Medicina Nuclear (página 2)

7. Radiofármacos

Los radiofármacos a saber, los radionúclidos primarios y los compuestos marcados, son sustancias que se unen a sus características químicas estructurales propias la cualidad de emitir radiaciones y ser aptos para emplearse en biología animal o humana con fines de investigación, diagnóstico y tratamiento. Los radionúclidos primarios son generalmente compuestos inorgánicos del elemento respectivo en solución, como, por ejemplo, yoduro de sodio radiactivo (131I Na). Los compuestos marcados son el resultado de un proceso que incorpora o une un radionúclido primario y una molécula, elegidos conforme a la finalidad que persigue (por ejemplo, DTPA 99mTc (dietilentetraminapentacético).

Los radionúclidos primarios pueden producirse en reactores nucleares ( exclusivamente por reacción N  ) o en aceleradores de partículas, fundamentalmente el ciclotrón.

La producción de compuestos marcados se realiza mediante procesos diversos:

• El intercambio isotópico, en el cuál un átomo estable de una molécula es reemplazado por un átomo radiactivo de la misma identidad (por ejemplo, el ortoyodohipurato de sodio 131I).
• Por incorporación del radionúclido en una sustancia que lo capta sin que éste se integre a su estructura original y sin que la altere en sus propiedades físicas, químicas y biológicas ( tal como la yodoalbumina 131I , que se prepara a partir de la albúmina humana);
• La fijación o coprecipitación del radionúclido con el compuesto (por ejemplo, hidróxido de estaño coprecipitado con el 99mTc).

Las aplicaciones de los radiofármacos en cuanto se refiere a la investigación y al diagnóstico clínicos, comprenden distintas modalidades:

• Las investigaciones de procesos metabólicos, que incluyen la determinación de la composición del cuerpo y su estado funcional, como son el total de agua, el volúmen del fluído extracelular, el sodio y potasio intercambiables, etc.
• Técnicas centellográficas que permiten la visualización de órganos o sistemas diversos en sus aspectos morfológicos, estructurales y funcionales (los radiofármacos susceptibles d usarse a este fin son agentes productores de imágenes)
• Estudio dinámico de los fluidos: sangre, orina, liquido cefalorraquídeo, etc.
• Procedimientos que conjugan técnicas de inmunológicas y bioquímicas con los radiofármacos, posibilitando la evaluación de sustancias diversas: hormonas, vitaminas, virus, drogas existentes en la sangre u otros fluidos en concentraciones ínfimamente pequeñas (nanogramo, picogramo), primordialmente del radioinmunoensayo.

Las tres primeras aplicaciones se practican en parte o totalmente "in vivo" y la última totalmente "in vitro", siempre en función de la radiación gama. Tienen por fin la evaluación de la radiactividad, como en el caso de la curva de la captación tiroidea, que es un parámetro funcional, o la creación de una imagen, como en el caso de la centellografía o gamagrafía.

Otra serie de aplicaciones médicas tiene una finalidad terapéutica, en función de las radiaciones beta. En este sentido, el 131I ocupa un lugar importante parta el tratamiento de hipertiroidismo y del cáncer tiroideo, en tanto el fósforo radiactivo, 32P, mantiene vigencia para el tratamiento de la policitemia vera. Actualmente con menos posibilidades, se emplea también el oro radiactivo, 198Au.

Las formas físicas de administración de los radiofármacos son varias, siendo las más empleadas:

• Al estado de gas; por ejemplo, el xenón (133Xe) y el criptón (85Kr);
• Los mismos del punto anterior, pero en solución
• Soluciones de radiofármacos como el yoduro de sodio (131I Na), DTPA 131mIn, fitato de sodio 99mTc, etc.
• Soluciones coloidales; por ejemplo, oro coloidal (198Au), sulfuro de tecnecio (S799mTc2), etc.
• Suspensiones de partículas de tamaño entre 0,5  y 1, denominadas microagregados (por ejemplo, microagregados de 113mIn).
• Suspensiones de partículas de 30 a 80, denominadas macroagregados (por ejemplo, macroagregados de albumina 99mTc).
• Microesféras, es decir, agregados de conformación esférica suspendidos en solución salina de distintos tamaños: milimicroesféras y microesféras, (por ser, milimicroesféras de albumina 99mTc y microesféras de albumina 99mTc).

Obviamente todas las formas de partículas son portadoras de radionúclido.

Sólo haremos mención de las fuentes selladas de 226Ra, 60Co,90Y,198Au y 51Cr en forma de tubos, agujas, semillas, perlas o alambres; macrocoloides, en forma de aglutinados insolubles, con polivinilpirrolidona (PVP), y micropartículas coloidales de fósforo (32P), con fines terapéuticos.

Todo radiofármaco que de un modo u otro se inyecta en el organismo debe ser estéril y apirógeno, requisito innecesario cuando se emplea por inhalación o vía oral.

El comportamiento en el organismo de los compuestos marcados y de las formas de partículas no dependen en lo absoluto del radionúclido marcado, sino que las características del "carrier". Los compuestos marcados se comportan en función del metabolismo de su estructura química y las partículas lo hacen en función de sus cualidades físicas, esencialmente del tamaño. En todos los casos las partículas se detienen en el órgano de interés, permitiendo la realización de la imagen buscada; posteriormente la envoltura proteica se metaboliza y el radionúclido es eliminado.

