan sólo cuatro años después de describirse estos primeros efectos
locales (radiodermitis) comenzaron a aparecer carcinomas cutáneos escamosos sobre las lesiones
de dermatitis (15). Los tumores eran muy malignos, posiblemente porque la exposición continuada
a radiación aceleraba el proceso cancerígeno. Empezaron a contabilizarse numerosas muertes.
Cuando en 1936 la Sociedad Roentgen de Alemania levantó un monumento a la memoria de sus
miembros muertos, se registraron 169 nombres a los que se añadieron en 1959 otros 191 (16). Los
nombres provenían de 22 países. La causa de muerte en las tres cuartas partes de los casos fue
cáncer de piel, seguida de anemia, leucemias, accidentes y otras causas entre las que se listaban
desde astenia hasta quemaduras en el pecho por el transporte del Radio. Francia era el país con
más muertos, 65 nombres, seguido de Alemania con 59; se incluyen 4 españoles en la lista.
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Los primeros casos de leucemia se refirieron en una publicación científica en 1911 (16).
Se trataba de cuatro casos que habían experimentado una prolongada exposición a
radioactividad. A estos se añadieron en los siguientes 20 años muchos más, lo que llevó a
sospechar que este tipo de leucemia podría tener alguna relación con la radiación. Sin embargo
en 1934 cuando se revisaron los daños producidos o atribuidos a los Rayos X o al Radio no se
pudo decidir si se debía incluir la leucemia o no (11). Ese año Marie Curie murió de una
leucemia mieloide crónica. A pesar de que ése año se vio que la irradiación de animales les
producía leucemia (17), no fue hasta 10 años después cuando se pudo establecer una fuerte
relación epidemiológica entre radiación y leucemia en seres humanos. En 1944 se emparejó la
lista de los miembros de la Sociedad Americana de Rayos Roentgen con las listas de muertes
aparecidas en tres revistas médicas y encontró que de las 173 muertes con causa conocida el
4,57% fueron debidas a leucemias frente al 0,44% de más de 50.000 muertes entre no radiólogos
(18) publicadas en otras revistas médicas. Este riesgo 10 veces superior era estadísticamente
significativo.
Desde antiguo se sabía que los mineros de las montañas de Harz, Alemania tenían una
tasa de mortalidad elevada por lo que se llamaba “enfermedad de la montaña”. En 1879 se
demostró que era cáncer de pulmón. Entre 1875 y 1912 el 42% de las muertes tenían éste
diagnóstico. En las minas en las que trabajaban se había extraído de forma sucesiva, plata,
níquel, cobalto, bismuto, arsénico y pechblenda hasta que, dos años después del
descubrimiento de Roentgen, el matrimonio Curie aisló el Radio de unos óxidos procedentes de
estas minas. Con posterioridad se extrajo el Radio y luego Uranio. En 1939 se midió la
radioactividad del aire en las minas arrojando un promedio de 3 micro curios/m3. La idea de
que los cánceres podrían ser atribuidos al radón se propuso en 1921, aunque otros autores
señalaron que factores como la pneumoconiosis, el arsénico y otros podrían haber intervenido
también.
El Radio tuvo una de sus aplicaciones más trágicas en la pintura de esferas de reloj. Se
añadía Radio a la pintura de sulfuro de Zinc para que se hiciera fosforescente. La forma de pintar
las esferas era con un pincel y, para mayor rapidez, las trabajadoras “afilaban” la punta del pincel
con los labios. Las trabajadoras estaban expuestas no sólo a esta contaminación interna sino
también externa por el acúmulo de esta pintura en el sitio de trabajo y a la inhalación de radón.
En 1925 un dentista de Nueva York publicó un artículo identificando una nueva enfermedad que
llamó “mandíbula de Radio” entre ex-trabajadores de la fábrica, y la atribuyó a la toxicidad del
fósforo. Sin embargo un patólogo reconoció las lesiones como causadas por Radio y unos años
después publicó un estudio donde demostraba la asociación (19). Se encontraron significativos
depósitos de Radio en sus huesos y el hecho de que el 27% de las muertes lo fueran por
sarcoma óseo frente al 0,1% de la población general y que el cáncer asentaba en zonas de hueso
con osteítis previas, le llevó a concluir que la radioactividad era la causante de los cánceres.
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Sobre una población de casi 3000 trabajadoras se contabilizaron 55 sarcomas óseos, y casi un
tercio habían muerto de cánceres como leucemias y cáncer de mama (20).
Otros tipos de cáncer (labio, laringe, faringe, tiroides) se han relacionado también con la
radiación por haberse originado en sitios donde había cicatrices por el uso de altas dosis; se
observaron 20-40 años post-radioterapia para enfermedades como hipertiroidismo o tuberculosis
cutáneas y óseas. No se contaba con la prueba definitiva de que estos cánceres fueran
producidos por la radiación, pero se asumía, puesto que se daban en sitios donde ya había
cicatrices de radiación y en zonas donde el cáncer era poco frecuente.
La teoría genética del cáncer no se había enunciado todavía, pero en 1930 McCombs ya
había propuesto la hipótesis de que “el cáncer es debido principalmente a una mutación en una
célula somática debida, en algunos casos, posiblemente a la ionización” (21) e incluso planteó
que dicho mecanismo podría estar involucrado en la gran incidencia de cáncer entre las
trabajadoras de esferas luminosas de reloj.
La posibilidad de dañar el material genético se demostró en 1907 cuando Bardeen
irradiando espermatozoides de sapos produjo malformaciones en su descendencia (22). Veinte
años más tarde en 1927, Muller (23) demostró que los rayos X podían producir mutaciones en
moscas y que el efecto era aproximadamente proporcional a la dosis administrada.
Estos estudios sentaron la base de la radiobiología e inspirarían los intentos de
protección frente a los efectos nocivos de las radiaciones ionizantes.
1.2.
Definición y características de las radiaciones ionizantes.
Dentro del espectro electromagnético (Fig. 2), la radiación ionizante engloba aquéllas
ondas cuya frecuencia está entre 1016 y 1022 Hz (Hertzios, o ciclos por segundo). La frecuencia
de una onda está íntimamente ligada a la energía de la misma: A mayor frecuencia, mayor
energía. La energía que deposita éste tipo de radiación al atravesar un medio biológico es muy
alta (entre mil y un millón de veces más alta que la de la luz visible), lo suficiente como para
desplazar electrones de los átomos, producir ionización, y alterar la estructura de las moléculas.
En comparación, en el lado opuesto del espectro electromagnético encontraríamos el
campo estático terrestre (0 Hz) y también los campos electromagnéticos de frecuencia
extremadamente baja (50 Hz) como son los campos producidos por el uso de la electricidad. En
este rango de frecuencias la energía es insuficiente para producir ionización o calentamiento del
medio biológico que atraviesen. La energía del fotón a 50 Hz es menor de 10–12 eV (electrón
voltios) mientras que para la luz visible es de 1,5-3,6 eV y para la radiación ionizante es
superior a 105 eV.
La línea divisoria entre radiación ionizante y no ionizante se sitúa en el ultravioleta alto
(1015 Hz).
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Podemos dividir la radiación ionizante en dos grupos, según lo que se conoce como
Transferencia Lineal de Energía (LET en sus siglas inglesas, Linear Energy Transfer): Radiaciones
de alta LET y las de baja LET. Las radiaciones de alta LET producen una densidad de ionización
(ionizaciones por unidad de distancia recorrida) unas mil veces mayor que las de baja LET.
•
•
Radiación de alta transferencia lineal de energía (alta LET). Son las partículas subatómicas
como partículas alfa, neutrones y protones que ionizan la materia al chocar directamente
con ella. Las partículas alfa, por su gran masa y relativa poca velocidad, depositan toda su
energía en un trayecto corto, por ejemplo sobre una célula, a veces no penetrando ni
siquiera la capa más externa de la piel. Son especialmente peligrosas caso de ingestión.
Radiación de baja transferencia lineal de energía (baja LET), los fotones, como los rayos
X y Gamma, cuya frecuencia se sitúa entre los 1017 y 1020 Hz y su energía entre 100 KeV
(105 eV) de los rayos X y 120.000 keV de los rayos Gamma; por su alta velocidad y
poder penetrante, distribuyen su energía en un trayecto más largo, es decir la densidad
de ionización es menor. Producen daño biológico sobre todo de forma indirecta a través
de los llamados radicales libres que pueden dañar otras moléculas.
Fig. 2. El espectro Electromagnético. l, longitud de onda. F, frecuencia
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
1.3.
Unidades, concepto de dosis y de dosis equivalente (o efectiva)
La exposición a la radiación se mide como “dosis absorbida”, que expresa la energía
transmitida a un volumen de masa definido y se mide en Julios/Kg; a esta unidad se le ha dado
el nombre de Gray (Gy).
Los efectos biológicos por unidad de dosis son diferentes según el tipo de radiación y la
parte del cuerpo que está expuesta. Así, a igualdad de dosis absorbida, las radiaciones de alta
LET (neutrones, protones, partículas alfa) tienen mayor capacidad de dañar el medio que
atraviesan; por ello, a efectos de protección radiológica se usa una ponderación (dosis
equivalente) o su promedio sobre todos los órganos del cuerpo (dosis efectiva). Para evitar
confusiones la dosis equivalente se expresa en Sievert (Sv).
Para la radiación de baja LET (fotones, electrones) la dosis absorbida es igual a la dosis
equivalente. Por ello, en este documento se usarán Sv y Gy (y sus submúltiplos) de forma
intercambiable. Para la radiación de alta LET la dosis equivalente o efectiva es igual a la dosis
absorbida multiplicada por un factor de calidad o ponderación que incorpora su mayor
efectividad.
La tabla 1 muestra las diferentes equivalencias usadas en el ámbito de la radiación
ionizante.
Este documento se va a referir a las dosis de baja LET y más específicamente a dosis
bajas de este tipo de radiación (menores de 100 mSv, ó 0,1 Sv), aunque en ocasiones y para
explicar determinadas prácticas de la protección radiológica habrá que referirse a estudios
realizados a altas dosis y a estudios que pueden incorporar en ocasiones radiaciones de alta
LET, como los estudios de los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki.
Tabla 1. Unidades
16
Unidad
Símbolo
Factor de conversión
Becquerel (SI)
Bq
Curie
Ci
Gray
Gy
1 J/kg = 100 rads
Rad
Rad
0,01 Gy = 100 erg/g
Sievert
Sv
1 j/kg = 100 rem
Rem
Rem
0,01 Sv
1 desintegración/s = 2,7 x 10
3,7 x 10
10
-11
Ci
desintegraciones/s = 3,7 x 10
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10
Bq
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2.
Fuentes de exposición a radiación
ionizante
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Todo el mundo está expuesto de forma continua a radiación ionizante.
Más del 80% de la radiación que recibe una persona se debe a la radiación natural y el
18% a fuentes artificiales (1).
La exposición media de origen natural (tabla 2 y fig. 3) a nivel mundial es de 2,4 mSv
por año.
De ella, la mitad aproximadamente (1,2 mSv) proviene de la inhalación de los
descendientes o progenie del gas radón existente en el interior de los edificios (en su mayoría
partículas alfa); la mayor parte de la restante radioactividad natural proviene de la radiación
cósmica primaria y secundaria (que se origina al interaccionar la radiación primaria con la
atmósfera, produciendo una serie de partículas de muy elevada energía principalmente
protones, neutrones y piones ) que es apantallada en cierta medida por la atmósfera y de los
rayos gamma terrestres provenientes de isótopos de las series del uranio (U-238), thorio (Th232), potasio (K-40) y otros materiales radioactivos presentes en la tierra.
La dosis depende de la latitud, altitud y actividad solar. Se estima que la dosis se duplica
cada 1500 m de altitud y, por ejemplo, una persona que vuele unas 100 horas al año recibiría
unos 0,5 mSv extra.
La dosis también varía con la composición del terreno; zonas de China, Brasil e India ricas
en Thorio multiplican por 3 las dosis medias y en zonas de Irán (Ramsar a la orilla del Mar Caspio)
(http://www.taishitsu.or.jp/radiation/index-e.html), se pueden recibir hasta 260 mGy al año.
Tabla 2. Promedio de dosis a nivel mundial. Radiación natural
(Datos de UNSCEAR 2000 http://www.unscear.org)
DOSIS
EFECTIVA
(mSv por año)
RANGO DE DOSIS
(mSv por año)
0,4
0,5
0,3 – 1,0
0,3 – 0,6
INTERNAS:
Inhalación (Radón)
Ingestión
1,2
0,3
0,2 – 10
0,2 – 0,8
TOTAL
2,4
1 – 10
ORIGEN
EXTERNAS:
Radiación cósmica
Radiación gamma Terrestre
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Fig. 3. Contribución relativa de las fuentes de radiación natural según LET
Contribuyen el 82% de la dosis que recibe una persona
Radiación natural
ALTA LET
Ingestión
5%
BAJA LET
Radiación terrestre
20%
BAJA LET
Radiación Cósmica
12%
RADON
52%
ALTA LET
Radiación Cósmica
4%
BAJA LET
Ingestión
7%
Las fuentes artificiales (tabla 3 y fig. 4), son las responsables del 18% de la dosis total
que recibe un individuo.
De ellas, la mayor parte de la exposición (casi el 80%) proviene de las exploraciones
médicas con Rayos X, que contribuye unos 0,4 mSv por año en promedio (con un rango de
0,04 a 10 mSv por año); una radiografía de tórax, por ejemplo, contribuiría alrededor de 0,01
mSv, una mamografía unos 3 mSv y un TAC abdominal entre 8 y 25 mSv (tabla 4).
Un 16% proviene de materiales de construcción, redes de distribución de agua y, en
menor medida de televisiones, y pantallas de ordenador. El tabaco también contribuye a la dosis
total; los pulmones de un fumador de un paquete diario reciben una dosis de 13 mSv al año
por isótopos como Polonio 210 (24, 25).
Menos de un 5% proviene de las exposiciones laborales, incluyendo las actividades
nucleares. Por último, la radiación proveniente de las más de 500 pruebas nucleares
atmosféricas, incluyendo las bombas de Hiroshima y Nagasaki, contribuyen con una dosis anual
de 0,005 mSv. El accidente de Chernobyl en 1986 añade 0,002 mSv al año y, finalmente, la
generación nuclear añade en promedio unos 0,0002 mSv al año.
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Tabla 3. Promedio de dosis a nivel mundial. Fuentes Artificiales
(Datos de UNSCEAR 2000)
ORIGEN
DOSIS EFECTIVA
(mSv por año)
RANGO DE DOSIS
(mSv por año)
PRUEBAS MEDICAS
DIAGNÓSTICAS
0,4
0,04 – 10
PRUEBAS NUCLEARES
ATMÓSFERICAS
0,005
Máximo en 1963: 0,15
ACCIDENTE DE
CHERNOBYL
0,002
Máximo en 1986: 0,04
CENTRALES
NUCLEARES
0,0002
Fig. 4. Contribución relativa de diferentes fuentes artificiales
(Datos del Informe BEIR VII)
Contribuyen el 18% de la dosis total que recibe una persona
Radiación artificial
Pruebas Nucleares atmosféricas
2%
Productos de consumo
16%
Ciclo del combustible
1%
Laboral
2%
RAYOS X Médicos
58%
Medicina Nuclear
21%
20
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Tabla 4. Dosis en órganos de interés por procedimientos radiológicos
Datos tomados de Brenner (26) y Berrington (27)
Tipo de estudio
Órgano
Dosis (mSv)
Radiografía dental
Cerebro
0,005
Radiografía tórax
Pulmón
0,01 – 0,07
Radiografía de abdomen
Colon y estómago
1,6
Angiografía coronaria o
cateterismo cardíaco
Pulmón
37,69
Angiografía cerebral
Médula ósea
9,27
Urografía intravenosa
Colon
5,1
Mamografía
Mama
3
TAC Abdominal en adulto
Médula ósea
5,6
TAC columna cervical
Tiroides
43,9
TAC Abdominal en adulto
Estómago
10 – 22,2
Estudio con papilla de Bario
(contraste digestivo)
Colon
15
TAC Abdominal neonatal
Estómago
20
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21
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
La situación en España
En España la dosis media anual debida a la radiación natural es un 30% menor que la
media mundial, alrededor de 1,6 mSv con un rango muy amplio, entre 0,6 y 19,1mSv (Tabla 5).
La inhalación de Radón y Thorio contribuye el 34%, la radiación gamma terrestre el 30%, la
cósmica 18% y el 18% restante se debe a la ingestión (28).
Las fuentes artificiales (rayos X médicos, otras pruebas de medicina nuclear y productos
de consumo principalmente) contribuirían alrededor de unos 0,4 mSv extras.
Zonas de alta radioactividad natural son el sur de Galicia, los Arribes del Duero en
Salamanca, La Vera en Cáceres y la Sierra de Guadarrama en Madrid.
La zona de mayor nivel de radiación en España está en el entorno de Villar de la Yegua en
Salamanca, donde algunas evaluaciones han arrojado valores superiores a 40 mSv al año (29).
En el resto del país, la dosis anual efectiva es muy variable. El mapa del Proyecto
MARNA (Fig. 5) desarrollado por el Consejo de Seguridad Nuclear, la Junta de Galicia y ENUSA
Industrias Avanzadas, muestra la distribución de la dosis equivalente de radiación gamma en
todo el territorio.
Es de especial interés considerar las dosis anuales de radiación de origen natural en las
regiones cercanas a las centrales nucleares (tabla 6) (30).
La dosis más alta se encuentra en la zona de Almaraz, más de dos veces superior a la
media española, debida sobre todo a los niveles elevados de gas Radón que alcanzan los 3 mSv
año de media mientras que por ejemplo en las cercanías de Cofrentes se calculan niveles de
0,32 mSv.
Tabla 5. Promedio de dosis de origen natural en España
ORIGEN
EXTERNAS:
Radiación cósmica
Radiación gamma
terrestre
INTERNAS:
Inhalación (Radón)
Ingestión
TOTAL
22
DOSIS EFECTIVA
(mSv por año)
0,28
0,48
0,54
0,28
1,6 (rango, 0,6 – 19 mSv)
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Tabla 6. Dosis de radiación natural anual en el entorno
de las centrales nucleares españolas (mSv).
Promedio (y rango de variación) en las diferentes regiones estudiadas
Origen
cósmico
Radiación
gamma en
exteriores
Radiación
gamma en
interiores
Dosis
anual por
Radón
Dosis Total
anual
Garoña
0,30
(0,28-0,32)
0,04
(0.02-0,08)
0,20
(0,10-0,40)
0,46
(0,21-0,94)
1,00
(0,62-1,73)
Cofrentes
0,31
(0,27-0,36)
0,04
(0,01-0,09)
0,19
(0,10-0,40)
0,32
(0,08-1,09)
0,86
(0,46-1,94)
Almaraz
0,29
(0,28-0,32)
0,11
(0,04-0,17)
0,65
0,26-1,52)
3,02
(0,50-13,7)
4,07
(1,08-15,7)
ASCOVandellos
0,28
(0,27-0,30)
0,05
(0,02-0,10)
0,24
(0,11-0,47)
0,84
(0,15-4,19)
1,41
(0,55-5,06)
Zorita
0,32
(0,30-0,33)
0,04
(0,01-0,07)
0,22
(0,08-0,42)
0,85
(0,23-2,41)
1,43
(0,62-3,23)
Trillo
0,33
(0,31-0,36)
0,05
(0,01-0,08)
0,27
(0,08-0,49)
0,85
(0,23-2.41)
1,50
(0,63-3,34)
También las dosis de radiación gamma tanto en exteriores como en los interiores de las
viviendas son superiores a la media de las encontradas en las cercanías de las otras
instalaciones.
Para comparar, se dispone de los niveles de radiación a las poblaciones vecinas de las
centrales derivados del funcionamiento de las mismas (Fig. 6. Informe del Consejo de Seguridad
Nuclear al Congreso de los Diputados y al Senado (31) http://www.csn.es/publicaciones/
resu02.pdf)
La dosis total efectiva en el período 1991-2001 es de menos de 10 microSv/año; es
decir, la dosis debida a radiación natural es 100 veces mayor que la debida a la actividad
normal de las centrales nucleares y, en el caso de Almaraz, la radiación natural es 400 veces
superior (30).
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23
Fig. 5. Proyecto Marna. Radiación gamma natural en España
Zonas de alta radioactividad natural son el sur de Galicia, los Arribes del Duero en Salamanca, La Vera en Cáceres
y la Sierra de Guadarrama en Madrid
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24
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Fig. 6. Dosis efectiva anual (mSv) debida al funcionamiento de las centrales nucleares españolas entre 1991 y 2001
(CSN 2002, ref. 31)
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25
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Exposición laboral
Las dosis citadas anteriormente son las contribuciones relativas de las diferentes fuentes
de radiación a la exposición de la población mundial.
Sin embargo existen poblaciones que por cuestiones laborales pueden recibir dosis
significativamente superiores a las consideradas como normales.
Las dosis que reciben estos trabajadores se pueden ver en la tabla 7 (32).
En España la dosis individual media para el personal de plantilla de las centrales
nucleares fue en el año 2008 de 0,87 mSv, mientras que para el personal de instalaciones
radiactivas médicas fue de 0,63 mSv y de 1,07 mSv para el personal de instalaciones radiactivas
industriales (31).
Tabla 7. Promedio de dosis en diferentes ambientes laborales
Exposición de trabajadores a fuentes naturales
Dosis media (mSv/año)
Minería (excepto carbón)
2,7
Minería del carbón
0,7
Personal de vuelo (aerolíneas)
3
Exposición de trabajadores a fuentes
artificiales
26
Ciclo del combustible nuclear
(incluye minería de uranio)
1,8
Usos industriales de la radiación
0,5
Usos médicos de la radiación
0,3
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Conclusiones
La exposición a radiación ionizante es ubicua y forma parte de la vida normal en
nuestro planeta.
La radiación ionizante es un tipo de radiación muy energética capaz de desplazar
electrones de los átomos, producir ionización y alterar la estructura de moléculas.
Más del 80% de la dosis de radiación que recibe una persona es de origen natural, sobre
todo por la inhalación de gas radón, la radiación cósmica y la radiación gamma terrestre.
Del 18% de la radiación que recibimos de fuentes artificiales, la mayor parte se debe a
las exploraciones médicas con rayos X (y otros procedimientos médicos) y a la ingestión o
inhalación de productos de consumo.
En determinados ambientes laborales, las dosis recibidas anualmente pueden ser iguales
o algo superiores a las recibidas de forma natural en el mismo período de tiempo.
La dosis media recibida por la población como consecuencia del funcionamiento de
centrales nucleares es, en España, entre 100 y 400 veces menor que la debida a fuentes
naturales y unas mil veces inferior a la recibida tras algunas pruebas médicas diagnósticas.
La dosis individual media del personal de plantilla de las centrales nucleares españolas
en el año 2008 fue la mitad de la dosis media anual recibida de fuentes naturales.
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27
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
3.
Mecanismos de lesión por radiación
ionizante
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29
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
3.1.
Tipos de daño biológico
Clásicamente se ha considerado al material genético de la célula, el ADN, como la diana
de la radiación ionizante y que sus efectos se derivan del daño que se provoca en el mismo.
Según el tipo de células afectadas, los efectos biológicos de las radiaciones pueden ser:
A)
EFECTOS EN CÉLULAS SOMÁTICAS: Cuando afectan a las células que forman parte de
los diferentes tejidos del cuerpo, excepto los tejidos reproductores (gonadales). A medio
o a largo plazo, estos efectos pueden dar origen al cáncer y a cambios fisiológicos y
estructurales degenerativos.
B)
EFECTOS EN CÉLULAS GERMINALES: Llamados también efectos genéticos o heredables,
se denominan así cuando se dan en las células germinales –y sus precursores– de los
tejidos reproductores, llamados también gametos (ovocitos y espermatozoides).
Cualquier mutación que sufran estas células y que no comprometan su viabilidad, puede
ser transmitida de una generación a otra.
Según el período de latencia, los efectos biológicos de las radiaciones se clasifican en:
A)
30
EFECTOS DETERMINÍSTICOS, AGUDOS O A CORTO PLAZO: Son debidos al daño o
muerte celular tras altas dosis de radiación.
Los efectos determinísticos se presentan a partir de una dosis umbral que para una
exposición de cuerpo entero es de aproximadamente 500 mSv, y en un corto período de
latencia. Los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki, los estudios sobre pacientes
expuestos a altas dosis de radiación, los accidentes con liberación de radiactividad y
algunos experimentos animales son los que más han contribuido al conocimiento de
estos efectos determinísticos.
La severidad o gravedad del efecto aumenta a partir de la dosis umbral; se establece una
relación clara entre el agente causante y el efecto.
Estos efectos dan lugar a lo que denominamos Síndrome Agudo por Radiación con
manifestaciones clínicas hematopoyéticas (a partir de 2 Gy se produce una disfunción de
la médula ósea), gastrointestinales (por descamación del epitelio intestinal a partir de 10
Gy) y del sistema nervioso central (a partir de 20 Gy) y son consecuencia de la muerte
de muchas células en el tejido expuesto, deteriorando su funcionamiento. Los efectos se
ven a las pocas horas (si la dosis es muy alta) o días de la irradiación, aunque alguno
como las cataratas, o hipotiroidismo pueden tardar en verse hasta años.
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Otros efectos determinísticos son esterilidad temporal en varones a partir de una dosis
en testículos de 0,15 mGy, y permanente si la exposición es de 3,5-6 Gy, mientras que
en mujeres dosis de 2,6-6 Gy causarían esterilidad (2).
Por último, efectos determinísticos que han recibido especial atención son, el retraso
mental y malformaciones congénitas como consecuencia de la irradiación prenatal.
La ICRP (2), que para estos efectos prefiere el término “reacciones tisulares” hace notar
en su nuevo informe que “para dosis absorbidas en el rango de 100 mGy (de alta o baja LET)
no se considera que los tejidos reflejen ninguna afectación funcional”. Esto se aplica tanto a
dosis agudas (recibidas en un solo momento) como a situaciones en las que estas dosis bajas se
reciben de forma fraccionada y se acumulan, por ejemplo anualmente.
La ICRP manifiesta que por debajo de 100 mGy no cabe esperar malformaciones
congénitas. Para el caso de retraso mental, la irradiación en el período más sensible (8-15
semanas de gestación) apoya la existencia de un umbral en los 300 mGy, por debajo del cual
no se espera un efecto; incluso disminuciones del coeficiente intelectual, no serían significativas
por debajo de los 100 mGy (2).
Fig. 7. Esquema clásico de los efectos biológicos de la radiación ionizante
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31
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
B)
EFECTOS ESTOCÁSTICOS, PROBABILÍSTICOS, TARDÍOS O A LARGO PLAZO: Son el
cáncer producido por mutaciones en células somáticas y los efectos heredables debidos
a mutaciones en las células germinales.
Aparecen en función de la dosis, es decir, la probabilidad de que aparezca el efecto,
pero no su gravedad, es proporcional a la dosis recibida. En este caso, no existe una
dosis umbral o valor mínimo de dosis.
La ICRP (2) dice que los estudios epidemiológicos y experimentales proporcionan
evidencia de un efecto cancerígeno de la radiación ionizante aunque existen incertidumbres a
dosis de 100 mGy o menores.
En cuanto a efectos heredables, no existe una evidencia directa de que la exposición
paterna a radiación ocasione un aumento de enfermedades hereditarias, pero la evidencia de la
experimentación animal hace que este riesgo deba ser tenido en cuenta.
Ante la aparición de un cáncer no se puede saber con certeza si éste ha sido causado
por la radiación, pero sí se puede estimar la probabilidad de que ese cáncer haya sido
producido por la radiación en función de la dosis recibida.
El resto de esta publicación se referirá a los efectos estocásticos.
3.2
Mecanismos biofísicos del daño biológico
La radiación ionizante es un tipo de radiación electromagnética, que tiene la propiedad
(por su alta energía) de ionizar átomos o moléculas (Fig. 8), es decir, desplazar electrones de las
moléculas. Al desplazar un electrón de un átomo, se crea un par de iones: Un ión positivo (al
que se le ha quitado el electrón), y un electrón que tiene una carga negativa.
Desde el punto de vista de la física los efectos son distintos para los distintos tipos de
radiación.
Las radiaciones de alta LET (partículas subatómicas: alfa, neutrones y protones)
interaccionan con la materia de forma directa y pueden producir dos fenómenos:
•
•
Excitación atómica, cuando los electrones son impulsados a un nivel superior, volviendo
posteriormente al estado inicial tras emitir fotones luminosos,
Ionización, cuando los electrones son expulsados del átomo o molécula.
Dependiendo de la energía del fotón incidente las radiaciones de baja LET, pueden
interactuar con los átomos de tres formas diferentes originando la aparición de partículas
cargadas (Fig. 8):
32
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
•
•
•
Produciendo el efecto fotoeléctrico, que supone la absorción de toda la energía del fotón
por el átomo. Esa energía es transferida a un electrón cortical que es expulsado del átomo.
Dispersión de Compton: el fotón incide sobre el electrón y parte de su energía es
transferida al electrón, saliendo el fotón en dirección distinta a la inicial, con una menor
energía y frecuencia. Sucede a energías de 0,5 a 10 MeV.
Formación de pares: se produce un electrón y un positrón (electrón cargado
positivamente). Sucede dentro del campo eléctrico del núcleo atómico y a altas energías,
por encima de 1,02 MeV.
Con energías bajas, el efecto fotoeléctrico es dominante pero se hace menos común al
aumentar la energía del fotón.
Fig. 8. Esquema de interacción de los fotones
EFECTO
EFECT
O FOTOELECTRICO
FOTOELECTRICO
RADIACION GAMMAEFECTO FOTOELECTRICO
BAJA ENERGÍA
RADIACION
GAMMAEFECTO FOTOELECTRICO
0,2 - 4 MeV
BAJA ENERGÍA
0,2 - 4 MeV
RADIACION
GAMMA
BAJA ENERGÍA
0,2 - 4 MeV
EFECTO COMPTON
EFECTO
EFECT
O COMPT
COMPTON
ON
RADIACION GAMMA
ENERGÍA MEDIA EFECTO COMPTON
RADIACION GAMMA
ENERGÍA MEDIA
RADIACION GAMMA
ENERGÍA MEDIA
Electrón (-)
Electrón (-)
Electrón (-)
Radiación Gamma
Baja energía
Radiación Gamma
Baja ener
gía
energía
Electrón
(-)
Radiación
Gamma
Baja energía
Electrón (-)
Electrón (-)
Electrón (-)
PRODUCCION DE PARES
RADIACION GAMMA PRODUCCION DE PARES
ALTA ENERGÍA
PARES
RADIACION
GAMMA PRODUCCION DE PARES
1,2 MeV
ALTA ENERGÍA
1,2 MeV
RADIACION
GAMMA
ALT
AL
TA ENERGÍA
ALTA
1,2 MeV
Electrón (-)
Electrón (-)
Positrón (+)
Positrón (+)
Positrón (+)
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33
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Desde el punto de vista biológico, al final de estas interacciones se produce un electrón de
alta energía. En el caso de la radiación gamma el efecto biológico se va a producir principalmente
de forma indirecta al actuar éste electrón con otras moléculas. Normalmente la diana del electrón
es el agua, porque es el compuesto más común en la célula. Se produce entonces la radiolisis de la
misma, dando lugar a iones y radicales libres, como el peróxido de hidrógeno que es un poderoso
agente oxidante. Estos radicales libres pueden provocar roturas en los enlaces químicos de la
molécula de ADN, dando lugar a roturas de las dos hebras de ADN (DSB en sus siglas inglesas,
Double strand breaks) o de una sola hebra (SSB, Single strand breaks) además de otros daños al
ADN (Fig. 9 y 10). El 75% del daño causado por la radiación se debe a estos radicales libres
Estas roturas también ocurren de forma natural en el cuerpo. Se estima que en cada
célula del cuerpo, cada día ocurren 150.000 SSB como consecuencia de procesos químicos y
físicos. La exposición a 10 mSv añadiría unos 20 SSB adicionales. (33).
Fig. 9. Efectos directos e indirectos
34
Fig. 10. Esquema de los dos tipos de daño
a las hebras de ADN:
Roturas dobles y simples
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
3.3.
Mecanismos biológicos de lesión en organismos vivos, con especial atención
al cáncer
El mecanismo clásico por el que la radiación puede producir daño es la rotura de las
dos hebras de ADN. La rotura tiende a ser reparada por los diferentes mecanismos de
reparación de las células; pero el mecanismo de reparación de este tipo de roturas en los
mamíferos no es muy preciso y pueden no repararse adecuadamente. En este caso se pueden
producir mutaciones o importantes alteraciones cromosómicas. Lo más probable es que estas
alteraciones inactiven genes protectores o (menos probable) activen genes relacionados con la
proliferación celular (34).
Por el mismo mecanismo se podrían alterar genes responsables de un correcto
desarrollo embrionario y producir malformaciones congénitas.
Este daño celular puede provocar diferentes respuestas:
•
•
•
•
•
•
Ningún efecto, si no se afectan partes importantes del genoma.
La célula puede retrasar el inicio de la división, como respuesta a un estrés inducido por
la radiación y en un intento de reparar el daño del ADN.
Apoptosis (muerte celular programada); el daño inducido por la radiación provoca una
respuesta específica que hace que la célula muera.
La célula muere en la primera o siguientes divisiones por las mutaciones provocadas.
Mutación. La célula sobrevive pero se han provocado cambios en la estructura de su
material genético.
Transformación. La mutación provoca la adquisición de características cancerosas.
La hipótesis actual sobre el desarrollo del cáncer habla de tres estadios:
•
•
•
Primero, iniciación, se identifica con la mutación inicial producida por la radiación ionizante.
Segundo, promoción, sería consecuencia del primero y se refiere a que la célula tiene
una ventaja o predisposición para seguir dividiéndose.
Tercero, progresión en el que la célula pierde el control sobre su capacidad de división
y prolifera desordenadamente invadiendo tejidos adyacentes.
Cuanto mayor sea el número de partículas a las que se esté expuesto, mayor será la
probabilidad de que se afecte una zona crítica del material genético. De ahí que se haya
establecido una relación lineal dosis-respuesta entre “cantidad de dosis” y probabilidad de un
efecto.
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35
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Estudios recientes sobre el cáncer (35) han descrito las diversas cualidades que debe
tener una célula para poder generar un cáncer. Se enumeran seis:
•
•
•
•
•
•
Potencial ilimitado para dividirse. Las células adultas tienen predeterminado un número
de divisiones celulares pasadas las cuales envejecen y mueren.
Independencia de señales que estimulan su crecimiento. La célula puede autoestimularse para seguir creciendo, independientemente de que le lleguen señales del
exterior para que lo haga.
Insensibilización a las señales externas que puedan frenar su crecimiento.
Capacidad sostenida de angiogénesis, es decir de poder crear y mantener una red de
vasos sanguíneos que la alimenten.
Capacidad para escapar a la apoptosis. La apoptosis es un tipo de muerte celular que
sucede cuando existen determinadas alteraciones celulares. Es como un control de
calidad que asegura que las células alteradas no puedan seguir creciendo.
Capacidad para invadir tejidos adyacentes y metastatizar.
Es difícil explicar cómo un suceso tan concreto como una sola mutación, un solo impacto,
pudiera dar lugar a tantas características. En todo caso, con altas dosis o altas tasas de dosis,
existiría una mayor probabilidad de que todo esto se pueda producir, pero, en el caso de las bajas
dosis de radiación, habría que responsabilizar de la adquisición de todas estas características a un
único evento (una partícula impactando una zona del material genético de una sola célula).
En la actualidad se empieza a barajar la hipótesis de que este escenario simplista no sea
del todo correcto sino que lo que la radiación ionizante produce son una serie de alteraciones
(genéticas o no) en un gran número de células y no en una sola.
Investigando qué otras cosas podrían suceder tras la exposición a una dosis de radiación
ionizante se han identificado ciertos fenómenos que empiezan a cambiar nuestra forma de
pensar sobre cómo la radiación ionizante puede producir efectos biológicos.
Estos fenómenos, conocidos como “EFECTOS NO DIRIGIDOS” (25, 34, 36-38), son entre
otros:
•
36
Inestabilidad genómica: se refiere a que en la célula irradiada se ha producido una
inestabilidad de su material genético, que provoca en su descendencia nuevas
alteraciones genéticas (Fig. 11). Así, tras varios ciclos de división habría células con
diferentes alteraciones genéticas (mutaciones, micronúcleos, alteraciones cromosómicas,
etc.) y se incrementaría la posibilidad de transformación tumoral.
El tipo de mutación que aparece en la descendencia de la célula irradiada es diferente a
la que suele producir la radiación, por lo que el mecanismo no parece ser la radiación
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
sino otro proceso inducido por la misma. Esta inestabilidad se podría inducir por
alteraciones en los cromosomas o por la producción de radicales libres, y persiste
durante muchos ciclos de división celular (36-38).
La inestabilidad genómica proporciona un mecanismo para explicar cómo pueden
suceder diferentes mutaciones en una célula de forma que se convierta en una célula
con capacidad tumoral.
Fig. 11. Inestabilidad Genómica
(Adaptada de Brooks AL. WSU Radiation Safety Seminar. www.tricity.wsu.edu/
faculty/brooks/WSU Radiation Safety Seminar.ppt)
La inestabilidad genómica se expresa en la descendencia de la célula irradiada, como
mutaciones, muerte celular, micronúcleos o alteraciones cromosómicas
Fallo mitótico
Aneuploidia
•
Efectos en las células vecinas (“by-stander effects”). Utilizando haces de radiación que
permiten ver qué célula y qué parte de la célula se irradia, se ha visto que se producen
efectos biológicos en las células que no han sido atravesadas por la radiación (Fig. 12).
Al irradiar de forma que sólo un 1% de los núcleos celulares fuera atravesados por una
haz de radiación se vieron efectos en alrededor del 30% de las células.
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37
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Fig. 12. Efectos sobre células vecinas
(Adaptada de Brooks AL. WSU Radiation Safety Seminar.
www.tricity.wsu.edu/faculty/brooks/WSU Radiation Safety Seminar.ppt)
EFECTOS
SOBRE
CÉLULAS
VECINAS
Los efectos
se ven en células
no directamente
atravesadas
por la radiación
Señalización
Respuesta
Haz de radiación
Célula diana
Células afectadas
Comunicación
intercelular
Células
potencialmente
dañadas
Muerte celular
Radiación
Los efectos que se pueden ver son: variaciones en la expresión de ciertos genes,
muerte celular y apoptosis, transformación tumoral, inestabilidad genómica, aumento
en niveles de radicales libre, y mutaciones (38). Estos efectos se han visto tanto con
radiación de baja LET como con partículas alfa (39). Con rayos X a dosis bajas de
entre 1,2-5 mGy también se ha visto un aumento en las roturas dobles de las hebras
de ADN (40).
Las células irradiadas transmitirían señales a las no irradiadas de su entorno, dando
lugar en éstas últimas a alteraciones genéticas, principalmente mutaciones, aunque
también pueden provocar cambios en la expresión de determinados genes. Estas
señales pueden transmitirse a través de estructuras que físicamente unen unas células
con otras (llamadas en inglés “gap-junctions”), o a través de sustancias que se segregan
por la célula y son reconocidas por otras. Estas señales podrían ser igualmente las
responsables de la inestabilidad genómica en células no directamente atravesadas por
la radiación (41).
Un caso especial sería la irradiación del citoplasma de la célula en vez del núcleo
(donde está el ADN). En ciertas situaciones se ha visto que la irradiación del citoplasma
provoca mutaciones en el ADN de la célula (42).
38
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
El efecto sobre células vecinas se ha visto no sólo en células aisladas sino también in
vivo, en animales de experimentación. Por ejemplo, ratones expuestos a dosis altas (3
Gy) de rayos X y cuyas cabezas estaban apantalladas a la radiación (43),
desarrollaron un tipo de tumor cerebral (meduloblastoma) además de evidenciarse en
células del cerebelo roturas dobles de las hebras de ADN y muerte celular por
apoptosis.
