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Efecto espectador (radiobiología)

El efecto espectador inducido por radiación ( efecto espectador ) es el fenómeno en el que las células no irradiadas presentan efectos irradiados como resultado de señales recibidas de células irradiadas cercanas. En noviembre de 1992, Hatsumi Nagasawa y John B. Little informaron por primera vez sobre este fenómeno radiobiológico. [1]

Efecto

Hay evidencia de que la irradiación citoplasmática dirigida produce mutación en el núcleo de las células afectadas. [2] [3] Las células que no son golpeadas directamente por una partícula alfa , pero que están cerca de una que es golpeada, también contribuyen a la respuesta genotóxica de la población celular. [4] [5] De manera similar, cuando las células son irradiadas y el medio se transfiere a células no irradiadas, estas células no irradiadas muestran respuestas espectadoras cuando se analizan para la supervivencia clonogénica y la transformación oncogénica. [6] [7] Esto también se atribuye al efecto espectador.

Demostración

La demostración de un efecto espectador en tejidos humanos 3D [8] y, más recientemente, en organismos completos [9] tiene una clara implicación de la relevancia potencial de la respuesta no dirigida para la salud humana.

Consecuencias

Este efecto también puede contribuir a las consecuencias biológicas finales de la exposición a dosis bajas de radiación. [10] [11] Sin embargo, actualmente no hay evidencia suficiente para sugerir que el efecto espectador promueve la carcinogénesis en humanos a dosis bajas. [12]

Notas

Cabe señalar que el efecto espectador no es lo mismo que el efecto abscopal . El efecto abscopal es un fenómeno en el que la respuesta a la radiación se observa en un órgano o sitio distante del órgano o área irradiada, es decir, las células que responden no se yuxtaponen con las células irradiadas. Se ha implicado a las células T y las células dendríticas como parte del mecanismo. [13]

En la terapia génica suicida , el "efecto espectador" es la capacidad de las células transfectadas de transferir señales de muerte a las células tumorales vecinas. [14]

Referencias

  1. ^ Nagasawa, H; Little, JB (1992). "Inducción de intercambios de cromátidas hermanas mediante dosis extremadamente bajas de partículas alfa". Cancer Research . 52 (22): 6394–6. PMID  1423287.
  2. ^ Wu LJ, Randers-Pehrson G, Xu A, et al. (abril de 1999). "La irradiación citoplasmática dirigida con partículas alfa induce mutaciones en células de mamíferos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 96 (9): 4959–64. Bibcode :1999PNAS...96.4959W. doi : 10.1073/pnas.96.9.4959 . PMC 21799 . PMID  10220401. 
  3. ^ Azzam EI, Little JB (febrero de 2004). "El efecto espectador inducido por la radiación: evidencia y significado". Toxicología humana y experimental . 23 (2): 61–5. doi : 10.1191/0960327104ht418oa . PMID  15070061. S2CID  13030268.
  4. ^ Zhou H, Randers-Pehrson G, Waldren CA, Vannais D, Hall EJ, Hei TK (febrero de 2000). "Inducción de un efecto mutagénico espectador de partículas alfa en células de mamíferos". Proc. Natl. Sci. EE. UU . . 97 (5): 2099–104. Bibcode :2000PNAS...97.2099Z. doi : 10.1073/pnas.030420797 . PMC 15760 . PMID  10681418. 
  5. ^ Prise KM, Belyakov OV, Folkard M, Michael BD (diciembre de 1998). "Estudios de los efectos de los espectadores en fibroblastos humanos utilizando un microhaz de partículas cargadas". Revista internacional de biología de la radiación . 74 (6): 793–8. doi :10.1080/095530098141087. PMID  9881726.
  6. ^ Mitchell SA, Randers-Pehrson G, Brenner DJ, Hall EJ (abril de 2004). "La respuesta del observador en células C3H 10T1/2: la influencia del contacto célula a célula". Radiat. Res . 161 (4): 397–401. Bibcode :2004RadR..161..397M. CiteSeerX 10.1.1.516.4869 . doi :10.1667/rr3137. PMID  15038773. S2CID  14203843. 
  7. ^ Mitchell SA, Marino SA, Brenner DJ, Hall EJ (julio de 2004). "Efecto espectador y respuesta adaptativa en células C3H 10T(1/2)". Int. J. Radiat. Biol . 80 (7): 465–72. doi :10.1080/09553000410001725116. PMID  15360084. S2CID  84489110.
  8. ^ Sedelnikova OA, Nakamura A, Kovalchuk O, et al. (mayo de 2007). "Se forman roturas de doble cadena de ADN en células espectadoras después de la irradiación con microhaz de modelos de tejido humano tridimensionales". Cancer Res . 67 (9): 4295–302. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-06-4442 . PMID  17483342.
  9. ^ Bertucci A, Pocock RD, Randers-Pehrson G, Brenner DJ (marzo de 2009). "Irradiación con microhaz del nematodo C. elegans". Journal of Radiation Research . 50 Suppl A: A49–54. Bibcode :2009JRadR..50A..49B. doi :10.1269/jrr.08132s. PMC 3685624 . PMID  19346684. 
  10. ^ Mancuso M, Pasquali E, Leonardi S, et al. (agosto de 2008). "Efectos de la radiación oncogénica en el cerebelo de ratones heterocigotos Patched". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 105 (34): 12445–50. Bibcode :2008PNAS..10512445M. doi : 10.1073/pnas.0804186105 . PMC 2517601 . PMID  18711141. 
  11. ^ Wideł M, Przybyszewski W, Rzeszowska-Wolny J (2009). "[Efecto espectador inducido por la radiación: la parte importante de la respuesta a la radiación ionizante. Posibles implicaciones clínicas]". Postepy Higieny i Medycyny Doswiadczalnej . 63 : 377–88. PMID  19724078.
  12. ^ Blyth, Benjamin J.; Pamela J. Sykes (2011). "Radiation-Induced Bystander Effects: What Are They, and What Relevant Are to Human Radiation Exposures?" [Efectos de los espectadores inducidos por la radiación: ¿qué son y qué relevancia tienen para la exposición humana a la radiación?"]. Radiation Research . 176 (2): 139–157. Bibcode :2011RadR..176..139B. doi :10.1667/RR2548.1. ISSN  0033-7587. PMID  21631286. S2CID  38879987. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2012.
  13. ^ Demaria S, Ng B, Devitt ML, et al. (marzo de 2004). "La inhibición de tumores distantes no tratados (efecto abscopal) por radiación ionizante está mediada por el sistema inmunitario". Revista internacional de oncología radioterápica, biología y física . 58 (3): 862–70. doi :10.1016/j.ijrobp.2003.09.012. PMID  14967443.
  14. ^ Karjoo, Z.; Chen, X.; Hatefi, A. (2015). "Progreso y problemas con el uso de genes suicidas para terapias dirigidas contra el cáncer". Advanced Drug Delivery Reviews . 99 (Pt A): 113–28. doi :10.1016/j.addr.2015.05.009. PMC 4758904 . PMID  26004498.