La administración de los radiofármacos pude hacerse por vía oral, intravenosa(i.v.), intraarterial, intramuscular (i.m.), intratecal, inhalatoria, intersticial (para ganglios linfáticos), intraperitoneal e intraarticular)

E resumen la administración de los agentes radiactivos, o radiofármacos, se realiza de dos formas: como radionúclido simple (ejemplos: yoduro de sodio (131I Na), fluoruro de sodio (18FNa), cloruro de hierro (Cl359Fe))dotado de alto nivel de localización específica tisular para el órgano de interés; o bien, como compuestos, sea en forma de moléculas o en forma de partículas marcadas como compuestos, sea en forma de moléculas o en forma de partículas marcadas suceptibles de revelarnos su trayectoria hasta que alcanzan su destino

Radiofármacos

El yodo-131 es un emisor beta y gama con una energía promedio de 0,364MeV. Fue uno de los primeros radionúclidos incorporados a la práctica de la medicina nuclear, y el más utilizado de la década del setenta. Esta difusión se impulsó por las ventajas de sus características, entonces insuperadas: período de semidesintegración de duración suficiente (8 días)para der tiempo la preparación de los compuestos, a la realización de los controles y a la recepción en el lugar de desrino (usuario); fásil de manipular; y de bajo costo. Las radiaciones beta lo hacen útil en terapia y las gama para estudios de detección externa.

Actualmente sigue siendo irremplazable en terapéutica para el tratamiento del hipertiroidismo y del cáncer de tiroides, pero su empleo a fines diagnóstico se ve reducido.

Lo ideal es que el radionúclido a emplearse (para diagnósticos) sea un emisor gama puro monoenergético con una vida media suficientemente larga para permitir la realización del estudio y adecuadamente corta para evitar radiación innecesaria el paciente.

En la siguiente tabla se presentan los radiofármacos de uso más corriente del 131I

* "Radio iodine serum aldumine" (Suero albumina marcada con yodo)

Generadores

Su concepción nació de la existencia de un radionúclido madre de período relativamente largo, susceptible de generar espontáneamente, de modo continuo, un radionúclido hijo de período corto, apropiado, particularmente, para ser utilizado como agente productor de imágenes. Para su obtención se utiliza un dispositivo consistente en una pequeña columna de vidrio que contiene un material al cual adhiere el radionúclido madre (por ejemplo el

molibdeno-99 (99Mo), que tiene un período de desintegración de 67 horas) y del cual deriva el radionúclido hijo (en este caso el tecnecio-99m (99mTc), cuyo período de semidesintegración es de 6 horas).

El generador más difundido es el de tecnecio-99m; otro generador es el 113Sn/113In; además cabe mencionar el generador 68Ge/68Ga (emisor de positrones), y el generador 87Y/87mSr. En la tabla siguiente tabla figuran las características más significativos de los mismos.

8. Radionúclidos De Vida Media Corta

La incorporación de radionúclidos con un período de semidesintegración de pocas horas se ha impuesto decididamente. El hecho significa un gran progreso notable en virtud de la menor dosis de radiación que recibe el paciente. Debido a la relativa inocuidad de estos radionúclidos, se puede administrar dosis más altas, hasta 10 ó 20 mCi, con lo cual se obtienen imágenes de mejor definición.

El tecnecio –99m es actualmente, por mucho, el radionúclido más empleado. Con sus variadas aplicaciones en el marco del diagnóstico radioisotópico, a desplazado en este sentido al 131I de la prevalencia que mantuvo hasta hace pocos años. Las razones del cambio residen especialmente en que el 99mTc es un emisor gama monoenrgético de más baja energía (0,140 MeV), con una vida media física corta (6horas) suficiente, sin ser excesiva, para el tiempo de realización de los estudios clínicos, todo lo cual satisface las características físicas requeridas para la producción de una imagen definida, con el mínimo de radiación al paciente, e igual eficiencia en el centellógrafo lineal y en la cámara de centelleo. En su forma de pertencetato de sodio se comporta en el organismo de manera similar al yoduro de sodio. En distintas formas químicas, se aplica para la centellografía de cerebro, riñones, hígado y vesícula biliar, pulmones, esqueleto, tiroides, bazo, medula ósea, divertículo de MecKel, "pool" sanguíneo, glándulas salivales.

Radiofármacos del 99mTc de uso más frecuente:

El indio-113, emisor gama monoenergético reúne características casi ideales. Su desventaja frente al tecnicio-99m reside en la mayor dosis de radiación al paciente y su menor eficiencia en la cámara de centelleo

Radiofármacos del 113mIn .

*etilendiaminotetrametilenfosfórico

9. Imagen Radiológica

Formación De La Imagen Radiológica

El propósito básico de la radiología diagnóstica es registrar en una película (o representar en un monitor) un patrón de densidades (o niveles de luminosidad en un monitor) que se correspondan con y transmitan información diagnóstica acerca del tamaño, la forma y la distribución de los tejidos anatómicos del paciente. Por ejemplo en la figura se muestra un haz de rayos X que penetra en un "paciente simplificado", el cual está simplemente formado por un bloque cuadrado de tejido rodeado por un tejido diferente pero uniforme. Cuando los rayos X atraviesan al paciente, se atenúan, eso es se absorben y dispersan dentro del mismo. La atenuación dependerá del tipo de tejidos presentes y de la energía del haz de rayos X. Finalmente, los rayos X emergen del paciente y llegan al receptor de la imagen, donde son detectados o registrados.

En la figura se representa un determinado perfil de intensidad de rayos X. Es importante saber que este perfil es la suma total de la radiación transmitida por el haz primario y la radiación dispersa que alcanzan el receptor. De ésta manera cada punto del perfil final depende de la atenuación de los rayos X que tuvo lugar a lo largo década hilera de rayos en el interior del paciente, así como de la radiación dispersa generada. También es evidente que la imagen final bidimensional está compuesta por la suma de todos estos perfiles de intensidad dentro del paciente en el campo expuesto.

Vamos a estudiar más ampliamente la recepción de imágenes radiográficas por medio de perfiles de intensidad, pues ésta es la clave para entender la tecnología de la topografía computada (TC.). Refiriéndonos nuevamente a la figura, veremos que éste perfil tiene una cierta profundidad (sombra del sujeto) así como un determinado contorno. Debe quedar claro que si la estructura anatómica cuadrada en estudio hubiera sido más parecida en número atómico y densidad al tejido circundante, la amplitud de la sombra habría disminuido y su visualización habría sido peor. La diferencia relativa de intensidad de rayos X entre el fondo y la estructura anatómica de interés se define como contraste del sujeto (Cs ).