•
Respuesta adaptativa. En un experimento (44) de 1984 (Fig. 13), se vio que al tratar
células humanas con una pequeña dosis de radiación, previa a una más alta, el número
de lesiones genéticas era menor que si se administraba solo la dosis más alta; es decir,
parecía que la primera dosis ejercía un efecto protector (aumentando los mecanismos de
reparación del ADN) frente a dosis más altas.
En cultivos celulares parece existir una “ventana” en la dosis necesaria para producir la
respuesta adaptativa; esta ventana está entre los 10 y 200 mGy de radiación de baja LET.
Por encima de 200 mGy casi no se produce esta respuesta (38). También el ritmo o tasa
de dosis parece influir en la respuesta.
Fig. 13. Experimento inicial sobre la respuesta adaptativa (44)
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39
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Este efecto se ha visto a nivel celular, de tejidos y de animales completos, además de en
células humanas y se ha demostrado no solo para lesiones de ADN sino para
mutaciones, muerte celular, reparación de ADN y transformación celular (45).
Sin embargo es verdad que no en todas las líneas celulares ni en todos los modelos
animales se ve esta respuesta. Tampoco se ve esta respuesta en la irradiación prenatal o
en individuos con problemas en la reparación del daño genético radioinducido.
Los mecanismos que podrían explicar la respuesta adaptativa son poco conocidos, pero
parecen estar implicados la activación de los mecanismos de reparación y/o de
protección del ADN, la respuesta inmune, la activación de mecanismos de eliminación
de radicales libres y la activación de mecanismos de muerte celular (apoptosis)
eliminando células dañadas.
Se sabe también que esta respuesta se puede dar no solo en células irradiadas, sino en
células próximas a ellas, es decir la respuesta adaptativa también es un efecto sobre
células vecinas. En algunos estudios se ha visto que esta respuesta puede modificar la
tasa natural de cáncer en animales.
Los dos últimos mecanismos mencionados se pueden dar al tiempo en un mismo cultivo
celular, aunque parece que la respuesta adaptativa es más típica de la exposición a radiación
gamma, mientras que los efectos en células vecinas se asocian con la radiación alfa de alta LET
(46). La respuesta adaptativa parece ser transitoria (dura de 4-48 horas) por lo que su relevancia
para personas crónicamente expuestas (trabajadores de la industria nuclear, por ejemplo) sería
escasa.
Conclusiones e implicaciones para la Radiobiología
La interacción de la radiación ionizante con el material biológico ha sido objeto de estudio
durante décadas. El modelo o paradigma inicial por el que un haz de radiación produce un efecto
puntual en el material genético de la célula que atraviesa, transmitiéndose este daño a toda su
descendencia, está siendo revisado en la actualidad para incorporar nuevas observaciones.
Estas nuevas observaciones podrían tener implicaciones para la protección radiológica,
por lo menos en el rango de bajas o muy bajas dosis donde los posibles efectos son
extrapolaciones de los efectos vistos a altas dosis.
La investigación en nuevas áreas de la biología ha llevado a proponer un cambio de
paradigma en lo que se refiere a los efectos de la radiación ionizante: En este nuevo paradigma,
la mutación del material genético (el ADN) por la acción directa o indirecta (radicales libres) de
un haz de radiación sobre el núcleo de la célula, no es el único mecanismo por el que se
pueden provocar efectos biológicos. De hecho la producción de una mutación por un haz de
40
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
radiación ionizante se consideraría un fenómeno raro; la inducción de inestabilidad genómica
en una célula o células vecinas sería más determinante y proporcionaría el substrato para las
nuevas mutaciones necesarias para conferir capacidad maligna a las células.
También los mecanismos de la respuesta adaptativa jugarían un papel importante a la
hora de provocar una respuesta celular. Estos mecanismos parecen estar determinados
genéticamente por lo que la constitución genética de un individuo entra a formar parte de la
respuesta a la radiación ionizante.
Por tanto, estos tres nuevos mecanismos podrían ser determinantes y modular la
respuesta de un organismo a la radiación ionizante. La forma en que una célula responda, es
decir, el que se dé uno u otro tipo de respuesta tras la irradiación (sobre todo a bajas dosis),
puede ser tan importante como el nivel de dosis al que se está expuesto (41).
Estos nuevos fenómenos nos llevan a pensar, por una parte, que no es necesario que la
energía de un haz de radiación se deposite sobre una célula para originar un cáncer y por otra,
que no hay una correlación directa entre el número de células expuestas a la radiación y el
número de células que pueden mostrar efectos biológicos (mutaciones, daño cromosómico o
muerte celular).
Hoy día se aboga por un modelo de protección radiológica que toma como base el
modelo lineal sin umbral (llamado en inglés Linear No-Threshold Model o LNT). Los efectos de
la respuesta adaptativa (sobre todo a bajas dosis), los efectos indirectos, la capacidad de
reparación del ADN, etc., podrían variar esta relación lineal tanto sobreestimando como
subestimando los riesgos, pero no hay todavía un conocimiento suficiente sobre si estos
mecanismos tienen uno u otro efecto ni si se dan todos ellos a nivel del organismo completo o
sólo suceden en experimentos de laboratorio sobre cultivos celulares.
Estas incertidumbres han llevado a la ICRP y BEIR VII a concluir que por el momento la
forma más prudente de ejercer la protección radiológica es seguir utilizando el modelo LNT.
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41
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
4.
Protección radiológica
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43
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
4.1.
Recuerdo histórico
Quizás el pionero de la protección radiológica fue un dentista americano, William
Rollins, quien empezó a hablar de dosis tolerable y recomendó medios para apantallar los
aparatos de rayos X. Su criterio para ésto último consistía en situar una placa fotográfica fuera
del tubo de rayos X. Si en 7 minutos la placa no se ennegrecía, el apantallamiento era
adecuado. Durante el período 1900 - 1904 publicó más de 200 artículos en los que aconsejaba a
los médicos usar la mínima dosis posible y sugería métodos para reducir la exposición tanto del
radiólogo como del paciente; reconoció también la posibilidad de producir cataratas y efectos
teratogénicos tras la exposición aguda del feto a la radiación ionizante y fue el primero en
avisar de los peligros de hacer radiografías para el diagnóstico del embarazo.
Uno de los problemas importantes para limitar la exposición era la ausencia de una
unidad de exposición a la radiación. La primera sugerencia de cómo limitar la exposición se
hizo en 1902 al recomendar un valor equivalente a 10 rads al día (0,1 Gy ó 30 Gy al año); éste
valor era fácilmente detectable, puesto que era el que producía un ennegrecimiento de una
placa fotográfica expuesta a rayos X.
El roentgen como unidad no se adoptó hasta 1928. A pesar de ello, en 1913 la Sociedad
Radiológica Alemana fue la primera en publicar ciertas reglas o recomendaciones para la radio
protección. Una nueva tecnología, desarrollada en este mismo año usaba voltajes más altos, lo
que permitía reducir el tiempo de exposición de radiólogos y pacientes; cuando se usaban
voltajes bajos, tiempos de exposición de una hora eran relativamente frecuentes. En 1915 la
Sociedad Roentgen de Gran Bretaña recomienda también ciertas reglas para la protección,
motivadas por la rápida expansión del uso de los rayos X para atender heridos en la Primera
Guerra Mundial.
En los años 20 todavía no existía una unidad de dosis de radiación. Mutscheller sugirió
como unidad de dosis que podía considerarse tolerable, una fracción de la llamada Dosis de
Eritema (47); es decir una fracción de la cantidad de radiación necesaria para producir
enrojecimiento de la piel. Propuso la centésima parte de la dosis necesaria para producir este
enrojecimiento lo cual, trasladado a las dosis de hoy día, equivaldría a 700 miliSieverts
(comparar con el límite actual anual para trabajadores que es de 20 mSv).
En 1928 el Comité Internacional para la Protección frente a Radio y Rayos X adopta
algunas de las recomendaciones sugeridas entre 1920 y 1922 por la Sociedad Americana de
Rayos Roentgen y el Comité Británico de rayos X y Protección frente al Radio; estas
recomendaciones, junto con el establecimiento de una unidad de dosis en 1928, llevaron a la
adopción, en 1934, de unos límites de exposición por parte de la ICRP de 0,2 rad/día, (con un
límite anual equivalente a 60 rads, unos 500 mSv). Este límite se mantendría inalterado hasta
después de la Segunda Guerra Mundial.
44
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Durante todos estos años está claro que el énfasis estaba puesto en la prevención de los
efectos agudos o a corto plazo de la radiación, a pesar de la publicación de los primeros
informes sobre cánceres radioinducidos. En esta época se pensaba que las recomendaciones
eran suficientes para garantizar un uso seguro de la radiación; los efectos agudos (eritemas,
radiodermitis) y el riesgo de anemia progresiva se habían evitado, o por lo menos minimizado.
El riesgo de causar un cáncer, que todavía no se aceptaba como relacionado con la mutación,
se pensaba que era mínimo al evitar los daños agudos macroscópicos y el riesgo genético (que
sí se aceptaba como debido a mutaciones y capaz de originarse por cualquier dosis por
pequeña que fuera) podía evitarse protegiendo las gónadas. Sólo el informe de March en 1944
(18) sobre leucemias en radiólogos hacía presagiar que los efectos a largo plazo iban a tener un
papel determinante en la Protección Radiológica.
El cambio fundamental para la protección radiológica tuvo lugar en 1949 durante una
conferencia en Canadá donde se concluyó que “puede que exista cierto riesgo a cualquier nivel
de exposición” y también que “puede que el riesgo para un individuo no pueda determinarse
de forma precisa, pero por muy pequeño que sea se estima que no es cero”.
Este principio es el que inspiró posteriormente toda la filosofía de la protección
radiológica. La ICRP (International Commission on Radiological Protection) ha construído su
filosofía sobre tres bases:
1)
2)
3)
El uso de la radiación debe estar justificado a fin de que el riesgo esté contrarrestado
por el beneficio.
Siguiendo este principio por ejemplo, se ha abandonado la rutinaria práctica de hacer
radiografías como parte de los reconocimientos médicos laborales. En 1990 el NRPB
británico (48) estimó que un 20% de todas las radiografías realizadas en ese país no eran
útiles clínicamente.
Optimización. Todas las exposiciones deben mantenerse tan bajas como sea posible,
tomando en cuenta todos los factores económicos y sociales.
El mismo informe de 1990 del NRPB, menciona que la dosis total acumulada con motivo
de exámenes médicos en Gran Bretaña es de 16.000 Sieverts-persona y que usando
ciertos métodos de reducción de dosis podría bajarse a la mitad.
Limitación. Todas las exposiciones deben estar por debajo del límite apropiado.
La evolución de la Protección radiológica puede verse de forma simplificada en la tabla
8, adaptada de Lambert (49) y la tabla 9 muestra la evolución de las recomendaciones sobre
exposición a radiación ionizante de la ICRP y NCRP (National Council on Radiation Protection
and Measurements).
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45
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 8. Evolución de las ideas en protección radiológica (49)
1896
1904
1904
1913
1924
1925-29
1928
1934
1949
1955
1958
1961
1977
1988
1990-97
1990
1996
2007
46
Edison y Tesla refieren las primeras lesiones producidas por rayos X
El ayudante de Edison muere a raíz de las graves complicaciones de
una radiodermitis.
Rollins, un dentista, publica recomendaciones de protección y avisa
sobre el peligro de la radiación para las mujeres embarazadas.
La Sociedad Radiológica de Alemania publica las primeras normas,
voluntarias, de protección radiológica.
Un dentista describe la “mandíbula de radium” en los trabajadores
que pintan las esferas de reloj, pero lo atribuya a la ingestión de
fósforo.
Se identifica el Radio como la causa de los cánceres de mandíbula
en los trabajadores de esferas de reloj.
Se establece el Comité Internacional para la Protección frente a
Radio y Rayos X; más tarde se transformaría en el Comité
Internacional de Protección radiológica (ICRP). Se adopta el
Roentgen como unidad internacional.
Se recomienda un límite de 1 rad a la semana. Se publican informes
sobre la muerte de más de 200 radiólogos por cánceres radioinducidos.
La ICRP concluye que no hay un umbral de dosis para el cáncer
radio-inducido y que la optimización de cualquier exposición es
necesaria. Conceptos de dosis absorbida (medida en rad), dosis
equivalente (rem) y de Efectividad Biológica Relativa (RBE).
La ICRP recomienda limitar la exposición del público en general. Se
crea el Comité Científico para los Efectos de la Radiación Atómica de
las Naciones Unidas (UNSCEAR).
A. Stewart refiere que "bajas dosis" de rayos X en mujeres
embarazadas pueden dar lugar a Leucemias en los hijos.
Gran Bretaña publica normas sobre el uso de sustancias radioactivas.
La ICRP actualiza sus recomendaciones sobre protección radiológica
y establece riesgos en función de los límites de dosis. Establece el
concepto de Dosis Efectiva Equivalente y adopta el concepto ALARA
(As Low As Reasonable Achievable, Tan Bajo Como sea Posible).
Se formulan en Gran Bretaña normas sobre dosis de radiación a
pacientes.
El NRPB informa que el 20% de las radiografías son probablemente
poco útiles desde el punto de vista clínico; que el 50% de la dosis
colectiva recibida por pacientes podría evitarse, y que las dosis
individuales para una misma radiografía podrían variar en 100 veces
dependiendo del hospital donde se realice.
La ICRP en su publicación No 60 concluye que el riesgo de cáncer
radioinducido es 4 ó 5 veces mayor que el estimado en 1977, y
reduce el límite de exposición laboral a 20 mSv año.
Directiva de la Unión Europea sobre Radiación Ionizante basada en
la ICRP 60. De obligado cumplimiento en los estados miembros.
La publicación 103 de ICRP ratifica los límites de exposición vigentes
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 9. Evolución de las recomendaciones sobre exposición a Radiación Ionizante
(Equivalencias: 1 rad = 0,01 Gy (grey) Dosis absorbida, y 1 rem = 0,01 Sv (sievert)
Dosis equivalente. Para rayos X, 1 rad= 1 rem= 0.96 roentgen)
ICRP
NCRP
Año
Población
Expuesta
Limite
Equivalente
Anual
Limite
Equivalente
Anual
1931-34
Trabajadores
0,2 rad/día
60 rad
0,1 rad/día
30 rad
1949-54
Trabajadores
0,3 rem/semana
15 rem
0,3 rem/semana
15 rem
1957-58
Trabajadores
5 rem/año
5 rem (15 rem
máximo)
5 rem/año
5 rem (15 rem
máximo)
Público
5 rem/30 años
10 rem/30 años
1/3 rem promedio
5 rem
5 rem (15 rem
máximo)
1971
170 mrem
promedio
Trabajadores
500 mrem/año
(individual)
170 mrem/año
(promedio)
Público
Trabajadores
50 mSv/año
Público
5 mSv/año
1977
1987
50 mSv
5 mSv máximo
0,5 mSv
promedio
Trabajadores
50 mSv/año
Público
1mSv/año
(continua)
5mSv/año
(ocasional)
Trabajadores
20 mSv/año
promediado en
5 años
20 mSv
Público
1 mSv año
promediado en
5 años
1 mSv
1990
Trabajadores
50 mSv/año
Edad x 10 mSv
1993
1 mSv/año
(continua)
5 mSv/año
(ocasional)
Público
2007
Trabajadores
Público
20 mSv/año
promediado en
5 años
1 mSv año
promediado en
5 años
500 mrem
(individual)
170 mrem
(promedio)
50 mSv
10-20 mSv
promedio
1 mSv (continua)
5 mSv (ocasional)
20 mSv
1 mSv
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47
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
4.2.
El modelo actual de Protección Radiológica
Las estimaciones de riesgo de cáncer derivan de los estudios epidemiológicos realizados
sobre poblaciones expuestas a altas dosis: los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki,
pacientes expuestos a radiación por diferentes motivos, y determinados estudios sobre
trabajadores expuestos a radiación.
Todos estos estudios se basan principalmente en personas que han recibido dosis altas de
radiación y que además la recibieron en un plazo corto de tiempo, por lo que los efectos que se
ven en esas personas no son directamente extrapolables a personas que reciben dosis muy bajas a
lo largo de varios años, como es el caso de los trabajadores de centrales nucleares, o de pacientes
sometidos a irradiaciones por diferentes motivos (por ejemplo en exploraciones médicas).
Hasta el momento los estudios realizados con supervivientes de la bomba atómica han
mostrado un aumento de la mortalidad a consecuencia de varios tipos de cáncer. Se ha
observado que la aparición de procesos neoplásicos sigue una pauta determinada. Primero
aparece la leucemia tras un período de latencia corto, de dos o tres años aproximadamente,
alcanza una frecuencia máxima alrededor de los seis u ocho años, y luego decrece y casi tiende
a desaparecer más o menos a los 25 años de haberse producido la exposición. Otros tipos de
cáncer tienden a aparecer por lo general, tras un período de latencia de 10 años después de
haber ocurrido la exposición y luego muestran un aumento progresivo que guarda relación con
la dosis de radiación recibida y la edad a la que se estuvo expuesto.
Algunos autores sugieren que la dosis más baja de radiación gamma o rayos X, que
puede conllevar un aumento en el riesgo de cáncer es de 10 – 50 mSv, si se reciben de forma
aguda, y de 50 – 100 mSv si se reciben a lo largo de un cierto período de tiempo (50), aunque
como se verá más adelante, en los estudios de los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki, los
trabajadores que intervinieron en los primeros meses en Chernobyl y el estudio combinado de
trabajadores de la industria nuclear no se ve un aumento de riesgo significativo por debajo de
los 100 mSv.
Para poner estos valores en perspectiva, conviene reiterar que la exposición media a
nivel mundial es de 2,4 mSv, variando entre 1-10 mSv según donde se viva; por ejemplo en
EE.UU., la exposición media es de 3 mSv por los niveles de radón, en la comarca de Campo
Arañuelo donde está la central nuclear de Almaraz la dosis es de 1,7 mSv, y en la zona de La
Vera es de 4 mSv (51), principalmente debida al gas radón.
En el rango de dosis a las que han estado expuestos colectivos como los de Hiroshima y
Nagasaki, la relación entre dosis recibida y riesgo de cáncer parece ser lineal, es decir
proporcional: a más dosis, más riesgo de cáncer. La figura 14 representa esta relación, conocida
como el Modelo Lineal sin Umbral (modelo Linear No threshold, LNT en inglés). Este modelo
parece bastante adecuado por lo menos hasta valores de dosis de 50 – 60 mSv.
48
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Para estimar el riesgo en poblaciones expuestas a dosis mucho más bajas, lo que se
hace es prolongar la línea recta presuponiendo que toda exposición a radiación, por pequeña
que sea la dosis podría, en principio, producir determinados efectos sobre la salud cuya
magnitud sería proporcional a la dosis total de radiación absorbida. Esta hipótesis es el
fundamento de las normas nacionales e internacionales de protección radiológica (Fig. 14,
línea a).
Sin embargo, la existencia de un umbral por debajo del cual el riesgo sería nulo (Fig. 14,
línea b, que se podría situar por debajo de 10-50 mSv), no ha sido descartada de forma
concluyente.
De igual forma, las investigaciones sobre los llamados “efectos no dirigidos” podrían
modificar la forma de la curva disminuyendo los riesgos a bajas dosis (línea c, por la llamada
Fig. 14. El modelo LNT
A dosis altas los efectos y la respuesta lineal es bien conocida.
La zona incluida en el círculo es la zona de dosis bajas (menor de 50-100 mSv),
peor conocida, y donde la relación lineal está sujeta a distintas especulaciones
RIESGO DE CÁNCER
a
Efectos conocidos
d
b
e
c
Dosis altas
Bajos niveles de dosis
(0,0-0,1 Gy)
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49
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
respuesta adaptativa y/o estimulación de los mecanismos de reparación) o aumentándolos
(línea d), por un efecto amplificador de la radiación sobre las células vecinas y la inestabilidad
genómica). Por último, algunos autores han postulado la presencia de “hormesis”, efectos
beneficiosos de la radiación a muy bajas dosis (línea e).
Las estimaciones de riesgo (ver más adelante) por debajo de los 50-100 mSv, no son
entonces reales, sino calculadas usando el modelo LNT. Si este modelo no fuera válido a esas
dosis bajas, estas estimaciones de riesgo no serían adecuadas.
4.2.1. Objeciones de la Academia Francesa de Ciencias al modelo Lineal sin Umbral
(LNT)
El modelo LNT especifica que aun para la menor de las dosis de radiación ionizante,
existe una proporcionalidad entre la dósis recibida y el efecto cancerígeno.
Este modelo depende en última instancia de dos premisas: Primera, que la probabilidad
de una mutación es constante cualquiera que sea la dosis o tasas de dosis y segunda que un
cáncer radioinducido se puede desarrollar a partir de una sola célula dañada,
independientemente de lo que pase en otras células de ese tejido.
La Academia Francesa de Ciencias ha emitido un informe (http://www.academiesciences.fr/publications/rapports/pdf/dose_effet_07_04_05.pdf) que cuestiona este modelo y
dice que no está justificado para dosis menores de 10 mSv. Los argumentos que utiliza son entre
otros, los siguientes:
1)
2)
50
Desde el punto de vista epidemiológico, argumenta que no hay estudios convincentes
que demuestren un aumento del riesgo de cáncer para dosis menores de 100 mSv.
Argumentan que los estudios de los supervivientes de las bombas atómicas que
supuestamente apoyan un efecto cancerígeno a bajas dosis incluyen individuos que
recibieron dosis de 125 a 500 mSv.
Además se apoyan en estudios de trabajadores contaminados con radio y torio, cuyo
período de seguimiento es más largo que el de los supervivientes de Hiroshima y
Nagasaki. En estos colectivos dicen ver un umbral por debajo del cual no hay un riesgo
de cáncer; el umbral se situaría en los 10 Gy para el cáncer de hueso en los
contaminados por radio y en 2 Gy para el tumor hepático en contaminados por torio.
En lo que se refiere a estudios sobre animales, dicen que los datos tampoco avalan un
efecto por debajo de los 100 mSv. El informe del BEIR VII reconoce al igual que el
francés que la relación dosis respuesta en los estudios animales no sigue un modelo
lineal sino más bien lineal-cuadrático y que alguno pudiera sugerir la existencia de un
umbral.
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
3)
Por último, sus objeciones se apoyan desde el punto de vista de mecanismos biológicos,
en los mecanismos de defensa de las células y en la respuesta adaptativa. Los mecanismos
de defensa eran prácticamente desconocidos cuando se formuló el modelo LNT.
Los mecanismos de defensa incluyen la protección frente a radicales libres, la reparación
de las roturas del ADN y los mecanismos de eliminación de las células dañadas. Sobre estos
mecanismos de defensa dicen que son más efectivos a menores dosis y tasas de dosis de
radiación ionizante; además la respuesta adaptativa ocasionaría una disminución de la
radiosensibilidad tras una dosis baja de radiación ionizante administrada horas o días antes.
Concluyen que los datos sugieren una ausencia de efectos nocivos para dosis de 3-5
mSv, la dosis a las que las células han estado expuestas a lo largo de los 3.500 millones de años
de evolución.
Esta controversia ha sido discutida en numerosos y recientes estudios (52-55).
4.3.
Estimaciones de riesgo actuales
El último informe BEIR VII sobre bajas dosis (1) confirma los valores de riesgo definidos
en informes previos.
Exceso de riesgo relativo (ERR: Un Exceso de Riesgo Relativo (ver anexo) se refiere al
exceso de riesgo comparado con alguien que no ha recibido radiación. En este documento se
hace referencia al ERR por Sievert (ERR/Sv) por ser este uno de los parámetros más usados en
los estudios epidemiológicos; sin embargo hay que hacer notar que 1 Sv es una cantidad de
radiación muy elevada, unas 500 veces la dosis media que recibimos de forma natural
anualmente y más de 1000 veces la dosis media anual de un trabajador de una central
nuclear.
El ERR de cáncer por Sievert, excluyendo leucemias, oscila entre 0,17 y 0,31 (comparado
con 0,33 de los expuestos en Hiroshima y Nagasaki) y, el ERR de leucemia excluyendo la
linfocítica crónica, entre 1,4 y 2,4 (comparado con 1,54 usando un modelo lineal cuadrático ó
3,15 usando modelo lineal en los expuestos en Hiroshima y Nagasaki).
En general, para la población de EE.UU. estas cifras predicen que 1 de cada 100 personas
expuestas a 100 mSv a lo largo de su vida, desarrollaría un cáncer, frente a 42 que
desarrollarían un tumor sólido o una leucemia por otras causas.
Este modelo predice también que 1 de cada 100 personas desarrollaría un cáncer por la
exposición a lo largo de su vida a la radiación natural de baja LET.
Para poner estos valores del BEIR VII en perspectiva, se presenta la siguiente tabla
(Tabla 10, tomada de ref.1) en la que se estiman el número de casos y las muertes que se
podrían esperar en una población de 100.000 personas (similar a la americana actual) expuestas
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51
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 10. Estimaciones de riesgo de cáncer (incidencia y mortalidad)
en 100.000 personas expuestas
BEIR VII (1)
Tumores sólidos (rango)
Varones
Exceso de casos por
800
exposición a 100 mGy (400-1600)
Leucemia (rango)
Mujeres
Varones
Mujeres
1300
(690-2500)
100
(30–300)
70
(20–250)
590
Número de casos en
ausencia de
exposición a radiación
ionizante
45.500
36.900
830
Exceso de muertes
por la exposición a
100 mGy
410
(200–830)
610
(300–1200)
70
(20–220)
Número de muertes
en ausencia de
exposición a radiación
ionizante
22.100
17.500
710
50
(10–190)
530
a 100 mGy; se presenta para comparar, el número de casos que cabría esperar en ausencia de
exposición a radiación ionizante. En varones, los 900 casos de cáncer (800 sólidos y 100
leucemias) serían imposibles de detectar en un fondo de 46330 casos de cáncer que ocurrirían
de forma natural en la población; lo mismo se puede decir del exceso de muertes por cáncer,
410 en varones sobre una base de 22810 muertes por cáncer en ausencia de radiación.
El informe BEIR VII también destaca que el riesgo de cáncer es hasta 3 veces mayor si la
exposición se recibe en la infancia comparado con el riesgo si se recibe pasados los 35 años.
La tabla 11 resume el exceso de casos de tumores sólidos por exposición a la radiación
según la edad a la que se reciba la dosis y también según se reciba de forma aguda o crónica.
Estas estimaciones de riesgo son compatibles con las expresadas por UNSCEAR en su
informe del año 2000 (32).
52
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
UNSCEAR habla de un riesgo absoluto (ver anexo) de desarrollar cáncer de entre un 47% tras recibir una dosis de 1 Gy. El último informe de UNSCEAR (32) establece una relación
lineal-cuadrática para riesgo de leucemia. Este modelo supone un riesgo por unidad de dosis
que es menor a dosis bajas que a dosis altas.
Se estima que el riesgo de leucemia a lo largo de la vida tras recibir una dosis única
de 1 Sv es del 1% y, tras una dosis de 0,1 Sv, de 0,05% (se reduce en veinte veces cuando la
dosis se ha reducido en diez). Para otros tipos de cáncer UNSCEAR refiere un riesgo de
muerte por cáncer a lo largo de la vida de una persona que ha recibido una dosis instantánea
Tabla 11. Estimaciones de riesgo de tumor sólido (incidencia y mortalidad)
en el informe BEIR VII (1) por edad y tipo de exposición
Número de casos de Cáncer sólido por 100.000
personas expuestas
Tipo de
exposición
Incidencia
Mortalidad
Varones
Mujeres
Varones
Mujeres
Exceso de casos
por exposición a
100 mGy
800
(400-1600)
1300
(690-2500)
410
(200–830)
610
(300–1200)
100 mGy a los 10
años de edad
1330
(660-2660)
2530
(1290-4930)
640
(300-1390)
100 mGy a los 30
años de edad
600
(290-1260)
1000
(500-2020)
320
(150-650)
100 mGy a los 50
años de edad
510
(240-1100)
680
(350-1320)
290
(140-600)
1 mGy al año
durante toda la
vida
550
(280-1100)
970
(510-1840)
290
(140-580)
460
(230-920)
10 mGy al año de
2600
los 18 a los 65
(1250-5410)
años de edad
4030
(2070-7840)
1410
(700-2860)
2170
(1130-4200)
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
1050
(470-2330)
490
(250-950)
420
(210-810)
53
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
de 1 Sv, de un 9% para varones y un 13% para mujeres, con unos amplios márgenes de
incertidumbre.
Para exposiciones crónicas los riesgos pueden ser un 50% menores, pero no se conoce
con exactitud.
Tabla 12. Estimaciones de riesgo de leucemia (incidencia y mortalidad)
en el informe BEIR VII (1) por edad y tipo de exposición
Número de casos de Leucemias por 100.000
personas expuestas
Tipo de
exposición
Incidencia
Mortalidad
Varones
Mujeres
Varones
Mujeres
Exceso de casos
por exposición a
100 mGy
100
(33-300)
72
(21-250)
69
(22–220)
52
(14-190)
100 mGy a los 10
años de edad
120
(40-360)
86
(25-300)
70
(21-240)
53
(13-210)
100 mGy a los 30
años de edad
84
(31-230)
62
(22-170)
64
(23-180)
51
(17-150)
100 mGy a los 50
años de edad
84
(24-290)
62
(16-230)
71
(20-250)
54
(14-210)
1 mGy al año
durante toda la
vida
67
(19-230)
51
(13-200)
47
(13-180)
38
(9-160)
10 mGy al año de
los 18 a los 65
años de edad
360
(110-1140)
270
(79-920)
290
(84-970)
220
(61-820)
54
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
4.4.
Legislación aplicable en España
Límites establecidos por el Real Decreto 783/2001 de 6 de Julio 2001
Límites de dosis para trabajadores (mSv)
Exposición homogénea cuerpo entero o
Dosis Efectiva (suma de la dosis por
exposición externa y la dosis
comprometida a 50 años por
incorporaciones durante el periodo)
100 mSv en 5 años
50 mSv máximo anual
Cristalino
150 mSv (anual)
Piel, manos, antebrazos, tobillos
500 mSv (anual)
Mujeres en edad de procrear
Igual que los hombres
Mujeres gestantes (dosis al feto)
1 mSv durante la gestación
Limites anuales de dosis para los miembros del público (mSv)
Dosis Efectiva
Cristalino
Piel
1 mSv
15 mSv
50 mSv
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
55
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.
Estudios epidemiológicos
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
57
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.1.
Cáncer en poblaciones expuestas a radiación ionizante
5.1.1. Estudios epidemiológicos en poblaciones expuestas a altos niveles
de radiación natural
Como se ha comentado anteriormente existen zonas(56), en las que los niveles de
radiación natural son mucho más altos que los habituales. Las zonas más conocidas son: Ramsar
en la costa del Mar Caspio en Irán con una dosis media de 10 mSv/año pero que puede llegar
hasta 260 mSv. Guarapari en Brasil, con una media de 5,5 mSv/año y máximos de hasta
35mSv/año; Kerala en India con 3,4 mSv/año de media y hasta 70 mSv/año de máximo y
Yangjiang en China con 3,5 mSv y máximos de hasta 54 mSv/año. Otras menos conocidas son
el delta del Nilo en Egipto, zonas de Francia (región central y sudoeste), y de Italia (Orvieto).
En la mayoría de los casos el exceso se debe a arenas ricas en Thorio, y en algunos (Ramsar) a
aguas ricas en radón.
Los estudios en Yangjiang, China (57) comenzaron en 1972 y continúan en la actualidad.
Los datos epidemiológicos publicados abarcan hasta el año 1995. Estos estudios incluyen más
de 80,000 personas expuestas a una dosis media de 6,4 mSv al año (lo que equivale a una dosis
media acumulada de 320 mSv para una persona de 50 años) proveniente de arenas ricas en
Thorio. No se detecta un aumento en la mortalidad por cáncer en esta población comparada
con una zona vecina que recibe la tercera parte de la dosis. El último estudio publicado (58)
calcula un ERR/Gy de –0,11 con un intervalo de confianza al 95% (IC95%) que va de -0,67 a
0,69 lo que podría invocar un efecto protector por la respuesta adaptativa en esta población,
aunque si se eliminan del cálculo los tumores de hígado y nasofaríngeos, cuya causa en estas
poblaciones puede estar relacionado con virus, el ERR/Gy es de 0.24 (IC95%: –0.53; 1.49),
compatible con el calculado para los supervivientes de la bomba atómica (ver más abajo).
En esta población se ha estudiado la incidencia de anomalías cromosómicas en células
de personas expuestas a dosis de 2,20 – 4,23 mGy/año frente a células de personas expuestas a
0,56-0,70 mGy/año (59) y a dosis acumuladas de entre 30-359 mGy frente a controles cuya dosis
acumulada era de 6-59 mGy (60), encontrándose una discrepancia entre anomalías inestables
(roturas cromosómicas que forman los llamados dicéntricos y cromosomas en anillo) que sí se
encuentran aumentados y las estables (translocaciones cromosómicas) que no se ven
incrementadas, sin contar con una buena explicación para ello.
La posible respuesta adaptativa también se ha invocado en estudios del área de Ramsar
en Irán, donde la exposición puede llegar a 260 mSv año proveniente de manantiales ricos en
radón. En células de voluntarios de esta población se ha visto primero, una mayor
susceptibilidad al daño genético y, segundo utilizando el llamado análisis de micronúcleos, una
clara respuesta adaptativa (había menos micronúcleos en las células de voluntarios de esa zona
58
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
tras una dosis de 4 Gy administrada in Vitro) y una mayor capacidad de reparar el material
genético dañado (61).
En la zona de Kerala en India donde se pueden recibir dosis de entre 4 y hasta 70
mGy/año, proveniente de arenas ricas en Thorio, no se ha referido un aumento de anomalías
cromosómicas (62), ni de abortos, enfermedades genéticas o malformaciones congénitas (63).
Se acaba de publicar (64) el útimo estudio epidemiológico sobre esta población, no
encontrándose un incremento de riesgo de cáncer. En este estudio se siguió a más de 69.000
residentes de la zona durante 10 años. La dosis media acumulada al final del período de
seguimiento fue de 161 mGy. Se vieron 1370 casos de cáncer incluyendo 30 leucemias; se
estimó la dosis acumulada por los participantes en el estudio mediante dosimetrías tanto en el
exterior como interior de las viviendas. El ERR para cáncer excluyendo leucemias fue de –0,13
por Gy (IC95%; -0,58; 0,46) similar al encontrado en China. Para las leucemias y para la
mortalidad por causas distintas al cáncer, tampoco se vio un exceso significativo.
Aunque tanto el estudio de China como el de Kerala son insuficientes (por el tamaño de
la cohorte y las dosis recibidas) para calcular con precisión los riesgos de cáncer a bajas dosis,
sí se puede decir en base a ellos, que es poco probable que las estimaciones de riesgo que
manejan actualmente los organismos internacionales sean subestimaciones.
En Europa se han llevado a cabo dos estudios, intentando relacionar niveles de
radiación natural en distintas localidades y riesgo de leucemia en niños. El primero (65), un
estudio de incidencia de leucemia (casi 6700 casos) en niños menores de 15 años en Inglaterra,
Gales y áreas de Escocia a lo largo de 15 años no mostró una relación con niveles de radiación
natural, fuera o dentro de las casas.
El segundo, en Francia (66), analiza 5330 casos de leucemia en menores de 15 años. No
se vio una relación entre leucemia y dosis gamma terrestre (en el rango de 0,22-0,90 mSv), o
dosis gamma total (rango de 0,49-1,28 mSv); sí se vio en cambio una relación significativa con
la dosis estimada de Radón dentro de las casas.
La conclusión de los estudios en áreas de altos niveles de radiación natural es que en
ellas no hay un aumento de enfermedades genéticas o anomalías cromosómicas; en algunos
estudios de daño genético se ha invocado una respuesta adaptativa frente a la radiación en los
habitantes de estas zonas. Tampoco está aumentada la incidencia de cáncer en estas
poblaciones en relación con la exposición a radiación gamma.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
59
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 13. Resumen de estudios sobre poblaciones expuestos a dosis altas
de radiación natural
Población
estudiada
Yangjiang
(China)
Exposición y
dosis
Cohorte y
seguimiento
Radiación
gamma externa
80.000
personas
1975-1995
Dosis Media, 6,4
mSv/año.
710 casos de
cáncer,
Acumulada,
320 mSv.
33 Leucemias
Radiación
Gamma externa
y en domicilios
69.000
personas
seguidas 10
años.
Kerala (India)
Dosis media
acumulada,
161 mGy
1349 casos
de cáncer
Resumen
ERR/Gy
(intervalo de
confianza al
95%)
No aumento en
riesgo de
cáncer.
ERR –0,11
(-0,67; 0,69)
No aumento en
la incidencia de
cáncer
Comentarios
No aumento de
mortalidad por
causas diferentes
al cáncer.
Discrepancia entre
estudios de
anomalías
cromosómicas
No aumento de
mortalidad por
causas diferentes
al cáncer.
No aumento de
enfermedades
genéticas o
anomalías
cromosómicas.
ERR –0,13
(-0,58; 0,46)
30 Leucemias
Gran Bretaña
Radiación
Gamma externa
y en domicilios.
Radón en
domicilios
Radiación
Gamma externa
y en domicilios.
Francia
Dosis entre 0,49
y 1,28 mSv/año
Radón en
domicilios
60
6691
Leucemias en
No aumento en
menores de
la incidencia de
15 años
Leucemia
1969-1983
5330
Leucemias en
No aumento en
menores de
la incidencia de
15 años
Leucemia
1990-2001
Aumento de
incidencia en
relación con
niveles de Radón
en las casas.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.1.2. Pacientes expuestos a bajas dosis de radiación ionizante por motivos
médicos
En este apartado se revisan los estudios de incidencia de cáncer en pacientes, tanto en
niños (incluyendo la exposición prenatal) como adultos, expuestos a radiografías médicas
diagnósticas y a tratamientos de radioterapia para enfermedades no malignas. No se incluyen
los estudios de cáncer secundario a la irradiación recibida como parte del tratamiento de
pacientes con algunos tipos de cáncer porque, en general, las dosis en éste grupo son mayores,
la supervivencia está comprometida por el diagnóstico previo y hay otros tratamientos con
quimioterápicos que podría introducir un sesgo a la hora de valorar el riesgo de un nuevo
cáncer.
•
Cáncer en niños expuestos prenatalmente a radiografías médicas
El riesgo de cáncer tras exposición a rayos X durante el embarazo se analizó por
primera vez en Reino Unido en un estudio que, empezando en 1955 e incluyendo 1416 casos
de muerte por cáncer en menores de 16 años, encontró una relación entre exposición a rayos X
(y número de radiografías realizadas) y mortalidad por cáncer (67). El estudio ha continuado
hasta incluir en el informe más reciente unos 15000 casos de cáncer. En la mayoría de los casos
las radiografías se realizaron en el último trimestre del embarazo.
La conclusión (tabla 14) es que existe un aumento de riesgo (RR 1,39 IC95%: 1,30; 1,49),
tanto de leucemia como de otros cánceres, conforme aumenta el número de radiografías hechas
en el último trimestre del embarazo (68-70); este riesgo relativo puede ser de 1,4 (un aumento
de riesgo del 40% comparado con la incidencia normal de cáncer) con dosis al feto de 10 mGy.
Traducido a riesgo absoluto, quiere decir que en 1700 fetos expuestos a 10 mGy, puede
esperarse un caso extra de cáncer achacable a la exposición a radiación ionizante.
El riesgo ha ido descendiendo conforme pasan los años de forma que es mayor para los
expuestos en los años 40 que para los expuestos en los 50 y 60, posiblemente por ir
disminuyendo la dosis de radiación que se recibe en cada radiografía. Los resultados de este
estudio se han visto confirmados por otro, americano, que en el período 1947-1967 encontró un
riesgo de 1,47 (IC95%: 1,22; 1,77) y otro japonés hecho entre 1969-1977 (ambos revisados en
Wakeford R, 2008 (70)), que encontró un riesgo de 1,60 (IC95%: 1,42; 1,79).
Dos son las principales críticas que se ha hecho a estas conclusiones: primero, que el
riesgo es igual para leucemias y linfomas que para tumores sólidos, algo que parece estar en
contra de los conocimientos actuales de la radiobiología y de los resultados de los
supervivientes de las bombas atómicas. Segundo, que el riesgo de cáncer no se ha visto
aumentado en diferentes estudios que han utilizado un diseño de cohortes, aunque en (68) se
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
61
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 14. Estudios caso-control más importantes sobre riesgo de cáncer
por exposición prenatal a rayos X
Adaptada de Doll R. (68)
Estudio
Años
Nº casos
Riesgo
Intervalo de
confianza al 95%
Reino Unido
(mortalidad)
1953-1981
569
1,39
1,30; 1,49
EE.UU.,
(mortalidad)
1947-1967
94
1,47
1,22; 1,77
Japón (incidencia)
1969-1977
738
1,60
1,42; 1,79
argumenta que si se calculan y se combinan los riesgos relativos en esos estudios, se evidencia
un aumento de riesgo, aunque en menor medida que en los estudios tipo caso-control.
Se ha estimado (71) que un 5% de todos los cánceres infantiles podrían haber sido
causados por las exploraciones radiológicas durante el embarazo (pelvimetrías) aunque
recientes estudios (72, 73), cuestionan este aumento de riesgo.
La nueva publicación de ICRP (1) mantiene su conclusión de que el riesgo de cáncer
tras exposición a radiación in utero, sería similar al riesgo tras irradiación en la infancia es
decir, como mucho, unas tres veces superior al de la población en su conjunto. Como se verá
más adelante en los niños expuestos prenatalmente a radiación de la bomba atómica de
Hiroshima y Nagasaki, el riesgo parece ser menor que el de la exposición postnatal.
•
Cáncer en niños por exposición a Rayos X y radioterapia para enfermedades
benignas
Los estudios sobre cáncer (en especial leucemias) en niños expuestos a radiografías
médicas (revisados en Wakeford R. 2008 (70)) no son tan concluyentes como los de niños
expuestos prenatalmente. El análisis inicial de la cohorte del Reino Unido mostró un riesgo
relativo no significativo de 1,09 (IC95%: 0,83; 1,43); con posterioridad, se han publicado
estudios con riesgos que varían entre un no significativo 0,80 (IC 95%: 0,69; 0,93) y 1,29 (IC95%:
62
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 15. Resumen de algunos estudios de cáncer en niños expuestos
a radioterapia y Rayos X.
(SIR: Tasa estandarizada de incidencia, RR: riesgo relativo)
Motivo de la
irradiación
Tipo de cáncer
(nº de casos)
Cabeza/cuello (60)
-meningiomas
- Tumores
cerebrales
malignos
Tiña cuero
cabelludo
Cáncer de Mama
(13)
Dosis media
(y rango) en
órgano
relevante
1,5 Gy
(entre 1-6)
ERR/Gy
Intervalo de
confianza,
ic 95%
8,4 (RR)
4,8; 14,8
4,63
2,43; 9,12
1,98
0,73; 4,69
160 mGy
Riesgo ! sin
especificar
Cáncer de
Tiroides (159)
45-490 mGy
20
Leucemia (14)
300 mGy
Riesgo ! sin
especificar
1,4 Gy
(0,03–10)
9
4; 24
(IC90%)
0,69 Gy
(0,02-7,5)
2,48
1,1; 5
1,07 Gy
(0,01 – 4,34)
4,92
1.16; 10,2
0,39 Gy
(0,01 – 5,8)
0,38
0,09; 0,85
Leucemia (20)
130 mGy
1,6
-0,6; 5,5
Mama (77)
0,11 Gy
(0-1,7)
5,4
1,2; 14,1
Cáncer (87)
135 "Sv
0,99 (SIR)
0,79; 1,22
1,08 (SIR)
0,74; 1,52
(Rayos X)
Cáncer de
Agrandamiento de
Tiroides (37)
Timo
(Rayos X)
Hemangiomas
cutáneos
Cáncer de
Mama (22)
Cáncer de
Tiroides (17)
Cáncer de
(Radiación !, X, " Mama (75)
226
y Ra
Escoliosis
(Rayos X)
Rayos X
diagnóstico
Leucemia (33)
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
11,8; 32,3
63
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
1,04; 1,60). Las razones para la disparidad podrían estar en el tipo de controles usados en
algunos estudios, la inclusión en el estudio de radiografías hechas justo antes del diagnóstico de
la enfermedad (se hacen más radiografías porque el niño ya está enfermo) y los diferentes tipos
de radiografías incluídas en el estudio (por ejemplo dentales, de extremidades, etc.) lo que
impide un análisis preciso de las dosis recibidas.
El último estudio sobre radiografías médicas en niños se ha publicado en 2009 (74); se
siguió a casi 100.000 niños que habían estado expuestos a diferentes procedimientos
radiológicos, cuya dosis media acumulada fue de 135 microSv (rango, de 0 a 343 mSv). Se
vieron 87 casos de cáncer, de los cuales 33 fueron leucemias. La tasa estandarizada de
incidencia no fue significativa ni para el cáncer considerado en conjunto ni para las leucemias o
linfomas. Los resultados no pueden compararse directamente con ningún otro estudio porque
las dosis eran muy bajas; por ejemplo sólo un 2% de los casos había acumulado dosis mayores
de 1 mSv, y el 60% de los niños había recibido sólo una radiografía.
Los estudios que se comentan a continuación no son directamente relevantes para bajas
dosis, tal y como las consideramos en este documento (100 mSv ó menos), aunque partes concretas
de los mismos sí pueden ser relevantes. Los datos están tomados de la revisión BEIR VII (1)
Entre los años 40 y 60 como parte del tratamiento de la tiña del cuero cabelludo (una
infección de la piel por un hongo) se irradió con rayos X a los pacientes con dosis promedio de
1,5 Gy (calculadas en el cerebro), divididas normalmente en cinco sesiones (75).
Se registró un aumento significativo en la incidencia de cáncer de piel (cáncer de
células basales), tumores de cabeza y cuello e incluso de leucemias (con dosis estimadas en
médula ósea de 0,3 Gy). El ERR/Gy para tumores cerebrales malignos (76) fue de 1,98
(IC95%: 0,73; 4,69). También se analizó la incidencia de cáncer de mama (dosis estimada en
mama en niñas, alrededor de 16 mGy) y se vio un aumento en la incidencia de cáncer si la
irradiación se produjo a la edad de 5-9 años, aunque este resultado se basaba solo en 13
casos (77).
El último estudio publicado sobre estos niños analiza la incidencia de cáncer de tiroides
(76) transcurridos 54 años de la exposición. La dosis al tiroides variaba entre 45 y 495 mGy; se
registraron 159 casos de cáncer de tiroides y el ERR/Gy fue de 20,2 (IC95%: 11,8; 32,3).
Otra patología que se trataba con dosis altas de rayos X era el agrandamiento de la
glándula timo en los niños, lo que provocó la irradiación del tiroides con dosis de 30 a 10 Gy
(media de 1,4 Gy). Al igual que en el estudio anterior, se vio un aumento significativo de cáncer
de tiroides con un ERR/Gy de 9 (IC95%: 4; 24), incluso en el grupo irradiado con dosis menores
de 300 Gy (78).
También experimentaron un aumento los tumores benignos de tiroides, incluso en
aquéllos casos con irradiaciones menores de 250 mGy.
En esta cohorte se ha investigado la incidencia de cáncer de mama (dosis promedio en
64
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
mama, 690 mGy) y se vio un aumento en la incidencia con un ERR/Gy de 2,48 (IC95%: 1,1;
5,2), basado en 22 casos de cáncer de mama (79).
Los tratamientos de los tumores vasculares llamados hemangiomas, se hicieron desde los
años 20 hasta los 50, con rayos X y/o gamma, más partículas Beta y aplicaciones de Ra226 (80),
provocando dosis en tiroides de 1,07 Gy y un ERR/Gy de cáncer de tiroides de 4,92 (IC95%:
1,26; 10,2), dosis en mama 390 mGy (81) con un ERR/Gy de cáncer de mama de 0,38 (IC95%:
0,09; 0,85). Para las leucemias (20 casos con dosis promedio de 130 mGy en médula ósea), en
esta misma cohorte, no se vio un aumento significativo ni en niños ni adultos; entre los que
recibieron dosis en médula ósea superiores a 100 mGy el ERR/Gy fue de 1,6 (IC95%: -0,6; 5,5).
El seguimiento de una cohorte de más de 5500 mujeres menores de 20 años irradiadas
como seguimiento de su escoliosis (82) identificó 77 casos de cáncer de mama tras una dosis
media acumulada en mama de 110 mGy, siendo el riesgo estadísticamente significativo y se
calculó un ERR/Gy de 5,4 (IC95%: 1,2; 14,1).
Estos resultados se exponen de forma resumida en la Tabla 15.
•
Cáncer en adultos expuestos a Rayos X
En la primera mitad del siglo pasado, como parte del tratamiento de la tuberculosis, a
veces se colapsaba deliberadamente el pulmón afectado (mediante un neumotórax); para
controlar y seguir este pulmón colapsado en estos pacientes se hacían exámenes radiográficos
repetidos (fluoroscopias). Un estudio sobre unos 25.000 pacientes con dosis medias en pulmón
de 1,02 Gy (cada fluoroscopia depositaba 11 mGy de media), identificó 1178 muertes por
cáncer de pulmón (83) sin encontrar una asociación entre dosis y riesgo de cáncer (ERR/Gy
0.00 (IC95%: -0,06; 0,07).
También se analizó la mortalidad por cáncer de mama en diversas áreas geográficas
(dosis media en mama, entre 0,79 y 2,1 Gy dependiendo de dónde se hicieran las
exploraciones) encontrando (84) un riesgo relativo significativamente aumentado (RR= 1,29
IC95%: 1,1; 1,5) y un ERR/Gy de 3,56 (IC95%: 1,85; 6,82) en la provincia con más dosis y 0,40
(IC95%: 0,13; 0,77) en las demás. En las provincias donde se había recibido más dosis, las dosis
se habían recibido de forma menos fraccionada.
Otro estudio (85) sobre 4940 mujeres con dosis medias en mama de 0,79 Gy, identificó
147 cánceres de mama con un riesgo significativo y un ERR/Gy de 0,61 (IC95%: 0,3; 1,01).
En cuanto a estudios de adultos expuestos a radiografías convencionales revisados en el
informe BEIR VII, ninguno presenta estimaciones de ERR; en uno de ellos se encontró una asociación significativa con tumores de la glándula parótida y un tipo de leucemia, en otro no se encontró asociación con riesgo de leucemia o linfoma No-Hodgkin, pero sí con el mieloma múltiple y por
último uno sobre riesgo de cáncer de tiroides tampoco encontró asociación con la dosis recibida.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
65
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Pese a ello, y asumiendo que cualquier dosis de radiación ionizante por pequeña que
sea puede inducir un cáncer, se ha estimado (27) por ejemplo en Reino Unido que los
diferentes procedimientos radiológicos que se hacen anualmente en el país serían la causa de
700 casos de cáncer (para una incidencia anual de cáncer en este país de 289.000 casos según
Cáncer Research UK ).
•
Cáncer en adultos expuestos a Yodo 131
La glándula tiroides concentra el yodo y también el yodo radioactivo (I131) que se usa
para estudiar su funcionamiento. Este yodo es un emisor Beta y Gamma. Se han llevado a cabo
muchos estudios (sin describir ERR por dosis) sobre poblaciones que han recibido este isótopo
para diagnóstico de distintas enfermedades del tiroides. En un estudio (86) donde la dosis
media a distintos órganos era de menos de 10 mGy, no se vio un aumento de riesgo de cáncer
en general, aunque sí de leucemias, linfomas y tumores del sistema nervioso central entre los 5
y 9 años después de recibir el yodo, pero no en años posteriores.
En otro estudio (87) donde la dosis acumulada en médula ósea fue de 14 mGy, se vio
un aumento de leucemias (SIR 1,09 IC95%: 0,94; 1,25).
Por último otro estudio (88) con dosis al tiroides de 1,1 Gy identificó un aumento de
incidencia de cáncer de tiroides (67 casos y SIR de 1,35 IC95%: 1,05; 1,71) aunque sin relación
con la dosis y sólo en aquéllos que habían recibido el Yodo para descartar la presencia de un
tumor de tiroides.
En el caso de pacientes que reciben éste isótopo como tratamiento de enfermedad
tiroidea, los estudios son muy numerosos, las dosis en tiroides pueden llegar a ser muy altas
(60-100Gy) y los resultados no proporcionan mucha información cuantitativa; de 7 estudios
revisados en el informe BEIR VII, dos muestran un aumento de cáncer de tiroides, y en algún
otro, pequeños aumentos de cáncer en otros órganos.
•
Cáncer en adultos por radioterapia para enfermedades benignas
La radioterapia (Rayos X y gamma) se ha utilizado para enfermedad benigna de la
mama, enfermedades ginecológicas diversas, enfermedades de la columna (espondilitis
anquilosante) y úlcera digestiva.
Para la enfermedad inflamatoria benigna de la mama (mastitis postparto) se han
estudiado dos cohortes; la primera (89) en EE.UU., de 600 mujeres que recibieron dosis
promedio en mama de 3,8 Gy vio un aumento del riesgo de cáncer de mama con un ERR/Gy
0,4 (IC90%: 0,2; 0,7). Igualmente una cohorte sueca (90) de 1200 mujeres con dosis promedio
66
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 16. Resumen de estudios de riesgo de cáncer en adultos expuestos
a radioterapia, especialmente a Rayos X (SIR: Tasa de incidencia estandarizada)
Motivo de la
irradiación
Seguimiento de
tratamiento de
tuberculosis
Tipo de
cáncer (nº de
casos)
Dosis media
(y rango)
en zona
relevante
en Gy
ERR/Gy
Intervalo de
confianza
95%
Pulmón (1178)
Mama (147)
1,02
0,79
0,00
0,61
-0,06; 0,07
0,30; 1,01
Leucemia (195)
Tiroides (67)
0,014
1,1
SIR 1,09
SIR 1,35
0,94; 1,25
1,05; 1,71
Estomago (11)
Páncreas (14)
Pulmón (21)
8,9
8,2
1,1
0,20
0,34
0,43
0,0; 0,73
0,09; 0,89
0,12; 1,35
Mama (51)
Mama (47)
3,8
5,8
0,4
1,63
0,2; 0,7
0,77; 2,89
Leucemia
2,3
0,05
-0,06; 0,33
Cáncer (741)
Leucemia (35)
Leucemia (115)
Mama (84)
2,6
4,44
0,39
0,59
0,18
12,4
SIR 1,40
0,08
0,10; 0,27
2,3; 52,1
1.0; 1,92
-0,3; 0,65
Rayos X
Estudio de tiroides
Iodo 131
Ulcera
Rayos X
Mastitis
Rayos X
Enf. ginecológica
benigna
Rayos X
Espondilitis
anquilopoyetica
Rayos X
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67
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
de 5,8 Gy, encontró un riesgo aumentado con ERR/Gy 1,63 (IC95%: 0,77; 2,89) entre los que
habían recibido menos de 3 Gy, y un ERR/Gy de 1,31 (IC95%: 0,79; 2,04) entre los 75
expuestos que habían recibido menos de 5 Gy. En esta cohorte no se vio un aumento de
riesgo de leucemias ni otros cánceres, excepto para el de estómago (dosis promedio en
estómago 0,66 Gy).
Para la tratados con radiación por úlcera péptica, se ha estudiado una cohorte (91) de
1831 pacientes irradiados entre 1937 y 1965. Se vio un aumento significativo para cáncer de
estómago, páncreas y pulmón con dosis promedio de 15, 13 y 1,7 Gy respectivamente en estos
órganos. Un análisis posterior (92) confirmó estos resultados y estimó un ERR/Gy de 0,20
(IC95%: 0; 0,73) de cáncer de estómago para los que habían recibido 10 Gy o menos en
estómago. Para el cáncer de páncreas era de 0,34 (IC95%: 0,09; 0,89) para dosis de 8,2 Gy y
para el de pulmón 0,43 (IC95%: 0,12; 1,35) para dosis medias en pulmón de 1,1 Gy.
Para enfermedades ginecológicas benignas se utilizaban implantes de Ra226 o Rayos X. En
un estudio en el que se habían utilizado implantes intrauterinos de Ra226 (93) se vio un aumento
significativo de diversos cánceres, incluyendo el de útero, colon y leucemias. En el caso de las
leucemias la dosis media en médula ósea fue de 0,53 Gy y el ERR/Gy 0,19 (IC95%: 0,08; 0,32).
Otro estudio que analiza mujeres con implantes de Radio y otras tratadas con rayos X
exclusivamente (94) mostró igualmente un riesgo de leucemia estadísticamente significativo, que
era menor si se había tratado a la mujer con rayos X en vez de Radio, aunque la dosis media
fuera mayor (2,3 Gy) con rayos X que con radio (0,6 Gy).
En una cohorte (95) de 15577 pacientes con espondilitis anquilopoyética tratados entre
1935 y 1957 y que recibieron una dosis media corporal total de 2,6 Gy, se encontró un
incremento significativo de leucemia, mieloma múltiple, cáncer de esófago, colon páncreas,
pulmón huesos, próstata, vejiga y riñón, con un ERR/Gy de cáncer, exceptuando la leucemia, de
0,18 Gy (IC95%: 0,10; 0,27).
Para la leucemia (96), con dosis en médula ósea de 4,44 Gy, el ERR/Gy fue de 12,4
(IC95%: 2,3; 52,1).
Un estudio sueco (97) con dosis menores en médula ósea (promedio de 0,39 Gy),
también vio un ligero aumento en la incidencia y en la mortalidad por leucemia.
Todos estos estudios se presentan de forma resumida en la Tabla 16.
En conclusión, la exposición prenatal a Rayos X parece aumentar el riesgo de cáncer
(leucemias y tumores sólidos) a partir de una exposición de 10 mGy. Para la exposición en la
infancia, los resultados son contradictorios, aunque el estudio más reciente sobre Rayos X
diagnósticos, no se ha visto una mayor incidencia de cáncer.
Otras exposiciones a dosis más altas de radiación por motivos terapéuticos (tiña,
hemangiomas, enfermedad ginecológica benigna, etc.), tanto en la infancia como en adultos, se
68
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
han asociado a una mayor incidencia de diversos tipos de cáncer. La mayoría de los
procedimientos utilizados en esos estudios no se utilizan en la actualidad.
5.1.3. Datos de los supervivientes de las bombas atómicas de Hiroshima
y Nagasaki
Las explosiones de Hiroshima y Nagasaki ocasionaron entre 150.000 y 200.000 muertes
de forma instantánea o en los pocos días siguientes a las mismas.
Tras las explosiones nucleares se reconoció que no se sabía lo suficiente como para
predecir qué iba a pasar con los supervivientes que habían estado expuestos a la radiación. En
1946 se constituyó la ABCC (Atomic Bomb Casualty Commission) para estudiar los efectos
genéticos y somáticos de la radiación.
Los aspectos genéticos se estudiaron en principio desde el punto de vista
epidemiológico y se encaminaron a investigar la prevalencia de malformaciones congénitas,
abortos, muertes neonatales, peso al nacer y medidas antropométricas, así como a investigar
una posible desviación en las tasas de nacimiento de varones y mujeres.
La investigación sobre efectos somáticos se desarrolló poco a poco, seleccionando en un
principio un grupo reducido de supervivientes y realizando en ellos exámenes clínicos
periódicos. Los supervivientes se clasificaron según la distancia al centro de la explosión y la
presencia o ausencia de síntomas de irradiación aguda.
Pronto se vieron evidencias de un riesgo aumentado de leucemia (98) y cataratas (99)
en los supervivientes, y de retraso mental en los niños nacidos a mujeres embarazadas que
habían estado más cerca del centro de la explosión (100).
Dos años después de la publicación de estos artículos científicos tuvo lugar la explosión
de una bomba de hidrógeno que tenía 1000 veces la potencia de las de Japón sobre el Pacífico
con la consecuente distribución global atmosférica de desechos radioactivos. Como consecuencia
de la guerra fría, otras potencias llevaron a cabo pruebas similares. La consecuencia inmediata
fue una gran preocupación sobre los efectos de las dosis bajas de radiación y la conclusión de
que no se sabía lo suficiente sobre las mismas. Se iniciaron entonces estudios epidemiológicos
alguno de los cuales todavía continúa: El LSS (Life Span Study) sobre una cohorte de unas
120.000 personas de Hiroshima y Nagasaki (aunque los datos publicados se refieren sobre todo a
87.000 personas que estaban en la ciudad cuando el bombardeo y para los cuales se puede
estimar una dosis) que es el estudio que ha proporcionado las mejores estimaciones sobre los
efectos de la radiación, un estudio de mortalidad sobre 2800 personas expuestas durante la
gestación, y un registro de todos los tipos de cáncer acaecidos.
Como se ha comentado, en un principio la preocupación fueron los efectos genéticos y
somáticos y no fue hasta 1957-58 cuando se establecieron los primeros registros de cáncer en
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69
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Hiroshima y Nagasaki. En la actualidad casi la mitad de aquéllos supervivientes siguen vivos,
incluyendo el 90% de los que tenían menos de 10 años cuando se produjeron las explosiones;
por ello todavía habrá que esperar por lo menos diez años para tener respuestas sobre los
riesgos de cáncer en una población tan joven.
Riesgo de cáncer por irradiación prenatal
La mortalidad e incidencia de cáncer en las personas expuestas durante la gestación (in
utero) se ha analizado desde 1970; si bien al principio no se vio un aumento de riesgo
(principalmente debido a los pocos casos descritos) conforme la cohorte ha ido envejeciendo y
se han acumulado casos de cáncer la evidencia de una relación con la dosis ha ido
aumentando.
Un estudio (101) sobre 807 niños irradiados (que habían recibido por lo menos 10
mSv) durante la gestación en Hiroshima y Nagasaki, mostró que se produjeron 10 casos de
cáncer, incluyendo 2 leucemias. Para el conjunto de cánceres se calculó un ERR de 2,4 por Sv
(IC95%: 0,3; 6,7), similar al riesgo de los niños irradiados postnatalmente y antes de los 5
años. Al haber solo dos casos de leucemia no se pudo calcular de forma fiable un exceso de
riesgo.
El seguimiento de esta cohorte, específicamente para tumores sólidos, se ha publicado
muy recientemente (102), abarcando 2452 personas de 12 a 55 años de edad en el período
1958-1999. El 52% de los expuestos recibieron dosis entre algo más de 0 y 500 mSv. Se
analizaron 94 casos de cáncer en esta cohorte y 649 casos en la cohorte de más de 15.000 niños
que se estudió como comparación: niños menores de 6 años cuando estallaron las bombas. En
general los tipos de cáncer diagnosticados eran del mismo tipo que los que se dan en la
población japonesa no expuesta (aparato digestivo, estómago sobre todo). El ERR para los
expuestos in utero era de 1,3 por Sv (IC95%: 0,2; 2,8). Con este modelo 9 de los 94 casos de
cáncer se asociarían a la radiación. Para el grupo de los niños menores de 6 años en el
momento del bombardeo el ERR era de 2,0 IC95%: 1,4; 2,8), asociándose a la radiación 87 de
los 649 casos de cáncer.
En el análisis por nivel de dosis, no parece haber un riesgo de tumor sólido
estadísticamente significativo en los que recibieron dosis menores de 200 mSv ni durante la
gestación ni en la infancia. Por encima de esta dosis, el riesgo es significativo sobre todo para
los expuestos en la infancia.
Por tanto este estudio sigue mostrando una relación entre dosis y riesgo de cáncer tanto
para los expuestos antes de nacer como para los expuestos en la infancia. El autor de este
estudio sugiere, también en base a sus datos, que el riesgo de cáncer en los expuestos in utero
puede ser menor que el de los expuestos en la infancia.
70
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Riesgo de cáncer por irradiación externa tras el nacimiento
En 1975 se creó la Radiation Effects Research Foundation (RERF) para sustituir y
continuar los trabajos de la Atomic Bomb Casualty Commission. Se pudo reconstruir entonces la
dosimetría individual de 86.572 habitantes de Hiroshima y Nagasaki.
Los datos obtenidos en el LSS son relevantes también para bajas dosis de radiación, ya
que el 65% de los afectados estuvo expuestos a dosis menores de 100 mSv, y un 35% recibió
dosis entre 5 y 200 mGy (103). Dosis de algún mSv e incluso decenas de mSv pueden darse en
ciertos procedimientos radiológicos (scanner abdominal) y terapéuticos por lo que los
resultados del LSS en este rango de dosis son especialmente útiles.
Fig. 15. Gráfico del exceso de tumores sólidos y leucemias según distancia
al centro de la explosión
(Adaptada de Brooks AL. WSU Radiation Safety Seminar. www.tricity.wsu.edu/
faculty/brooks/WSU Radiation Safety Seminar.ppt)
Supervivientes de las bombas atómicas
3 Km
AREA CONTROL
2. Km
Exceso
Tumores
Tumores Solidos
Exceso leucemias
1 Km
64
113
113
28.2
116
116
27.7
99
18.9
41
10.4
44
4.7
2
479 Total
Total
4.0
Exceso Total
Total de Cáncer
0.1
572
Preston et al.
2004
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93 Total
Total
71
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 17. Datos de mortalidad. Tumores sólidos y leucemias según dosis
en el LSS. 11 Congreso de IRPA, Madrid Mayo 23-28, 2004
Leucemias
Dosis
(Sv)
Nº
<0,005
37521
91
0,005-0,1
30036
0,1-0,2
Cáncer sólido
%
Atribuido
Nº
0,1
0
38507
4270
2
0
65
3,8
6
29960
3387
44
1
6229
16
4,1
26
5949
732
41
6
0,2-0,5
6485
26
10,8
42
6380
815
99
12
0,5-1
3741
29
17,4
60
3426
483
116
24
1-2
2064
33
26,1
79
1764
326
113
35
>2
879
33
31,7
96
625
114
64
56
Total
86611
293
94,2
32
86611
10127
479
5
Dosis
bajas
5 – 200
mSv
74 %
40 %
8%
75 %
70 %
18 %
Casos Exceso
Casos Exceso
%
Atribuido
Tabla 18. Dosis y ERR de tumores sólidos en supervivientes
de las bombas atómicas
(Datos presentados por DL: Preston en el 11 Congreso de IRPA, Madrid Mayo 23-28, 2004)
72
Intervalo de Dosis (Sv)
ERR/Sv
IC 90%
0-0,05
0,5
-0,1; 1,7
0-0,1
0.69
0; 0,49
0-0,15
0,68
0,36; 0,49
0-0,2
0.53
0,16; 0,95
0-4
0,42
0,36; 0,49
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
La incidencia de leucemia empieza a aumentar 2 años después de la exposición, llega a
un máximo a los 7-10 años, para bajar después hasta llegar casi a cero 30 años después de la
exposición.
Los tumores sólidos tienen latencias de unos 10 años y luego aumentan siguiendo más o
menos la incidencia natural de estos tumores según la edad. Existen riesgos significativamente
aumentados para la mayoría de los cánceres: esófago, cavidad oral, estómago, colon, hígado,
pulmón, mama, ovario, vejiga, sistema nervioso, cáncer de tiroides y de piel (no melanomas).
No parece haber, de momento un exceso de riesgo significativo para cáncer de páncreas,
próstata, riñón, recto, vesícula biliar y útero, aunque para éste último parece existir un riesgo
aumentado si la exposición ocurrió en la infancia.
Según datos presentados en el 11 Congreso de IRPA, (Madrid Mayo 2004) para
mortalidad, se han contabilizado 10127 muertes por tumores sólidos, 479 de las cuales se
pueden atribuir a la radiación. En este mismo período, de las 293 muertes por leucemia, 94 se
pueden atribuir a la radiación (Fig. 15 y Tabla 17). A las dosis bajas de radiación (5-200 mSv) se
pueden atribuir el 18% de las muertes por tumores sólidos y el 8% de las leucemias.
En lo que se refiere a incidencia, para tumores sólidos (17448 casos) el estudio de
Preston de 2007 (103) atribuye un 11% de todos ellos a la radiación.
El riesgo varía con la edad a la que resultó irradiada una persona. Así, se puede estimar
que, el riesgo de cáncer a lo largo de la vida, para una persona de esta cohorte que recibiera 1
Sv sería del 18-22% si recibió la dosis a los 10 años, 9% si sucedió a los 30 años, y del 3% a los
50 años (104).
La conclusión de los diferentes estudios sobre esta cohorte apunta a que el riesgo de muerte
por cáncer a lo largo de la vida es del 10% por Sv, siendo el 10% de ellas debidas a leucemias (105).
El exceso de riesgo para tumores sólidos es significativo en el intervalo de 0 a 150 mSv
y por debajo de los 100 mSv no es significativo como se aprecia en la tabla 18.
Conclusión
Los resultados de los estudios sobre estas poblaciones son compatibles con una relación
lineal entre exposición a radiación a partir de 150 mSv (y hasta 4 Sv) y un exceso de tumores.
Entre 5 y 150 mSv existe una incertidumbre aunque, según datos recientes (Preston 2007) el
exceso de riesgo sí es significativo y lineal.
Para el caso de las leucemias esta relación no está tan clara, y a bajas dosis parece
existir más que una relación lineal, una relación lineal cuadrática, en la que los riesgos a bajas
dosis son menores de los esperados. Esta relación lineal cuadrática se ha visto sobre todo al
incorporar al análisis, algunos errores en la estimación de las dosis recibidas (106).
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73
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.1.4. Estudios epidemiológicos tras accidentes nucleares
De forma accidental han existido personas que han estado expuestas a diferentes tipos
de radiación (diferente de la de las bombas atómicas) por ejemplo en el accidente de
Chernobyl, en Three Mile Island, o en el incendio de un reactor en Sellafield.
•
Chernobyl
El accidente de Chernobyl, el más grave en la historia de la industria nuclear, tuvo como
consecuencia inmediata la muerte de 30 empleados de la central y bomberos en las primeras
semanas y la evacuación de más de 100.000 personas de las zonas colindantes.
Los radionucleidos emitidos por el fuego del reactor fueron principalmente I-131, Cs134, Cs-137. El I-131 tiene una vida media de sólo 8 días pero puede pasar de forma
relativamente fácil a las personas a través de la leche y verduras. El Iodo se localiza en el
tiroides preferentemente. Esto es especialmente grave para los niños ya que estos alimentos son
los que más consumen; además los niños tienen un tiroides relativamente grande con un
metabolismo alto, por lo que las dosis de radiación en ellos son mayores que en los adultos.
Los isótopos del Cs tienen vidas medias relativamente más largas (de 2 a 30 años) y provocan
exposición más a largo plazo, también por ingestión, pero también por exposición externa
como consecuencia de haberse depositado en el suelo.
Las dosis medias recibidas por los 240.000 trabajadores involucrados en la reparación y
otras tareas en la central fue de unos 100 mSv. Para las 116.000 personas evacuadas, fue de
unos 30 mSv, y para los que se quedaron en las zonas contaminadas, 10 mSv durante el período
1986-2005. En la actualidad todavía viven en zonas contaminadas (con Cs-137, unos 37kBq/m2 )
unos cinco millones de personas (107).
La dosis media en países europeos fue como máximo de 1 mSv en el primer año
después del accidente, bajando progresivamente después. La dosis durante la vida de una
persona en estos otros países se ha estimado que no ha sido muy diferente a la dosis de fondo
natural (en 20 años una persona en Europa recibe 20 mSv de media como radiación natural).
De los 600 trabajadores que estaban en la central cuando ocurrió el accidente, 134
recibieron dosis de entre 0,7-13,4 Gy y tuvieron consecuentemente síntomas de irradiación
aguda. De ellos, 28 murieron en los tres primeros meses y otros 2 poco después. Además
durante 1986 y 1987 más de 200.000 trabajadores recibieron dosis de entre 10 y 500 mGy. Estos
trabajadores, deberán ser seguidos de la misma forma que lo han sido los supervivientes de
Hiroshima y Nagasaki.
Los estudios sobre cáncer en esta población se han revisado recientemente por Moysich
(108). El hallazgo más importante de estos estudios de cáncer ha sido a gran incidencia de
74
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
cáncer de tiroides (hasta cien veces superior a lo normal) en niños de las áreas más
contaminadas.
El tiroides es el órgano que ha recibido mayores dosis, sobre todo por la ingestión de
leche contaminada con I131. La dosis media en el tiroides variaba en las distintas poblaciones
expuestas entre 2 mGy (en la Federación Rusa) y 1 Gy de algunos pueblos de Bielorusia. En
alguna ciudad, como Priyat, la mayor ciudad cerca de Chernobyl se repartieron pastillas de
yodo para impedir la acumulación del yodo radioactivo, y la dosis media en esa ciudad fue de
170 mGy.
El número de casos de cáncer de tiroides diagnosticados en Bielorusia, Ucrania y las áreas
más contaminadas de Rusia entre 1986 y 2002 en menores de 17 años es de unos 5000 (107).
Diversos estudios epidemiológicos (107) muestran un ERR por Gy que oscila entre 4,5 y
18,9, siempre estadísticamente significativo.
Los primeros estudios en adultos, incluyendo los llamados “liquidadores” (que
recibieron dosis de 200-250 mGy) no parecía haber un aumento 9 años después del accidente
(109). Sin embargo los nuevos estudios sobre más de 100.000 “liquidadores” han detectado 87
casos de cáncer de tiroides entre 1986 y 2003. La tasa estandarizada de riesgo es tres veces
superior (SIR 3,47 IC95%: 2,8; 4,2) entre estos trabajadores (110, 111), y seis veces superior
entre los que intervinieron de forma inmediata tras el accidente, entre Abril y Julio de 1986.
Fig. 16. Evolución de la incidencia de cáncer de tiroides (107)
Incidencia anual de cáncer de Tiroides en Bielorusia
12
10
8
Niños (0-14
años)
Adolescentes
(15-18 años)
Adultos
(19-34 años)
6
4
2
0
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75
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Para otros cánceres como la leucemia infantil no se ha demostrado todavía un aumento
en la incidencia en las áreas más expuestas. Un estudio pan-europeo, el ECLIS (European
Childhood leukemia-lymphoma Incidence Study) especialmente diseñado para analizar el
impacto del accidente de Chernobyl, mostró un ligero aumento en la incidencia pero sin
relación alguna con las variaciones geográficas de dosis (que por lo general eran de alrededor
de 1 mSv) (112). En Grecia un estudio (113) refirió una incidencia aumentada, pero otros en
zonas más expuestas de Bielorrusia no han visto tal efecto (114). Estos estudios sin embargo no
son lo suficientemente precisos como para detectar un pequeño aumento en la incidencia de
leucemia infantil.
El último estudio publicado (115) analiza la incidencia de leucemia en las áreas de
Bielorrusia, Rusia y Ucrania, en niños que tenían menos de 6 años cuando se produjo el
accidente. La dosis media de las personas incluidas en el estudio fue menor de 15 mGy, y
tampoco se vio una relación entre leucemias infantiles y la dosis de radiación recibida, excepto
en la población de Ucrania; los autores del estudio comentan que es posible que este resultado
esté motivado por una diferente forma de seleccionar los controles en Ucrania y que ello haya
llevado a una sobresestimación del riesgo.
Tan sólo un estudio caso-control parece encontrar una relación con leucemia en varones
cuyas dosis eran superiores a 10 mSv (116); sin embargo los casos incluidos en este estudio
forman parte del estudio anterior que no ha visto una clara relación entre las dosis y la
mortalidad por leucemia..
En resumen, de momento no existe evidencia clara de que las tasas de leucemia infantil en
Europa hayan aumentado como consecuencia del accidente; los resultados de los estudios, o no
muestran resultados significativos, o no siguen un patrón correlacionado con el nivel de radiación.
Los estudios de leucemia en adultos se han realizado sobre los trabajadores que
limpiaron la central tras el accidente (los “liquidadores”) y sobre personas que vivían en las
áreas más contaminadas. La mayoría de los estudios de “liquidadores” refieren un riesgo
elevado de leucemia (32, 117).
Los primeros estudios compararon el riesgo de leucemia en “liquidadores” de la
Federación Rusa según el nivel de dosis recibida (dosis medias de 100-200 mGy), encontrando
en ocasiones riesgos discrepantes (110, 118). La discrepancia parece deberse a problemas en la
estimación de dosis y en la verificación de los diagnósticos histopatológicos.
El último estudio en esa cohorte (http://bmj.com/cgi/eletters/319/7203/145/a#31231)
encuentra, sobre 42 casos de leucemia (excluyendo 16 casos de linfocítica crónica) un riesgo
aumentado en los que recibieron dosis de 150 a 300 mGy, pero no en los que recibieron dosis
menores.
Otro estudio sobre “liquidadores” en Ucrania (119) analiza 71 casos de leucemia
76
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
(39 linfocítica crónica y 32 de otros tipos); por intervalo de dosis no se encuentra un riesgo
estadísticamente significativo hasta superar los 150 mSv (Tabla 19).
La tendencia a aumentar el riesgo con la dosis recibida sí es significativa se puede
calcular un ERR/Gy de 3,44 (IC95%: 0,47; 9,78) para el conjunto de leucemias.
Tabla 19. Riesgo (OR) de leucemia en general por rango de dosis en “liquidadores”
en Ucrania
Rango de
dosis (mGy)
Dosis media
(mGy)
Casos/controles
OR
0-1,9
0,6
17/157
1
2,0-19,9
8,8
17/143
1,28
0,59; 2,75
20-149,9
62,2
20/131
1,71
0,80; 3,64
150-3220
377,4
17/70
2,50
1,17; 5,33
Ic 95%
El riesgo no es estadísticamente significativo para la leucemia excluyendo la linfocítica
crónica (ERR/Gy 2,73 IC95%: <0; 13,5). Este último valor no es muy diferente del que se
encuentra en el estudio del IARC (ver más adelante); también se ve un riesgo aumentado,
aunque no significativamente, de leucemia linfocítica crónica; las razones de este hallazgo, que
discrepa de otros estudios epidemiológicos, no están claras.
Otra cohorte estudiada es la de “liquidadores” rusos, bielorusos y de los países bálticos,
que habían trabajado en Chernobyl entre 1986-87 (120). Esta cohorte incluye 40 casos de
leucemia, 20 linfomas No-Hodgkin y 10 cánceres linfoides o hematopoyéticos. Casi el 80% de
estos “liquidadores” había recibido dosis menores de 50 mGy y sólo el 14% recibió 100 mGy o
más. Los trabajadores bielorusos recibieron 5,91 mGy de media, los rusos 91,1 y los de los
países bálticos 43,5 mGy.
Al igual que en el estudio anterior, el riesgo de tumores hematopoyéticos considerados
de forma conjunta, es estadísticamente significativo para los trabajadores que recibieron más de
200 mGy (OR 3,71 IC90%: 1,20; 11,5) y no es estadísticamente significativo ni para todos los
tumores linfohematopoyéticos ni para el conjunto de leucemias (ERR/100 mGy 0,48 IC90%: nd;
3,31), sus subtipos, ni para los distintos países considerados de forma individual (tabla 20).
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 20. ERR por 100 mGy en “liquidadores de Bielorusia, Rusia,
y países bálticos
(nd: no definido, LLC Leucemia linfocítica crónica)
Todos los tumores
hematopoyéticos
En conjunto
Países
Casos/controles
ERR/ 100 mGy (ic 90%)
70/287
0,60 (-0,02; 2,35)
44/185
16/63
10/39
0,64 (-0,57; 4,44)
0,25 (nd; 2,83)
1,54 (-0,04; 33,90)
Todas
40/165
0,48 (nd; 3,31)
Excl. LLC
Leucemia aguda
19/83
6/25
0,50 (-0,38; 5,70)
6,27 (-0,11; nd)
Linfoma No Hodgkin
20/80
2,81 (0,09; 24,3)
Bielorusia
Rusia
Países bálticos
Leucemias
Para el linfome No-Hodgkin (20 casos) y las leucemias agudas (6 casos) los riesgos sí
son estadísticamente significativos.
A parte de los “liquidadores”, dos estudios han analizado adultos de las áreas más
expuestas. El primero (121) encuentra un aumento en leucemias y linfomas entre 1980 y 1993
pero sin un incremento en el período tras el accidente. El segundo (122), llega a similares
conclusiones.