10. Exploración Radiológica

Con las radiografías se pueden evaluar muchas clases de anomalías. Por ser, con una radiografía de tórax, se revela el estado del corazón (detección de cardiopatías)y de pulmones (en especial de sus vasos sanguíneos) puesto que pueden mostrar claramente una neumonía, tumores pulmonares, colapso de pulmón, liquido en la cavidad pleural, y enfisema.

Para evaluar los trastornos digestivos a menudo se utilizan los rayos X. La radiografía abdominal, técnica estándar de rayos X para el abdomen, no requiere ninguna preparación del paciente. Los rayos X se utilizan frecuentemente para poner de manifiesto una obstrucción o una parálisis del tracto intestinal o patrones anormales de distribución del aire dentro de la cavidad abdominal. La radiología simple estándar, puede también mostrar el agrandamiento de órganos como el hígado los riñones y el bazo.

Los estudios con papilla de bario (medio de contraste)a menudo proporcionan más información. Al ingerir bario, éste puede verse de color blanco en las radiografías, lo cual sirve para delimitar el tracto gastrointestinal, mostrando los contornos y el revestimiento del esófago, estómago e intestino delgado. El medio de contraste se puede acumular en zonas anormales y poner de manifiesto úlceras, tumores, erosiones, várices esofágicas. Las radiografías pueden realizarse en diferentes intervalos de tiempo para delimitar la localización del bario. También puede utilizarse una fluoroscopia para observarse el desplazamiento del bario a través del tubo digestivo. Este proceso puede ser filmado para una revisión posterior. Por medio de la observación del transito del bario a lo largo del tubo digestivo los médicos pueden ver como funcionan el esófago y el estómago, determinar si sus contracciones son normales y comprobar si los alimentos quedan bloqueados en el sistema digestivo. Este medio de contraste también puede ser administrado en forma de enema para dibujar la parte baja del intestino grueso.

De ésta forma los rayos X pueden poner de manifiesto pólipos, tumores, u otras anormalidades de tipo estructural. Estas pruebas pueden causar dolor en forma de retorcijones, provocando incomodidad ligera o moderada. El bario que se ingiere por la boca o se administra e forma de enema es finalmente excretado con las heces, con lo cual éstas adoptan una coloración blanca calcárea. El bario debe ser eliminado rápidamente tras la exploración, porque puede causar un estreñimiento importante. Un laxante ligero puede acelerar dicha eliminación.

Además del bario en forma líquida, se pueden dar alimentos recubiertos de bario, de forma que el médico pueda localizar obstrucciones o ver porciones del esófago que no se están contrayendo normalmente. La toma de ambas preparaciones al mismo tiempo puede mostrar anormalidades como membranas esofágicas (en las cuales el esófago está parcialmente bloqueado por tejido fibroso), un divertículo de Zenker (una protrusión del esófago hacia fuera en forma de bolsa) erosiones y ulceraciones, varices esofágicas (venas esofágicas varicosas) y tumores

En las técnicas radiológicas para evaluar las vías biliares – colangiopancreatografía endoscópica retrograda, colangiografía transhepática percutánea, y colangiografía peroperatoria – se inyecta o deposita mediante un endoscopio (según el caso) una sustancia de contraste radiopaca para delimitar el tracto biliares las radiografías.

11. Tomografía

Tomografía computarizada (TC)

La introducción de la TC en 1972 representó uno de los logros más importantes en la obtención de imágenes diagnósticas. McCormack, Oldendorf y Hounsfield están ligados a este desarrollo científico histórico. Hounsfield y McCormack merecieron el Premio Nobel por su contribución. Durante los primeros años de empleo clínico, la nueva técnica para obtención de imágenes requería un medio acuoso que rodeaba la parte corporal estudiada. Esto limitó el método para estudios craneales. La TC de cuerpo completo fue introducida en 1974 por Ledley.

La TC combina los principios de rayos X y las técnicas avanzadas en computadora. Una fuente de rayos X se mueve en un arco alrededor de la parte que se quiere investigar y d manera repetida envía haces de rayos X. En la medida que los haces pasan a través del cuerpo, los tejidos absorben pequeñas cantidades de radiación, desprendiendo sus densidades. Una vez que los haces han pasado por el cuerpo se convierten en señales electrónicas por medio de un detector de cristal sensible a la luz y se transmiten a la computadora. La computadora entonces proyecta una imagen denominada tomografía computada a una pantalla de televisión denominada consola de médico. La TC puede proporcionar un cuadro detallado y corte transversal de un área del cuerpo. Una serie de tomografías permite al médico examinar sección por sección de los tejidos del paciente. Las tomografías adicionales tomadas de otros ángulos se pueden utilizar para detectar con precisión las pequeñas anormalidades de los órganos.

Hay dos tipos de TC: una corporal que permite el examen de todo el cuerpo y la otra cefálica que es más chica, se usa para examinar solo la cabeza. Todo el proceso de la TC toma solo unos segundos, es indoloro y la dosis de rayos X es igual o menor a la que se usa en otros procedimientos diagnósticos. La TC produce imágenes de 10 a 20 veces mayores que los detalles de la tomografía convencional. El uso de la TC se dirige a la detección de tumores, neurismas, cálculos en la vesícula biliar, piedras en los riñones, infecciones, daños en los tejidos y deformidades.

Durante la TC se puede inyectar un colorante dentro del flujo sanguíneo o bien administrado por vía oral. Este contraste ayuda a clarificar ciertas alteraciones.