En cuanto a otros tipos de cáncer (tumores sólidos) hay poca evidencia de que haya
aumentado el riesgo entre los expuestos aunque debido al período de latencia de los tumores
sólidos, futuros estudios deberán pronunciarse sobre el particular. Un estudio sobre una cohorte
de 55000 “liquidadores” (123) no vio un aumento de cáncer en general y otro sobre residentes
de la zona contaminada de Kaluga en Rusia (122), tampoco ha visto un aumento en la
incidencia de otros cánceres.
Existen estudios sobre cáncer de mama que apuntan a una mayor incidencia. Por ello se
han llevado a cabo estudios más detallados (124) y se ha visto un aumento en zonas de
Bielorrusia y Ucrania, aunque no se sabe si es debido a una mejora en el diagnóstico o en los
registros de cáncer. Debido a su importancia este es un tipo de cáncer que habrá de seguirse
con especial atención.
La Organización Mundial de la Salud (OMS), ha publicado dos análisis (125, 126)
revisando la información completa del accidente y sus consecuencias. En el más actual,
publicado con motivo del 20 aniversario del accidente se concluye:
78
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
•
•
•
•
•
•
Con la excepción del cáncer de tiroides en las regiones más contaminadas, no se ve una
tendencia a aumentar la incidencia o mortalidad por cáncer que pueda atribuirse a la
radiación del accidente de Chernobyl.
Por tanto, en base a los estudios efectuados hasta la fecha, no es posible deducir el impacto
sobre el cáncer debido al accidente. La estimación del impacto debe basarse en modelos de
riesgo desarrollados a partir de otras poblaciones expuestas a radiación ionizante.
Estos modelos predicen que, en Europa hasta el 2006, la radiación puede haber
provocado 1.000 casos de cáncer de tiroides (intervalo de confianza al 95%, 200-4.400
casos) y 4.000 (entre 1.700 y 10.000) de otros cánceres.
Para 2065, en toda Europa, los modelos predicen unos 16.000 casos de cáncer de
tiroides (3.400-72.000) y 25.000 (11.000-59.000) de otros cánceres. Dos terceras partes de
los casos de cáncer de tiroides se darán en Bielorusia, Ucrania y las áreas más
contaminadas de Rusia (tabla 13).
El número de casos de cáncer hasta la fecha representa el 0,01% de todos los cánceres
en Europa desde que sucedió el accidente.
Es por tanto muy poco probable que el impacto del mayor accidente nuclear hasta la
fecha pueda ser detectado en las estadísticas que registran los casos de cáncer.
En cuanto al impacto en la zona y en los trabajadores directamente involucrados,
concluye que el número de muertes achacables al accidente será de 4000; este número incluye
los 50 trabajadores que fallecieron de forma aguda (síndrome de irradiación aguda), 9 niños que
han muerto de cáncer de tiroides y la estimación de que en el futuro morirán 3940 personas por
cáncer y leucemias entre los 200.000 trabajadores que estuvieron durante la emergencia, los
116.000 evacuados y los 270.000 residentes de las áreas más contaminadas.
En lo que se refiere a efectos genéticos, existe disparidad sobre si han aumentado las
mutaciones en las células de personas expuestas o en su descendencia.
En países europeos investigados no se ha visto una incidencia aumentada de
malformaciones congénitas (127) tras el accidente de Chernobyl.
En conclusión, el hallazgo más importante de estos estudios es la gran incidencia de
cáncer de tiroides en niños de las áreas más contaminadas. Para otros tipos de cáncer como la
leucemia infantil, no se ha demostrado todavía un aumento en la incidencia en ésas áreas.
En lo que se refiere a los trabajadores que intervinieron de emergencia, (los más de
100.000 llamados “liquidadores”) han detectado también una tasa de cáncer de tiroides entre 3 y
6 veces superior a la esperada.
La mayoría de los estudios de “liquidadores” refieren un riesgo elevado de leucemia
(solo significativo para las leucemias agudas) y otros tumores hematopoyéticos (como el
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79
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
linfoma No-Hodgkin), aunque no se encuentra un riesgo estadísticamente significativo hasta
superar exposiciones de 150–200 mGy.
Tabla 21. Impacto del accidente de Chernobyl (125)
Resumen de las poblaciones investigadas, dosis medias recibidas, y
previsión del número de muertos por cáncer en diferentes estudios.
Población
“Liquidadores”,
evacuados y
residentes de
zonas
estrictamente
controladas
“Liquidadores”
evacuados,
residentes en
zonas
controladas y
personas que
viven en zonas
“contaminadas”
Europa
•
Muestra
Dosis
Muertos
media
por cáncer
acumulada previstos
(mSv)
% de muertos por
cáncer debido a la
radiación, sobre el
total en esa misma
población
600.000
66
4.000
3,5 %
6.000.000
14
9.000
0,9 %
570.000.000
0,5
16.000
0,01 %
Otros incidentes o accidentes
Las dosis recibidas por personas que vivían en la cercanía de instalaciones nucleares
involucradas en accidentes han sido en general mucho menores que las de Chernobyl.
El accidente de 1979 en Three Mile Island en EE.UU. expuso a la población vecina de la
central a dosis medias de 0,10 mSv o menos (128, 129) de radiación gamma, y el 15% recibió
80
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Ambos
Incidencia
Mortalidad
Mortalidad
Hatch
(129)
(1990)
Talbott
(128)
(2000)
Talbot
(130)
(2003)
INCIDENCIA/
MORTALIDAD
Hatch
(129)
(1990)
ESTUDIO
DOSIMETRÍA
1975-85
1979-92
1979-98
Residentes en
un radio de 5
millas
Residentes en
un radio de 5
millas
Modelo de
dispersión
basado en datos
de la
monitorización
Modelo de
dispersión
basado en datos
de la
monitorización
Modelo de
dispersión
basado en datos
de la
monitorización
Medidas en el
1975-85 exterior tomadas
en 1976
AÑOS
Residentes en
10 millas
0-24 años
residentes en
un radio de 10
millas
POBLACIÓN
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Mortalidad total y
específica
Mortalidad total y
específica
Cáncer total;
cáncer infantil (014, 0-24)
Leucemia (0-14,
0-24) linfoma
Leucemia
ENFERMEDAD
1216
807
5493
104
(0-24)
4
(0-14)
Nº
CASOS
(EDAD)
Tabla 22. Estudios de cáncer tras el accidente de Three Mile Island.
Dosis media de radiación gamma, 0,10 mSv
Impacto no
relevante
Impacto no
relevante
Ninguna
evidencia de
efecto sobre la
incidencia de
cáncer
Aumento de
riesgo
comparando el
cuartil más alto
con el más bajo;
cáncer infantil y
Leucemia
RESULTADOS
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
81
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
dosis superiores a 0,4 mSv. Esta población es posiblemente la cohorte de expuestos a radiación
ionizante mejor controlada y seguida del mundo y para los cuales las dosis recibidas son más
precisas.
Dos estudios realizados sobre la población (128, 129) no mostraron evidencias de un
aumento de cáncer en las cercanías de la central. El último publicado (130), tiene especial
interés por su rigor metodológico que se basa en un largo periodo de seguimiento, 1979-1998,
el tamaño de la cohorte seguida, 32.135 personas, junto con la existencia de un registro
personal del estado vital y una estimación de la exposición en el punto de residencia en el
momento del accidente. Son datos más completos y detallados que los de la mayoría de los
estudios de este tipo. Se calcularon razones de mortalidad estandarizadas (RME) para verificar la
experiencia de mortalidad de la cohorte comparada con la población local del entorno. La
mortalidad total de cáncer en esta cohorte fue similar a la de la población local, RME = 103.7
hombres; 99.8 mujeres. El riesgo relativo mostró que no había una relación significativa
predictiva entre la máxima radiación gamma o la probable exposición a la radiación gamma en
relación con los tumores malignos de bronquio, tráquea y pulmones; tampoco con la
mortalidad por enfermedad cardiaca, después de haber ajustado por distintos factores de
confusión. El riesgo relativo estimado, en relación con el incremento de exposición gamma
(menor o igual a 8, 8-19, 20-34, mayor o igual de 35 mRems) de tumores linfáticos o del tejido
hematopoyético, muestra una tendencia a la elevación: RR = 1, 1.16, 2.54, 2.45, respectivamente
para hombres y son sugestivos de una potencial relación dosis respuesta, aunque el test de
tendencias no fue significativo. También se observó una tendencia creciente de riesgos relativos
y de razón de mortalidad estandarizada para los niveles de máxima exposición gamma en
relación con el cáncer de mama en mujeres RR = 1, 1.08, 1,13, 1.31; razón de mortalidad
estandarizada = 104.2, 113.2, 117.9. Aunque la monitorización dentro de la cohorte no aporta
datos consistentes de que la radioactividad liberada en el accidente nuclear haya tenido impacto
significativo en la mortalidad total de estos residentes, persisten algunas elevaciones y no se
puede excluir definitivamente cierta relación dosis respuesta por lo que el seguimiento debe
continuarse.
En 1957 hubo un accidente con incendio en el reactor de Sellafield; los trabajadores
expuestos recibieron dosis menores de 0,015 Sv (15 mSv). Los estudios realizados sobre ellos
(131) no han mostrado tampoco un aumento en la incidencia de cáncer, aunque la potencia
estadística de ese estudio era muy pequeña al contar tan sólo con 470 trabajadores.
Entre 1944 y 1957 la instalación nuclear de Hanford en EE.UU. liberó a la atmósfera
grandes cantidades de iodo radioactivo. Se ha realizado un estudio sobre 3441 personas nacidas
entre los años 1940 y 46 en las zonas colindantes. Las dosis recibidas por las personas se
calcularon usando información por ejemplo de las cantidades de leche consumida. La dosis
media al tiroides era algo menor de 200 mSv aunque algunos valores estaban por encima de los
82
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
2 Sv. No se encontró asociación alguna entre cáncer o tumores benignos de tiroides y las dosis
de radiación, ni entre hipotiroidismo o tiroiditis autoinmune y dosis de radiación (132).
En la antigua Unión Soviética la producción de Plutonio comenzó en 1949 en Mayak al
sur de los Urales. Durante los primeros años grandes cantidades de materiales radioactivos
fueron eliminadas en el río Techa; la gente que vivía cerca del río recibió dosis (promedio para
todo el cuerpo) tanto externas como internas (por estroncio, cesio y plutonio) que llegaron en
algunos casos hasta 1 Sv. Además algunas de estas personas también estuvieron expuestas a la
explosión de un contenedor de residuos radioactivos que ocurrió en 1957 (conocido como el
accidente de Kyshtym) que contaminó parte de la zona este y sur de los Urales. Desde 1960 se
ha seguido a unas 29.800 personas residentes en la zona del río Techa durante los años 1949-52
cuando la contaminación fue máxima. Este estudio, que podría ser importante por las diferentes
edades de las personas expuestas, las dosis y por la forma en que se han recibido (no de forma
instantánea como en Japón, sino a lo largo de años) ha encontrado problemas a la hora de
seguimiento de las personas de interés: para el 30% de la cohorte no se sabía si vivían o no, y
en el 30% de los que habían muerto la causa de muerte es desconocida.
La población recibió dosis tanto externas de los sedimentos de los ríos, como internas
por incorporación de radionucleidos (Sr 90 y Cs 137) del agua del río y por consumo de
productos de la zona contaminada. La dosis media acumulada en médula ósea en el momento
del diagnóstico era de unos 500 mGy (133). Para tumores sólidos (134) se calcula una dosis en
estómago de unos 40 mGy; el 55% de la dosis se estima que se debe a contaminación interna..
Hasta el momento no se han referido alteraciones en la fertilidad, tasa de natalidad de la
población o muertes neonatales (1).
Los primeros estudios (135, 136) indicaban, al igual que en Japón, un aumento en la
incidencia de leucemias (61 casos) y tumores sólidos (1842 casos) con un ERR que en el caso
Tabla 23. Resumen de la cohorte del Río Techa. (LLC, leucemia linfocítica crónica)
Cáncer
Dosis
LEUCEMIAS
Dosis media
acumulada, 500
mGy en médula
ósea
TUMORES
SÓLIDOS
40 mGy en
estómago
Casos
ERR/ 100 mGy
(ic 90%)
Excl LLC, 60
0,46 (0,17; 1,23)
Todas, 83
0,35 (0,15; 0,81)
1836
0,1 (0,03; 0,19)
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83
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
de los tumores sólidos era de 0,092 por 100 mGy, (IC al 95%: 0,02; 0,17), parecido al
encontrado en la cohorte de Semipalatinsk y en el estudio IARC sobre trabajadores de
instalaciones nucleares (ver más adelante).
Los autores estiman que un 3% de todas las muertes por cánceres sólidos se asocian a la
radiación. Para las leucemias (excluyendo la linfocítica crónica) el ERR por 100 mGy fue
inicialmente de 0,65 (IC95%: 0,18; 2,4) (134), estimando que un 63% de las muertes por
leucemia son debidas a la radiación.
Nuevos estudios de seguimiento de esta cohorte (133, 134) han afinado estos resultados
con un mayor período de seguimiento y encuentran un ERR/100 mGy para la leucemia,
excluyendo la linfocítica crónica, de 0,46 (IC90%: 0,17; 1,23) y para tumores sólidos de 0,1
(IC90%: 0,03; 0,19) confirmado los resultados iniciales.
Existe también un proyecto de estudio sobre los hijos de las personas contaminadas.
Este estudio abarca más de 10400 niños de los cuales casi 4000 nacieron entre 1950-1956
cuando la contaminación fue máxima. De momento sólo se han identificado 25 muertes por
cáncer y no hay resultados definitivos (137).
En 1982, en Taiwan (138) una cierta cantidad de Co60 se recicló en una acería de
Taiwan y se incorporó a barras de metal que con posterioridad se usaron en la construcción de
unos 200 edificios, incluyendo escuelas. Para cuando se identificaron los edificios, en 1992, unas
10.000 personas habían estado recibiendo tasas de dosis de entre 0,5 a 270 mGy/hora.
Esta cohorte aunque pequeña comparada con otras analizadas en este documento,
proporciona información interesante sobre dosis y tasas de dosis muy bajas.
Estudios sobre esta población han mostrado alteraciones genéticas en células sanguíneas
(linfocitos), una mayor incidencia de cataratas, y un mayor riesgo de anomalías del tiroides.
En cuanto al riesgo de cáncer, se ha seguido a una cohorte de más de 7000 personas
desde 1983 hasta 2005 (138). Para más de 6000 personas se disponía de una estimación de dosis
recibida. Esta cohorte recibió una dosis extra acumulada, por el hecho de vivir en estos
edificios, de 48 mGy (con un rango de <1 a 2363 mGy y una mediana de 6,3 mGy). Se
registraron 128 cánceres, 117 entre aquéllos para los que se disponía de dosis estimadas; estos
117 casos forman la cohorte analizada.
No se encontró una asociación estadísticamente significativa entre dosis recibida y
cáncer en general, ni para el cáncer excluyendo las leucemias. Para los tumores sólidos el ERR
por 100 mGy era de 0,04 (IC90%: -0,03; 0,08) no estadísticamente significativo. Sin embargo, sí
se observa una relación significativa para la leucemia (basada en 6 leucemias), con un riesgo
por 100 mGy de 1,19 (IC90%: 1,01; 1,31), y una relación casi significativa (R por 100 mGy 1,12
IC90%: 0,99; 1,21) para el cáncer de mama (basada en 17 casos).
Los resultados (tabla 24) presentan, para los cánceres sólidos y para las leucemias, un
exceso de riesgo relativo menor, pero compatible con los resultados de los supervivientes de las
84
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 24. Riesgo de tumor sólido y leucemia en la cohorte de Taiwan
Cáncer
Casos
R/ 100 mSv
IC 90%
Todos los cánceres
117
1,04
0,97; 1,08
Cánceres sólidos
106
1,03
0,96; 1,09
Cáncer, excluyendo
Leucemia
111
1.02
0,95; 1,08
Cáncer de mama
17
1,12
0,99; 1,21
Pulmón
12
1,09
0,96; 1,19
Tiroides
8
0,81
0,21; 1,15
Hígado
8
1,03
0,76; 1,19
Estómago
8
1,10
0,88; 1,25
Recto
6
0,48
0,02; 1,10
Leucemia, excl. Linfoide
crónica
6
1,19
1,01; 1,31
bombas atómicas, y otras cohortes como la del IARC (ver más adelante), y la del río Techa tras
los vertidos de la central productora de plutonio de Mayak.
En conclusión, de estos incidentes o accidentes sólo en los casos del Río Techa y
Taiwan se han registrado aumentos en la incidencia de cáncer. La cohorte del Río Techa recibe
diferentes tipos de radiación por diferentes vías (externas e ingestión). La de Taiwan encuentra
a dosis muy bajas, un aumento en el riesgo de leucemias, aunque basándose en pocos casos. El
seguimiento de estas cohortes será de gran utilidad en el futuro para afinar más los riesgos
relacionados con las bajas dosis de radiación.
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85
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.1.5. Estudios sobre personas expuestas en pruebas nucleares
Varios estudios (revisados en 139) han analizado el riesgo de cáncer en personas
expuestas a radiación como consecuencia de pruebas nucleares atmosféricas. A diferencia de
los supervivientes de las bombas atómicas, estas personas se encontraban a muchos kilómetros
del sitio de la explosión por lo que su exposición se debió a incorporación de radionucleidos
(como Iodo) y a radiación gamma en algunas ocasiones.
Se ha calculado (32) que la dosis mundial anual promedio tuvo un máximo de 150
microSv en 1963 y desde entonces ha ido disminuyendo hasta 5 microSv en el año 2000. Las
dosis promedio anuales son un 10% mayores en el hemisferio Norte donde se llevaron a cabo la
mayoría de las pruebas nucleares. Estas dosis han sido sólo un 7% superiores a las dosis de
fondo naturales.
Por la exposición a Iodo radioactivo se ha prestado especial atención al cáncer de
tiroides. Entre los habitantes de las Islas Marshall en el Pacífico expuestos a varios Sv como
consecuencia de una prueba nuclear en el año 1954 se ha visto un aumento en la prevalencia
del cáncer de tiroides, aunque el número de casos es muy pequeño como para ser enteramente
fiable (139).
En una cohorte de expuestos como consecuencia de las pruebas nucleares en el estado
americano de Nevada en los años 50, también se ha visto una mayor incidencia de cáncer de
tiroides, aunque al igual que en el estudio anteriormente mencionado el número de casos era
muy pequeño. Un estudio caso-control sobre leucemia en un estado vecino a Nevada encontró
una asociación entre dosis (principalmente de radiación gamma) de 300 mSv y mortalidad por
leucemia entre los expuestos en la infancia y adolescencia. En una cohorte de 200.000 militares
americanos que participaron en el programa de pruebas nucleares la mortalidad por cáncer fue
similar a la del grupo control excepto para la leucemia que estaba aumentada entre los que
participaron en las mencionadas pruebas de Nevada (estudios revisados por Muirhead y cols.
(139).
Hace relativamente poco, un informe elaborado por el Instituto Nacional del Cáncer, el
Centro para el Control de Enfermedades y el Departamento de Salud americanos
(http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=10621), ha investigado los efectos sobre la
población de las distintas pruebas nucleares americanas. Según el informe, todas las personas
que han vivido en EE.UU. desde el año 1951 han estado expuestas a radiación como
consecuencia de estas pruebas; en mayor parte los habitantes de zonas próximas a Nevada,
pero también los de Nueva York y, como consecuencia de las pruebas realizadas en el Pacífico,
las zonas de California y otros estados occidentales. Este informe estima que el riesgo de cáncer
por esta contaminación se eleva en un 0,03%, desde un riesgo de 20% (20% de los americanos
desarrollarán cáncer a lo largo de su vida, por la causa que sea) a un 20,03%.
86
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Existe un estudio en los países escandinavos (140) que muestra un aumento en la
incidencia de leucemia infantil durante los años 50-60 cuando las pruebas nucleares fueron más
numerosas, y en zonas de la antigua Unión Soviética donde unas 50.000 personas recibieron
dosis promedio de 0,25 Sv (entre los años 1949 y 1962) también como consecuencia de pruebas
nucleares en Semiapalatinsk y otros sitios (141, 142). Estos últimos estudios están actualmente
en marcha.
Una de las áreas del mundo donde más pruebas nucleares se han realizado es la
Semipalatinsk en Kazastán. Entre 1949 y 1989 se llevaron a cabo 450 ensayos. Se ha seguido
(143) una cohorte de 9850 personas expuestas durante los años 1960 a 1999. Se ha calculado
que esta cohorte recibió una dosis media de 634 mSv (rango de 70 – 4140 mSv). En esta
cohorte se encontró un exceso de riesgo relativo (ERR) para tumores sólidos, de 0,81 por Sv
(0,46; 1,33), superior al encontrado en la cohorte de los supervivientes de las bombas atómicas.
Los riesgos más elevados se encontraron entre los tumores de aparato digestivo y los de
pulmón. El aumento de ERR comparado con la cohorte de las bombas atómicas puede deberse
a que se recibieron dosis tanto externas como internas por incorporación de radionucleidos de
emisión alfa (con alta efectividad biológica) tales como plutonio.
Un caso especial es el de las pruebas nucleares subterráneas en las que no se esperaría
una liberación significativa de radionucleidos al ambiente; sin embargo se ha llevado a cabo un
estudio en el estado americano de Mississipi donde en 1960 se llevaron a cabo dos explosiones
subterráneas. Los residentes de la zona manifestaron su preocupación por el posible aumento
de cánceres relacionados con la exposición a tritio. El estudio (144) no demostró que las tasas
de cáncer en esa zona fueran superiores a la del mismo estado, ni que la mortalidad por cáncer
estuviera relacionada con la distancia al centro de la detonación.
En el Reino Unido se ha seguido desde el año 1958 a más de 20.000 personas miembros
del ejercito y civiles que tomaron parte en las pruebas nucleares experimentales que este país
llevó a cabo en Australia y el Océano Pacífico en los años 50 y 60 (145). Se dispone de dosis
registradas en dosímetros para 4808 personas de las cueles solo 1716 registraron una dosis
superior a cero. En este grupo la dosis media de radiación gamma fue de 9,9 mSv.
Los análisis previos no habían mostrado efecto alguno en esperanza de vida o en el
riesgo de cáncer en general; sin embargo, el primer análisis (con seguimiento hasta el año 1983)
sugería un aumento del riesgo de leucemia y linfoma en los expuestos comparados con los
controles.
En el último análisis en el que se ha aumentado el seguimiento hasta 1998 no se ha
confirmado la mayor mortalidad por mieloma múltiple. La tasa estandarizada de mortalidad
(SMR) de la cohorte era de 93 y de 92 para los controles. El RR de mieloma respecto a los
controles fue de 1,14 (IC90%: 0,74; 1,74) para el seguimiento completo, por tanto no
significativo. La mortalidad por leucemia fue similar a las tasas de mortalidad nacionales
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
mientras que la tasa de mortalidad por leucemia en los controles fue significativamente menor,
apuntando por tanto un riesgo mayor (RR 1,45 IC90%: 0,96; 2,17); excluyendo la leucemia
mieloide crónica que no parece tener relación con la radiación, el RR era de 1,83 (IC90%: 1,15;
2,93). Este aumento en el riesgo de leucemia puede ser debido a las bajas tasas de leucemia en
los controles, o ser un hallazgo fortuito, especialmente porque las dosis recibidas por este
colectivo eran muy bajas. Sin embargo, no se puede descartar un pequeño exceso de leucemia
en esta cohorte.
En un estudio de personal militar americano (147) que participó en pruebas atmosféricas
se ha referido un aumento significativo de mortalidad en general y por cánceres
linfohematopoyéticos en conjunto, aunque el número de casos en este grupo era muy reducido.
La dosis de radiación gamma en este grupo fue de 5 rem (50 mSv).
En conclusión, de éstas cohortes la de Semipalatinsk con dosis medias de más de 600
mSv, es la que muestra excesos de riesgos más elevados (incluso superiores a los de Hiroshima
y Nagasaki) para diversos tumores, lo que podría atribuirse a diferentes radionucleidos,
incluyendo emisores alfa. Para las demás cohortes, aunque muchos de los estudios no han
encontrado aumentos significativos de cáncer, no puede descartarse que exista un ligero
aumento de cáncer de tiroides, leucemias o cánceres linfohematopoyéticos en alguna de ellas.
5.1.6. Cáncer en el entorno de instalaciones nucleares
La repercusión de las instalaciones nucleares en la salud de los ciudadanos que habitan
en sus proximidades ha sido motivo de interés desde mediados del siglo pasado provocando un
enorme caudal de estudios y líneas de investigación científica (148).
Es permanente la referencia al reportaje periodístico sobre la incidencia de leucemia en
el entorno de las instalaciones nucleares de Sellafield ya que desató una polémica que no ha
finalizado todavía.
Los estudios se centran fundamentalmente en la incidencia y distribución epidemiológica
del cáncer como consecuencia de la observación de los efectos de las radiaciones ionizantes en
las poblaciones de Hiroshima y Nagasaki.
Hay que destacar entre todos los estudios las revisiones institucionales por comités de
expertos como la del Comité para el estudio de los efectos biológicos de las de las radiaciones
ionizantes de la Academia de Ciencias de los EEUU, informe BEIR VII (1), y el Comité de
expertos sobre aspectos médicos de las radiaciones en el medio ambiente del gobierno del
Reino Unido, informe COMARE nº 10 y 11 (149, 150).
En el ámbito de la Salud Pública el estudio del estado de la salud y sus determinantes en
las poblaciones o grupos de ciudadanos se realiza a través de procedimientos epidemiológicos.
88
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
La mortalidad y sus causas así como el comportamiento de la incidencia de las enfermedades
son objetivos de esta disciplina.
Cuando se pretende estudiar el efecto sobre la salud de las radiaciones ionizantes se
recurre a los métodos epidemiológicos utilizando estadísticas poblacionales o bien estudios
específicos sobre poblaciones o sujetos de interés.
Estudios poblacionales. El abordaje metodológico primordial son los denominados
estudios poblacionales que identifican y resumen las características comunes de los miembros
de un colectivo. Estos estudios utilizan datos agregados que se expresan mediante tasas o
indicadores que hacen referencia al conjunto de la población, por ejemplo, la tasa de
mortalidad o de incidencia de una enfermedad en una determinada población y periodo de
tiempo. Variedades de estudio poblacional son los estudios ecológicos, estudios de cohorte,
estudios de casos-controles y estudios de “cluster” o agrupaciones.
Estudios ecológicos. Un estudio ecológico es un tipo de estudio epidemiológico donde
las unidades de estudio son las poblaciones. Ignora, porque se desconoce (o no se utiliza) la
información sobre la relación de cada en individuo concreto con el factor de exposición y la
enfermedad en la población en estudio. Son útiles para describir variaciones del estado de salud
desde una visión geográfica, social o ambiental. Sin embargo presentan limitaciones que vienen
presididas por la incapacidad para determinar la exposición individual. No aportan una
estimación directa cuantitativa del riesgo en relación con la dosis y por tanto no permiten
establecer relaciones causales o putativas.
Algunos otros inconvenientes son:
1)
2)
3)
4)
5)
Falacia ecológica: Es un error que consiste en atribuir características de grupo al
individuo. No se considera el grado de exposición individual y dado que ésta no suele
ser homogénea las inferencias causales se limitan. La asociación exposición-efecto se
realiza por las características grupales, no individuales.
Multicausalidad: En una misma población es difícil separar los efectos procedentes de la
exposición a dos o más agentes.
Ausencia de información individual. Muchos datos individuales (ocupación laboral,
dieta, hábitos) no están disponibles cuando están agregados en la población.
Ambigüedad temporal: A menudo no se puede determinar si la exposición precede a la
enfermedad.
En los estudios de tendencias es difícil de separar las influencias de cambios en un
intervalo corto de tiempo de las influencias de un intervalo grande de tiempo.
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89
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Estudio de cohortes. Cuando se presta especial atención al seguimiento en el tiempo de
un grupo poblacional conocido y definido por su edad, residencia, exposición, etc., el estudio
se denomina de cohortes.
Casos y controles. La exposición de los casos de estudio se compara con la de sujetos
control. No se conoce o no se puede definir con precisión la población de la que proceden los
casos y la exposición hace referencia a acontecimientos pasados. Posee características
metodológicas específicas que se explican en el anexo.
Estudios de “cluster” o agrupamientos. En ocasiones el objeto del estudio es verificar si
la agregación esporádica temporal o geográfica de unos pocos casos con una pretendida
vinculación causal común no se explica por el azar. Su capacidad inferencial se reduce a la
generación de hipótesis que deben ser verificadas con otros diseños.
En estos estudios las variables de interés son aquellas que definen a la población objeto
de estudio o de comparación (población estándar) según ámbito geográfico y/o temporal (período) concreto. La variable de resultado expresa la enfermedad o característica sanitaria que se pretende analizar. En general se trata de la incidencia de cáncer (aparición de nuevos casos en una
población dada en un período de tiempo prefijado) y mortalidad por cáncer. Interesa conocer el
factor de exposición para poder establecer su relación con el efecto. Idealmente sería la exposición individual mediante dosimetría pero en los estudios epidemiológicos esto es infrecuente y
se utiliza una estimación agregada del conjunto de la población o bien se utiliza indirectamente
áreas geográficas de residencia o bien solo la simple distancia como indicador de exposición.
El ideal sería un tipo de estudio basado en: 1) una estimación exacta de la dosis
individual recibida, preferiblemente sobre el órgano de interés: 2) que contenga una cantidad
numerosa de individuos expuestos en el rango de dosis a estudiar; 3) con un seguimiento
suficientemente prolongado como para incluir un número conveniente de casos de la
enfermedad ; 4) siendo el seguimiento completo y sin sesgos.
A)
Estudios poblacionales en distintos países
Se han realizado muchos estudios en diferentes países sobre poblaciones que viven en
el entorno de instalaciones nucleares. La mayoría define la exposición por la distancia a la
instalación. Muy pocos utilizan mediciones dosimétricas específicas en el entorno o definen la
naturaleza de la radiación. Ninguno presenta estimaciones individuales de dosis recibida. La
mayoría también utiliza como medida del efecto la incidencia de cáncer y sólo algunos la tasa
de mortalidad específica.
90
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Aunque algunos estudios informan sobre un incremento en la ocurrencia de cánceres
que pudiera estar en relación con la exposición ambiental a radiaciones, ninguno aporta una
estimación cuantitativa directa del riesgo en relación con la dosis de radiación.
Los estudios en cercanías de instalaciones nucleares tienen como principal problema el
escaso número de cánceres o leucemias que se investigan por lo que además les resta potencia
estadística. Por ello, desde el año 1990, se han venido abordando estudios de mayor
envergadura en un intento de tener una base estadística más amplia.
En EEUU han sido realizados varios estudios.
El más extenso de todos (tanto en EEUU como en el resto del mundo) (151) abarca 62
instalaciones, a lo largo de 35 años, e incluye 900.000 casos de cáncer, de ellos 37.500
leucemias. Compara la incidencia en la demarcación geográfica de la instalación nuclear con
otras tres demarcaciones de control. La conclusión principal es que no se demuestra un
aumento de cáncer o leucemia en las poblaciones que viven alrededor de las instalaciones
nucleares. Para la leucemia infantil (grupo de edad de 0 a 10 años) tampoco se constata un
riesgo aumentado. Sólo en un lugar se observa un aumento del riesgo de leucemia en este
grupo de edad pero ya lo estaba antes del inicio de actividad de la instalación nuclear, (en el
grupo usado como control para esta zona, la incidencia de leucemia era anormalmente baja).
Un estudio discrepante es el de Mangano (152). Este estudio determinó la incidencia de
cáncer en menores de 10 años que vivían en un radio de 30 millas (48 kilómetros) alrededor de
cada una de las 14 plantas nucleares del Este de los Estados Unidos (49 provincias con una
población de 16,8 millones) ofreciendo cifras que exceden la media nacional. La tasa de
incidencia fue de 12.10 casos observados frente a 10.80 por 100.000 casos esperados. El exceso
de 12.4 % de riesgo sugiere que 1 de cada 9 cánceres entre los niños que residen cerca de
reactores nucleares puede asociarse a la emisión de radioactividad. Según este estudio la
mortalidad infantil por cáncer excede el promedio nacional en 7 de las 14 áreas estudiadas. No
aporta datos dosimétricos de ningún tipo. El incremento de todos los tipos de cáncer en la
infancia visto en este estudio no tiene precedente ni se reproduce en ningún otro estudio
publicado en el mundo hasta la fecha.
Francia es otro país con una gran producción nuclear que también ha estudiado el tema
en profundidad. Son de especial interés dos estudios. El primero (153) sobre 6 instalaciones en
un periodo de 30 años, estudió la mortalidad por cáncer usando para ello más de 3000 casos
de cáncer, entre ellos 58 leucemias. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los casos y los controles. El segundo (154) realizado en 1995 sobre 13 instalaciones
abarcó el período 1968-89. Estudió zonas a menos de 5 Km, entre 5-10, 10-13, y 13-16 Km
alrededor de las instalaciones, el grupo de edad entre 0 y 24 años y analizó leucemias (69 casos)
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91
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
exclusivamente. Al igual que en el estudio anterior, no se encontró un aumento de riesgo
estadísticamente significativo para la población que vive en la proximidad de las instalaciones
nucleares.
Un estudio específico sobre leucemia infantil en las proximidades de centrales nucleares
(155) analiza los casos de esta enfermedad en un radio de 20 km alrededor de 29 instalaciones
nucleares francesas. Se localizan 670 casos cuando lo esperado era 729. Tampoco se encuentran
tasas elevadas utilizando radios de cercanía distintos (entre 0 y 5 km, 5 y10, 10 a 15 y 15 a 20
km). Los autores concluyen que no se encuentra evidencia de un incremento generalizado del
riesgo de leucemia alrededor de las centrales francesas estudiadas. Un nuevo análisis (156) que
toma en cuenta la distribución de los escapes gaseosos, confirma que no hay evidencia de
aumento de esta enfermedad alrededor de las centrales nucleares francesas, 750 casos
observados por 705.01 esperados. En ninguna de las cinco zonas delimitadas por las dosis
estimadas la Razón de Incidencia estandarizada (SIR) fue mayor de 1.
Una extensión de estos estudios en respuesta al estudio alemán de 2008 (ver más
adelante) no ha encontrado un riesgo aumentado entre menores de 5 años ni una relación con
la distancia a la central nuclear (157).
En el Reino Unido se han llevado a cabo dos estudios importantes sobre leucemia
infantil. El primero (158) en Inglaterra y Gales, sobre 23 instalaciones nucleares y las
poblaciones que viven en un radio de 25 Km. Se analizaron 11.283 casos de leucemia y linfoma
no-Hodgkin en niños menores de 15 años, en el período 1966-87. Aparte del caso de Sellafield
ya conocido (ver más adelante), sólo la población de Burghfield mostró un aumento en el
riesgo de leucemia. Los autores desestiman este resultado porque los niveles de emisiones
radiactivas son menores que en otro grupo de instalaciones en los que no se encuentran riesgos
de leucemia aumentados. Analizando aparte las centrales nucleares de generación eléctrica (8
centrales) no se encuentran en sus alrededores riesgos de leucemia aumentados (480 casos
observados frente a 490 esperados).
El segundo (159) se realizó en Escocia, usando métodos iguales al anterior excepto que
el período en estudio era de 1968 a 1993. Sobre 1287 casos de leucemia, no se detectaron
riesgos aumentados, excepto el ya citado de la central de reprocesamiento de Dounreay.
En cuanto a otras patologías, se ha estudiado la incidencia de tumores cerebrales y otros
tumores en niños cerca de las centrales nucleares de Escocia (160). Se estudiaron 7
localizaciones, incluyendo Dounreay (central de reprocesamiento). Solo se encontró un
aumento de tumores cerebrales en el astillero de Rosyth que los autores achacan a un aumento
ya conocido de tumores cerebrales en esa parte del país. En general no se encontró evidencia
de un aumento de riesgo en tumores cerebrales, otros tumores sólidos ni de enfermedad de
Hodgkin en los 20 años de estudio.
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
El undécimo informe COMARE (150) ratifica los datos del décimo informe de 2005 (149),
sobre un estudio de 32.000 casos de cáncer infantil en Gran Bretaña durante los años 1960-1993.
En el caso de la leucemia y el linfoma no Hodgkin, se analizaron 12415 casos en
menores de 15 años. En un radio de 25 Km alrededor de las centrales generadoras de energía
eléctrica no se encontró un aumento del riesgo. Persisten algunos aumentos de riesgo en zonas
cercanas a otro tipo de instalaciones nucleares (reprocesamiento, armas, etc.) aunque se discute
su relación con la radiación ionizante.
En el caso de tumores sólidos, se analizan 19908 casos. Tampoco se observa un riesgo
elevado en las cercanías de centrales de generación; persiste un cierto aumento cerca de otro
tipo de instalaciones nucleares que pueden tener distintas explicaciones exceptuando el caso de
Seascale cerca de Sellafield así como en Rosyth donde debería hacerse una investigación más
exhaustiva.
En sus conclusiones los autores señalan: “Podemos por tanto decir bastante
categóricamente que en este extenso estudio no hay evidencia de que vivir en un radio de 25
Km de una central nuclear de generación eléctrica se asocie con aumento en el riesgo de
cáncer”. Por lo tanto no hay base científica para la hipótesis de que las descargas radiactivas
sean una causa en general de los cánceres infantiles en el Reino Unido.
Como respuesta al estudio alemán de 2008 (ver más adelante) se ha hecho un análisis
entre menores de 5 años residentes a diferentes distancias de las centrales eléctricas, sin
encontrarse un riesgo aumentado como en Alemania (161).
En Alemania se han llevado a cabo dos tipos de estudios. Unos sobre el “cluster”
encontrado cerca de la central de Krümmel (reactor de agua en ebullición) y en el que se sigue
trabajando (ver estudios tipo “clusters”).
Otro tipo de estudios son los que han analizado globalmente las poblaciones cercanas a
las centrales nucleares y que han abarcado 979 casos de leucemia en el período 1980-95 (162).
La conclusión de este estudio es que ni las leucemias ni otros cánceres son más frecuentes en
las poblaciones situadas cerca de las centrales que en las poblaciones alejadas de las mismas.
Datos discrepantes aporta otro reciente estudio, the KiKK study (163), que con un
diseño de casos y controles apareado examina la relación entre la distancia de la residencia en
el momento del diagnóstico a una central nuclear y el riesgo de cáncer en la infancia. Los casos,
1592, proceden del registro alemán de tumores de la infancia y los controles, 4735, por
selección geográfica aleatoria. La “Odds ratio” estimada para todos los tipos de cáncer es de
1.47 (intervalo de confianza, límite inferior de 1.16); este resultado se debe principalmente a las
leucemias.
Otro estudio analiza los resultados de las leucemias en mayor detalle (164); los
resultados muestran un aumento en el riesgo de leucemia para los niños menores de 5 años y
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
que viven en un radio inferior a 5 Km (OR de 2,19 con un límite inferior del intervalo de
confianza al 95% de 1,51 basado en 37 casos). Dadas las limitaciones de este tipo de diseños los
autores concluyen que no pueden excluir el que los datos se deban a factores de confusión no
esclarecidos o puro azar. Es importante remarcar que la Comisión de Protección Radiológica de
Alemania (http://www.ssk.de) indica que las emisiones de radioactividad emitidas por las
centrales nucleares implicadas y las atribuidas a exposición médica representarían ente 1000 y
100.000 veces menos que la exposición natural en esta población. Dado que este hecho
anularía la plausibilidad causal del estudio concluye la citada Comisión que el estudio no es el
apropiado para la establecer una correlación con la exposición a la radiación de las centrales
nucleares. Todas las circunstancias radioecológicas y de riesgo revisadas en el estudio indican
que la exposición a las radiaciones ionizantes causada por las centrales nucleares no pueden
explicar los datos observados en el estudio.
En España se han publicado dos estudios. En el primero (165), los resultados del estudio
están en consonancia con los realizados en otros países como EE.UU., Francia, Inglaterra o
Alemania. Efectivamente, el estudio español no encuentra tasas estandarizadas de mortalidad ni
riesgos relativos significativamente aumentados para distintos cánceres hematológicos en el
conjunto de las poblaciones que viven en un radio de 0 -30 Km de las centrales nucleares
españolas o de las instalaciones de combustible nuclear de nuestro país. En las proximidades de
dos instalaciones se detectan riesgos relativos aumentados para dos patologías puntuales. Es el
caso del mieloma en Zorita y de leucemia en Andujar. En ninguna otra instalación nuclear se
muestran riesgos relativos estadísticamente significativos. Es singular el dato sobre el mieloma
ya que se debate si es un tumor radioinducido.
El segundo estudio, de los mismos autores, se refiere a tumores sólidos (166) y no
encuentra un exceso de cáncer en cercanías de centrales nucleares; para las instalaciones del
ciclo de combustible encuentran riesgos ligeramente aumentados para cáncer de pulmón y de
riñón. Los autores señalan la importancia de contar con dosimetrías en futuros estudios
especialmente en las áreas en las que las instalaciones nucleares han estado funcionando más
tiempo.
En el año 2006 se ha aprobado la realización de un nuevo estudio epidemiológico en
los alrededores de estas centrales.
B)
Estudios tipo “cluster”
Dos de los “clusters” (agrupamiento temporo-espacial de casos) más importantes se han
descrito en las proximidades de dos instalaciones de reprocesamiento de combustible nuclear
en el Reino Unido, en Sellafield (4 casos de leucemia observados frente a 0,25 esperados) (159)
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
y en Dounreay (6 casos observados frente a 0,51 esperados) (167). En el primero de ellos, un
estudio epidemiológico (168) sugirió que podría estar relacionado con la exposición a radiación
ionizante en los padres durante los meses previos a la concepción del niño que luego
desarrolló leucemia.
Un estudio epidemiológico en Dounreay (169) determinó, al contrario que en Sellafield,
que la exposición paterna no tenía relación con la incidencia de leucemia. Similares
conclusiones han alcanzado otros en West Berkshire (170), Escocia (171) y en Ontario, Canadá
(172). La polémica continúa por algún nuevo estudio que ha vuelto a poner en tela de juicio la
inocuidad de las muy altas dosis de radiación en los padres de niños con leucemia (173) pero,
por diferentes consideraciones epidemiológicas y genéticas, en la actualidad no se considera
que éste pudiera ser el mecanismo que explique el exceso de cáncer.
Un último “cluster” se ha descrito en 1987 en las cercanías de la fábrica de armas
nucleares de Aldermaston y Burghfield (158) pero al estudiar diferentes períodos y áreas
geográficas la evidencia se debilitó mucho.
Una revisión de los estudios epidemiológicos realizados sobre instalaciones nucleares
del Reino Unido, concluyó (16), que aunque efectivamente se apreciaban estos “clusters”, la
exposición a radiación tanto externa como interna, por inhalación o ingestión era demasiado
pequeña como para ser la causante.
El estudio epidemiológico sobre cáncer en hijos de trabajadores de centrales nucleares
del Reino Unido ha concluido (174) que los hijos de estos trabajadores no tienen un riesgo
aumentado de cáncer. Los autores consideran tal y como se ha apuntado más arriba que lo más
probable es que la explicación a ésa observación haya que buscarla en aspectos diferentes al de
la radiación.
Se ha descrito otro “cluster” (175) en las proximidades de un reactor de agua en
ebullición en Alemania (Krümmel) y de una instalación nuclear de investigación. En la
comunidad de Elbmarsch, en un radio de 10 Km de la central se descubrieron 9 casos de
leucemia entre los 1990-96 cuando lo esperado era 2,7 casos (176). Con posterioridad el
número de casos ha aumentado hasta 14 en un radio de 5 Km de la instalación (177) y para el
período 1990-2005 haciendo de este “cluster” el mayor de todos los analizados hasta el
momento. Al igual que en el Reino Unido, la exposición de la población (valorada con un
contador de cuerpo entero) y los análisis de productos de fisión en los alrededores de la
central, no revelaron una exposición fuera de lo normal. En la actualidad continúa la
investigación concentrándose en la posibilidad de escapes o emisiones radiactivas por encima
de lo normal de forma aislada y además ampliando el estudio a leucemias del adulto.
En Francia se ha informado de un “cluster” en la zona próxima a la central de
reprocesamiento de La Hague. Cuatro estudios previos realizados en esta misma zona no habían
mostrado riesgos de leucemia aumentados (en cuatro estudios entre los años 1989 y 1995, los
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
riegos oscilaban entre 0,4 y 2,5 sin ser ninguno estadísticamente significativo). En 1995 (178) se
observó un exceso de casos de leucemia (basado en cuatro casos) en la zona de 10 Km de la
central, que aunque no era estadísticamente significativo se consideró que debía investigarse en
profundidad. En 1997, un estudio caso-control sobre 27 casos de leucemia (179) en esta zona
mostró algunos factores de riesgo en relación con la leucemia, tales como el uso de las playas
de la zona por parte de los niños y/o las madres (durante el embarazo) y el consumo de
pescado local. El estudio fue criticado por el reducido tamaño de la muestra analizada, algunos
sesgos y por la interpretación de los autores que no parecía corresponderse con los resultados
reales.
Dos nuevos estudios se publicaron con posterioridad. Se creó un nuevo registro de
casos de cáncer a nivel local y se vio que entre 1993 y 1996 no aparecieron nuevos casos de
cáncer en un radio de 10 Km de la central (180). El último estudio publicado extiende el tiempo
de seguimiento de las leucemias hasta el año 1998 (181); los autores todavía observan un ligero
exceso de leucemia en la población. Otros estudios realizados al mismo tiempo analizaron los
efluentes y emisiones de la central (y otras próximas) así como los niveles de radiación
ambiental en la zona. La conclusión fue que era muy poco probable que la radiación
proveniente de las centrales nucleares locales contribuyera de forma importante al exceso de
leucemia observado. Un nuevo estudio (182) da fuerza a las hipótesis demográficas, en concreto
la “mezcla poblacional” y una causa infecciosa para el origen de las leucemias.
En España se ha publicado un pequeño estudio (183) sobre riesgo de cáncer en la
proximidad de dos centrales nucleares, Zorita y Trillo. Es un estudio tipo caso-control sobre
poblaciones que viven en tres áreas definidas por su distancia a la central nuclear: entre 0 y 10
Km de la central, 10-20 Km y 20-30 Km. Los resultados muestran una tendencia a aumentar el
riesgo de cáncer radioinducible en las poblaciones según nos acercamos a la central; este riesgo
se considera significativo en Trillo pero no en Zorita. En el caso de Trillo también se encuentra
un riesgo de cáncer radioinducible, pequeño pero estadísticamente significativo, en la zona más
próxima a la central de Trillo.
Los resultados se ofrecen globalmente para todos los cánceres radioinducibles. No se
individualiza ni el riesgo ni la frecuencia según tipo de cáncer para casos y controles. Se
incluyen el de pulmón y el de vejiga (son los dos más frecuentes, 28% del grupo de todos los
cánceres radioinducibles), dos tipos de cáncer relacionados con la exposición al tabaco pero la
exposición a este agente no se ha tenido en cuenta en el estudio. También en este grupo se
incluye el cáncer de piel sin tener en cuenta que en la población eminentemente agrícola de la
zona la exposición solar puede ser importante. Tampoco se tienen en cuenta otras exposiciones
laborales que pudieran ser importantes en la génesis de otros tipos de cáncer. El estudio no
hace mención alguna al riesgo específico de leucemia puesto que solo se contabilizan 21 casos
de esta enfermedad en el entorno de Trillo y Zorita.
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Los autores del estudio no encuentran una relación entre dosis y cáncer cuando se usa
la dosimetría disponible en el Consejo de Seguridad Nuclear, por lo que se especula con la
posibilidad de que el efecto sea debido a irradiación interna por incorporación de
radionucleidos y los autores advierten de las limitaciones del estudio al interpretar los datos.
Vistas estas limitaciones este estudio solo puede considerarse como preliminar y pendiente de
confirmarse mediante un adecuado control de diferentes variables, un análisis más específico de
los cánceres de interés (en especial la leucemia), una comparación con la mortalidad por
distintos tipos de cáncer en la provincia y un seguimiento a lo largo de los próximos años.
Otros estudios. Se han llevado a cabo otras investigaciones en el entorno de otras
instalaciones nucleares en California, Colorado (Rocky Flats), Washington (Hanford), Tennessee
(Oak Ridge), que no han evidenciado un exceso en la incidencia o mortalidad por leucemia en
estas zonas (184-186). Entre 1982 y 1984 se registró un exceso de leucemias alrededor de la
central nuclear de Pilgrim en Massachusetts, pero durante 1985-86 se registraron menos casos
de los esperados (187, 188).
En otros países como Israel (Central de Dimona) (189) o Francia (190) no se han visto
excesos de cáncer.
Consideraciones sobre la aparición de “clusters” o agrupamientos
El problema de la aparición de los “clusters” o agrupamientos de casos de cáncer o
leucemia se da en muchos sitios y como ilustración es interesante decir que también se ha visto
excesos de casos de leucemia en sitios donde se pensaba instalar centrales nucleares (158, 191).
En algunos casos como Cambuslang en Escocia y Sittensen en Alemania estos agrupamientos
alcanzaban significación estadística (192, 193).
En relación a estos agrupamientos, es importante señalar un estudio europeo (194) que
ha analizado 13.351 casos de leucemia diagnosticados entre 1980 y 1989, en 17 países y que
estaban referidos a 26425 zonas geográficas concretas. Se analizó si los agrupamientos estaban
asociados a ciertas variables demográficas y/o proximidad a ciertos agentes tóxicos
medioambientales. Se vio que los agrupamientos estaban relacionados con la densidad
poblacional y otras características demográficas que podrían indicar variaciones en la exposición
a agentes infecciosos (ver más adelante). No se apreció una relación entre los agrupamientos y
el hecho de vivir cerca de instalaciones nucleares.
Las investigaciones realizadas, sobre todo en el Reino Unido, para intentar explicar los
“clusters” o agrupamientos de casos de leucemia en los alrededores de algunas instalaciones
nucleares han revisado diferentes hipótesis. La más verosímil y argumentada de ellas, originalmente
propuesta en el año 1988 (195) propone un origen causal infeccioso de las leucemias.
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97
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Según esta hipótesis, conocida como “mezcla poblacional”, la leucemia sería una
respuesta anómala del organismo a una infección contra la cual no tiene defensas adecuadas. El
hecho de que el pico de máxima incidencia de leucemia infantil suceda alrededor de los tres
años (que es la edad a la que muchos niños empiezan a ir a guarderías y, por tanto, empiezan a
estar expuestos a nuevos agentes infecciosos) apoyaría indirectamente esta teoría.
El nombre de “mezcla poblacional” viene de que, cuando se mezclan dos o más grupos
de población como resultado del desplazamiento de personas desde diferentes áreas
geográficas, se juntan personas portadoras de distintos tipos de infecciones y con diferentes
susceptibilidades a las mismas, produciéndose epidemias de algunas infecciones; la leucemia
podría ser una respuesta anormal a las mismas. Esta teoría infecciosa predice que, una vez
inmunizada la población (después de la epidemia), se registrarán menos casos de leucemia en
los siguientes años, algo que también se ha observado en algunas zonas estudiadas.
Varios estudios a lo largo de los últimos años han mostrado que esta teoría puede
explicar el aumento de la incidencia de leucemia en zonas del Reino Unido y Francia (196, 197)
donde se habían mezclado poblaciones rurales con urbanas, por ejemplo en ciudades donde se
han llevado a cabo grandes proyectos de construcción o en áreas rurales a donde se desplazó la
gente durante la Segunda Guerra Mundial. Un estudio ha demostrado (198) que dicha teoría
puede explicar el exceso de casos de leucemia en los alrededores de la planta de
reprocesamiento de combustible nuclear de Sellafield.
Según los autores del último estudio realizado en Sellafield, puesto que el riesgo de
contraer leucemia aumenta cuando se mezclan poblaciones distintas, “cualquier investigación
sobre la causa de esta enfermedad en niños debe ajustarse para [tomar en cuenta] esta mezcla
poblacional, ya que sus efectos podrían enmascarar los de cualquier otra exposición”. Según el
prestigioso epidemiólogo Sir Richard Doll, una vez analizado este último estudio, “ha llegado el
momento en que la hipótesis de la mezcla poblacional como una causa de leucemia
linfoblástica infantil debe considerarse como establecida” (199).
En apoyo de esta teoría un nuevo estudio del Grupo Inglés sobre Cáncer en la Infancia
(200) concluye que una menor exposición a infecciones en los primeros meses de vida aumenta
el riesgo de leucemia linfoblástica aguda. La exposición a infecciones durante un período crítico
haría que la respuesta ante futuras infecciones sea la adecuada
La tabla 25 muestra de forma resumida los estudios que incluyen varias centrales e
instalaciones nucleares, sobre el riesgo de leucemia infantil (que ha sido la patología más
estudiada) en distintos países.
La tabla 26 detalla otros estudios hechos en instalaciones nucleares individuales o sobre
tumores distintos de las leucemias.
98
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EE.UU.
(Jablon
(151)
1991)
Mortalidad
Todas las
próximas a los 62
Mortalidad
reactores de
EE.UU.
15 Centrales
eléctricas y 8
posibles
emplazamientos
107
condados
16 km
14
localidades
Área del
estudio
Reino Unido
(Cook
Mazafari
(191)
1989)
Mortalidad
Tipo de
estudio
16 km
6 Centrales de
generación
eléctrica
Nº y tipo de
instalaciones
Reino Unido
14 Centrales
(Forman
eléctricas y otras Mortalidad
(202)
1987)
instalaciones
Reino Unido
(Baron
(201)
1984)
País
(Autor y año
de
publicación)
0-9
0-24
0-24
0-14
Edad
1950-84
1969.78
1959-80
1963-79
Período
estudiado
Riesgo Relativo global 2
Riesgo global, 1,5. Sin
cambios comparando el
año de inicio de
operaciones con 5-10
años después
Conclusiones
1/3
1390 / 1376,2
No exceso significativo.
Sin diferencias entre
antes del comienzo de
operación y después.
Exceso significativo en un
solo sitio pero que ya
existía antes de instalar la
central.
635 y 189 en
Exceso de mortalidad del
los posibles
15% alrededor de las
emplazamientos
instalaciones, similar al
No se dan
exceso en los posibles
casos
emplazamientos
esperados
44 / 39,2
33 / 21,9
Casos
(Leucemias)
observados /
esperados
Tabla 25. Estudios de leucemia infantil en diferentes países
(n.d.: no se dan casos esperados)
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
99
100
14 Centrales
6 Centrales
eléctricasde
generación
eléctrica
Otras
instalaciones
Nº y tipo de
instalaciones
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
Canada
(McLaughlin
(172)
1993)
EE.UU.
Alemania
(Jablon
(151)
(Mohner
1991)
(204)
1993)
Alemania
(Grosche
(193)
1992)
Reino
Unido
Alemania
(Cook
(Michaelis
(203)
Mazafari
1992)
(191)
1989)
Incidencia
Mortalidad
Otras
instalaciones
5 Centrales
eléctricas
Mortalidad
5 Centrales
eléctricas y
Incidencia
otras
instalaciones
Todas las
3 Centrales
próximas
a los 62
Mortalidad
eléctricasde
y
reactores
Incidencia
otras
EE.UU.
instalaciones
20 Centrales
Centrales
15
eléctricas yy 8
6
eléctricas
posibles
posibles
emplazamientos
emplazamientos
Área del
estudio
25 km
107
condados
15 km
10 km
15 km
km
16
16
16 km
km
14
Mortalidad
Incidencia localidades
16 km
Tipo de
estudio
6 Centrales
Reino Unido
14
Centrales
Francia
(Hill eléctricas
eléctricas
y
(Forman
y otras
Mortalidad
Mortalidad
(153)
(202)
1992)
otras
1987)
instalaciones
instalaciones
Reino Unido
(Baron
(Goldsmith
(201)
1984) (186)
1992
País
(Autor y año
de
publicación)
0-14
0-9
0-14
0-14
0-14
0-24
0-24
0-24
0-14
0-9
Edad
1964-86
1950-87
1950-84
1979-88
1983-89
1980-90
1969.78
1959-80
1968-87
1963-79
1971-80
Período
estudiado
Riesgo
Relativo
global 2
No exceso
significativo
Riesgo
global,
1,5. Sin
No
exceso
alrededor
de
cambios
comparando
centrales
eléctricas. el
año de inicio de
operaciones
con 5-10
Exceso significativo
años después
alrededor
de Sellafield
Conclusiones
2/3
95 / 88,8
54 / 46,1
No exceso significativo
635 y 189 en
Exceso
de mortalidad
del
No riesgo
significativo
los posibles
15%
alrededor
de
las
excepto para niños de 0-4
emplazamientos
274 / 294,6
instalaciones,
similar
al
años
viviendo en
un radio
No se dan
exceso de
en 5los
posibles
km
casos
emplazamientos
esperados
No riesgo significativo
No exceso
significativo.
16 / 11,4
excepto
alrededor
de una
Sin diferencias
central entre
antes del comienzo de
operación y después.
1390 / 1376,2
Exceso
significativo
en un
19 / 15,1
No exceso
de riesgo
solo sitio pero que ya
existía antes de instalar la
central.
44
47 // 39,2
54,6
173 / 137,4
33 / 21,9
27 / 27,4
Casos
(Leucemias)
observados /
esperados
Tabla 25. Estudios de leucemia infantil en diferentes países
(n.d.: no se dan casos esperados)
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
(193)
Incidencia
Incidencia
6 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
6 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
Escocia
(Sharp
(159)
1996)
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
25 km
15 km
0-14
0-14
0-14
1968-93
1983-92
1980-90
399 / 410,9
65 / 70
656 / n.d.
33 / 31,1
Alemania
(Van Santen
(208)
1995)
Suecia
1973-87
Incidencia
0-14
4 Centrales
eléctricas
18
municipios
Suecia
(Waller
(207)
1995)
Mortalidad
1968-89
18 Centrales
eléctricas
0-24
3694 / 3726,6
95 / 88,8
54 / 46,1
19 / 15,1
Japon
(Iwasaki
(206)
1995)
16 km
1966-87
1964-86
1950-87
1979-88
69 / 86,2
Mortalidad
0-14
0-14
0-14
13 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
25 km
25 km
15 km
Francia
(Hattchouel
(154, 205)
1995)
Incidencia
Mortalidad
Incidencia
406 / 397,4
23 Centrales
eléctricas
Otras
instalaciones
5 Centrales
eléctricas
otras
instalaciones
3 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
6 posibles
emplazamientos
Reino Unido
(Bithell
(158)
1994)
Canada
(McLaughlin
(172)
1993)
Alemania
(Mohner
(204)
1993)
1992)
No exceso significativo,
excepto alrededor de
Dounreay
No exceso significativo
Riesgo de Leucemia más
alto cerca de las
centrales.
No exceso significativo
No exceso significativo
No exceso significativo,
excepto alrededor de
Sellafield, Burghfield
No exceso significativo
No exceso de riesgo
central
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
101
102
Área del
estudio
16 km
15 km
5 Centrales
eléctricas
EE.UU.
(Mangano
(152)
2003)
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
Francia
(WhiteKoning
(155)
2004)
29 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
Incidencia
20 km
Todas las
EE.UU.
próximas a los 62
107
(Jablon
Mortalidad
Japon
reactores
de
condados
20
Centrales
20
(151)
(Yoshimoto
1991)
Mortalidad
eléctricas
municipios
EE.UU.
(209)
2004)
49
condados
Incidencia
en
Pensilvania
Mortalidad
Mortalidad
15 Centrales
12 Centrales
eléctricas y 8
eléctricas y
posibles
otras
emplazamientos
instalaciones
Reino Unido
España
(Cook
(Lopez
Mazafari
Abente
(191)
1989) (165)
1999)
14
Mortalidad
Incidencia localidades
15 km
Tipo de
estudio
16 km
15 km
Centralesde
6 3Centrales
eléctricas
generacióny
otras
eléctrica
instalaciones
Nº y tipo de
instalaciones
Reino Unido
14 Centrales
20 Centrales
(Forman
eléctricas y otras Mortalidad
Alemania
eléctricas y
(202)
1987)
instalaciones
(Kaatsch
Incidencia
otras
(164)
2008)
instalaciones
Alemania
Reino
Unido
del
Este
(Baron
(201)
(Kaletsch
1984) (162)
1997)
País
(Autor y año
de
publicación)
0-14
0-9
0-24
0-14
0-9
0-24
0-24
0-24
0-14
0-14
Edad
19901998
1950-84
1972-97
1988-97
1969.78
1975-93
1980-95
1959-80
1991-95
1963-79
1991-95
Período
estudiado
No exceso significativo
Riesgo global, 1,5. Sin
cambios comparando el
año de inicio
de
No exceso
significativo
operaciones con 5-10
años después
Conclusiones
3/3
Riesgo Relativo global 2
No riesgo significativo
excepto para niños de 0-4
461 / 456,4
años viviendo en un radio
635 y 189 en
demortalidad
5 km
Exceso de
del
los posibles
15% alrededor de las
emplazamientos
instalaciones, similar al
25 se
/ 19,6
No exceso significativo
No
dan
exceso en los posibles
casos
emplazamientos
esperados
Exceso del 11%
No
exceso significativo.
482 / n.d.
comparado
con tasas
Sin diferencias
nacionalesentre
antes del comienzo de
operación y después.
1390 / 1376,2
No diferencias
84 / n.d
Exceso significativo en un
significativas con
54 / n.d.
solo sitio pero que ya
municipios control
existía antes de instalar la
central.
No exceso significativo, ni
670 / 729,1
tendencia a aumentar con
la distancia
44 / 39,2
182
178,4
33
19/ /21,9
21
Casos
(Leucemias)
observados /
esperados
Tabla 25. Estudios de leucemia infantil en diferentes países
(n.d.: no se dan casos esperados)
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
16 Centrales
eléctricas
29 centrales
eléctricas
13 centrales
eléctricas
Alemania
(Kaatsch
(164)
2008)
Francia
(Laurier
(157)
2008)
Reino Unido
(Bithell
(158)
2008)
Mundial
(Baker
(210)
2007)
Incidencia
23 Centrales
eléctricas y
otras
instalaciones
Francia
(Evrard
(156)
2006)
40 km
25 km
136 instalaciones Incidencia
nucleares
Mortalidad
Incidencia
Incidencia
<16, <35
0-50 km
0-20 km
Distancia
Incidencia máxima 80
km
Incidencia
13 centrales
eléctricas y 15
instalaciones
Reino Unido
(149)
2005
0,9,25
0-4
0-4
0-4
0-14
0-15
--
1969-04
1990-98
1980-03
19902001
1969-93
18 / 14,58
en < 5 km
y
1599 / 1655,18
en < 50 km
Riesgo aumentado sin
causalidad confirmada
No riesgo aumentado en
< 5km (SIR 1,23 ic95%
0,73-1,95) ni tendencia a
aumentar con la distancia
5 / 5,2
en < 5 km
y
114 / 108,1
en < 20 km
--
No riesgo significativo
(SIR 0,96) en radio de 5
km, y 1,03 en radio de 20
km. ni tendencia a
aumentar con la distancia
593 / n.d.
No exceso significativo, ni
asociación con efluentes
gaseosos
Exceso global de 1,33 en
un radio de 10 km y de
2,19 en 5 km. Tendencia
significativa a aumentar
con distancia aun
después de excluir la
central de Kruemmel
750 / 795
2638 / 3188
No exceso cerca de
centrales. Agrupamientos
cerca de otras
instalaciones.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
103
104
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
Incidencia
Incidencia
Incidencia
Black
(212)
1994
Black
(213)
1994
Viel
(178)
1995
Hoffman
Mortalidad
incidencia
Viel
(211)
1993
Hattchouel
(205)
1996
Incidencia
INCIDENCIA/
MORTALIDAD
Sofer
(189)
1991
ESTUDIO
AÑOS
Menores de 25
años que viven
cerca de la
1978central de
92
reprocesamiento
de La Hague
Francia
Entorno de 13 1968centrales en
89
Francia
(16km)
Entorno central
1990-
Distancia a la
Distancia a la
central
Distancia a la
central
Distancia
Leucemia y
linfoma No
Hodgkin
196891
Niños y adultos
jóvenes en
Dounreay
Leucemia
Cáncer
0 – 64 años
Leucemia
0-24 años
Leucemia
Leucemia
ENFERMEDAD
Cáncer; 18
tipos
específicos
Distancia a la
central de
Neguev
DOSIMETRÍA
Entorno de La
Distancia a la
Hague. Nord
1978instalación de
Cotentin.
90
reprocesamiento
Francia
de combustible
(35 Km)
Residentes en la
Medidas
1975bahía de
rutinarias de
90
Dalgety, escocia
monitorización
Niños y adultos
jóvenes que
1960viven cerca de
85
una central
nuclear en Israel
POBLACIÓN
5036
25
12 en la
zona
más
cercana
211 en
total
23
192
Nº
CASOS
RESULTADOS
1/2
No exceso de riesgo
Agrupamiento de
casos localizadas
cerca de la central
Ninguna evidencia de
aumento sobre lo
esperado.
Evidencia de aumento
comparado con lo
esperado en la zona
más cercana
No exceso de riesgo
Ningún aumento en
general. Cierto
aumento con el paso
del tiempo entre los 09 años en Neguev
occidental. Aumento
en chicas de 0-4 años
entre 1970-79
Tabla 26. Otros estudios de riesgo de cáncer en el entorno de instalaciones nucleares
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Incidencia
Incidencia
Incidencia
Incidencia
mortalidad
Bouges
(190)
1999
Grosche
(176)
1999
Grosche
(176)
1999
Laurier
(215)
2000
LopezAbente
(166)
2001
Incidencia
Guizard
(180)
1998
Incidencia
Incidencia
Pobel
(179)
1997
Gulis
(214)
1998
Ambos
Hoffman
(175)
1997
199096
Entorno central
de Krümel (10
Km) Alemania
Entorno de
1991Savannah River
95
(instalación de
combustible)
EEUU
Región de Nord
1978Cotentin, 4 IN
96
(10Km) Francia
Entorno de 4
Centrales
eléctricas y 4 del
1975ciclo del
93
combustible (030 Km vs 50100 km)
Menores de 25
años que viven
Distancia a la
1985instalación de
95
reprocesamiento
Entorno de
Marcoule (35
km)
Francia
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
Distancia a la
central e
instalaciones
Distancia a la
instalación
Distancia a la
central
(estimaciones
emisiones de
tritio)
Distancia a la
central
198695
Distancia a la
central zonas 030 km
Distancia a la
instalación
Distancia a la
instalación
Distancia a la
central
Residentes de
Trnava,
Eslovaquia
Francia
(16km)
Entorno central
1990de Krümel
95
(5Km) Alemania
Entorno de Nord
Cotentin.
1978Francia
93
(35 Km)
Entorno de Nord
Cotentin.
1993Francia
96
(35 Km)
63
Leucemia
aguda,
linfomas y c.
Tiroides en <
15 a.
Mortalidad por
tumores sólidos
Leucemia
0-24 años
12.245
4 casos.
9
(registro
Leucemia < 15 alemán
años
de
cáncer
infantil)
Leucemia < 15
41
años
(Registro
regional
de
cáncer)
¿
8
27
6
13 tipos de
cáncer
Leucemia
0-24 años
Leucemia
Mortalidad en
<15 años
Factores
asociados a
Leucemia
infantil
105
Aumento sobre lo
No explica el riesgo
observado en esa
población.
No exceso de riesgo
cerca de centrales.
Exceso de riesgo de
cáncer de pulmón y
riñón cerca de
instalaciones de ciclo
combustible.
No exceso de riesgo
Riesgo aumentado
No exceso de riesgo
Sugiere aumento en la
incidencia conforme
se acerca a la central
No exceso de riesgo
Alguna evidencia
causal
Exceso inexplicable
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
106
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
Mortalidad
incidencia
Hattchouel
Boice
(216)
2003
incidencia
Incidencia
(182)
Incidencia
Viel
(178)
1995
2002
Black
(213)
1994
Boutou
Black
(212)
1994
Guizard
Viel
(181)
(211)
2001
1993
LopezAbente
Sofer
(166)
(189)
2001
1991
Laurier
ESTUDIO
(215)
2000
Entorno a 2
instalaciones de
combustible
Niños y adultos
jóvenes en
Nord
Cotentin,
Dounreay
Francia
Menores de 25
años que viven
cerca de la
central de
reprocesamiento
de La Hague
Francia
Entorno de 13
(instalación de
combustible)
EEUU
Región
de Nord
INCIDENCIA/
POBLACIÓN
Incidencia
Cotentin,
4 IN
MORTALIDAD
(10Km) Francia
Entorno de 4
Centrales
Niños y adultos
eléctricas y 4 del
jóvenes que
mortalidad
ciclo del
viven cerca de
Incidencia
combustible (0una central
30 Km vs 50nuclear en Israel
100 km)
Menores de 25
años
quede
viven
Entorno
La
cerca de
la
Hague.
Nord
central
de
incidencia
Cotentin.
reprocesamiento
Francia
de (35
La Hague,
Km)
Franciaen la
Residentes
Incidencia
bahía de
Dalgety, escocia
Distancia a la
Distancia a la
central e
central de
instalaciones
Neguev
Distancia a la
DOSIMETRÍA
instalación
199397
1968-
197892
98
196891
1979-
197590
Distancia a la
instalación
Distancia a la
Medidas
Indice dede
rutinarias
mezcla
monitorización
poblacional por
unidad
Distancia
geográfica
(comuna)
basado en
número de
trabajadores
Distancia
a la
nacidos fuera
central
del
departamento
de La Manche
Distancia a la
Distancia ade
la
1978instalación
98
instalación
90
reprocesamiento
de combustible
1975196093
85
1978AÑOS
96
(estimaciones
emisiones de
tritio)
Incidencia de
cáncer en
adultos
Cáncer
Leucemia
Leucemia y
Leucemia
linfoma
No
infantil
en
Hodgkin
menores de 25
años
Cáncer; 18
tipos
específicos
Leucemia
Leucemia
0-24 años
Mortalidad por
tumores
sólidos
Leucemia
935.
Registro
Estatal
(581)
5036
25
12 en la
zona
más
38
cercana
211 en
total
38
23
12.245
192
Nº
Leucemia
4 casos.
ENFERMEDAD
CASOS
0-24 años
regional
de
cáncer)
2/2
No exceso de riesgo
Ninguna evidencia de
Tasa
de incidencia
aumento
sobre lo2,7
en comunas
rurales
esperado.
en
el tercil de
más
alto de
Evidencia
aumento
mezcla
poblacional,
comparado
con lo
comparado
las
esperado
en con
la zona
comunas
urbanas:
más cercana
Tendencia positiva
para la Leucemia
según
aumentade
el
Agrupamiento
índice
de
mezcla
casos localizadas
poblacional.
Riesgo
cerca de la central
más alto para
Leucemia linfocítica
aguda
en niños
de 1-6
No exceso
de riesgo
años.
Aumento sobre lo
esperado en áreas
No exceso de riesgo
más cercanas (10 km)
de la central
No explica el riesgo
RESULTADOS
observado
en esa
población.
No
exceso
de riesgo
Ningún
aumento
en
cerca
de centrales.
general.
Cierto
Exceso de
riesgo
de
aumento
con
el paso
cáncer
deentre
pulmón
del
tiempo
los y0riñón en
cerca
de
9 años
Neguev
instalaciones
de ciclo
occidental. Aumento
combustible.
en chicas
de 0-4 años
entre 1970-79
Tabla 26. Otros estudios de riesgo de cáncer en el entorno de instalaciones nucleares
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
incidencia
mortalidad
Incidencia
Mortalidad
Incidencia
Incidencia
Boice
(216)
2003
Boice
(217)
2003
SilvaMato
(183)
2003
Grossman
(218)
2003
Reino
Unido
(149)
2005
Spix
(163)
2008
199397
16 centrales
eléctricas
13 centrales
eléctricas y 15
instalaciones
198003
196993
Entorno a 2
1950instalaciones de
95
combustible
Entorno de Trillo
y
Zorita.<10,20,30
km. España
Hanford
“Downwind”
1944(Washington)
1995
EEUU
Entorno a 2
instalaciones de
combustible
0-5 km
25 km
“Ocurrencia de
cáncer” en
general
“Cercanías” de
la instalación de
producción de
plutonio
0-4 años
Edad, 0-15
años
Exceso de
cáncer en
general
Mortalidad por
cáncer en
adultos
Incidencia de
cáncer en
adultos
Distancia a las
centrales
Distancia a
la instalación
Distancia a la
instalación
departamento
de La Manche
No exceso cerca de
centrales eléctricas.
Agrupamientos cerca
de otras instalaciones.
Exceso (OR 1,61)
achacable a las
Leucemias. No para
otros tipos de cáncer
1592
casos de
cáncer
Exceso de riesgo
injustificable
Exceso de riesgo con
distancia pero no con
dosimetría.
No exceso de riesgo
No exceso de riesgo
5.209
tumores
sólidos
294
838
935.
Registro
Estatal
(581)
39287
Registro
Estatal
más alto para
Leucemia linfocítica
aguda en niños de 1-6
años.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
107
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Consideraciones finales
Los estudios revisados muestran una heterogeneidad metodológica importante que se
explica por la diferente naturaleza de las circunstancias y propósito de los estudios y que puede
implica una disparidad importante en el resultado final sobre el efecto de las instalaciones
nucleares en la salud de las poblaciones de su entorno. Algunas consideraciones metodológicas
que merece repasar son:
1)
2)
3)
Ausencia de datos sobre exposición cuantificada individual. Predominan las
estimaciones demográficas y geográficas como medición indirecta de exposición. Se han
utilizado en unos casos circunscripciones concéntricas, en otros administrativas
(provincias, cantones o condados) que no necesariamente guardan la misma relación de
exposición. Sólo en algún caso se traza el vector más probable de exposición (dirección
del viento, corrientes fluviales, etc., que reflejarían con más exactitud la exposición). Las
poblacionales de estudio son dinámicas, los sujetos que las componen no son los
mismos.
Diferentes tipos de estudio: hemos podido observar estudios de poblaciones de países
enteros como EEUU, Francia o España. En otras ocasiones han sido poblaciones
censales regionales o algún tipo de circunscripción poblacional local. Sólo hay una
cohorte específica que es la de TMI. Por otro lado unas poblaciones son padrones
simples y en otros casos, los mejores, registros de morbi mortalidad específicos.
Diferentes parámetros de estimación: hemos observado como indicadores de efecto la
Razón de Mortalidad Estandarizada (RME) o bien la Razón de Incidencia Estandarizada
(RIE) o bien Odds Ratio (OR), Riesgo Relativo (RR), Exceso de Riesgo Relativo (ERR) o
Riesgo atribuible o ratios simples de casos observados /esperados. Estos indicadores
muestran aspectos diferentes de la asociación o impacto de una exposición a un efecto
y no son comparables, todo lo más complementarios. Una veces los esperados se
calculan por estandarización simple otros mediante regresión (extrapolación de datos).
Se utilizan diferentes poblaciones de comparación. Unas son de distinta naturaleza y
otras de mayor o menor calidad informativa. El efecto sobre los datos finales de estas
circunstancias puede ser muy importante.
Un aspecto muy importante es que la plausibilidad causal no se satisface por ausencia
de cuantificación individual de la exposición pero también porque allí donde se conocen las
emisiones radiactivas, éstas no alcanzan dosis suficiente como para tener impacto alguno sobre
la salud humana de acuerdo a los modelos causales que se aceptan científicamente en la
actualidad.
108
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
En conclusión, la revisión del potencial efecto de las radiaciones ionizantes en las
poblaciones circundantes de las instalaciones nucleares no puede ir más allá de lo que permite la
calidad y tipo de información disponible. Depende de lugares, periodos y métodos de estudio.
La revisión de los mayores estudios realizados permite concluir que no existe un riesgo
dado de cáncer por el hecho de vivir cerca de una central de generación eléctrica nuclear.
El riesgo absoluto sobre la salud humana, donde lo hay, es difícilmente detectable. El
riesgo relativo es muy puntual y específico en las escasas circunstancias donde se ha observado
(Sellafield en Reino Unido y Krummel en Alemania). En algunos emplazamientos (Dounreay,
Aldermaston Rosyth en el Reino Unido, La Hague en Francia) de instalaciones no relacionadas
con la generación eléctrica se han visto agrupamientos de casos de cáncer. Estos hallazgos
aislados deben investigarse en detalle considerando otras posibles exposiciones (agentes
químicos, hipótesis de mezcla poblacional, por ejemplo), así como posibles sesgos y factores de
confusión no incluidos en estudios originales.
Atribuir el exceso de riesgo en estos casos, a la contaminación radiactiva está en
contradicción con todo lo que se sabe en la actualidad sobre el efecto cancerígeno de la
radiación ionizante.
La conclusión principal, de acuerdo con otros organismos como COMARE es que, a
pesar de algunos estudios aislados que parecen indicar un riesgo aumentado de cáncer en la
cercanía de algún tipo de instalación nuclear (principalmente instalaciones de reprocesamiento
de combustible nuclear), los resultados globalmente considerados son bastante contundentes a
la hora de excluir un aumento de riesgo de leucemia y otros cánceres en niños y adultos que
viven cerca de instalaciones nucleares.
5.1.7. Cáncer y exposición laboral a radiación ionizante
5.1.7.1. Radiólogos y técnicos de radiología
Tal y como se ha comentado en la sección de recuerdo histórico, el riesgo de cáncer en
médicos y otros trabajadores expuestos en su trabajo diario, ha sido investigado desde los años
1940 cuando ya se apreció un aumento de leucemia entre los radiólogos comparados con otras
especialidades médicas.
Los estudios sobre este colectivo han sido revisados (219, 220) de forma muy
exhaustiva. Este colectivo fue probablemente el primero que tuvo una exposición laboral a la
radiación, el primero en el que se reconoció el cáncer de piel inducido por la radiación (en
1902) y el primero en el que en los años 1940-1950 se evidenció un exceso de mortalidad por
leucemia. Se han estudiado varias cohortes, en EE.UU., Gran Bretaña, Dinamarca, China, Japón
y Canadá, totalizando casi 280.000 personas seguidas desde 1897 (en el caso de Gran Bretaña).
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
109
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Los dosímetros individuales no se empezaron a usar hasta los años 50, por lo que no se dispone
de dosis individuales, salvo para algunos de los últimos estudios. Se ha calculado que en los
años 1920-1930 podrían haber estado expuestos a 1 Sv/año, bajando en EE.UU. en los años 40 a
un promedio de 0,01 Sv/año (con máximos calculados de hasta 0,15 Sv) y en 1993 0,005
Sv/año. En los últimos estudios, se ha podido estimar que la dosis promedio acumulada por
radiólogos daneses entre 1954 y 1982 fue de 18,4 mSv y en el caso de Canadá para el período
1951-1987 fue de 3,8 mSv para personal médico (219).
Varios de los estudios han mostrado tasas estandarizadas de mortalidad elevadas aun
cuando se comparen con otros médicos no expuestos a radiación ionizante. Para las leucemias
y linfomas se ha visto un riesgo elevado en personal expuesto en los primeros años en EE.UU.
(SMR de 2,01 en los expuestos entre 1920-39) y Gran Bretaña (SMR 6,15 entre la subcohorte
1897-1920) comparados con expuestos más tarde cuando las dosis habían disminuido. También
se ha visto (datos de EE.UU. referidos en Yoshinaga S.) un aumento de cáncer de mama en
mujeres que trabajaron antes de 1949 comparadas con las que empezaron después de 1960, y
de cáncer de piel (riesgo de muerte hasta 10 veces superior en los que trabajaron entre los años
1920-29). Los datos para otros cánceres son contradictorios.
En resumen, a pesar de no aportar datos concretos que se puedan relacionar con la
dosis, los estudios son suficientemente coherentes como para afirmar que el riesgo de leucemia
y cáncer de piel en este colectivo estuvo aumentado durante los primeros años de la radiología.