Tomografía por emisión de positrones (TEP)

Para realizar una TEP los radioisótopos de una vida media corta como son el 11C, 13N, 150 se producen y se incorporan en una solución que se puede inyectar al cuerpo. En la medida que circula el radioisótopo a través del cuerpo, emite partículas cargadas positivamente, +; estos se unen con los electrones (que tienen carga negativa) en los tejidos del cuerpo, lo cual hace que se liberen rayos gama. Una vez que se liberan los rayos gama se detectan y registran por medio de receptores de la TEP. Una computadora toma la información y construye una imagen de color que muestra en donde se utilizaron los radioisótopos en el cuerpo

Esta técnica brinda información que no se puede obtener por ninguna otra técnica por medio de la función sensible. Al utilizar la TEP, los médicos pueden estudiar los efectos de los fármacos de los órganos corporales, medir el flujo sanguíneo a través de los órganos como el corazón y cerebro, diagnosticar la coronariopatía, identificar la extensión del daño como resultado de accidentes vasculares o los ataques cardíacos, y detectar cáncer, lo mismo que medir los efectos del tratamiento. Está técnica también es útil para examinar los cambios químicos que se asocian con esquizofrenia, crisis maníaco depresiva, epilepsia, trastornos obsecivocompulsivos y demencia senil. Así mismo la técnica puede revelar que parte del cerebro presenta mayor actividad, como por ejemplo cuando alguien está realizando cálculos matemáticos. La TEP también se utiliza para distinguir entre los grandes tipos de tumores mamarios (aquellos que son receptores de estrógenos y los que no lo son). Esto permite a los médicos determinar el tratamiento apropiado en fases tempranas. Esta prueba se utiliza principalmente para le investigación. Los exámenes de TEP son muy caros, por lo que no son fácilmente asequibles.

Tomografía computarizada por emisión de un fotón único (TCEFU)

La TCEFU se vale de isótopos radiactivos para obtener información general sobre la circulación sanguínea y la función metabólica del cerebro, una vez inhalados o inyectados. Cuando los isótopos radiactivos alcanzan el cerebro, la intensidad que desarrollan en distintas regiones cerebrales refleja la velocidad de la circulación o la densidad de los receptores de los neurotransmisores, que son los que atraen los isótopos radiactivos. Sin embargo esta técnica no es tan precisa ni específica como la TEP.

12. Exámenes De Aliento

Hay exámenes de aliento que miden la capacidad del hígado para metabolizar diversas sustancias. Dichas sustancias, que se marcan con un trazador radiactivo, pueden ser administradas por vía oral o por vía intravenosa. El nivel de radiactividad encontrado en el aliento del paciente es una medida de la cantidad de sustancia metabolizada por el hígado.

13. Radioterapia

Desde 1896, menos de un año después del descubrimiento de los rayos X por Roentgen, Freund los utilizó para tratar un tumor benigno. Algunos días después de la aplicación del tratamiento, la piel se volvió eritematosa (enrojecida como después de una insolación), los pelos cayeron y el lunar se necrosó. Por primera vez, un tumor era tratado con éxito sin intervención quirúrgica.

En los años 60´,la radioterapia progresó mucho con la prueba en práctica de los aceleradores lineales, potentes, de tamaño reducido y fácil mantenimiento. Los e– son acelerados por un campo electromagnético y chocan contra una "diana" que produce una radiación de frenado rico en fotones de alta energía (más de 20.000.000 de electrovoltios), capaz de penetrar profundamente en los tejidos.

Estas máquinas permiten el tratamiento y curación de cánceres profundos, como los de próstata. La dosis a aplicar de radiación depende naturalmente del tamaño y naturaleza del tumor. Los linfomas y seminomas (cáncer de testículo) son particularmente sensibles a la radiación. Otros tumores son más resistentes, por lo que la dosis debe ser en estos casos más elevada.

Los tejidos sanos contiguos presentan un problema: no pueden ser separados del tumor. Algunos de ellos son sensibles a la radioterapia y reaccionan. Las células que tienen una adecuada oxigenación son las más susceptibles a los efectos de la radiación. A las células cercanas al centro del tumor de gran tamaño, a veces les llega poca sangre y por tanto poca cantidad de oxigeno. A medida que el tumor se hace más pequeño, las células supervivientes, parecen obtener mayor suministro de sangre, lo cual las hace más vulnerables a la siguiente dosis de radiación. Es delicado tratar el cáncer de recto sin irradiar también el intestino delgado, sensible a las radiaciones. En el cáncer de pulmón no hay que lesionar la médula espinal que se encuentra precisamente detrás del tumor: el riesgo es necrosis medular y una paraplejía. Las técnicas se han afinado mucho. Se sabe como hacer que converjan varios haces de irradiación sobre un tumor sin que lleguen a los tejidos próximos. Hoy en día los pacientes casi no corren peligro de ser quemados por las radiaciones. Sin embargo la radioterapia es un tratamiento local que solamente tiene efecto si la célula cancerosa se encuentra en el campo irradiado. Y a menudo, la dosis que será eficaz no puede aplicarse porque provocaría demasiados efectos secundarios en los tejidos cercanos.

14. El Uso De Los Radionúclidos En La Terapia Interna

Puede aceptarse como premisa que el tratamiento radiante ideal procura irradiación uniforme de toda lesión, equivalente a la que el tratante se propone, y nula el resto del organismo. Lamentablemente, ésta es una meta aún no lograda, pero constituye una excelente referencia para evaluar comparativamente el grado de eficiencia de las distintas técnicas de irradiación, según la medida en que cada una de ellas logre acercarse a lo deseado.

Las técnicas de irradiación en uso actualmente configuran dos tipos básicos: la terapia externa, en la cual la fuente de irradiación se halla fuera del paciente, y la terapia interna, en la cual la fuente de irradiación está dentro del paciente mismo y que comprende principalmente medios metabólicos y mecánicos.