Sería importante continuar estos estudios ya que el colectivo de radiólogos y técnicos de radiología es muy grande (según UNSCEAR unos 2,3 millones de personas en todo el mundo) y
están expuestos a dosis y tasas de dosis muy bajas por lo que la información podría ser muy
relevante.
5.1.7.2. Trabajadores de la industria nuclear
Como industria nuclear nos referimos a centrales nucleares de generación eléctrica,
fábricas de armamento nuclear, y de enriquecimiento y reprocesamiento de combustible
nuclear. Los trabajadores de la minería del uranio no se incluyen.
Los trabajadores de la industria nuclear forman un colectivo especialmente interesante
para estimar los efectos de las bajas dosis de radiación, por estar perfectamente controlados
tanto desde el punto de vista dosimétrico como médico. En España por ejemplo, se dispone de
dosis recibidas mes a mes por cada trabajador considerado como profesionalmente expuesto y
desde el punto de vista médico, las centrales e instalaciones nucleares cuentan con un
protocolo de seguimiento médico estandarizado.
Los estudios sobre trabajadores de la industria nuclear recogen los resultados de
exposiciones a rayos X, gamma y neutrones principalmente. En algunos casos se ha estudiado
110
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
la contaminación interna (por inhalación, ingestión, o absorción cutánea) por tritio, plutonio,
uranio u otros radionucleidos.
Las cohortes más estudiadas han sido las de Hanford, Oak Ridge y Rocky Flats en
EE.UU., las de Sellafield y del Atomic Weapon Establishment en el Reino Unido y en Canadá la
de Chalk River. Los resultados han sido muy variables y las estimaciones de riesgo incluían
siempre un amplio intervalo de confianza.
Para intentar estimar de una forma más precisa los riegos para estos trabajadores, se
decidió analizar de forma conjunta una cohorte de trabajadores de 15 países.
Los resultados de este estudio se han publicado recientemente (221, 222) y se discuten a
continuación en detalle por ser el estudio más amplio de todos y porque en él participaron
trabajadores de instalaciones nucleares españolas.
Este estudio, junto con los resultados individualizados de algunos países han sido ya
publicados. El último análisis publicado ha sido el seguimiento de la cohorte del Reino Unido
(223) que incluye además de trabajadores con exposiciones a radiación gamma, aquéllos con
dosis por rayos X, partículas Beta y neutrones. Los resultados de este último estudio vienen a
confirmar los resultados del estudio de IARC.
•
Estudio de la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer
(IARC)
El objetivo del estudio del IARC (Agencia Internacional para la Investigación sobre el
cáncer) era estimar el riesgo de muerte por cáncer, incluida la leucemia, tras la exposición a
dosis bajas de radiación de fotones de alta energía (principalmente radiación gamma) en
trabajadores de la industria nuclear de varios países.
De forma más concreta, los objetivos específicos eran:
1)
2)
Proporcionar una estimación directa del riesgo de muerte por cáncer radioinducido
tras una exposición prolongada a radiación ionizante, que pueda ser comparada con
las estimaciones derivadas de los datos de los supervivientes de las bombas
atómicas.
Estimar directamente, y de la forma más precisa posible, el riesgo de cáncer excluyendo
leucemias y el riesgo de leucemia excluyendo la leucemia linfocítica crónica, en un
colectivo internacional de trabajadores de la industria nuclear.
Este estudio se llevó a cabo para ver si las estimaciones de riesgo derivadas de
poblaciones con exposiciones a bajas dosis durante un período largo (como las que reciben los
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
111
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
trabajadores de la industria nuclear) corroboran científicamente las normas actuales, basadas
preferentemente en los supervivientes de las bombas atómicas que estuvieron expuestos a una
dosis alta en un plazo de tiempo muy corto.
El estudio del IARC ha analizado a 407 391 trabajadores de la industria nuclear de un
total de 154 instalaciones nucleares (104 centrales eléctricas) utilizaban dosímetros personales y
que habían trabajado por lo menos un año en la industria nuclear de alguno de los 15 países.
Se incluyeron trabajadores de centrales nucleares, investigación nuclear, manejo de residuos
radiactivos, producción de combustible, isótopos o armas. Se excluyeron trabajadores que
tuvieron una exposición importante a neutrones o contaminación interna (por ejemplo por
plutonio) porque las medidas de estas exposiciones en el pasado podían ser poco fiables.
La contribución española incluye todas las centrales nucleares españolas, así como una
fábrica de combustible y una instalación de almacenamiento de residuos de actividad baja y media.
Las demás cohortes se detallan en la tabla 27.
Se estableció la causa de muerte para cada trabajador fallecido. Para cada trabajador se
tomó, de los centros o registros dosimétricos de cada país, la dosis de radiación recibida y se
calculó la dosis total a lo largo de la vida del trabajador. Se tomaron en cuenta las diferencias en
los procedimientos de medida de la radiación entre los países, instalaciones y a lo largo del
tiempo.
En la tabla 28 se pueden ver las dosis recibidas y las muertes en los diferentes países.
Se utilizaron modelos estadísticos para ver si los trabajadores con las dosis más altas de
radiación tenían un mayor riesgo de cáncer. Estos modelos toman en cuenta otros factores
relacionados con el cáncer, tales como edad, sexo, período de tiempo, duración del empleo, y
estatus socioeconómico. Ya que el cáncer es una enfermedad con un período de latencia o
inducción muy largo, las dosis se retardaron dos años para la leucemia y diez años para otros
cánceres. Esto significa que las dosis recibidas en los dos ó diez últimos años no se incluyen en
la estimación de riesgo ya que se piensa que se han recibido demasiado recientemente como
para tener una influencia en el riesgo de cáncer.
Las causas de muerte estudiadas fueron: todos los cánceres combinados (excepto la
leucemia) y todas las leucemias combinadas (excepto la linfocítica crónica). Estos resultados se
compararon con los de los estudios de los supervivientes de las bombas atómicas ya que éstos
forman la base de las normas de protección radiológica actuales.
En este estudio no se dispuso de información sobre si los trabajadores fumaban o no, y sin
embargo el fumar puede ser un factor importante porque está fuertemente relacionado con el riesgo de algunos cánceres. Por tanto, se realizaron análisis adicionales sobre cánceres relacionados y
no relacionados con el fumar para ver si el fumar pudiese explicar los hallazgos. El riesgo de cáncer
global también se estudió tras excluir la leucemia, el cáncer de pulmón y de pleura ya que estos
dos últimos cánceres están fuertemente asociados con el fumar o la exposición a amianto.
112
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 27. Cohortes incluídas en el Estudio de los 15 Países
Número
instalaciones
CC.NN.
Otras
instalaciones
Inicio Seguimiento trabajadores en
la cohorte
Australia
1
0
1
1959
1972-1998
2 327
Bélgica
5
2
3
1953
1969-1994
7 201
Canadá
4
3
1
1944
1956-1994
54 492
Finlandia
3
2
1
1960
1971-1997
11 966
9
1
8
1946
1968-1994
29 857
22
22
0
1956
1968-1994
22 397
Francia CEACOGEMA
Francia EDF
Hungría
1
1
0
1982
1985-1998
3 444
Japón
33
16
17
1957
1986-1992
114 900
Corea del Sur
4
4
0
1977
1992-1997
9 189
Lituania
1
1
0
1984
1984-2000
4 986
Eslovaquia
1
1
0
1973
1973-1993
2 776
España
10
8
2
1968
1970-1996
3 727
Suecia
6
4
2
1954
1954-1996
30 233
Suiza
4
4
0
1957
1969-1995
1 822
Reino Unido
32
20
12
1946
1955-1992
121 686
Hanford
1
0
1
1944
1944-1986
44 106
EE.UU. -INEL
1
0
1
1949
1960-1996
63 988
15
15
0
1960
1979-1997
60 657
ORNL
1
0
1
1943
1943-1984
8 314
TOTAL
154
104
50
-
-
598 068
EE.UU.-
EE.UU.CC:NN.
EE.UU. -
CEA-COGEMA: Commissariat a l’Energie Atomique – Compagnie Generale des Matieres Nucleaires;
EDF: Electricite De France; CC.NN: centrales nucleares de generación eléctrica; INEL: Idaho National
Engineering Laboratory; ORNL :Oak Ridge National Laboratory.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
113
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 28. Distribución de trabajadores, causas de muerte y dosis
Muertes
Dosis
Número de
trabajadores
Personas- Todas
años
las
Cáncer,
ex.
causas Leucemia
Leucemia
ex LLC
colectiva
acumulad
a (Sv)
Dosis
Individual
media
acumulada
(mSv)
Australia
877
12 110
56
17
0
5.4
6.1
Bélgica
5 037
77 246
322
87
3
134.2
26.6
Canadá
38 736
473 880
1 204
400
11
754.3
19.5
Finlandia
6 782
90 517
317
33
0
53.2
7.8
14 796
224 370
645
218
7
55.6
3.8
Francia EDF
21 510
241 391
371
113
4
340.2
15.8
Hungría
3 322
40 557
104
39
1
17.0
5.1
Japón
83 740
385 521
1 091
413
19
1 526.7
18.2
Corea del Sur
7 892
36 227
58
21
0
122.3
15.5
Lituania
4 429
38 458
102
24
1
180.2
40.7
Eslovaquia
1 590
15 997
35
10
0
29.9
18.8
España
3 633
46 358
68
25
0
92.7
25.5
Suecia
16 347
220 501
669
190
4
291.8
17.9
Suiza
1 785
22 051
66
24
0
111.2
62.3
Reino Unido
87 322
2 201
54
1 810.1
20.7
Francia CEACOGEMA
EE.UU.
1 370 101 7 983
29 332
678 833
5 564
1 279
35
695.4
23.7
EE.UU. NPP
49 346
576 682
983
314
19
1 336.0
27.1
EE.UU. INEL
25 570
505 236
3 491
886
26
254.6
10.0
EE.UU. ORNL
5 345
136 673
1 029
225
12
81.1
15.2
TOTAL
407 391
6 519
196
7 892.0
19.4
Hanford
114
5 192 710 24 158
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Resultados
La tasa estandarizada de mortalidad (SMR) de los trabajadores es baja en todos los
países; en todos se observa el conocido “efecto del trabajador sano” del ámbito laboral general
(las personas sanas son las que trabajan y tienen menos mortalidad que la población general).
En España, la SMR general (mortalidad por cualquier causa) es de 45 (IC95%: 35; 57). La menor
se da en Hungría (40 con IC95%: 33; 48) y la mayor en Finlandia 86 (IC95%: 77; 96).
La SMR por cáncer en su conjunto, es baja también, oscilando entre 57 (IC95%: 38; 83) de
España a 103 (IC95%: 65; 153) de Corea del Sur. La mayoría de los países están entre 60 y 80.
1)
Dosis recibidas
La mayoría de los trabajadores eran varones (90%) y la dosis media total acumulada por
trabajador fue de alrededor de 19 mSv; en España la dosis media acumulada fue de 25,5 mSv,
intermedia entre los 3,5 de Francia (CEA-COGEMA) y 62,3 de Suiza. Las diferencias parecen
deberse sobre todo a distintos protocolos a la hora de decidir qué trabajadores llevan dosímetro;
así en Francia al principio se daban dosímetros a todos los trabajadores independientemente de
que pudiesen estar expuestos a radiación ionizante o no.
La distribución de las dosis estaba muy sesgada. En la cohorte completa más del 90% del
colectivo ha recibido una dosis acumulada menor de 50 mSv, menos del 5% supera una dosis
acumulada de 100 mSv, y menos del 0,1% ha recibido más de 500 mSv.
Para comparar, en el caso de los supervivientes de las bombas atómicas, la dosis media
recibida fue de 200 mSv, el 9% recibieron más de 500 mSv y el 4% recibieron dosis por encima
de 1 Sv.
Solo el 6% de esta cohorte internacional ha muerto, con un total de 6519 cánceres,
excluidas las leucemias y 196 leucemias excluyendo la linfocítica crónica.
2)
Riesgo de cáncer en general
2.1) El Exceso de Riesgo Relativo (ERR) para todos los cánceres excluyendo la leucemia es
de 0,97 por Sv, con un intervalo de confianza (IC) al 90% de 0,27 a 1,80. Este riesgo disminuye
y no es significativo si se excluyen los cánceres relacionados con el consumo de tabaco: ERR de
0,62 (IC90%: -0,5; 2,2) basado en 2033 cánceres no relacionados con el tabaco. Excluir del
análisis los cánceres de pulmón y pleura (para valorar la contribución del tabaco), disminuye la
potencia estadística del estudio ya que elimina casi un 30% de las muertes. Sin embargo la
estimación de riesgo de cáncer en general excluyendo la leucemia y de cáncer en general
excluyendo leucemias, cáncer de pulmón y pleura, son similares a dosis superiores a 200 mSv,
por lo que por lo menos a esas dosis el exceso de riesgo no se puede atribuir en su totalidad al
efecto del tabaco. Será necesario incluir el hábito tabáquico en futuros estudios para establecer
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
115
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Fig. 17. ERR/ Sv para todos los cánceres exceptuando la leucemia
en aquéllas cohortes que incluyen más de 100 muertes
Adaptado de (221)
Tabla 29. Exceso de Riesgo para todos los cánceres excepto leucemias,
según dosis acumulada
116
N
ERR/Sv
IC 90%
RR / 100 mSv
TODAS
DOSIS
5.024
0,97
0,27; 1,8
1,10
<400 mSv
5.012
1,18
0,37; 2,11
1,12
<200
4937
2,52
1,31; 3,87
1,25
<150
4863
1,39
0,02; 2,92
1,14
<100
4772
1,51
-0,29; 3,51
1,15
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
el impacto real de este factor de riesgo en la mortalidad por cáncer de los trabajadores
nucleares
En el análisis por países (Fig. 17), se apreció que el ERR/Sv y el RR por 100 mSv sólo
estaba aumentado de forma estadísticamente significativa, en Canadá, con un ERR
considerablemente más alto (6,65 IC90%: 2,56; 13) que en otros países con un número
equivalente de muertes.
Cuando se excluye Canadá del análisis global de mortalidad por cáncer, el ERR
disminuye a 0,58 por Sv (IC 90%: -0,1; 1,39) y ya no estadísticamente significativo. No se ha
encontrado una explicación para éste riesgo tan alto en Canadá.
2.2) El único tipo de cáncer que muestra un riesgo estadísticamente significativo es el de
pulmón, con un ERR de 1, 86 (IC90%: 0,49; 3,63).
Los riesgos para el cáncer de pulmón estaban significativamente aumentados en Canadá,
España y en ORNL, y significativamente disminuidos en INL (Idahoe National Laboratoy, EE.UU.).
En el análisis según dosis acumulada (tabla 29), se ve que el riesgo de cáncer está
significativamente aumentado para dosis acumuladas superiores a 100 mSv.
3)
Riesgo de leucemia
Para las leucemias, excluyendo la LLC (tablas30 y 31), el ERR por Sv fue de 1,93 (IC90%:
<0; 7,14), no estadísticamente significativo, y que corresponde a un RR de 1,19 por 100 mSv. El
resultado es compatible con los modelos derivados de los supervivientes de las bombas
atómicas y el estimado por BEIR VII. En efecto, está entre el encontrado usando el modelo
lineal (ERR 3,15/Sv) y el cuadrático (ERR 1,54/Sv) de los supervivientes de la bomba atómica y
es similar al referido en el informe BEIR VII (ERR 1,1 – 2,3 /Sv) y al encontrado en el estudio de
los 3 países (ERR 2,21).
No se encontró asociación con la dosis de radiación recibida para ningún subtipo de
leucemia aunque la potencia estadística de estos sub-análisis era baja.
En el análisis por países, solo se vio un riesgo estadísticamente aumentado en Francia
(ERR/Sv 242, IC90%: 42,2; 1510) basado en 11 muertes. En ORNL, sin embargo el riesgo estaba significativamente reducido, pero también basado en un número escaso de fallecimientos (12 muertos).
4)
Análisis por tipo de instalación
En el análisis por tipo de instalación (tabla 30), el ERR para cáncer en general
excluyendo la leucemia y para cáncer de pulmón estaba significativamente aumentado en las
instalaciones mixtas pero no en centrales de generación.
Sin embargo el ERR para la leucemia (excluyendo LLC) era más alto, aunque no
estadísticamente significativo, en centrales de generación.
La tabla 30 resume los resultados comentados.
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117
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 30. Resumen según tipos de cáncer, y tipo de instalación nuclear
CANCER EX.
LEUCEMIA
CANCER EX.
PULMON, PLEURA,
y LEUCEMIA
LEUCEMIA
Nº
ERR/Sv
Nº
ERR/Sv
Nº
ERR/Sv
TOTAL
5024
0,97
(0,27; 1,8)
3528
0,59
(-0,16; 1,51)
196
1,93
(<0; 7,14)
ESPAÑA
25
1,02
(<0; 13,93)
21
- 0,93
(-2,25; 6,99)
-
-
CC.NN
1186
-0,02
(-1,29; 1,7)
65
3,58
(<0; 18)
ACT.
MIXTAS
3838
1,23
(0,4; 2,2)
131
1,5
(-0,8; 7,37)
Conclusiones
1)
118
Los riesgos estimados son estadísticamente compatibles con los calculados a partir de los
de los supervivientes de las bombas atómicas. Igualmente son compatibles con los
recientemente estimados en el informe del BEIR VII.
El riesgo de cáncer en general es algo más alto, pero estadísticamente compatible con
los encontrados (tabla 31) en los supervivientes de las bombas atómicas (ERR= 0,33)
y el estimado recientemente por BEIR VII (ERR= 0,26). Es más alto que el estimado
en un estudio previo que combinaba cohortes de 3 países y similar al nuevo estimado
en Reino Unido (223). Es importante señalar que la principal diferencia entre el
estudio de los 3 países y el actual, es la exclusión en éste último de trabajadores que
hayan podido recibir una dosis significativa (> del 10% de la dosis) como
consecuencia de exposición a neutrones y/o por contaminación interna con
radionucleidos que no fueran tritio. El efecto de esta exclusión es una importante
disminución en el número de muertes de trabajadores incluídos en los intervalos de
dosis más altas. Otras diferencias entre los estudios son la exclusión de trabajadores
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
con menos de 1 año de empleo (en el otro estudio el criterio era menos de 6 meses),
el seguimiento más largo de algunas cohortes y la estratificación según el tiempo
trabajado. Este último aspecto tiene una gran importancia en el riesgo de cáncer en
general excluyendo la leucemia.
2)
Según los resultados de este estudio, una exposición acumulada de 100 mSv conllevaría
un aumento de mortalidad del 10% por cáncer de cualquier tipo y del 5% para la
leucemia. Sin embargo, es importante tener en cuenta que menos de 5% de los
trabajadores recibieron una dosis acumulada de 100 mSv y la mayoría la recibieron en
los primeros años de la industria nuclear.
3)
Uno de los datos más significativos de éste estudio es que Canadá contribuye de forma
importante al riesgo estimado. Excluyendo del estudio a Canadá, reduce la estimación
de riesgo en un 40% hasta un valor que ya no es estadísticamente significativo. El ERR
de Canadá en este estudio es mayor que el publicado en un estudio previo, 6,65 /Sv
frente a 2,8/Sv (224); la diferencia principal se debe a la exclusión de Ontario Hydro,
cuya cohorte no incluía datos de estatus socioeconómico. Si se incluye esta cohorte, sin
embargo el ERR no varía mucho: ERR 0,89/Sv (IC90%: 0,21; 1,69). Una revisión de las
prácticas dosimétricas y de los registros de Canadá no ha aportado una explicación para
el valor tan alto en este país.
4)
Solo se ve un riesgo estadísticamente significativo de cáncer (excluyendo la leucemia),
en los trabajadores de actividades mixtas. Aunque ello pueda reflejar diferencias en la
exposición entre centrales de generación y las actividades mixtas, hay que señalar que la
potencia estadística para detectar un aumento de cáncer en las centrales de generación
era baja, al tener este grupo un número tres veces menor de muertes, un seguimiento
más corto, y niveles menores de dosis acumuladas.
La conclusión de los autores del estudio es la siguiente:
“Este estudio proporciona estimaciones de riesgo debidas a la radiación basadas en el
mayor colectivo jamás estudiado de trabajadores de la industria nuclear.
El estudio sugiere que existe un pequeño aumento en el riesgo de cáncer aún a las bajas
dosis y bajas tasas de dosis recibidas por los trabajadores nucleares de este estudio.
Las estimaciones de riesgo de este estudio son compatibles con aquéllas en las que se
basan las actuales normas de protección radiológica”.
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119
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Valoración e implicaciones del estudio
Este estudio tiene importantes ventajas. El uso de una metodología común en todas las
instalaciones y países ayuda a asegurar la precisión de las estimaciones de riesgo. Este estudio
se restringe a trabajadores con exposiciones a radiación relativamente bien medidas, lo que
reduce el posible error de las malas medidas de otras exposiciones como neutrones o
contaminación interna.
Los riesgos estimados en este estudio son estadísticamente similares a los datos de los
supervivientes de la bomba atómica con la misma dosis de radiación, pero la incertidumbre en
las estimaciones sugiere que el riesgo de cáncer por unidad de dosis puede oscilar entre ser
menor que el encontrado en el estudio de las bombas atómicas o hasta 6 veces mayor.
Los resultados para el riesgo de leucemia son estadísticamente compatibles con una
ausencia de riesgo en los trabajadores nucleares expuestos y con un aumento de riesgo tres
veces mayor por unidad de dosis que el encontrado en los supervivientes de las bombas
atómicas.
En conjunto, las estimaciones de riesgo encontradas en este estudio sugieren que entre
un 1 y un 2% de las muertes por cáncer (incluyendo la leucemia) entre los trabajadores
estudiados puede haber sido causada por la exposición a radiación.
En la tabla 31 (tomada de (222)) y adaptada para incluir los resultados del nuevo estudio
de Reino Unido (223) se compara el ERR para diferentes cohortes analizadas en los últimos
años. Los datos de Hiroshima y Nagasaki analizados por IARC están ajustados a una edad
similar a la de los trabajadores del estudio del IARC.
La Fig. 18, (tomada de 222) muestra el ERR por intervalo de dosis, comparada con el
intervalo de <5 mSv, para el cáncer en general y las leucemias. Los intervalos de confianza se
muestran al 90%.
120
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196
4770
5024
1. Varones entre 20 y 60 años
cuadrático
Modelo lineal-
Modelo Lineal
Leucemia excepto LLC
Tumores sólidos
excepto Leucemias
Todos los cánceres,
Nº
(<0; 7.14)
1.93
(0.16; 1.71)
0.87
(0.27; 1.80)
0.97
ERR/Sv
(90% IC)
(119)
Estudio -15-países
296
10127
Nº
(0.2; 7.9)
2.3
(0.15; 0.41)
0.26
ERR/Sv
(95% IC)
BEIR VII
83
3,259
Nº
1
(-0.76; 4.61)
1.54
(1.79; 5.18)
3.15
(0.07; 0.47)
0.32
ERR/Sv
(90% IC)
IARC
Supervivientes Bomba Atómica
119
3830
Nº
(0.1; 5.8)
2.21
(-0.34; 0.35)
-0.02
ERR/Sv
(90% IC)
Estudio -3- Países
198
7455
Nº
(223)
(0.06; 4,3)
1,71
(0.02; 0.56)
0.27
ERR/Sv
(90% IC)
UK NRRW
Estudios anteriores de trabajadores nucleares
Tabla 31. ERR/Sv en trabajadores de la industria nuclear y en supervivientes de la bomba atómica
Adaptada de (222)
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
121
Fig. 18. ERR por intervalo de dosis, comparada con el intervalo de <5 mSv, para el cáncer en general
y las leucemias
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
122
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
5.2.
Otras patologías
5.2.1. Efectos genéticos
Tras las explosiones de Hiroshima y Nagasaki los primeros efectos que se empezaron a
investigar fueron los genéticos. Se ha estudiado la producción de malformaciones congénitas y
muertes neonatales, alteraciones cromosómicas en descendientes de irradiados, alteraciones en
proteínas de los glóbulos rojos de la sangre, además de hacerse estudios epidemiológicos de
varias enfermedades, incluyendo el cáncer en niños de padres expuestos.
La tabla 32 resume los estudios realizados y en marcha en supervivientes de la bomba
atómica.
La preocupación para acometer estos estudios era doble: por un lado, que la radiación
hubiera podido provocar cambios genéticos en espermatozoides u óvulos que pudieran
manifestarse como alteraciones cromosómicas, malformaciones o muertes neonatales; por otro,
que aunque en un primer momento no se vieran efectos, se hubieran producido mutaciones
que en el futuro pudieran aumentar el riesgo de enfermedades como cáncer y otras como
diabetes, hipertensión, enfermedad cardiovascular, etc.
Tabla 32. Efectos genéticos en supervivientes de la bomba atómica (225)
Estudio
Nº de personas
Período de
estudio
Malformaciones y
efectos nocivos
durante la
gestación
77.000
1948-1954
Razón de sexos
140.000
1948-1966
Citogenética
16.000
1967-1985
Bioquímica
23.000
1975-1984
Seguimiento
epidemiológico
77.000
1946-
Tipo de análisis
realizado
Malformaciones
congénitas,
abortos tardíos
muertes
neonatales
Mutaciones letales
ligadas al sexo
Tinción
cromosómica para
ver alteraciones
Variantes
electroforéticas y
de actividad
enzimática
Mortalidad por
cualquier causa e
incidencia de
cáncer
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
123
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Que la radiación podía producir mutaciones a dosis más bajas que las necesarias para
producir esterilidad era algo que no se dudaba. Asumiendo que todos los organismos tienen
una tasa de mutación propia “natural”, el parámetro que se planteó investigar fue lo que se
denominó como la tasa de duplicación, la dosis necesaria para duplicar esa tasa “natural” de
mutación. En el año 1956 sólo se conocía para las plantas y era de entre 30 y 80 rads (300-800
mGy). En la actualidad, se calcula que para radiación de baja LET, lo más probable es que esté
entre 1,7 y 2,2 Gy (227). Los experimentos sobre ratones indican que para situaciones de tasas
bajas de dosis el efecto se situaría en 4 Gy.
Los estudios epidemiológicos se fijaron en la desviación de la tasa esperada entre
nacimientos de varones y de mujeres y la supervivencia de los nacidos. Ya en el año 1962 se
obtuvo una primera respuesta tras analizar a más de 140.000 niños, 74.000 de los cuales tenían
uno o dos progenitores en el grupo expuesto a radiación. No se vio ninguna evidencia de
cambios (227).
Hasta el momento no se ha visto evidencia de daño genético de ningún tipo en los
descendientes de irradiados: Ni la supervivencia de los nacidos, ni alteraciones citogenéticas o
mutaciones que alteran la movilidad electroforética de algunas proteínas de la sangre se han
visto que estén asociadas a la exposición a radiación. En lo que se refiere a malformaciones
congénitas, crecimiento y desarrollo de los niños expuestos durante la gestación no se han visto
diferencias achacables a la exposición paterna (225).
Tras 40 años de experimentación no se han visto diferencias significativas en ninguno de
estos parámetros, por lo que los riesgos genéticos para dosis de 400 mSv (recibidas por los
supervivientes), si existen, son muy pequeños comparados con la tasa natural.
Los estudios en poblaciones expuestas a altas dosis de radiación natural no han
mostrado una mayor incidencia de alteraciones cromosómicas ni enfermedades genéticas, tal y
como se ha comentado anteriormente. Una excepción es el estudio de alteraciones
cromosómicas inestables (cromosomas dicéntricos y en anillo) en una zona de China.
Estos datos junto con los derivados de la experimentación animal han sido analizados
por (2). Según este organismo, el umbral para producir malformaciones congénitas en un feto
se sitúa en los 100-200 mGy o más, siendo las más probables alteraciones en el sistema
nervioso central entre las semanas 8 y 25 de gestación. Para alcanzar una dosis de 100 mGy en
el feto es necesario realizar más de 3 tomografías axial computarizadas (TAC) a nivel pélvico
en una mujer embarazada o más de 20 exploraciones con rayos X convencionales. Con
exposiciones superiores a 100 mGy se pueden empezar a ver descensos en el coeficiente
intelectual de los irradiados. En torno a los 1000 mGy, se ve retraso mental claro y
microcefalia, más importante si la irradiación se ha dado en torno a las 8-15 semanas (parece
causar una reducción de 25 ó 30 puntos porcentuales porque es cuando se están generando
124
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
neuronas de forma más activa) y algo menos si ha sucedido entre la 16 y 25 semanas. Pasada
la semana 25, y si la dosis ha sido menor de 1000 mGy no se han referido casos de retraso
mental.
Por último, se ha analizado la incidencia de las llamadas enfermedades multifactoriales
del adulto entre los hijos de los supervivientes de las bombas atómicas. Las enfermedades
multifactoriales, como la hipertensión, diabetes, hipercolesterolemia, infarto de miocardio,
angina de pecho o derrames cerebrales) son aquéllas para las que sabemos que el componente
genético juega un papel importante, aunque los factores ambientales también son determinantes
en su aparición. Una mayor incidencia de estas enfermedades podría suponer que la radiación
provocaría alteraciones genéticas que en el adulto provocarían la aparición de estas
enfermedades. Los resultados del primer estudio de este tipo (228) no apuntan a una mayor
prevalencia de estas enfermedades. Este estudio incluye casi 12000 adultos (edad media 48
años) participantes; El riesgo para una dosis paterna de 1 Gy era de 0,91 (IC95%: 0,81; 1,01) y
para dosis materna de 1 Gy, de 0,98 (IC95%: 0,86; 1,10). Esta cohorte será seguida en los
próximos años, ya que su edad media es relativamente joven y la aparición de este tipo de
enfermedades suele ser tardía.
Las estimaciones de riesgo para enfermedades multifactoriales con componente genético
son muy bajas y oscilan entre 0,12% y 0,2% por Gy del BEIR VII e ICRP, respectivamente.
En lo que se refiere a muerte durante el embarazo y malformaciones congénitas (229)
no se encontró un riesgo aumentado entre 27000 niños nacidos de trabajadores de la industria
nuclear, y tampoco se encontró una mayor incidencia en problemas de aprendizaje en estos
niños (230). Por último dentro de esta cohorte, se estudió si en los trabajadores existían
problemas de fertilidad (231) no constatándose una diferencia significativa entre los trabajadores
expuestos y no expuestos a radiación ionizante, aunque el número de mujeres empleadas es
demasiado bajo como para extraer conclusiones precisas.
En cuanto a malformaciones congénitas y mortalidad pre y perinatal en la cercanía de
instalaciones nucleares, conocemos 3 estudios sobre el particular:
Un estudio ha analizado mortalidad prenatal en las cercanías de la central de
reprocesamiento de combustible de Sellafield en el reino Unido. Este estudio (232) de cohorte
retrospectivo abarca 40 años e incluye más de 4000 casos de muerte perinatal. No se encontró
evidencia alguna de que el vivir en un radio de unos 25 Km de la central estuviese asociado
con mayor mortalidad. La única variación en la incidencia se daba en localidades alejadas más
de 25 Km de la central.
Dos estudios, uno cerca de Hanford (estado de Washington, EEUU., y otro cerca de la
central de Paks en Hungría, han abordado el tema de las malformaciones congénitas. En
Hanford (233), analizando 454 casos de malformaciones no se detectó un aumento en la
incidencia comparada con otras poblaciones. En cuanto a defectos específicos, sólo los defectos
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
125
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
del tubo neutral (espina bífida, por ejemplo) cuya causa es multifactorial (no parecen deberse a
una causa única, y en su génesis interviene la deficiencia de ácido fólico en una población)
estaban representados de una forma superior a la media (1,72 casos por mil nacidos, frente a
0,99 casos por mil nacidos). En la conclusión los autores dicen que este exceso no parece
quedar explicado por el trabajo de los padres en la instalación de Hanford o por posible
emisiones radiactivas de la misma. El segundo estudio (234), más reciente, más amplio (1400
casos de malformaciones congénitas) y más fiable en cuanto a que usa un registro nacional de
malformaciones que lleva funcionando más de 35 años, no encontró un aumento significativo
en la incidencia de malformaciones comparando el período antes con el de después (1982) del
inicio de actividad en la central.
En cuanto a hijos de trabajadores profesionalmente expuestos a radiación ionizante, un
primer estudio (235) sobre 9200 embarazos en 6730 radiólogos no mostró un aumento en el
riesgo de malformaciones, RR 1.0, (IC95%: 0.9; 1.2). En cuanto a anomalías cromosómicas
(exceptuando el síndrome de Down) el riesgo, aunque aumentado, tampoco era significativo,
RR 1,4 (IC95%: 0,8; 2,3), y se basaba en solo cinco casos; el riesgo de cáncer, igualmente basado
en cinco casos tampoco era significativo, RR 2.7, (IC95%: 0.9; 6.5).
Cáncer por irradiación preconcepcional
En lo que se refiere a riesgo de cáncer por irradiación preconcepcional (materna o
paterna), no se ha visto una mayor incidencia o mortalidad por cáncer (236, 237), en hijos
nacidos más de un año después a los supervivientes de los bombardeos atómicos. El RR
asociado a dosis de 100 mSv fue de 0,96 (IC95%: 0,92; 1) para exposición paterna y 1,01
(IC95%: 0,98; 1,04) para exposición materna.
Otro estudio (238) en EE.UU. sobre hijos de técnicos de radiología, analizó más de
100.000 niños nacidos entre 1921 y 1984 a este colectivo. Se detectaron 63 leucemias y 115
tumores sólidos. Una dosis preconcepcional paterna acumulada de 82 mGy encontró un riesgo
aumentado, aunque no de forma significativa (RR 1,8 IC95%: 0,7; 4,6 basada en seis casos). La
exposición materna preconcepcional no se encontró asociada a un riesgo mayor de leucemias o
tumores sólidos. Los autores del trabajo concluyen que no hay una evidencia convincente de
que exista un riesgo aumentado de cáncer en hijos de técnicos de radiología.
Un conjunto de estudios bajo la denominación de Estudio de la Familia de la
Industria Nuclear (“Nuclear Industry Family Study”) ha analizado desde 1999 la incidencia
de diversos problemas en los hijos (menores de 25 años) de los trabajadores de la industria
nuclear británica. El estudio (174) incluye 48440 hijos de trabajadores (8883 nacidos a
mujeres que trabajaban en la industria nuclear). Se contabilizaron 111 casos de los cuales 28
eran leucemias. La incidencia se estimó similar a la de la población general, aunque no se
126
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
pudo descartar que aquéllos padres que hubieran recibido dosis muy altas (>100 mSv) antes
de la concepción del hijo tuvieran un riesgo aumentado.
El último estudio publicado, también del Reino Unido (239), analiza una cohorte ya
estudiada entre los años 1952 y 1986 pero que ahora se ha seguido hasta 1999, incluyendo casi
17.000 casos nuevos de cáncer nacidos de mujeres que trabajaban con radiación antes o durante
la gestación. El riesgo relativo de todos los cánceres en conjunto para estas mujeres fue de 1,90
(IC95%: 0,84; 4,58) basado en 19 casos. Para las leucemias y linfoma No Hodgkin era de 1,20
(IC95%: 0,31; 4,97), tampoco estadísticamente significativo. El riesgo para irradiación durante la
gestación, estaba aumentado, aunque no de forma significativa y se basaba únicamente en 7
casos, por lo que los autores estiman que es debido al azar.
El único estudio sobre los hijos de trabajadores de la industria nuclear que encontró un
riesgo de cáncer (y que motivó la realización del estudio de la familia de la industria nuclear)
fue el de los empleados de la central de reprocesamiento nuclear de Sellafield en el Reino
Unido (168) que concluía que la irradiación paterna era la causante del aumento en la
incidencia de leucemia y linfoma entre niños de la ciudad de Seascale. Estudios posteriores
sobre poblaciones similares (170-172, 240), no encontraron tal relación y por otra parte para
explicar el efecto encontrado por Gardner (168) habría que invocar una efectividad biológica
desde el punto de vista genético, muy poco plausible. Una revisión global de toda la evidencia
concluyó que la asociación de la leucemia en niños con la dosis de radiación paterna previa a
la concepción se debió probablemente al azar (16, 241), aunque se apuntaba la posibilidad de
una causa infecciosa (la hipótesis de Kinlen, referida anteriormente) como el origen de los
linfomas no Hodgkin en hijos de trabajadores (241).
5.2.2. Mortalidad no relacionada con el cáncer
La evidencia sobre un aumento en la mortalidad por causas distintas del cáncer empezó
a verse en 1999 en los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki. Se ha visto una correlación
entre dosis de radiación y niveles aumentados de colesterol, hipertensión, enfermedad cardíaca
y derrames cerebrales. También se han descrito excesos de riesgo significativos para
enfermedad cardíaca, ictus, enfermedades digestivas y respiratorias (104).
En general existe en esta cohorte un aumento de riesgo del 14% por Sievert. El riesgo se
aprecia para irradiaciones de 750 mSv pero su causa no está clara, aunque podría deberse a
alteraciones en el sistema inmune de los supervivientes. No está claro si la mortalidad por estas
causas sigue un modelo lineal, uno cuadrático puro, o si existe un umbral alrededor de los 500
mSv, por debajo del cual la mortalidad por causas distintas al cáncer no estaría aumentada.
Se ha investigado (242) también si existe un mayor riesgo de estas enfermedades (sobre
todo cardiovasculares) en una cohorte de 500 personas expuestas antes de nacer (in utero) a
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
127
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
dosis de radiación de entre 0 y 1,70 Gy; no se ha encontrado en ellos un riesgo aumentado
aunque esta cohorte es todavía joven, menores de 60 años. Sí se encontró un riesgo aumentado
de enfermedad cardiovascular (no relacionada con elevaciones de colesterol) e hipertensión en
la cohorte de 1000 personas expuestas en la infancia (menores de 10 años en el momento de la
exposición) a una dosis media de 120mGy.
Los estudios de los “liquidadores” de Chernobyl, que recibieron una dosis media de 100
mSv apuntan a un mayor riesgo de hipertensión, enfermedad cardíaca y cerebrovascular, pero
estos estudios tienen importantes deficiencias ya que no se tomaron en cuenta factores de
confusión como tabaquismo y consumo de alcohol (243), por lo que sus conclusiones sólo
pueden considerarse como preliminares.
En lo que se refiere a trabajadores de la industria nuclear, la evidencia no está tan clara
(244). El análisis de la cohorte del IARC para mortalidad por causas distintas al cancer (244) es
el mayor estudio realizado en la población profesionalmente expuesta. La cohorte son 275.000
trabajadores expuestos a una dosis media acumulada durante su vida profesional de 20,7 mSv.
De ellos, 11.255 han muerto por causas distintas al cáncer. La diferencia entre esta cohorte y la
del estudio original del IARC (222) es que no se incluyen los trabajadores de Japón (solo
contaban con mortalidad por cáncer), de la empresa Ontario Hydro de Canadá ni Idahoe US
National Laboratory porque no contaban con datos fiables sobre estatus socioeconómico.
Para esta cohorte, el ERR por Sv para todas las causas de muerte distintas del cáncer (y
excluyendo causas externas como accidentes) era de 0,24 (IC95%: -0,23; 0,78), no
estadísticamente significativa y sin evidenciarse una relación con la dosis recibida. Las
muertes por causas cardiocirculatorias y cerebrovasculares tampoco mostraban un riesgo
estadísticamente significativo ni relación con la dosis. Los riesgos para otras causas de muerte
como enfermedad respiratoria, digestiva o cirrosis hepáticas, aunque algo aumentados,
tampoco eran estadísticamente significativas (Tabla 33).
No se vieron riesgos claramente aumentados en ningún país concreto ni tampoco
cuando se separaban los trabajadores de las centrales de producción eléctrica de los de otras
instalaciones nucleares.
La discrepancia entre los estudios de los trabajadores y los de la bomba atómica podría
radicar en la edad de los pacientes ya que la edad media de los primeros era de 46 años,
jóvenes para muchas de estas enfermedades.