La terapia externa (TE) está representada por los tratamientos que utilizan: (a) equipos de radioterapia convencional; (b) "bombas" de cobalto y de cesio; (c) generadores no convencionales de rayos X y de electrones (betatrones, aceleradores lineales, aceleradores Van der Graaf, aceleradores en cascada, etc.); y (d) aplicadores oftálmicos, dermatológicos, etc., de radiación b o g .

La terapia interna(TI) comprende los tratamientos que se efectúan con: (a) fuentes selladas intercavitarias o intersticiales de 226Ra, 60Co, 90Y, 198Au, 51Cr, etcétera, en forma de tubos, agujas, semillas, perlas o alambres; (b) soluciones radiactivas metabolizables, como el radioyodo(131I ), el fósforo iónico(32P) y los radiocoloides(32P, 198Au).

La TE en forma de teleterapia, excluyendo la que se realiza mediante aplicaciones dermatológicas u oftalmológicas, actúa en función de radiaciones gamma y de rayos X (terapia convencional). Se caracteriza por el hecho de que la fuente de radiación está a cierta distancia del paciente, penetrando en él según una dirección única p varias preestablecidas no simultáneas. Generalmente, el haz de radiación externa encuentra en su trayecto tejidos sanos, antepuestos, laterales o pospuestos a la lesión, pero es técnicamente factible evitar la irradiación de los tejidos laterales adyacentes. La irradiación del tejido sano eventualmente antepuesto a la lesión es inevitable y, en determinadas circunstancias, obliga a planificar por lo menos dos incidencias distintas. De este modo, incide sobre la lesión la dosis de radiación necesaria y se reduce al mínimo el daño inconveniente a los tejidos sanos antepuestos. La telerradioterapia rotatoria y la pendular persiguen la misma finalidad. No obstante, las técnicas de TE están lejos de realizar lo deseado porque la irradiación de tejidos sanos adyacentes es inevitable.

La terapia interna actúa en función de las radiaciones beta(-), que se comportan como electrones. A diferencia de la terapia externa, irradia en el lugar las lesiones profundas, sea mediante un proceso de vía metabólica, sea mediante un método mecánico.

Las técnicas que se sirven de la vía metabólica consisten en la administración oral o intervascular de cierta cantidad adecuada de un radionúclido determinado que, por sus características químicas, se concentra selectivamente, al cabo de cierto tiempo, en el órgano o tejido a tratar, al que llamamos volumen de interés. Mediante esta técnica, el volumen de interés resulta afectado por el material radiactivo, de modo que sea posible la irradiación prácticamente local con las dosis programadas.

Los requisitos principales de este método son:(a) el empleo de radionúclidos de vida relativamente corta, como por ejemplo,32P en forma iónica y 131I en solución; (b) afinidad del radionúclido administrado –- en función de su naturaleza química –- por el órgano o tejido a tratarse; (c) ausencia de toxicidad; y (d) el carácter metabolizable y soluble de la forma química empleada. Obviamente, la suma de estas condiciones se acerca a lo deseado, puesto que, con la adecuada elección de la energía de radiación, la mayor parte de la dosis administrada puede resultar confinada al "volumen de interés" ; el carácter selectivo de la captación reduce al mínimo la dosis que afecta al resto del organismo y la concentración casi uniforme del "contaminante" en la lesión permite mayor uniformidad de la dosis de radiación de la que se puede alcanzar mediante la técnica radiante externa.

El acceso por vía mecánica consiste en la incorporación del material radiactivo en el volumen de interés, prescindiendo del proceso metabólico. El radionúclido, en la forma física de coloide o de aglutinado, se inyecta en el interior de la lesión mediante un tocar, configurando lo que puede asimilarse a una "implantación de inyección".

Los requisitos fundamentales de este procedimiento son: (a) que la sustancia empleada sea insoluble para que no migre fuera del lugar de su aplicación; (b) que la forma química sea atóxica; y (c) que el radionúclido sea beta emisor puro, como el fósforo radiactivo32P, emisor beta puro en forma de fosfato crómico coloidal; el 198Au tiene respecto de éste la desventaja de ser, además, emisor gamma, lo que implica irradiación más allá de los límites de la lesión. Con este método la selectividad deja de ser un factor limitante, puesto que se llega a la lesión con la dosis de radiactividad deseada sin irradiar tejidos sanos interpuestos; no existe irradiación en los sitios por donde circularía la sustancia radiactiva si accediera a la lesión por la vía metabólica. Por esta misma razón, tampoco hay irradiación en los emuntorios(riñón y vejiga), ya que no hay eliminación del preparado porque este es insoluble. Empleando un emisor beta puro se consigue el confinamiento de la radiación en el "volumen de interés", lo que satisface al máximo la premisa de no irradiar tejido sano. Los radionúclidos usados, según se dijo, son el 32P, beta emisor puro, y el 198Au que, además, emite radiaciones gamma.

Los radiocoloides responden a dos variedades de presentación, según el tamaño de las partículas, y sus aplicaciones son distintas: las micropartículas, submicrónicas (entre 40 y 80 milimicrones, de preferencia el fosfato crómico coloidal), más pequeñas que cualquier célula; y las macropartículas, unas mil veces mayores que las anteriores.

La indicación más precisa para el empleo de las micropartículas beta submicrónicas es la profilaxis de la implantación de colgajos celulares neoplásticos desprendidos por manipulación quirúrgica durante las maniobras de exéresis de tumores sólidos. Estas partículas son forzosamente absorbidas por los detritus –- el coloide se fija íntimamente a las membranas de las células –- y la irradiación de contacto resultante impedirá que éstos aniden y proliferen, previniéndose así las metástasis a distancia.

De igual modo, fuera del terreno quirúrgico. Tras la irradiación en el interior de la lesión primaria, lo mismo ocurrirá con las células que eventualmente hayan migrado por las vías linfáticas eferentes, ya que el coloide se difunde por ellas; de este modo, pueden atacarse las micrometástasis y metástasis latentes que escaparían aún al más radical de los métodos quirúrgicos o al a radioterapia convencional.

Otras indicaciones, además de la intraoperatoria mencionadas, son: (a) muy particularmente, para el tratamiento de los tumores primitivos o secundarios de cavidades serosas(pleura, peritoneo), en cuyos casos la inyección intracavitaria del radiocoloide cumple las premisas de la irradiación ideal: dosis máxima a la lesión y dosis mínima a los tejidos sanos; asimismo, (b) prevenir la implantación intratecal de células neoplásticas, subsiguiente a la exéresis de tumores primitivos del sistema nervioso central; el radiocoloide inyectado por la vía intratecal se ha demostrado particularmente eficaz en los neuroblastomas del cerebelo de la infancia; (c) cabría mencionar aún el tratamiento de las lesiones no neoplásticas confinadas a una cavidad, como la artrosis de rodillas, que algunos autores consideran posibles de beneficiar de la terapia radiante. En todos estos casos, la dosis y la reiteración de la inyección del radiocoloide están condicionadas a la evolución clínica.

En cuanto a los macrocoloides en forma aglutinado insoluble, difieren de los microcoloides por cuanto con ellos se obtiene la irradiación exclusiva de la zona de aplicación, sin migración del material por las vías linfáticas. En la práctica, la impregnación del lecho de extirpación del tumor Wilms con 32P aglutinado con polivinilpirrolidona, por ejemplo, configura una indicación particularmente beneficiosa.

Para las lesiones malignas subyacentes a estructuras óseas, como la bóveda craneana y el raquis, cuando se opta por el tratamiento radiante, la teleterapia encuentra en el tejido duro del esqueleto una barrera de atenuación a la penetración de las radiaciones gamma que impone un aumento de la dosis de radiación, a fin de que llegue la energía útil requerida al "volumen de interés". Otro factor negativo de la TE es la imposibilidad de limitar el campo; se afectan, como consecuencia, áreas adyacentes, por lo cual esta técnica no resulta inocua. En tales casos se practica la terapia interna, realizando en el esqueleto un orificio que permita llevar a la profundidad la fuente de radioemisiones beta, con las ventajas que le son inherentes. Además, agregamos que, en tales condiciones, un simple trocar permite reemplazar el costoso equipo que requiere la TE, lo cual, desde el punto de vista costo- eficacia, es importante. Estas consideraciones, por extensión, se aplican también a cualquier lesión yacente en la profundidad, aunque no haya interposición de estructura ósea.

Todavía cabe recalcar, como argumento adicional, que la terapia interna se impone como procedimiento de elección en pediatría porque, en el supuesto de una curación definitiva de la lesión, ella permite tener en cuenta también el largo futuro del paciente y asegurar que no surjan de la terapia daños irreversibles por compromiso de estructuras normales .

En síntesis, de lo expuesto, resulta que la TI es un método más racional que la TE para el tratamiento de las lesiones neoplásticas pues causa menor daño al individuo como un todo y a la zona adyacente al "volumen de interés" en razón del alcance limitado de las partículas beta. Dentro de este tipo de terapia, hasta hoy, el empleo de fuentes radiactivas no metabolizables es el que ofrece las mejores posibilidades para la localización y el tratamiento correctos, con agresión mínima al organismo en la medida en que las fuentes no solubles lleguen a la lesión prescindiendo de mecanismos metabólicos y no migren del lugar de aplicación. No obstante, puede conseguirse, con ciertos radionúclidos, una migración local y controlada, que puede ser deseable en el caso de la eventual dispersión de células neoplásticas por las vías linfáticas eferentes de la lesión. El empleo de fuentes radiactivas metabolizables sólo ha sido exitoso hasta ahora en el tratamiento con131I de las tiroideopatías y, aunque el proceso sea de índole distinta, cabe mencionar también el uso del fósforo radiactivo(32P) para el tratamiento de la policitemia vera. La terapia externa está indicada en los casos en que la terapia interna no es practicable.

Los radionúclidos comúnmente más utilizados se muestran en la siguiente tabla:

Debido a que la radiación gamma es tan penetrante es casi imposible evitar daños a células sanas. La mayoría de los pacientes de cáncer que reciben estos tratamientos sufren efectos colaterales desagradables y peligrosos como fatiga, náusea, caída del pelo, debilitamiento del sistema inmunológico y aún la muerte. Por ello, en muchos casos la terapia por radiación solamente se utiliza si otros tratamientos del cáncer, tales como la quimioterapia(tratamiento del cáncer con poderosos fármacos) no tiene éxito.

A pesar de ello, la terapia por radiación es una de las principales armas que hay en la lucha contra el cáncer.

15. Radioligandos

16. Introducción

La introducción del radioinmunoanálisis configura un descubrimiento trascendental que ha superado a la metodología en boga anteriormente al permitir identificar y cuantificar, en un rango que va del mil millonésimo (10-9 g, nanogramo, ng) al billonésimo de gramo (10-12 g, picogramo, pg), sustancias existentes en sistemas biológicos tan complejos como el plasma, el suero, el LCR y la orina. Obviamente, este alcance de las posibilidades para determinación de sustancias como hormonas, enzimas, vitaminas, virus, alcaloides, fármacos y otras moléculas era inimaginable hasta tanto las técnicas de análisis consistían en métodos biológicos.

Dos hechos importantes han permitido el desarrollo de esta metodología: la obtención de hormonas proteicas humanas altamente purificadas y la conjunción de métodos inmunológicos y bioquímicos con las técnicas radioisotópicas. Sobre esta base fue posible desarrollar los procedimientos de determinación de diferentes compuestos mediante radioligandos. En ellos se aprovecha la unión entre sustancias marcadas con radionúclidos y: (1) proteínas transportadoras específicas: análisis por competición proteica; (2) anticuerpos específicos: radioinmunoanálisis (RIA); y (3) receptores hormonales específicos: ensayo de radiorreceptores. Las proteínas usadas en cada uno de estos ensayos se resumen en la tabla que viene a continuación.