En el Reino Unido se ha analizado también una extensa cohorte (casi 65.000
trabajadores) de la empresa British Nuclear Fuels (245) que engloba trabajadores de
procesamiento y reprocesamiento de uranio, producción de combustible nuclear, manejo de
residuos radiactivos, producción de tritio y trabajadores de dos centrales nucleares de
producción eléctrica. En conjunto habían recibido una dosis media acumulada durante su vida
laboral de 53 mSv, el tiempo de seguimiento era mayor que el del estudio del IARC al igual que
la edad media que en esta cohorte era de 57 años. Se encontró un exceso de riesgo de muerte
128
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 33. Riesgo de muerte por causas distintas al cáncer en trabajadores
y en supervivientes de las bombas atómicas (244)
Estudio IARC (15 países)
Supervivientes bombas
atómicas (varones 20-60
años: análisis del IARC)
Causa de
muerte
Nº
ERR/Sv
(ic 95%)
Nº
ERR/Sv
(IC 95%)
No cáncer
11255
0,24
-0,23; 0,78
4563
0,12
0,01; 0,24
Circulatorias
8412
0,09
-0,43; 0,70
2571
0,16
0,02; 0,32
Respiratorias
792
1,16
-0,53; 3,84
911
0,04
-0,17; 0,30
Digestivas
620
0,96
<0; 4,52
370
-0,03
-0,35; 0,40
Cirrosis
hepática
263
1,54
<0; 9,67
167
0,02
<0; 0,73
principalmente asociado a causas cardiovasculares (ERR por Sv, 0,65 IC90%: 0,36; 0,98), aunque
encuentran ciertas discrepancias en el estudio que no les permite concluir que haya una
relación causal. Sugieren analizar en mayor detalle posibles sesgos en la dosimetría, el papel de
factores de confusión como el estatus socioeconómico, y considerar dosis por contaminación
interna ya que el estudio del IARC excluye trabajadores con posible contaminación interna,
mientras que éstos forman una parte importante de los trabajadores de British Nuclear Fuels que
habían recibido una dosis acumulada significativa.
El riesgo de muerte por causas cardiovasculares se ha revisado en la literatura científica
(246, 247) sin llegarse a concluir que exista una relación causa efecto por lo menos a niveles de
bajas dosis de radiación.
También se han pronunciado en el mismo sentido, UNSCEAR en el año 2006 (248) que
concluye que los datos no permiten establecer una relación causal entre enfermedades
cardiovasculares y radiación ionizante para dosis menores de 1-2 Gy, y el informe BEIR VII (1)
que comenta la incertidumbre asociada a los estudios de bajas dosis y no establece estimaciones
de riesgo para esta categoría de enfermedades.
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129
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
6.
Resumen final
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131
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
A dosis bajas de radiación gamma, el interés por las posibles repercusiones nocivas
sobre la salud humana se centra en el cáncer y las enfermedades hereditarias, es decir los
llamados efectos estocásticos. Aun así, es útil incluir aquí también las conclusiones recientes
sobre los efectos deterministas.
1.
EFECTOS DETERMINISTAS
1)
La inducción de efectos deterministas (a los que la ICRP se refiere en su nuevo documento
como “reacciones tisulares”) se caracteriza por aparecer a partir de un umbral de dosis. El
umbral es necesario para producir el daño y que éste se exprese clínicamente.
Para el caso que nos ocupa, las dosis bajas de radiación ionizante de baja LET, el nuevo
informe de la ICRP dice que “para dosis absorbidas en el rango de 100 mGy (de alta o
baja LET) no se considera que los tejidos reflejen ninguna afectación funcional”. Esto se
aplica tanto a dosis agudas (recibidas de forma instantánea) como a situaciones en las
que estas dosis bajas se reciben de forma fraccionada a lo largo del tiempo.
Este valor se aplica igualmente al daño en los tejidos de un feto humano durante la
gestación; por debajo de 100 mGy no cabe esperar malformaciones congénitas ni retraso
mental. El umbral para producir malformaciones congénitas en un feto se sitúa en los
100-200 mGy o más, siendo las más probables alteraciones en el sistema nervioso
central entre las semanas 8 y 25 de gestación. Para alcanzar una dosis de 100 mGy en el
feto es necesario realizar más de 3 tomografías axial computarizadas (TAC) a nivel
pélvico en una mujer embarazada o más de 20 exploraciones con rayos X
convencionales.
Para el retraso mental severo parece existir un umbral en los 300 mGy, y exposiciones
inferiores a 100 mGy no tendrían un impacto significativo. En torno a los 1000 mGy, se
ve retraso mental claro y microcefalia, más importante si la irradiación se ha dado en
torno a las 8-15 semanas (parece causar una reducción de 25 ó 30 puntos porcentuales
porque es cuando se están generando neuronas de forma más activa) y algo menos si
ha sucedido entre la 16 y 25 semanas. Pasada la semana 25, y si la dosis ha sido menor
de 1000 mGy no se han referido casos de retraso mental.
2)
De los diferentes estudios epidemiológicos analizados, cabe resaltar las siguientes
conclusiones:
Los estudios sobre hijos de radiólogos no evidencian un aumento de malformaciones.
Las investigaciones sobre hijos de trabajadores de la industria nuclear no han encontrado
un riesgo aumentado de muerte durante el embarazo o malformaciones congénitas;
tampoco se encontró una mayor incidencia en problemas de aprendizaje en estos niños.
132
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
En lo que se refiere a malformaciones congénitas, crecimiento y desarrollo de los niños
expuestos durante la gestación en Hiroshima y Nagasaki, no se han visto diferencias
achacables a la exposición paterna. Por último, según la OMS, tras el accidente de
Chernobyl no ha habido un aumento en la mortalidad pre o postnatal, efectos adversos
en los fetos o un aumento en problemas de salud de los niños. Se ha referido un ligero
aumento en malformaciones congénitas tanto en áreas contaminadas como no
contaminadas de Bielorusia por lo que es posible que el aumento esté más en relación
con una mayor alerta hacia estos problemas que con la radiación. En otros países
europeos investigados no se ha visto una incidencia aumentada de malformaciones
congénitas tras el accidente de Chernobyl.
Los estudios realizados en el entorno de centrales nucleares no han mostrado un
aumento en la incidencia de malformaciones congénitas o muerte fetal.
2.
EFECTOS ESTOCÁSTICOS
Los efectos estocásticos (cáncer y enfermedades hereditarias) son de naturaleza
probabilística.
Los diferentes organismos que han analizado la evidencia científica de estos efectos
proponen un modelo causal probabilístico en el que cualquier exposición entrañaría un riesgo
potencial y, por tanto, en el que no existe un umbral por debajo del cual el riesgo sea nulo. Por
lo tanto, asumiendo el modelo lineal sin umbral (LNT), el riesgo de efectos estocásticos guarda
una relación lineal dependiente de la dosis desde la exposición cero. Los límites de dosis
actualmente en uso se establecen para limitar su incidencia y evitar la exposición a niveles de
riesgo inaceptables.
La ICRP y el BEIR VII apoyan la utilización del Modelo Lineal sin Umbral (LNT) para
extrapolar los riesgos de altas dosis y tasas de dosis a dosis bajas, menores de 100 mSv que son
las de interés para la mayoría de la población.
Ambos organismos justifican esta decisión en que por el momento no se conocen bien
los distintos factores biológicos (respuesta adaptativa, efectos sobre las células vecinas, etc.) que
podrían modificar esta extrapolación lineal.
Cáncer
1)
Los documentos de la ICRP y BEIR VII concluyen que los estudios epidemiológicos y
experimentales proporcionan evidencia de un efecto cancerígeno de la radiación
ionizante a dosis superiores a 100 mSv; existen incertidumbres a dosis de 100 mGy o
menores.
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133
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
2)
3)
4)
Para la ICRP, “a estas bajas dosis la variabilidad estadística en el riesgo natural, así como
posibles sesgos (incontrolables) en los estudios tienden a enmascarar la evidencia de
cualquier daño. Esta incertidumbre es la principal razón por la que generalmente es
imposible determinar, basándose sólo en la epidemiología, si existe, o no, un mayor
riesgo de cáncer asociado con la exposición a radiación en el orden de pocas decenas
de mSv o menos”.
La existencia de un umbral a dosis bajas y en ciertos tejidos (cáncer testicular, cáncer de
piel tipo melanoma, leucemia linfocítica crónica) no es inverosímil para la ICRP.
Para irradiación prenatal se acepta que existe un riesgo de cáncer a dosis recibidas por
el feto superiores a 10 mSv.
Aunque los estudios sobre los supervivientes de las bombas atómicas han mostrado
una relación entre dosis y riesgo de cáncer que puede ser menor cuando la dosis se
recibe antes del nacimiento que cuando se recibe en la infancia, la nueva publicación
de ICRP mantiene su conclusión de que el riesgo de cáncer en ambos grupos sería
similar y tanto este organismo como el BEIR VII destacan que el riesgo de cáncer es
hasta 3 veces mayor si la exposición se recibe en la infancia que si se recibe pasados
los 35 años.
Para el caso de la irradiación anterior a la concepción (en colectivos de radiólogos o
trabajadores de la industria nuclear) no se ha encontrado un riesgo de cáncer
aumentado en la descendencia, aunque a dosis muy altas (superiores a 100 mSv) no se
puede descartar que dicho riesgo exista.
Por otra parte, el análisis de la literatura científica revisada en este documento nos
permite extraer algunas conclusiones para exposiciones y efectos concretos:
• Los resultados de los estudios sobre diferentes cohortes son bastante compatibles
entre sí.
• En el caso de los supervivientes de la bomba atómica, existen riesgos
significativamente aumentados para la mayoría de los cánceres. El riesgo de muerte
por cáncer a lo largo de la vida es del 10% por Sv, siendo el 10% de ellas debidas a
leucemias.
Los resultados son compatibles con una relación lineal entre exposición a radiación
a partir de 150 mSv (y hasta 4 Sv) y un exceso de tumores. Entre 5 y 150 mSv existe
una incertidumbre aunque, según algunos datos recientes el exceso de riesgo sí
podría ser significativo y lineal.
Para el caso de las leucemias esta relación no está tan clara, y a bajas dosis parece
existir más que una relación lineal, una relación lineal cuadrática, en la que los
riesgos a bajas dosis son menores de los esperados.
134
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
• El hallazgo más importante de los estudios de cáncer en los expuestos tras el
accidente de Chernobyl ha sido a gran incidencia de cáncer de tiroides en niños de
las áreas más contaminadas.
Para otros cánceres como la leucemia infantil no se ha demostrado todavía un
aumento en la incidencia en las áreas más expuestas.
En lo que se refiere a los trabajadores que intervinieron de emergencia, se ha
detectado también una tasa de cáncer de tiroides entre 3 y 6 veces superior a la
esperada.
La mayoría de los estudios de “liquidadores” refieren un riesgo elevado de
leucemia y otros tumores hematopoyéticos, aunque no se encuentra un riesgo
estadísticamente significativo hasta superar exposiciones de 150 –200 mGy.
• El accidente de 1979 en Three Mile Island en EE.UU., expuso a la población vecina
de la central a dosis medias de 0,25 mSv o menos, es decir, menos que la exposición
al fondo natural durante un año. Esta población es posiblemente la cohorte de
expuestos a radiación ionizante mejor controlada y seguida del mundo y para los
cuales las dosis recibidas son más precisas.
Ninguno de los estudios realizados sobre esta población ha mostrado evidencias de
un aumento de cáncer en las cercanías de la central.
• El vertido de residuos radioactivos de la fábrica de plutonio de Mayak al río
Techa tuvo como consecuencia una irradiación importante de la población que
habitaba aguas abajo. Los autores estiman que un 3% de todas las muertes por
cánceres sólidos y un 63% de las leucemias en esa población se deben a la
radiación.
• En Taiwan, donde la irradiación (a dosis muy bajas) se debió a contaminación de
materiales de construcción de viviendas, no se encontró una asociación
estadísticamente significativa entre dosis recibida y cáncer en general, ni para el
cáncer excluyendo las leucemias. Sin embargo, sí se observó una relación
significativa para la leucemia y casi significativa para el cáncer de mama.
Los resultados muestran un exceso de riesgo relativo menor, pero compatible con
los resultados de las otras cohortes analizadas en este documento.
• La revisión de los mayores estudios realizados en el entorno de instalaciones
nucleares, permite concluir que no existe un riesgo elevado de cáncer por el hecho
de vivir cerca de una central de generación eléctrica nuclear.
Se han detectado riesgos elevados de forma puntual cerca de alguna central nuclear
eléctrica (Sellafield en Reino Unido y Krummel en Alemania). En algunos
emplazamientos (Dounreay, Aldermaston Rosyth en el Reino Unido, La Hague en
Francia) de instalaciones no relacionadas con la generación eléctrica se han visto
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135
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
agrupamientos de casos de cáncer. Estos hallazgos aislados deben investigarse en
detalle considerando otras posibles hipótesis (mezcla poblacional), así como posibles
sesgos y factores de confusión no incluidos en estudios originales.
La conclusión principal, de acuerdo con otros organismos como COMARE es que, a
pesar de algunos estudios aislados que parecen indicar un riesgo aumentado de
cáncer en la cercanía de algún tipo de instalación nuclear (principalmente
instalaciones de reprocesamiento de combustible nuclear), los resultados
globalmente considerados son bastante contundentes a la hora de excluir un
aumento de riesgo de leucemia y otros cánceres en niños y adultos que viven cerca
de instalaciones nucleares.
• Para los trabajadores de la industria nuclear los riesgos estimados son
estadísticamente compatibles con los calculados a partir de los de los supervivientes
de las bombas atómicas y los estimados en el informe del BEIR VII.
En este colectivo, dosis acumuladas menores de 100 mSv no se relacionaron con un
riesgo significativo de cáncer. Las estimaciones de riesgo de cáncer en este colectivo
son coherentes con los modelos en los que se basa la protección radiológica.
Magnitud del riesgo de cáncer
•
•
•
•
136
El nuevo informe de BEIR VII, predice que, de 100 personas expuestas a lo largo de su
vida a 100 mSv, una desarrollaría un cáncer por la radiación ionizante, frente a 42 que
desarrollarían un tumor sólido o una leucemia por causas no relacionadas con la
exposición a radiación ionizante.
UNSCEAR (2000) estima que el riesgo de leucemia a lo largo de la vida tras recibir una
dosis única de 1 Sv es del 1% y, tras una dosis de 100 mSv, de 0,05% (se reduce en
veinte veces cuando la dosis se ha reducido en diez).
Para otros tipos de cáncer, refiere un riesgo de muerte por cáncer a lo largo de la vida
de una persona que ha recibido una dosis instantánea de 1 Sv, de un 9% para varones y
un 13% para mujeres, con unos amplios márgenes de incertidumbre.
Para exposiciones crónicas los riesgos pueden ser un 50% menores, pero no se conoce
con exactitud.
Para el caso de la exposición prenatal, un aumento de riesgo del 40% con dosis al feto
de 10 mGy, se traduciría en que de 1700 fetos expuestos a 10 mGy, puede esperarse un
caso extra de cáncer achacable a la exposición a radiación ionizante.
Para la exposición laboral, según el estudio de IARC, una exposición acumulada de 100
mSv (registrada en menos de 5% de los trabajadores del estudio) conllevaría un aumento
de mortalidad del 10% por cáncer de cualquier tipo y del 5% para la leucemia.
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Enfermedades hereditarias
•
•
En cuanto a efectos heredables, para la ICRP, no existe una evidencia directa de que la
exposición paterna a radiación ocasione un aumento de enfermedades hereditarias, pero
la evidencia de la experimentación animal hace que este riesgo deba ser tenido en cuenta.
Hasta el momento no se ha visto evidencia de daño genético de ningún tipo en los
descendientes de supervivientes de las bombas atómicas: Ni la supervivencia de los
nacidos, ni alteraciones citogenéticas o mutaciones en algunas proteínas de la sangre se
han visto que estén asociadas a la exposición a radiación. Tampoco parece existir un
incremento en enfermedades multifactoriales.
En los estudios de irradiados tras el accidente de Chernobyl, existe disparidad sobre si
han aumentado las mutaciones en las células de personas expuestas o en su
descendencia.
Otras enfermedades
•
•
•
Entre los supervivientes de Hiroshima y Nagasaki, se ha visto una correlación entre dosis
de radiación y niveles aumentados de colesterol, hipertensión, enfermedad cardíaca y
derrames cerebrales. También se han descrito excesos de riesgo significativos para
enfermedad cardíaca, ictus, enfermedades digestivas y respiratorias sin encontrar una
explicación causal plausible.
En general existe en esta cohorte un aumento de riesgo del 14% por Sievert. El riesgo se
aprecia para irradiaciones de 750 mSv pero su causa no está clara.
También se ha investigado si existe un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares
en los expuestos prenatalmente y no se ha encontrado en ellos un riesgo aumentado,
aunque esta cohorte es todavía joven. Sí se encontró un riesgo aumentado de
enfermedad cardiovascular en la cohorte de 1000 personas expuestas en la infancia.
Entre los trabajadores de la industria nuclear, la evidencia no está tan clara. Para la
cohorte de IARC, no hay un riesgo aumentado ni relacionado con la dosis para
causas de muerte distintas del cáncer, incluyendo cardiocirculatorias y
cerebrovasculares. Los riesgos para otras causas de muerte como enfermedad
respiratoria, digestiva o cirrosis hepáticas, aunque algo aumentados, tampoco eran
estadísticamente significativas.
En el Reino Unido entre los trabajadores de la empresa British Nuclear Fuels, se
encontró un exceso de riesgo de muerte principalmente asociado a causas
cardiovasculares, aunque ciertas discrepancias en el estudio no les permite concluir que
haya una relación causal con la radiación ionizante.
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137
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
•
138
La ICRP estima que los datos disponibles no permiten una estimación de riesgo para
otras enfermedades distintas del cáncer en el caso de dosis menores de 100 mSv. Ello
concuerda con UNSCEAR (248), que concluye que los datos no permiten establecer una
relación causal entre enfermedades cardiovasculares y radiación ionizante para dosis
menores de 1-2 Gy; el informe BEIR VII comenta la incertidumbre asociada a los
estudios de bajas dosis y no establece estimaciones de riesgo para esta categoría de
enfermedades
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
ANEXO
Consideraciones epidemiológicas
y estadísticas
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139
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
La epidemiología es la disciplina científica que estudia la frecuencia y distribución de los
fenómenos relacionados con la salud y de sus factores determinantes en las poblaciones
humanas.
El objetivo primordial de cualquier estudio epidemiológico analítico es verificar si existe
una asociación causal entre la exposición (causa) a un determinado factor y una enfermedad o
alteración (efecto). La metodología de estudio epidemiológica trata de dotar de validez y
fiabilidad a las observaciones de tal modo que se reduzca lo más posible la presencia de errores
o sesgos.
Los errores sistemáticos, también denominados sesgos, pueden estar causados por la
manera en que han sido seleccionados los sujetos de estudio, por la forma en que se ha
obtenido la información (definiciones/verificación de casos/ medición de la exposición), o bien
por la presencia de otras variables de confusión que puedan alterar los resultados (una
asociación dada puede ser inducida por diferencias entre los sujetos que a su vez están
provocadas por la presencia de otra variable que no ha sido medida o que no ha sido tenida en
cuenta a la hora del análisis). Afectan a la exactitud (validez) de los datos y su efecto puede
infra o sobreestimar una determinada asociación.
El error aleatorio también juega un efecto importante. Surge a través de la variabilidad
de los fenómenos naturales, de la variabilidad de las observaciones y sobre todo a través de la
consistencia que ofrezca el tamaño muestral de un estudio. Repercute sobre la precisión de los
datos, fiabilidad, y afecta a la significación estadística.
En el tema que nos ocupa la validez y fiabilidad de los estudios debe garantizarse
prestando especial atención a las siguientes consideraciones:
1.
Tipos de estudios epidemiológicos en el área de las radiaciones ionizantes
Tres tipos de estudios son los más frecuentemente usados:
•
Estudios de cohorte. En este tipo de estudios se parte, en su esquema más simple, de
dos grupos de individuos (cohortes), todos ellos libres de la enfermedad sometida a vigilancia:
uno expuesto al presunto factor de riesgo y otro libre de tal exposición. Los dos grupos se
siguen en su evolución a lo largo del tiempo para determinar la proporción de cada uno que
llega a desarrollar la enfermedad (incidencia). Es deseable que el período de seguimiento se
extienda durante suficiente tiempo, tantos más años cuanto más rara sea la enfermedad y más
prolongado el tiempo de latencia. Por ello actualmente muchos de los estudios de cohortes se
realizan de forma retrospectiva, sobre la base de registros históricos.
La cohorte tiene que estar constituida por poblaciones singulares, bien definidas y
conocidas, trabajadores de centrales nucleares, habitantes de ciertas áreas de interés, etc.
140
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Son muy útiles para explorar los diversos efectos que pueden derivarse de un único
factor de exposición y pueden permitir controlar ciertos problemas de seguimiento y calidad de
la información. Su principal inconveniente es su elevado coste (en términos económicos y de
tiempo), ya que hay que conseguir muchos datos sobre todos y cada uno de los miembros de
la cohorte, tales como dosis recibida, estatus vital, causa de muerte, etc.
•
Estudios de casos y controles. Son los diseños epidemiológicos que con más
frecuencia se han venido utilizando en la investigación de efectos o enfermedades raras, como
por ejemplo, los posibles efectos de la exposición a campos electromagnéticos generados por
las líneas eléctricas de alta tensión.
En este tipo de estudios se elige un grupo de individuos afectados por la enfermedad de
interés, y otro, el de los “controles” en los que ésta se encuentra ausente. Ambos grupos se
comparan respecto a una exposición que se sospecha está asociada a dicha enfermedad. La
función del grupo de control es estimar la proporción de exposición esperada en un grupo que
no tiene la enfermedad.
La validez de los estudios de casos y controles depende fundamentalmente de la medida
en que los controles sean realmente representativos de la población a que pertenecen los casos,
condición que en la práctica no siempre es fácil de satisfacer.
Su mayor ventaja estriba en su eficiencia para ofrecer información, de forma rápida y
económica, en el estudio de enfermedades poco frecuentes (por lo tanto a partir de un número
reducido de casos), y con tiempos de latencia prolongados. Su limitación más importante es
que son muy susceptibles a la introducción de sesgos, tanto en el momento de la selección de
los grupos, como a la hora de obtener información de calidad sobre los factores de riesgo
(exposición, dosis, hábitos nocivos coincidentes).
•
Por último cabe citar a los estudios llamados “ecológicos” que tienen como sujeto
de estudio a las poblaciones y no a los individuos. Analizan la relación entre la frecuencia de
la enfermedad y factores ambientales específicos característicos de una población. Se utiliza
como indicador de “dosis recibida” de ese agente una estimación promedio geográfica y
temporal pero no la dosis real individual (objetiva y cuantificada, porque se desconoce
dosimetría, lugar y años de residencia en una zona concreta). Es un tipo de estudio útil para
generar hipótesis epidemiológicas pero el uso de esa “dosis no real” limita mucha su
aplicabilidad. Mientras la dosimetría individual se desconozca, siempre quedará la duda sobre
si la incidencia de un fenómeno está asociado con la radiación ionizante o no. Además, en
muchas ocasiones los factores de confusión no se consideran o se desconocen y otros
factores de riesgo distintos de la radiación ionizante, como exposición a tabaco, productos
químicos, o características demográficas como el estatus socio-económico, migraciones, etc.
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141
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
no se toman en consideración con el consecuente efecto de confusión. La falacia ecológica
consiste en atribuir una característica grupal a un individuo (una población puede tener un
alto índice de fumadores, lo que no quiere decir que todo individuo de esa población sea
fumador).
2.
Criterios para la selección del diseño de un estudio
Los principales tipos de investigación en epidemiología analítica son los diseños de
casos y controles y de cohortes, o bien aquellos derivados de estos mismos. Hay muchos
factores que pueden influir en la decisión de un determinado tipo de estudio. Las razones para
la elección deben expresarse e indicarse, sobre todo cuando no se utilizan diseños habituales.
Las principales indicaciones se observan en la tabla 34.
El tipo de diseño más común es el de cohorte histórica (130, 165, 166) ya que utiliza
información existente sobre los efectos de interés en poblaciones identificadas en censos,
padrones y registros oficiales. En este tipo de diseño se reconstruye el seguimiento adoptando
una direccionalidad anterógrada (exposición > efecto) pero con temporalidad histórica, datos ya
existentes, pudiendo estimarse la incidencia de eventos (morbilidad o mortalidad) en un
denominador (población) previamente definido. Permite por tanto comparar las incidencias con
Tabla 34. Criterios para la selección del diseño de un estudio
Propósito de la investigación
Tipo de estudio
Investigación de una enfermedad rara como
es el cáncer y sus posibles causas
Estudio caso-control.
Investigación de los efectos de una
exposición rara como es la radiación
nuclear de origen industrial
Estudio de cohortes en población
donde la exposición está presente.
Investigación etiológica de una exposición
múltiple como son los efectos combinados
de radiaciones y agentes químicos.
Estudio caso-control.
Investigación de resultados múltiples como
mortalidad (tipos de cáncer) y/o
malformaciones, por distintas causas.
Estudio de cohortes.
Estimación de tasas de incidencia en
poblaciones expuestas.
Sólo estudio de cohorte.
Investigación de co variables que cambian
en el tiempo.
Preferentemente estudio de
cohorte.
142
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
poblaciones de referencia y calcular el riesgo relativo o la razón de mortalidad o incidencia
estandarizada. Es por tanto un diseño idóneo.
En los diseños de casos y controles (179, 218) los casos están constituidos por
individuos con la enfermedad de estudio, en general, cáncer en sus distintos tipos y variedades
según grupo de edad. Los controles son poblaciones definidas y elegidas al efecto (o
construidas para el estudio, p.e. enfermos no tumorales) y se compara entre ambas la
exposición respectiva a las radiaciones ionizantes. La exposición a la radiación recibida se
estima indirectamente. Por ejemplo, suele asumirse que la residencia en determinada
demarcación geográfica es indicativo de la dosis de radiación recibida. En otras ocasiones esta
medición se complementa mediante encuestas y estimación de hábitos de vida. Es un criterio
cuestionable pero asumido internacionalmente.
Los estudios caso-control no tienen una base poblacional conocida y por tanto no
permiten el cálculo de la incidencia y como consecuencia no se puede calcular el riesgo
relativo. La aproximación a la estimación del riesgo se realiza a través del estimador de
asociación conocido como Odds Ratio.
3.
Evaluacion de la calidad de la identificación de los casos
A)
Definicion correcta de caso
El cálculo de la incidencia requiere una estimación fiable del número de individuos con
la enfermedad en cuestión. El método utilizado para definir los casos afecta la estimación de la
frecuencia de enfermedad.
I)
2)
Identificación de casos por evaluación Clínica: Los valores de incidencia se influencian por
las características y puesta a punto del procedimiento diagnóstico así como por el rigor de
los criterios diagnósticos utilizados para la clasificación de los pacientes como enfermos.
Una búsqueda agresiva con una indefinición temporo-espacial puede sobrestimar la
incidencia. Por el contrario sólo la inclusión de casos clásicos de la enfermedad, definidos
mediante criterios diagnósticos estrictos, subestima la incidencia. Contrariamente, la
inclusión de casos “probables”, de acuerdo con criterios diagnósticos más permisivos,
puede sobrestimar la frecuencia de enfermedad. Es posible que algo de las situaciones
mencionadas ocurra entre el conjunto de estudios epidemiológicos disponibles sin que
podamos objetivamente cuantificarlo con la información que suministran.
Identificación de casos mediante revisión de historias clínicas: El número de casos
puede extraerse de historias médicas existentes. Las medidas de frecuencia de
enfermedad basadas en este tipo de datos son válidas sólo hasta el punto de que estas
historias médicas sean certeras y estén completas.
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143
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
3)
4)
5)
Identificación de casos mediante entrevista personal: La información sobre la aparición
de la enfermedad obtenida mediante entrevista personal o mediante cuestionarios puede
alterarse por un sesgo de recuerdo. Las incidencias que se calculan a partir de dichos
datos obtenidos mediante sondeos pueden diferir espectacularmente de incidencias
basadas en datos obtenidos mediante observación objetiva. Hay estudios que (179, 218)
podrían ser motivo de análisis y debate más detenido por esta causa.
Identificación de casos mediante registros de cáncer específicos. Son fuentes de
información de calidad comprobada y son los preferidos para realizar este tipo de
estudios. Los casos más representativos son los de Hoffman 1997 (175), Grosche 1999
(176), Bouges 1999 (190) o White-Koning 2004 (155) que utilizan registros específicos de
incidencia de cáncer.
Identificación de casos mediante certificado de defunción o registros de mortalidad. A
pesar de los defectos históricos de estas fuentes, su calidad actual es muy buena y son
aceptados formalmente. Entre otros están los estudios de Hattchouel 1995,1996 (154,
205); López-Abente 1999, 2001(165, 166) ; Talbott 2003 (130).
B)
Contabilidad de las ocurrencias
El cálculo de la incidencia puede complicarse por fenómenos de recurrencia.
1)
Elección del concepto a medir. El concepto enumerado en el numerador puede ser bien
el número de individuos que desarrollan la enfermedad al menos una vez o el número
de veces que la enfermedad ocurre. Ejemplo: Silva-Mato 2003 (183) identifica varias
recurrencias pero sólo contabiliza una. Grossman 2003 (218) registra las recurrencias
habidas en los mismos sujetos.
Definición del tiempo de aparición. El cálculo de la incidencia requiere una estimación
muy exacta del tiempo de instauración o de aparición de la enfermedad en estudio y
una delimitación precisa del periodo que se utiliza para la estimación de la ocurrencia
de los casos. El tiempo de aparición puede definirse como la fecha en la que se realizó
un diagnóstico definitivo. Adquiere especial interés en los “cluster” temporales o
geográficos como en los estudios del entorno de Krümel , Hoffman 1997 (175), Grosche
1999 (176) y Le Hague, Viel 1993 (211), Pobel 1997 (179) Laurier 2000 (215) Guizard
1998 (180). Al utilizarse distintos periodos de referencia y delimitaciones geográficas los
resultados son variables e incluso contradictorios.
El tiempo de inducción debe considerarse para poder establecer asociaciones causales
en el caso de la exposición a radiaciones ionizantes y cáncer. Este periodo se conoce a
partir de los estudios de seguimiento de los afectados por explosiones nucleares en
Japón. La mayoría de los estudios tienen en cuenta esta consideración.
2)
3)
144
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
4)
Plausibilidad biológica/epidemiológica. Debe existir algún razonamiento científico y
biológico explicativo del efecto observado. En el estudio de Talbott 2000 (128) se
observó un aumento de mortalidad por insuficiencia cardiaca entre los “afectados” por al
accidente de TMI en una primera aproximación estadística. Análisis más adecuados
(ajuste multivariable para factores de confusión) hicieron desaparecer ulteriormente esa
asociación biológicamente no plausible y por tanto espúrea. El nivel de exposición en el
entorno de Krümel es muy inferior al mínimo considerado como de riesgo por lo que la
relación causal resulta inexplicable con los conocimientos actuales.
4.
Definicion correcta de las poblaciones y selección de la muestra.
Definición de la población de estudio
La distinción entre la población diana (p.e. Silva-Mato 2003 (183), habitantes del entorno
de Trillo y Zorita, es decir, población de la que se pretenden conocer los resultados, 27812
habitantes,); población muestral, (muestra bruta, pacientes ingresados en el hospital de
Guadalajara, población seleccionada para ser incluida en el estudio, 4492 casos elegibles, 9876
controles elegibles) y la población de estudio, la población real para la que los datos están
disponibles y sobre la que se basa el análisis (población neta, 838 casos y 802 controles) es de
ayuda a la hora de evaluar a qué población debemos referir los resultados y verificar si estos
son válidos y hasta qué punto podrían ser generalizados. Otros ejemplos ilustrativos son los de
Boice 2003 (216), que encuentra 935 casos elegibles de los que sólo usa 581 al validar la zona
real de residencia y el de Talbott (128) que inicialmente identifica 35946 pero tras exclusiones
razonadas sólo incluye para el análisis a 32135 sujetos.
La mayoría de los estudios al respecto (cohortes históricas) utilizan poblaciones
denominadas dinámicas. Se asume por convenio que en la población de un municipio o una
región a lo largo de un periodo de seguimiento, entran y salen, nacen y mueren, individuos
constantemente, pero que su tamaño y estructura por edad y sexo permanece constante. Es
un recurso epidemiológico formal pero a veces pueden alejarse peligrosamente de la
realidad y estudiarse con cuidado ya que las oscilaciones pueden ser de capital importancia.
Hasta tal punto es así que una de las tesis para explicar la incidencia de ciertos brotes de
leucemia (Sellafield, Cotentin Nord, Krümel) consiste en lo que se denomina mezcla
poblacional o “population mixing”, situación en la que hay una incorporación y renovación
brusca de la composición de una población (incorporación masiva y heterogénea de familias
acompañando a trabajadores de nuevas instalaciones que aportarían agentes
leucemogénicos, infecciosos o importaría predisposiciones, o alterarían la inmunidad de
grupo). Menos originales son los fenómenos que produce la indefinición de la población,
Grossman 2003 (218), o bien dispersión o mala identificación como señala Boice 2003 (216).
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145
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Por su parte Talbott, 2000 y 2003 (128, 130) es la única autora que aporta una población
identificada, registrada y seguida ex profeso desde el inicio de la exposición (Three Miles
Island). El resto ofrece poblaciones dinámicas (denominadores) procedentes de registros y
censos oficiales.
Más problemática es la adscripción de los sujetos a la población de estudio versus
población diana: ciertas consideraciones prácticas limitan la visión de un estudio
epidemiológico. Por ejemplo, la incidencia puede que se haya calculado por error en el área
tributaria o población que acude a un hospital o centro de salud en vez de la población
general. Por lo tanto los resultados obtenidos en la población de estudio pueden extrapolarse a
la población general solo tras revisar criterios de validez y precisión de los datos.
5.
Tamaño muestral
Cada estudio cuantitativo requiere una decisión cuidadosa sobre el tamaño muestral
necesario. Los cálculos sobre el poder estadístico deben basarse en los requerimientos, bien
de los test estadísticos de significación o bien en función de la precisión deseada de las
estimaciones. La comparación de mortalidad o la estimación de la incidencia de eventos
raros como es el cáncer suele requerir de muestras enormes. La investigación debe ser
suficientemente grande para encontrar asociaciones importantes pero no debe ser mayor de
lo necesario. Un buen estudio debe incluir un cálculo formal sobre el poder de la muestra
utilizada y aportar razones pragmáticas sobre la muestra final que se ha utilizado. El cálculo
debe tomar en cuenta tasas de no respuesta, así como análisis de subgrupos. Obsérvese que
se van a requerir grandes muestras cuando la incidencia de los eventos en el estudio es
pequeña. Viel 1993 (211), Hattchouel 1995 (154), Hattchouel 1996 (205), White-Koning 2004
(155), hacen mención expresa del poder estadístico del poder de su estudio, otros solo
consideran su potencial efecto. Es una cuestión difícil ya que la utilización de poblaciones
enormes aumenta la precisión de los datos (intervalos de confianza estrechos) pero dispersa
geográficamente el área de exposición, provocando un efecto de dilución de los casos en un
denominador excesivamente amplio y por tanto de disminución de la incidencia. Los
estudios de Viel 1997 (178), White-Koning 2004 (155), Boice 2003 (216) podrían servir
reflexión al respecto. Por otro lado la utilización de pequeños espacios no reuniría efectivos
suficientes o bien aumentarían la densidad de incidencia dando lugar a estimaciones
sobrevaloradas, sirvan para reflexión los artículos del entorno de Krümel, Hoffman 1997
(175), Grosche 1999 (176) y Le Hague, Viel 1993 (211), Pobel 1997 (179) Laurier. 2000 (215)
y Guizard 1997 (180).
146
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
6.
Población de referencia o grupo de comparación
Todos los estudios epidemiológicos de naturaleza observacional se basan en
comparaciones entre poblaciones expuestas y no expuestas o bien entre sujetos enfermos y no
enfermos. Evidentemente, la elección del grupo de comparación correcto es crucial a la hora de
obtener unos resultados válidos. En los estudios de casos y controles, los antecedentes de
exposición entre los casos, deben compararse con los antecedentes de exposición entre los
controles, personas que son similares en todos los aspectos, excepto en que no tienen la
enfermedad. Teóricamente, esto se obtiene de una manera ideal extrayendo una muestra
aleatoria de la población en la que aparece la enfermedad. Como esto generalmente no es
posible, es importante verificar si la selección de la muestra de la población ha podido
introducir algún tipo de sesgo. Los controles del estudio de Pobel (179) se buscan en las
consultas del médico general donde fueron diagnosticados los casos de leucemia infantil (hasta
10 intentos de emparejamiento). En el estudio de Bouges 1999 (190) los casos se localizan por
“rastreo” activo entre centros médicos y sanitarios de la zona. El estudio de Silva-Mato 2003
(183) se extraen aleatoriamente de los listados de alta del hospital. Todas estas situaciones son
evidentemente susceptibles de debate.
En la mayoría de los estudios de cohortes las tasas de mortalidad e incidencia se estiman
sobre la población oficial de la zona y se promedian las incidencias para el conjunto de años de
seguimiento. La población de comparación o referencia se extrae utilizan poblaciones oficiales
de censos comarcales, provinciales, regionales o estatales en periodos que oscilan entre cuatro a
cuarenta años. En algunos casos existen registros específicos de cáncer que ofrecen tasas de
referencia según grupos de edad, Grosche 1999 (176). En otras ocasiones se utiliza el certificado
de defunción p.e. López-Abente 1999 y 2000 (165, 166) o bien otros registros de mortalidad,
Talbott 2000 y 2003 (128, 130). Todos los estudios utilizan registros de mortalidad o de
incidencia de cáncer epidemiológica y legalmente admitidos excepto los utilizados por
Grossman 2003 (218) que curiosamente ni los menciona.
No obstante los autores no siempre aportan una descripción integral de la población de
estudio y de la muestra de la población en términos de distribución de edad, lugar de
residencia, periodo de estudio, nacionalidad, raza, etc. Además, el número total de sujetos en
términos brutos y en términos netos, así como la presencia de subgrupos de interés, deben
también describirse e identificarse ya que pueden ser claro motivo de discusión. López Abente
1999 y 2000 (165, 166) podría estar incluyendo trabajadores del sector nuclear entre los casos o
en la población de referencia del estudio.
Debe valorarse también si la población de estudio es una muestra aleatoria de la
población diana, es decir, si todos los miembros de la población de interés tienen la misma
oportunidad de estar incluidos en la muestra. Esta situación puede ser violada en los estudios
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147
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
de casos y controles si por ejemplo: 1) los controles se seleccionan de una lista incompleta
(guía telefónica, listados, registros no formales), 2) la selección del control no incluye
instituciones como por ejemplo residencias de tercera edad, 3)los sujetos enfermos están
excluidos de la selección de los controles, 4) los sujetos sanos están excluidos de la selección
de los controles (controles hospitalarios), 5) los tiempos de entrevista no son adecuados
(horario laboral).
A menudo no es posible obtener una muestra aleatoria de la población elegible total.
Sin embargo, cualquier modificación o manipulación en el muestreo puede introducir sesgos. La
magnitud del sesgo puede verificarse revisando si: a) se han utilizado los mismos criterios de
selección; b) se han utilizado los mismos criterios de inclusión para casos y controles, por
ejemplo edad, raza, lugar de residencia, clase social, nivel o situación laboral, etc.; c) el
porcentaje de personas incluidas en la muestra es el mismo para los principales subgrupos de
interés como son hombres y mujeres, grupos de edad, etc., y d) si en el caso de que hubiera
controles hospitalarios, una variedad amplia de diagnósticos distintos está presente en el grupo
de control.
En general no se menciona una descripción de las personas que no se han incluido en
el estudio. Silva-Mato 2003 (183) argumenta bien la selección de casos y controles mientras que
cuesta identificar la validez de los controles en el estudio de Pobel 1997 (179).
7.