Entre los métodos de análisis por radioligandos, el radioinmunoanálisis(RIA) es el de mayor trascendencia. Fue ideado por Solomon Berson y Rosalin Yalow(premio Nobel de medicina de 1977), quienes demostraron que la insulina, por su "especificidad de especie" (valga la redundancia), presenta propiedades antigénicas y produce anticuerpos; esto formó la base del método. La existencia de propiedades antigénicas en hormonas de alto peso molecular permitió ampliar el espectro de la aplicación de esta técnica, que se aplica actualmente a la cuantificación de más de 200 compuestos de interés biológico, como los antes mencionados. A esos compuestos se agregaron otros carentes de poder natural (haptenes) pero que, modificados mediante técnicas inmunoquímicas, adquieren la capacidad de estimular la formación de anticuerpos.

1. Proteínas transportadoras sanguíneas (ensayo con cortisol, tiroxina, progesterona)
2. Anticuerpos:

1. Producidos por inmunización de animales con antígenos naturales sin conjugar (análisis de THS, LH, FSH, GH, prolactina, insulina, hormona paratiroidea, ACTH, etc.);
2. Producidos por inmunización de animales con antígenos de bajo peso molecular previamente conjugados (análisis para estradiol, progesterona, testosterona, aldosterona, triyodotironina, tiroxina, gastrina, digitálicos, etc.).

1. Receptores proteicos:

1. Receptores de membrana celular (ensayo para ACTH);
2. Receptores nucleares o citosol (ensayo para estradiol y testosterona).

Fundamentos del radioinmunoanálisis

El modelo desarrollado por Berson y Yalow se basa en la competición de un antígeno marcado o radiactivo (Ag*), y un antígeno no marcado o frío (Ag). Ambos compiten por los sitios de unión de su anticuerpo específico (Ac) para formar un complejo antígeno-anticuerpo:

Ag + Ag* + Ac (Ag – Ac – Ag*)

El antígeno marcado con 131I, 125I, 3H, 14C u otro radionúclido debe ser estructural e inmunológicamente similar al antígeno nativo, de manera que ambos, (Ag) y (Ag*), formen una mezcla de homogeneidad tal que no puedan ser discriminados por el anticuerpo. Además, la concentración del anticuerpo presente en la reacción debe ser tal que, tras de ser ocupados todos los sitios de unión (es decir, cuando el anticuerpo se encuentre saturado), reste una fracción de antígenos (Ag- Ag*) sin ligar, o libre. Por tanto, en condiciones de equilibrio, tendremos por una parte la mezcla homogénea de los antígenos marcados y los no marcados ligada al anticuerpo (Ag-Ac-Ag*) y, por otra parte, la mezcla de antígenos en forma libre, es decir, no ligada al anticuerpo (Ag-Ag*), en proporción igual o mayor que la ligada.

En ausencia de antígeno frío, todo el anticuerpo se encuentra ligado con el antígeno marcado (Ag*-Ac). Pero si cantidades progresivas de antígeno frío se agregan a cantidades constantes de anticuerpo y antígeno marcado, el agregado de antígeno frío determina proporcionalmente, en función de masa, la fracción de antígeno marcado que se liga al anticuerpo y, como resultado, la que queda libre:

(Ag*) + (Ac) (Ag*-Ac)

De las 2 ecuaciones mencionadas anteriormente, surge que la relación (Ag*-Ac)/(Ag) será tanto menor cuanto mayor sea la cantidad de antígeno frío que se agrega al medio de incubación.

Para realizar una determinación con esta técnica, es necesario elaborar una curva estándar, o patrón, en la que la ordenada represente la radiactividad del complejo (Ag*-Ac) y la abscisa represente la cantidad del antígeno no marcado agregado al medio de incubación, en cantidades crecientes. Cuando el antígeno no marcado (Ag) es reemplazado por suero o por un medio biológico que contenga la sustancia cuyo nivel se investiga (hormonas, drogas), es suficiente interpolar en la curva patrón la radiactividad del complejo medido en la muestra problema para obtener la correspondiente concentración.

En las determinaciones por RIA se utilizan actualmente dos

técnicas: la clásica, a la que nos hemos referido, y otra desarrollada más recientemente, en la que se marca el anticuerpo en vez del antígeno. El principio tras esta técnica consiste en agregar el anticuerpo marcado (Ac*), en una concentración constante, a un medio que contenga cantidades progresivamente crecientes de antígeno no marcado. La formación del complejo marcado (Ag-Ac*) estará en función de la concentración de antígeno presente en el medio,

(Ag) + (Ac*) (Ag-Ac*).

Validez de radioinmunoanálisis. El RIA debe cumplir las condiciones siguientes, a fin de que los valores obtenidos sean verdaderos:

1. El medio biológico no debe interferir con la reacción inmunológica básica ni en el proceso de separación entre el antígeno libre y el complejo antígeno-anticuerpo. Un ejemplo de esto proporciona el diferente comportamiento de un compuesto como la digoxina, según se valore en suero, plasma o líquido cefalorraquídeo, ya que las curvas obtenidas en estos tres medios biológicos no son superponibles, contrariamente a lo que podría suponerse en una primera instancia. De esto resulta que, para obtener datos verdaderos, ha de elaborarse la curva patrón utilizando el mismo medio biológico en que se investiga la sustancia problema.
3. El comportamiento inmunológico de la preparación utilizada como patrón de referencia o estándar debe ser idéntico a la del compuesto que se investiga. La dificultad de obtener estándares humanos, especialmente si se trata de hormonas hipofisarias, se debe a la necesidad de procesar gran cantidad de tejido. Esto hace que, en la práctica, se utilicen patrones de referencia de la misma especie, es decir, homólogos, pero provenientes de tejidos diferentes; o bien, patrones obtenidos de otras especies, es decir, heterólogos. Para que estos sean válidos, el anticuerpo debe tener idéntica afinidad por el estándar y por la hormona a ser investigada. Por ejemplo, en la cuantificación de la hormona luteinizante hipofisaria(LH) se utiliza como hormona patrón LH de origen coriónico y el anticuerpo se obtiene inmunizando conejos con gonadotropina coriónica humana. O bien, para dosificar la insulina humana se utiliza comúnmente insulina porcina como hormona de referencia (Ag) y como hormona inmunogénica (Ac). Esto es válido cuando las dos hormonas presentan el mismo grado de afinidad; es decir, cuando la constante de afinidad del anticuerpo es similar para ambas insulinas.
4. Tratándose de la investigación de fármacos, es importante que la droga utilizada como referencia tenga un comportamiento inmunológico semejante a la droga que se quiere valorar. La industria farmacéutica produce compuestos estructuralmente análogos, pero algunos tienen pequeñas variantes en la molécula que, de ser reconocidas por el anticuerpo, hacen que ésta reaccione con diferente afinidad y, por tanto, los valores resultantes no corresponden con los niveles circulantes del fármaco en estudio. Además, el mismo anticuerpo puede reaccionar con los productos de degradación metabólica del antígeno, el cual, aunque haya perdido su actividad farmacológica, conserva todavía su actividad inmunológica; esto resulta en una información que sobrevalora los niveles de las drogas biológicamente activas.

A continuación, pasamos a considerar algunas de las distintas hormonas y otras entidades fisiológicas susceptibles de ser estudiadas por métodos radioinmunológicos.

• Hormonas Del Eje Hipotalamico-Hipoisario-Tiroideo

La posibilidad de cuantificar la tiroxina (T4), la triyodotironina (T3), la tirotrofina(TSH) y la hormona liberadora de la tirotrofina (TRH) ha permitido construir un complejo armónico de informaciones mediante las cuales es posible explorar el estado del eje hipotalámico-hipofisario-tiroideo, reconocer alteraciones de su funcionamiento y establecer las normas de tratamiento.

• Hormona de crecimiento
• Gonadotropinas: hormona foliculo-estimulante y hormona luteinizante

El RIA de gonadotropinas se realiza, comúnmente, utilizando la molécula íntegra de FSH y LH como trazador y como patrón de referencia; además, los anticuerpos se obtienen mediante inmunización con estas hormonas glucoproteicas. El aislamiento de la cadena b permitió realizar también un RIA específico para cada una de estas hormonas. Mediante esta técnica, las gonadotropinas pueden se evaluadas con una sensibilidad 500 a 1000 veces mayor que con los métodos biológicos.

• Testosterona Y Dihidrotestosterona

El interés clínico de estos valores visa en primer término al diagnóstico de hipogonadismo, en tanto la diferenciación entre el hipogonadismo primario y el secundario resulta de las expresiones del mecanismo de retroalimentación

• Glucocorticoides

Los glucocorticoides pueden determinarse mediante RIA o mediante competición proteica. Sus niveles plasmáticos varían dentro de un rango amplio, según la metodología utilizada.

• Hormona Paratiroidea

El RIA informa sobre la medida de la concentración global de la hormona suérica inmunorreactiva, pero como no todas las fracciones peptídicas integrantes de esta heterogénea familia son biológicamente activas, surgen dificultades en la interpretación de los resultados.

• Renina Y Angiotensina

La angiotensinas, de bajo molecular, carecen de antigenicidad natural, de suerte que para posibilitar su determinación por técnicas radioinmunoanalíticas se las conjuga a una proteína, con lo cual adquieren propiedades antigénicas.

• Gastrina
• Inmunoglobulina r(ig. E)e ig. E especifica (reagina)

Para su cuantificación se desarrolló el RIA específico de la Ig. E, llamado RIST ("Radioinmunosorbent test")

• Hormonas ectopicas
• Antigeno carcinoembrionario (cea)

17. Radioinmunoanalisis Para La Hepatitis

Existen métodos radioinmunológicos que permiten la identificación de varios agentes antigénicos microbianos y virales, así como la de sus respectivos anticuerpos. Entre éstos, los virus de la hepatitis ocupan una posición destacada por las proyecciones de su aplicación a la clínica.

Para la detección del antígeno australiano se utilizan métodos radioinmunoanalíticos clásicos: acoplamiento de anticuerpos; o "sandwich" mediante antígeno I-125 o anticuerpo I-125. La técnica sandwich en fase sólida se basa en la marcación del anticuerpo de origen humano, que posee un grado de reproductibilidad y de sensibilidad que satisface las necesidades clínicas de información. Mediante un método similar es posible detectar el anticuerpo presente en suero o plasma, utilizando en este caso el antígeno australiano marcado (43).

Los datos que se obtienen con los métodos mencionados no son cuantitativos, pero la realización de determinaciones con suero o plasma de diluciones distintas permite una valoración semicuantitativa de la antigenemia circulante.

Las determinaciones seriadas permiten seguir el curso evolutivo de la enfermedad: la disminución de la antigenemia se acompaña de mejoría clínica; su negativización y la aparición de títulos altos de anticuerpos al antígeno australiano confirman la curación. También se ha desarrollado un método para detectar la presencia del virus de la hepatitis A.

La simplicidad y la rapidez de ejecución de las técnicas mencionadas las hace accesibles a los centros de hemoterapia (transfusiones) y para el control en la elaboración de hemoderivados, paso imprescindible con vistas a la medicina preventiva.

18. Bibliografia

-Principios De Anatomía Y Fisiología. Gerard J. Tortora, Nicholas P. Anagnostacos.

-Química: La Ciencia Central. Brown, Lemay, Bursten.

–Manual Merck.

-Mundo Ciencia (revista).

-Medicina Nuclear: Aplicaciones Clínicas. Gotta.

Autor:

Daniela Arredondo

17 años, 6° Medicina