Recogida de los datos, verificación de la exposición y sesgo de información
La variable principal de resultado que generalmente es el diagnóstico de cáncer, o bien,
la causa de muerte, debe ser extraída de historias clínicas, de informes médicos de patólogos, o
de certificados de defunción. En los estudios de casos y controles, los datos sobre la exposición
de los individuos se recogen a través de cuestionarios, entrevistas o recopilación, a partir de
historias clínicas. Para cada fuente de información la exactitud y la validez de los datos puede
presentar distintos problemas.
Los errores de medición (sesgos) son la mayor fuente de variabilidad en los estudios y
resultados epidemiológicos. Los sesgos de información cuando son los mismos para los
enfermos y los no enfermos o para los expuestos y no expuestos, producen el efecto
denominado de “mala clasificación no-diferencial”. En esta situación las estimaciones están
sesgadas anulando por dilución el efecto, la precisión disminuye y el poder se reduce. Si la
mala clasificación no afecta por igual a los casos o a los controles, el sesgo puede tener
cualquier dirección e incluso ser contrario al efecto verdadero. Se denomina sesgo de “mala
clasificación diferencial”. En los estudios de cohortes la mala clasificación diferencial puede
ocurrir cuando se utilizan los certificados de defunción para un grupo, pero se utiliza otro tipo
de información con el grupo de comparación. Así por ejemplo en los estudios de cohortes los
148
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
casos observados se reclutan activamente en un área geográfica arbitraría a partir de informes
médicos o historias clínicas pero los casos esperados se calculan a partir de tasas regionales o
nacionales impersonales. Entre los estudios revisados tenemos varios ejemplos en los que
podría darse está circunstancia en distinto grado.
En los estudios de casos y controles este problema puede aparecer cuando los casos y
los controles se entrevistan por distintos procedimientos. La técnica correcta para la verificación
de la exposición es muy dependiente de los factores de riesgo que se estén estudiando
(exposición ambiental, exposición ocupacional, dieta o hábitos de vida). El sesgo de recuerdo
(“recall bias”) es un tipo error sistemático de los estudios de caso-control que aparece cuando
en la entrevista los enfermos o sus familiares recuerdan con más viveza antecedentes
sospechosos de estar vinculados con su enfermedad que los propios controles que tienen a
olvidar algo que no les resulta de interés vital. El efecto de este sesgo es el de sobrevalorar la
asociación.
Sin embargo, pueden considerarse algunos criterios de calidad para la mayor parte de
los problemas de medición, incluyendo problemas en el diagnóstico y en la verificación de la
exposición. La calidad en la recogida de la información, es a menudo mejor valorada si se
advierte o muestra que los procedimientos de muestreo y la de recopilación de datos han sido
verificados y ensayados en un estudio piloto o si hay estudios adicionales que han validado los
instrumentos, los cuestionarios o los procedimientos diagnósticos, p.e. Bouges 1999 (190), hace
una exhaustiva validación de sus métodos.
Para verificar si ha ocurrido una mala clasificación y decidir si esta es diferencial o no
diferencial debemos examinar si la recogida de datos es idéntica o al menos similar para los
casos y controles o bien para la cohorte expuesta y la no expuesta, por ejemplo: 1.- Persona/s
entrenada/s han medido la exposición de casos y controles. 2.- Las técnicas de cálculo de
incidencia son las mismas para todas las poblaciones del estudio. 3.- Casos y controles han sido
entrevistados en el mismo lugar (domicilio u hospital). 4.- Si es posible, los entrevistadores no
deben estar al corriente del estatus de los entrevistados.
Debemos sospechar errores diferenciales si las tasas de no respuesta difieren entre los
casos y controles o si el porcentaje de datos perdidos para alguna variable difieren entre los
casos y controles o bien entre la cohorte expuesta y la no expuesta.
8.
Análisis estadístico: indicadores de asociación y de efecto
El análisis estadístico debe resumir los datos crudos de una manera clara, verificar la
probabilidad de que las diferencias entre los grupos (niveles de exposición) sea o no debido
simplemente al azar (variabilidad aleatoria) y verificar si las diferencias persisten cuando se
controlan matemáticamente las variables de confusión. Los análisis estadísticos no pueden
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149
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
atenderse cuando las muestras son excesivamente pequeñas o cuando no se controlan los
sesgos del diseño del estudio.
El protocolo del análisis estadístico debe haber sido fijado previamente al análisis. Debe
hacerse una distinción clara entre lo que es la verificación de hipótesis y lo que son otro tipo de
estudios más exploratorios. En la mayoría de las investigaciones, la modelización exploratoria
debe realizarse obligatoriamente y las limitaciones de estos resultados deben ser discutidas p.e.
Bouges 1999 (190) López-Abente 1999 y 2000 (165, 166), Talbott EO 2000 (128), White-Koning
2004 (155) , Baker 2007 (210).
El análisis estadístico debe siempre iniciarse con una descripción integral de los datos,
incluyendo tasas de respuesta, muestras brutas y netas y desviación de la población analizada
con respecto a la población que se pretendía alcanzar. En una segunda parte, deben realizarse
análisis crudos y estratificados donde se utilicen modelos estadísticos para verificar la asociación
entre los factores de riesgo y enfermedad. La mayor parte de los estudios, quizás por el
restringido espacio de los artículos científicos, apenas dan información explícita sobre la
composición y estructura de las poblaciones utilizadas. A veces hay lagunas evidentes. Por
ejemplo la omisión en las tablas de resultados de los casos esperados tras los cálculos con la
población de referencia incomoda al lector.
Algunos criterios para verificar si se ha realizado un análisis estadístico con estándares
aceptables pueden ser:
1)
2)
3)
4)
5)
150
Se define, a priori, la estrategia global de análisis estadístico que se pretende.
Se realiza una distinción clara entre los análisis planificados y los análisis ad hoc.
La descripción del análisis debe ser suficiente y ser comprensible sobre lo que se va a
hacer, sobre lo que se ha hecho y sobre su reproducibilidad. Por ejemplo, los test
estadísticos y los procedimientos de estimación deben ser descritos, las variables
utilizadas en el análisis deben ser identificadas y definidas, las transformaciones de las
variables continuas, como por ejemplo los logaritmos, deben ser explicadas, las reglas
para la categorización de las variables continuas, también deben ser presentadas, si hay
situaciones que no se incluyen en el análisis deben ser razonadas, así como el
tratamiento que se otorga a los datos ausentes.
Debe verificarse si el análisis ajusta por factores de confusión importantes. Aunque es
más bien difícil verificar si el ajuste es el adecuado, se necesitan verificar una serie de
puntos: ¿Qué factores de confusión se señalan?, ¿Cómo se definen los factores de
confusión y cómo se define la importancia de cada uno?, ¿Cómo se realizó el ajuste? ¿Se
realizaron emparejamientos, modelización multivariable o estratificación?.
Si se utilizan modelos estadísticos, la construcción del proceso de modelización debe ser
transparente. Debe establecerse qué variables fueron incluidas o excluidas del análisis
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
6)
7)
8)
multivariante y verificar y mostrar los resultados de diferentes modelos a la hora de
mostrar los datos. Es conveniente incorporar análisis de sensibilidad si se han utilizado a
la hora de realizar distintas asunciones en los modelos estadísticos.
Deben realizarse estimaciones del intervalo de confianza para todas las estimaciones.
Si el tamaño muestral es escaso deben utilizarse procedimientos estadísticos exactos.
Deben ser investigados sesgos potenciales y su influencia en los resultados. Por ejemplo
utilizando los resultados del estudio de evaluación o realizando análisis de sensibilidad
Una vez que se han recogido los datos deben utilizarse técnicas estadísticas apropiadas
para estimar si las diferencias observadas entre el grupo de tratamiento y de control se deben o
no al azar. Destacan por la corrección de sus análisis estadísticos los estudios de Bouges 1999
(190), Talbott 2000 (128), White-Koning 2004 (155) y López-Abente 1999 (165, 166).
También pueden utilizarse procedimientos estadísticos específicos para controlar sesgos
o fuentes de sesgos desconocidos. Talbott 2000 (128) y Mangano 2003 (152) destacan aquí. Sin
embargo, ni el más sofisticado de los análisis estadísticos puede rescatar un pobre diseño o un
trabajo ejecutado con desgana.
9.
Estimación de la frecuencia de ocurrencia de un suceso
Obviamente el momento culminante en un estudio epidemiológico que persigue la
valoración del efecto de una exposición es la contabilidad del suceso. Para eso se utilizan
indicadores de frecuencia y asociación.
Indicadores de frecuencia: INCIDENCIA.
La incidencia de una enfermedad se refiere al número de nuevos casos de enfermedad
que aparecen en una población a riesgo durante un periodo específico de tiempo. El concepto
de incidencia incluye dos dimensiones diferentes: EL RIESGO Y LA TASA DE INCIDENCIA.
El RIESGO como concepto epidemiológico indica la probabilidad de que un individuo
libre de la enfermedad sufra una enfermedad o suceso en un periodo dado, condicionado a que
no muera por otra causa durante ese periodo. En otras palabras es la proporción de individuos
de una población que enferman por una determinada causa en un periodo de tiempo. El
RIESGO se determina a través de la INCIDENCIA ACUMULADA que se define como: La
proporción de personas en un grupo predefinido y de tamaño fijo que desarrollan la
enfermedad durante un periodo específico de tiempo. Se deduce en este planteamiento que
todos los miembros de la población a riesgo son seguidos hasta que el periodo de observación
acaba. En los estudios revisados aunque se utiliza con frecuencia el término de riesgo no se
calcula en ningún caso ya que al ser estudios poblacionales dinámicos y amplios se pierde la
capacidad de cálculo. Solo hay un caso excepcional en los estudios revisados es la cohorte de
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151
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
TMI, Talbott 2000 (128), que sigue a la misma población fija, 35946 ciudadanos (tras exclusiones
documentadas 32135), en un periodo de tiempo conocido.
En todos los casos se utiliza (excepto casos y controles) La TASA DE INCIDENCIA que
representa el potencial, la fuerza de aparición de casos en una población en función del
tiempo. La TASA DE INCIDENCIA se determina a través de la DENSIDAD DE INCIDENCIA y se
refiere a la aparición de nuevos casos por unidad de tiempo y en una población determinada
libre de enfermedad. En otras palabras, refleja el potencial instantáneo de cambio en el estado
de enfermedad o fuerza de morbilidad. De otra manera, la densidad de incidencia estima la
velocidad media o tasa media (promedio) de aparición de nuevos casos en una población sobre
un periodo específico de tiempo.
La densidad de incidencia se calcula utilizando la siguiente fórmula:
DI = I / PT
I: Número de casos nuevos en el periodo de calendario (to,t); PT: Es la población
tiempo acumulada por la población candidata observada durante el Periodo (to,t). Producto del
número de personas (P) por el tiempo de exposición de cada una de ellas (T).
Obsérvese que el denominador tiene en cuenta la variación de los intervalos de
seguimiento de los distintos individuos, el denominador se expresa en personas/tiempo, es
decir, el número de años libres de enfermedad o de exposición a un factor de riesgo o de
observación en un estudio, que cada individuo aporta a la población de estudio hasta la fecha
de diagnóstico, abandono, muerte por otra causa, fin del estudio o aplicación de los criterios de
exclusión, etc. No se trata del número de individuos a riesgo en esa población sino del conjunto
persona-tiempo que cada individuo aporta. El concepto de persona/tiempo puede expresarse
utilizando varias unidades de tiempo (persona/días, persona/meses, persona/años). Debe
entenderse que la tasa de incidencia no se refiere a una experiencia individual sino a un
fenómeno grupal.
Una desventaja al utilizar el denominador persona/tiempo en el cálculo de la densidad
de incidencia es que reúne disparatados tiempos de seguimiento. Por ejemplo, 10 individuos
seguidos durante 10 años y 100 individuos seguidos durante 1 año contribuirían en ambas
situaciones a 100 personas/años en el denominador. (a) Si los individuos con escaso periodo de
seguimiento son notablemente diferentes de aquellos con un periodo de seguimiento mas largo
pueden producirse importantes sesgos en la estimación de la densidad de incidencia. Por
ejemplo, Si la duración promedio entre la exposición y la aparición de una enfermedad es 4
años, un valor de densidad de incidencia que se base en 100 individuos seguidos durante 1 año
subestiman la verdadera tasa a la que aparecen nuevos casos de la enfermedad.
152
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Dos formas de calcular el denominador en personas año:
a)
b)
Los periodos de seguimiento (en riesgo, expuestos) de los individuos libres de la
enfermedad son conocidos:
Sumatorio de periodos individuales: PT=S ∆ti
donde ti = Duración del periodo de seguimiento para cada individuo “i”.
Ningún estudio entre los revisados lo utiliza.
Los periodos de seguimiento individuales no son conocidos Asumimos una población
dinámica estable y constante: PT = N' (∆t ) ; donde N' = Tamaño de la población y (∆t )
= Duración del periodo de seguimiento del estudio.
Ejemplos:
1)
2)
3)
10.
La población de Krümel aporta 28900 personas-año entre 1990 y 1995.
La población de la TMI conforma 403000 personas-año. Son 32135 personas seguidas
desde 1979 a 1992, Talbott 2000 (128).
Bouges 1999 (190), obtiene 1164442 personas-año al seguir 106000 niños menores de 15
años durante 11 años. Dado que ha habido 48 casos en dicho periodo la tasa de incidencia
de leucemias es de: 4,12 por 100000 personas-año. (Los casos esperados fueron 47,68).
Medidas de asociacion (medida de la magnitud de las asociaciones)
Comparan el riesgo de desarrollar una enfermedad entre los individuos expuestos a un
factor sospechoso con aquellos que no están expuestos a dicho factor. Las medidas de
asociación o de comparación más conocidas se denominan RIESGO RELATIVO Y ODDS RATIO.
Estas medidas proporcionan una verificación CUANTITATIVA de la magnitud de la asociación
entre un factor de riesgo y una enfermedad.
10.1. RIESGO RELATIVO
EL riesgo relativo compara la probabilidad de un resultado entre los individuos que
presentan una determinada característica o que han estado expuestos a un determinado factor
de riesgo con la probabilidad de que ocurra este mismo resultado entre individuos que no
poseen dicha característica o que no han estado expuestos a determinado factor de riesgo. En
otras palabras es la RAZON de la incidencia de dicho resultado entre los expuestos frente a la
incidencia entre los individuos no expuestos. Los datos que se utilizan para calcular el riesgo
relativo se resumen en la tabla 35:
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153
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 35. Ejemplo
Datos recalculados a partir de Bouges 1999 (190)
Expuesto (F+)
No expuesto (F-)
casos nuevos
Personas/año
5
4
100000
100000
RR = 1.25 (0.34 – 4.65), p= 0.7388. No significativo
INTERPRETACIÓN DEL RR
a) El rango puede extenderse desde 0 Æ • ; 1 = no asociación. b) La enfermedad es RR
veces más probable que ocurra entre aquellos individuos expuestos al factor de riesgo que
entre aquellos que no están expuestos. c) Cuanto más grande sea el valor de RR, más fuerte es
la asociación entre la enfermedad en cuestión y la exposición a ese factor de riesgo. d) Valores
de riesgo relativo cercanos a 1 indican que la enfermedad y la exposición al factor de riesgo no
están asociados (el riesgo de ocurrencia es el mismo tanto entre los expuestos como entre los
no expuestos). e) Valores de RR inferiores a 1 indican una asociación negativa entre el factor de
riesgo y la enfermedad (un efecto protector en vez de un efecto de riesgo).
EXCESO RELATIVO DEL RIESGO
Otra manera de expresar el riesgo es a través del concepto de exceso de riesgo relativo o
exceso relativo del riesgo ERR. Se obtiene substrayendo 1 al valor del riesgo relativo. ERR = RR – 1 ;
(Re/Rn) – 1; (Re-Rn) / Rn. Donde Re es riesgo en los expuestos (incidencia) y Rn en los
no expuestos.
Ambos conceptos tienen sentido propio y pueden convertirse uno en otro fácilmente.
Por ejemplo, diversos estudios muestran que las personas expuestas en la infancia a radiaciones
externas tienen un exceso de cáncer de tiroides de 7’7 por Gray de dosis sobre la glándula
tiroides. Significa que quien reciba esa dosis tendrá aumentado 7’7 veces el riesgo de fondo
(background). El riesgo total seria la suma de ambos 8’7. Puede expresarse por unidad de dosis:
RR = 8’7; ERR = 8,7 - 1 = 7,7 / Gray; o también por unidad de seguimiento: RR = 8’7; ERR = 8,7
-1 = 7,7 /1000-personas/año.
RIESGO RELATIVO Y DISEÑO DEL ESTUDIO
a) El riesgo relativo únicamente puede calcularse directamente en un estudio de
cohortes o en un estudio experimental. b) Dado que la incidencia no puede estimarse en un
154
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
estudio de casos y controles el riesgo relativo no puede calcularse directamente en este tipo de
diseños. Bajo ciertas circunstancias, el riesgo relativo en un estudio de casos y controles puede
estimarse a través de la medida denominada ODDS RATIO.
10.2. ODDS RATIO
En determinados tipos de estudios, casos y controles, el número de sujetos enfermos y
no enfermos viene dado por el investigador antes de la recogida de los datos. Por lo tanto
determinados parámetros como la incidencia no pueden ser estimados. En estos casos la
magnitud de una asociación se estima a través del concepto ODDS Ratio (OR).
El OR compara la odds de que una enfermedad u otro tipo de aspecto ocurra entre los
individuos que presentan una determinada característica o que han estado expuestos a
determinados factores de riesgo con la odds de que la enfermedad ocurra en individuos que
carecen de esta característica o que no han estado expuestos.
ODDS RATIO: Es una RAZON entre dos Odds: OR = (a/c) / (b/d) = (a · d ) / (b · c)
EJEMPLO: Cáncer según proximidad a Zorita, 0-10 Km. vs. 20-30 Km.
Tabla 36
(Datos recalculados de (183))
Casos
Controles
(E +)
(E -)
Expuesto (F+)
144
125
269
No expuesto (F-)
102
112
214
246
237
483
OR = (144 x 112) / ( 125 x 102) = 1.26 ( 0.87-1.84), p = 0.2000
l) Se trata de un estudio Caso Control. 2) Las columnas son “fijas”, arbitrariamente
elegidas por el investigador. 3) La OR de presentar un cáncer es 1.26 (no significativo) veces
mayor entre los que viven a <10 que a < 30 Km. 4) Es 1.26 veces más probable encontrar
individuos viviendo en < 10 Km. entre los casos que entre los controles (no significativo)
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155
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
(Aunque no conocemos la probabilidad absoluta, incidencias en los respectivos grupos). 5) Si la
prevalencia de cáncer en la población de estudio fuera baja, entonces:
OR ≅ RR = 1.26 = riesgo cáncer entre los expuestos.
Por lo tanto: a) La odds de tener la enfermedad en cuestión es OR veces más grande
entre aquellos expuestos al factor de riesgo que entre los no expuestos a dicho factor. b) Para
enfermedades raras (la mayoría de las enfermedades crónicas, que tienen una prevalencia
inferior al 10%) la odds ratio OR en general se aproxima al riesgo relativo RR. b.1) El RIESGO
de la enfermedad es aproximadamente OR veces más grande entre aquellos expuestos al factor
de riesgo que entre aquellos que no están expuestos. b.2) Esto se debe a que el RR es
[P(E+|F+)]/[P(E+|F )], donde RR = [a/(a+b)]/[c/(c+d)], cuando una enfermedad es rara en una
población a y c son casi despreciables en comparación con b y c, y por lo tanto a/b se
aproxima a a/(a b) y c/d se aproxima a c/(c d). c) Cuanto más grande el valor de OR, más
fuerte es la asociación entre la enfermedad en cuestión y el factor de riesgo. d) Cuando el factor
de OR es cercano a 1 la enfermedad y la exposición a dicho factor no están asociadas, esto es
que la odds de que un individuo expuesto presente la enfermedad es la misma que entre
aquellos que no están expuestos. e) Valores de OR inferiores a 1 indican una asociación
negativa es decir un efecto protector entre el factor de riesgo y la enfermedad. f) Si el intervalo
de confianza incluye el valor 1, el resultado es inconcluyente, no estadísticamente significativo.
11.
Otras medidas de asociación:
Razón de Mortalidad, y Razón de Incidencias Estandarizadas
En un experimento ideal de laboratorio el investigador modifica sólo una variable en un
momento dado y por tanto el efecto que observa, únicamente puede deberse a la modificación
de dicha variable. La mayor parte de los estudios epidemiológicos son observacionales, no
experimentales y se procede a comparar personas que pueden diferir en muchas características,
tanto conocidas como desconocidas. Si dichas diferencias son las que realmente determinan el
riesgo de la enfermedad independientemente de la exposición, se dice que la asociación
observada está confundida, existen factores de confusión, es decir, se comete al valorar o
estimar el efecto, un sesgo de confusión.
Por ejemplo, podríamos decir que según una serie de estudios se observan tasas
elevadas de cáncer de pulmón en los trabajadores de una determinada central o instalación
nuclear. Podemos pensar que esto es una consecuencia de su propio trabajo pero esto
sencillamente podría ser debido a que estos trabajadores fuman más que la población en
promedio. En otras palabras, si no se tiene en cuenta el tabaco, la asociación entre trabajo y
156
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
cáncer de pulmón puede estar confundida, atribuyendo equivocadamente el exceso de cánceres
de pulmón a las condiciones de trabajo, cuando en realidad se debe al exceso de tabaquismo
en esta población de trabajadores, en comparación con la población general.
La seguridad con que puede eliminarse o determinarse el efecto de los factores de
confusión en una determinada asociación, tiene un impacto decisivo sobre una relación causal.
Pueden aparecer asociaciones espurias cuando de hecho, no hay una relación causal, por otro
lado también puede dar lugar a distorsiones u ocultación de una asociación que existe
realmente derivándola hacia otras asociaciones.
Los dos factores de confusión más conocidos son edad y sexo. Ejemplo, las tasas de
mortalidad brutas por todas las causas, en hombres, se observaron más altas en la población A
que en la población B, sin embargo, esta diferencia desapareció cuando las tasas de muerte se
compararon ajustando por el tamaño de los respectivos grupos de edad. Esta diferencia que se
había observado, no ocurría porque la población A fuera menos sana que la población B, sino
porqué en la primera población había un número mayor de personas de edad avanzada que en
la población B. La edad actuaba de factor de confusión. El tabaco es factor de confusión en el
otro ejemplo y habrá que corregir o ajustar por la variable tabaco a la hora de hacer
estimaciones válidas.
El ejemplo nos muestra los peligros de extraer conclusiones etiológicas, comparando
tasas o cifras brutas crudas o sin ajustar por los principales factores de confusión. Este problema
suele ser solucionado comparando tasas específicas ajustadas por la edad y el sexo. En muchas
ocasiones la obtención y manejo de estos datos es muy difícil y tiende a realizarse por
procedimientos estadísticos que resumen la comparación, teniendo en cuenta, ajustando, las
diferencias en edad y sexo de las poblaciones que se quieren comparar. Este procedimiento se
denomina estandarización de tasas.
Existen dos modalidades de estandarización, según la naturaleza de la información de
que dispongamos. Hablamos de estandarización directa e indirecta. En el procedimiento de
estandarización indirecta se elige en una población de comparación en la que se conocen las
tasas. En los estudios de mortalidad, en general, son las tasas nacionales, o las tasas regionales
de mortalidad. A continuación esas tasas de referencia se aplican a la población de estudio
atendiendo, por lo tanto, a la estructura de la misma en lo que se refiere normalmente a edad y
sexo. Esta operación nos aporta el número de muertes que la población de estudio tendría, si
dada su composición por edad y sexo, tuviera las mismas tasas de mortalidad de la población
de referencia que hemos utilizado. Este procedimiento nos aporta el número de muertes
esperadas, que se comparan con las muertes que se han observado en la población de
estudio. Esta comparación se convierte en un cociente [0/E] se expresa en tantos por ciento y
se denomina razón de mortalidad estandarizada (RME) (Internacionalmente, Standard
Mortality Ratio, SMR). Este mismo procedimiento se puede utilizar para estimar la incidencia, en
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157
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
cuyo caso hablaríamos de razón de incidencia estandarizada (RIE) (Internacionalmente Standard
Incidente Ratio, SIR).
RME = muertes observadas/ muertes esperadas x 100
RIE = incidencia observada/ incidencia esperada x100
Por debajo de 100 la exposición tiene un efecto protector. Por encima de 100 la
exposición es factor de riesgo. La utilización de intervalos matemáticos de confianza es decisiva
para entender el significado de la RME o de la RIE. Si 100 está incluido en el intervalo, la
exposición no está asociada al efecto. Distintos métodos pueden producir distintos intervalos
que en algunos casos pueden ser contrapuestos.
Hattchuel 1995 (154) observa 69 muertes por leucemias entre la población y periodo
estudiado. La aplicación de la tasa nacional de mortalidad por leucemias sobre la población de
estudio produce 86,15 muertes esperadas. Esto da lugar a una RME de 80 con un intervalo de
confianza entre 62 y 101.
La necesidad de corregir factores de confusión y de utilizar procedimientos estadísticos
sensibles hace que el repertorio de abordajes matemáticos sea enorme y heterogéneo entre los
estudios consultados. En general los procedimientos derivados de la regresión de Poisson son
los más utilizados para la estimación de RME y RIE ya que permitan incorporar factores de
confusión e incluir información de todo el periodo de seguimiento utilizando un substrato de
densidad de incidencia (personas-año) muy útil. Pero dichos procedimientos son muy
heterogéneos y merecen un estudio más detallado que escapa a los propósitos de este artículo.
Es necesario prestar un especial atención al cálculo de los intervalos de confianza, (precisión)
ya qué según el método elegido los resultados pueden cambiar notablemente.
En otros casos se utilizan estimaciones para el riesgo relativo mediante procedimientos y
programas informáticos sofisticados, de mucho interés, pero de acceso muy restringido sin que
sepamos nada de su solvencia, Talbott 2000 (128). Otros abordajes novedosos son los basados
en procedimientos Bayesianos como los que utiliza Bouges 1999 (190) para el cálculo de RMS.
Pero su consistencia es todavía desconocida en la seguridad y exactitud de los cálculos.
Mangano 2003 (152) utiliza un abordaje muy interesante que calcula el Riesgo
Atribuible (RA). El RA cuantifica las posibles consecuencias en la población de la exposición a
un determinado factor de riesgo en forma de diferencia de riesgos, exceso de riesgo (bien
absoluto, casos, o porcentual) o diferencia de tasas. Medidas similares son la Fracción Atribuible
En Los Expuestos (Fraccion Etiológica) y El Riesgo Atribuible Poblacional que no se utilizan en
los artículos revisados.
MEDIDAS DE IMPACTO. El cálculo de las medidas de impacto se basa en la asunción de
que existe una relación causal entre la exposición a un factor de riesgo y la enfermedad.
158
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
RIESGO ATRIBUIBLE. El RA define el riesgo de enfermar que puede atribuirse al factor
de riesgo por encima del experimentado por aquella población que no está expuesta. Por lo
tanto provee una estimación del número de casos de la enfermedad que podrían haberse
prevenido si la exposición a dicho factor se eliminara. Es útil para determinar la magnitud de un
determinado problema de salud causado por dicha exposición. Solo puede estimarse en
estudios de cohorte y experimentales porque requiere una estimación directa del riesgo
(Incidencia).
El riesgo atribuible se calcula utilizando la fórmula:
RA = (Incidencia de la enfermedad entre los expuestos) / (Incidencia de enfermedad
entre los no expuestos).
Para Mangano 2003 (152) hay una diferencia de (+ 12%) de exceso de casos (cáncer 0-9
años) entre los que viven alrededor de las centrales nucleares con respecto a la población
general norteamericana. De donde deduce que según sus datos 8 de cada 100 cánceres estaría
causado por la “exposición geográfica” a una central nuclear.
FRACCIÓN ATRIBUIBLE EN LOS EXPUESTOS (fracción etiológica)
La fracción etiológica es el exceso de enfermedad en los expuestos exclusivamente
atribuible al factor de exposición estudiado. Es la diferencia en la incidencia de la enfermedad
entre los individuos que están expuestos al factor de riesgo y aquellos que no están expuestos
dividida por la incidencia entre los expuestos. Es decir, FE = (ICE – Ico)/ ICE = (19,8715.50)/19.87= 0.21. Con los datos de Mangano 2003 (152) la FE sería igual a 21%. Es decir el 21
% de los cánceres de los niños de 0-9 años que viven en el entorno de las CN sería atribuible a
esa circunstancia. Siguiendo estos razonamientos podría llegar a estimarse al porcentaje de
casos de cáncer infantil atribuibles al efecto nuclear en el conjunto de la población general.
Estos datos son un simple ejercicio de estimación de impacto. Hay aspectos del estudio de
Mangano 2003 (152) que deberán matizarse sobretodo el significado de la variabilidad de las
observaciones que presenta y la adición bruta de los datos en una cifra global.
12.
Otros abordajes metodológicos. Revisiones sistemáticas y metanálisis
Estas técnicas se basan en el análisis estadístico de una gran colección de resultados de
trabajos individuales con el propósito de integrar los hallazgos obtenidos y obtener un avance
conceptual sobre la información previa individual y aislada. Representa una nueva perspectiva
en la acumulación del conocimiento, que debería caracterizarse por su reproducibilidad, un
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159
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
principio inherente de la investigación científica. En el ámbito de los efectos biológicos de las
radiaciones ionizantes en poblaciones existen dos ejemplos: los artículos de White-Koning 2004
(155) y Baker 2007 (210).
Consisten en una estimación del efecto global de una situación mediante la agregación
de datos parciales, debidamente dispuestos y ponderados, “pooled analysis”, que
probablemente corrige el defecto observado en otros estudios de agregación simple de datos
como el de Mangano 2003 (152). Este tipo de estudios metaanalíticos es conocido en otros
campos de la epidemiología ofreciendo múltiples ventajas cuando se respetan obvias premisas
de calidad y pertinencia estadística. En este caso ambos, una vez más ofrecen conclusiones
contradictorias. White-Koning no encuentra exceso de leucemias pero Baker si. No obstante es
necesario insistir que en este tipo de procedimientos debe realizarse un esfuerzo especial por la
exigencia y calidad metodológica en su confección. La heterogeneidad de los datos ( mezcla de
datos primarios y secundarios) , de la naturaleza de los estudios involucrados, del tiempo de
exposición observado, del abordaje parcial o sectario de cada objetivo puede cuestionar
seriamente los resultados (Baker, 2007(210)) e inducir más confusión que aclaración en la
situación.
Intervalos de confianza
La medida de la magnitud de la asociación mediante el riesgo relativo no es más que
una estimación del verdadero valor en la población, por lo tanto ha de ser dotada de un
intervalo de confianza que determine los límites de variación atribuibles al azar que
experimenta el estimador puntual, esto es, los límites de un rango de posibles valores dentro de
los cuales el parámetro calculado tiene una probabilidad específica de estar.
Los intervalos de confianza se calculan para un valor de nivel de confianza elegido
arbitrariamente por el investigador. En ciencias de la salud se suele utilizar por conveniencia un
valor del 95%, de tal forma que se construye un intervalo con una amplitud suficiente para que
exista una probabilidad del 95% de que el autentico valor del parámetro poblacional se
encuentre comprendido en el interior del mismo. Es decir, en 95 de cada 100 replicaciones del
proceso de obtención de los datos, el intervalo de riesgos relativos calculado incluirá el valor
real del riesgo relativo para la población de donde proviene la muestra, y sólo en 5 de cada 100
replicaciones nos equivocaremos en la estimación.
Los intervalos de confianza presentan dos propiedades muy interesantes a la hora de
interpretar los resultados de un estudio. En primer lugar, su amplitud depende del valor elegido
como nivel de confianza (a mayor nivel, mayor amplitud del intervalo); del poder estadístico de
la muestra utilizada (cuanto menor sea el tamaño muestral, tanto mayor será el intervalo); y de
la variabilidad aleatoria presente en los datos manejados (a mayor variabilidad, mayor
160
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
amplitud). En segundo lugar si el intervalo de confianza incluye entre sus límites el valor nulo,
la unidad en el caso de los riesgos relativos, se ha de admitir que la estimación carece de
suficiente significación estadística, es decir, no se puede descartar que el resultado obtenido sea
efecto del azar.
En el ejemplo que se muestra en la figura 19, se puede observar el resultado de dos
estudios que han aportado asociaciones positivas de una magnitud, medida mediante el riesgo
relativo, de 2 en ambos casos. Esto significa que las personas expuestas presentan una
probabilidad dos veces mayor de padecer el efecto que las personas no expuestas. El estudio A,
con un intervalo de confianza de gran amplitud (IC 95%=0,5-4,0) muestra una importante
imprecisión en la medida de la asociación. Carece de significación desde el punto de vista
estadístico puesto que su límite inferior traspasa el valor nulo, y por tanto el resultado obtenido
para el riesgo relativo es compatible tanto con la presencia como con la ausencia de efecto. No
obstante, el que la frontera superior del intervalo se encuentre muy alejada de la unidad sugiere
la posibilidad de que realmente estemos en presencia de un efecto. Por el contrario, el estudio
B está dotado de un intervalo de confianza muy estrecho (IC 95%=1,7-2,4), mide con mucha
más precisión la magnitud de la asociación y además da seguridad sobre la presencia real del
efecto.
Fig. 19
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
En síntesis, el intervalo de confianza resume los hallazgos de forma clara y sin
ambigüedades puesto que, no sólo muestra el grado de significación estadística del estimador
puntual, sino que simultáneamente nos da idea de la verdadera magnitud del efecto. Por lo
tanto el intervalo de confianza es una medida de la información contenida en el resultado.
Intervalos muy amplios incluyen muy poca información, y al contrario.
Potencia estadística del estudio
El tamaño de la muestra a analizar constituye un elemento importante a la hora de
validar estadísticamente un estudio. Un buen estudio debe incluir un cálculo formal sobre el
poder de la muestra utilizada.
La pregunta que se puede plantear en el campo de las bajas dosis de radiación ionizante
es la siguiente: A las bajas dosis a que está expuesta una población (los que viven cerca de una
central nuclear por ejemplo), ¿cuántos individuos necesito incorporar al estudio para poder
detectar de forma estadísticamente significativa un aumento de riesgo? Dicho de otra forma,
¿tiene dicho estudio una potencia estadística suficiente como para detectar de forma precisa un
incremento de riesgo?.
Un ejemplo de los datos de los supervivientes de las bombas atómicas sabemos que una
exposición a 2 Sv dobla el riesgo (RR=2) de morir de cáncer. La posibilidad de que un estudio
epidemiológico detecte tal incremento es buena, incluso un aumento de riesgo del 50% (RR=
1,5) tras la exposición a 1 Sv se puede detectar. Sin embargo, tras una exposición a 100 mSv el
riesgo que predicen los modelos actuales es de RR= 1,05 es decir un aumento de riesgo del 5%,
y tras 50 mSv es del 0,5% (RR= 1,005). En Suecia de cada 1000 personas el 18 % (180 personas)
mueren de cáncer. El intervalo de confianza de este valor al 95% es de 153 a 207 individuos. Si
(según datos de Muirhead) una exposición a 1 Gy añade un riesgo adicional de un 10% (es
decir 100 individuos) probablemente se podrá detectar, pero un 0,5% adicional (que es lo que
aportaría una dosis de 50mSv) significa sólo 5 individuos extra que estarían “diluidos” en el
intervalo de confianza. Para tener una potencia estadística del 80% en un estudio a esta dosis,
necesitaríamos que la cohorte en vez de ser de 1000 personas fuese de 57.000 ya que así se
aportarían 285 casos a los 10260 (18%) que se espera que mueran de cáncer.
Dicho de otra forma, para tener potencia y precisión estadística, el tamaño de la
población bajo estudio aumenta con el valor inverso de la dosis, como se ve en la tabla 37: Se
necesitarían 50.000 personas que reciban una dosis de 100 mSv para tener una posibilidad del
80% de detectar un exceso de leucemia (comparando con la población general), y unos 5
millones de personas si queremos detectar un aumento en el caso de una dosis de 10 mSv .
Esto siempre que el seguimiento sea completo a lo largo de toda la vida de los
individuos y que se conozcan bien las dosis para cada uno de ellos.
162
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EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
Tabla 37. Tamaño de la muestra y precisión estadística
DOSIS MEDIA RECIBIDA
2,5
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
150
200
TAMAÑO DE LA MUESTRA NECESARIA PARA
DETECTAR UN AUMENTO DE RIESGO
CÁNCER EN GENERAL
32.000.000
7.900.000
2.000.000
500.000
220.000
130.000
80.000
56.000
41.000
31.000
25.000
20.000
14.000
9.100
5.200
LEUCEMIA
74.000.000
19.000.000
4.700.000
1.200.000
520.000
300.000
190.000
130.000
99.000
76.000
61.000
49.000
25.000
11.000
3.900
Pero no solo el tamaño de la muestra analizada es importante a la hora de examinar un
estudio epidemiológico. También es crucial el conocimiento de los posibles sesgos que se
hayan podido producir en su diseño o en su interpretación.
Sesgos o errores en un estudio epidemiológico
Sesgo es todo error sistemático (que no ocurre al azar) que estando presente en el
diseño, desarrollo o análisis de un estudio epidemiológico, origina una estimación falsa del
efecto de una exposición sobre el riesgo de enfermar.
Algunos ejemplos son: Sesgos por no controlar la presencia de Factores de confusión. Se
acaban de mencionar en el caso de los estudios tipo caso-control. Un factor de confusión es un
factor de riesgo para la enfermedad, diferente del estudiado, que estando asociado a la
exposición, se distribuye de forma distinta entre los individuos expuestos y los no expuestos,
pudiendo llegar a distorsionar o confundir la medida del efecto. Por ejemplo, si un grupo
expuesto incluye más hombres que mujeres, la frecuencia de infarto de miocardio será mayor
en este grupo simplemente porque el infarto de miocardio es más frecuente en hombres que
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163
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RADIACIÓN IONIZANTE
mujeres. Si el agente que se esté estudiando aumenta el riesgo de infarto de miocardio entonces
el riesgo se amplifica al sumarse la exposición y el hecho de ser varón. Otro ejemplo de factor
de confusión podría ser el estudiar el riesgo de cáncer de pulmón en una población sin tener
en cuenta quién fuma.
Otro tipo de error son los Sesgos de selección. Son errores sistemáticos, que
introducidos en el proceso de selección de los individuos, limitan la comparabilidad de los
grupos de estudio. Ocurren por ejemplo cuando el investigador asigna inadvertidamente sujetos
al grupo control (personas sin la enfermedad de interés) que difieren significativamente, en
alguna característica clave, del grupo con la enfermedad (nivel socioeconómico, lugar de
residencia, hábitos de vida, etc.). En los estudios de radiación ionizante pueden darse sesgos
por ejemplo cuando se desconoce si un trabajador o una persona que vive cerca de una central
nuclear se ha ido a vivir a otro sitio o ha dejado el trabajo, porque en el estudio seguirá
contribuyendo como años extra de exposición susceptibles de generar un cáncer, cuando no es
cierto. Incluso la razón por la que ha dejado el trabajo o se ha ido de la zona es importante si
está ligada al efecto (aparición de un cáncer). Si una persona que tiene un cáncer se va porque
no tiene una cobertura sanitaria adecuada la cohorte que se seleccione en esa zona para estudio
puede estar sesgada. Existen otros factores que complican el cálculo de los riesgos asociados a
la radiación ionizante, como la edad (riesgos algo mayores para los más jóvenes), el fumar
(posiblemente interacciona con la radiación ionizante), tratamientos médicos recibidos (por
ejemplo, la quimioterapia puede inducir leucemias), la tasa de radiación natural de la zona, etc.
En resumen a la hora de valorar un estudio epidemiológico es importante prestar
atención a: posibles sesgos, posibilidad de no haber controlado ciertos factores de confusión,
potencia estadística, disponibilidad y calidad de las estimaciones de las dosis de radiación,
disponibilidad y calidad de datos sobre posibles factores de confusión y factores modificadores
del riesgo y disponibilidad y calidad de datos sobre incidencia de cáncer y subtipos de cáncer.
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ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA UNESA