Palabras clave
dicentric chromosomes
gamma rays
dose-effect calibration curve
dosimetría biológica
cromosomas dicéntricos
rayos gamma
curva de calibración dosis-efecto
Cómo citar
Resumen
Introducción: el laboratorio de citogenética del Instituto de Investigaciones en Salud (INISA) de la Universidad de Costa Rica estableció un Servicio de Dosimetría Biológica en enero del 2020 utilizando biomarcadores citogenéticos de exposición a radiaciones ionizantes. Es el primero de su tipo en la región centroamericana. Objetivo: establecer un servicio de dosimetría biológica para Costa Rica, elaborando una curva de calibración dosis-efecto para rayos gamma. Metodología: para la realización de la curva de calibración se irradiaron muestras de sangre periférica in vitro con rayos gamma de dos voluntarios, uno femenino y otro masculino, en 11 puntos de dosis en el rango de 0 a 5 Gy. Se cultivó la sangre acorde a los protocolos internacionales durante 48 horas y se registraron las aberraciones inducidas. Los programas Dose Estimate V5.2 y R versión 4.03 se utilizaron para el cálculo de los coeficientes de la curva de calibración que correlaciona la frecuencia de cromosomas dicéntricos con la dosis. Resultados: los coeficientes de la curva son α: 0.02737±0.00658, ß: 0,05938±0,00450 y C: 0.00129±0.00084. Estos coeficientes tienen valores similares a los reportados internacionalmente. La curva se validó calculando dos dosis incógnitas, en la primera incógnita la dosis suministrada fue de 1,5 Gy y la dosis estimada fue 1,47 Gy y en la segunda la dosis suministrada fue de 4 Gy y la dosis estimada fue 3,616 Gy, para ambos casos no existen diferencias estadísticamente significativas entre las dosis suministradas y las estimadas. Conclusiones: actualmente El Servicio de Dosimetría Biológica del INISA puede estimar dosis absorbida en personas que se sospecha de una sobre exposición a rayos gamma en personal ocupacionalmente expuesto o personas involucradas en un accidente radiológico.
Citas
Ainsbury, E.A. y Lloyd, D.C. (2010). Dose estimation software for radiation biodosimetry, Hlth Phys. 98, 290–295.
Alsbeih, G., Al-Hadyan, K., Al-Harbi, N., Bin Judia, S. y Moftah, B. (2020). Establishing a Reference Dose–Response Calibration Curve for Dicentric Chromosome Aberrations to Assess Accidental Radiation Exposure in Saudi Arabia. Frontiers in Public Health, 8. https://doi.org/10.3389/fpubh.2020.599194
Baeyens, A., Swanson, R., Herd, O., Ainsbury, E., Mabhengu, T., Willem, P., Thierens, H., Slabbert, J. P., y Vral, A. (2011). A semi-automated micronucleus-centromere assay to assess low-dose radiation exposure in human lymphocytes. International Journal of Radiation Biology. 87(9), 923–931. https://doi.org/10.3109/09553002.2011.577508
Cannan, W. J. y Pederson, D. S. (2016). Mechanisms and Consequences of Double-strand DNA Break Formation in Chromatin. J Cell Physiol, 231(1), 3–14. https://doi.org/0.1002/jcp.25048. Autho
Chebotarev, A., Selezneva, T. y Platonova, V. (1978). Modified method of differential staining of sister chromatids. Biull Eksp Biol Med, 85(2): 242–243.
García, O., Di Giorgio, M., Radl, A., Taja, M. R., Sapienza, C. E., Deminge, M., Fernandez, J., Stuck, M., Valdivia, P., Lalamadrid, A., González, J., Romero, I., Mandina, T., Guerrero-Carbajal, C., Arce-Maldonado, C., Cortina, G., Espinoza, M., Martínez-Lopez, W. y Di Tomasso, M. (2016). The Latin American Biological Dosimetry Network (LBDNet). Radiation Protection Dosimetry, 171(1): 64–69. https://doi.org/https://doi.org/10.1093/rpd/ncw209
García, O., Rada-Tarifa, A., Lafuente-Alvarez, E., González-Meza, J., Mandina, T., Muñoz-Velastegui, G., Astudillo-Silva, Y., Monjagata, N., Aguilar-Cornel, S., y Falcón de Vargas, A. (2019). The BioDoseNet image repository used as a training tool for the dicentric assay. International Journal of Radiation Biology, 95(12), 1659–1667. https://doi.org/https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1665211
Giaccia, E., Hall, J. y Amato, J. (2012). Radiobiology for the radiologist (7th ed.). Lippincott Williams & Williams.
International Atomic Energy Agency. (1988). The Radiological Accident in Goiânia. https://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/pub815_web.pdf
International Atomic Energy Agency. (2004). The radiological accident in Cochabamba. https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1199_web.pdf
International Atomic Energy Agency. (2009). The radiological accident in Nueva Aldea. https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/Pub1389_web.pdf
International Organization for Standardization. (2014). ISO 19238:2014 Radiological protection — Performance criteria for service laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics.
Lamadrid, A., Romero, I., González, J. y García, O. (2014). Dosimetría citogenética para altas dosis de radiación mediante condensación prematura de cromosomas. Anales de La Academia de Ciencias de Cuba., 4(2), 1–8.
Lavelle, C. y Foray, N. (2014). Chromatin structure and radiation-induced DNA damage: From structural biology to radiobiology. International Journal of Biochemistry and Cell Biology, 49, 84–97. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2014.01.012
Lee, Y., Woo Jin, Y., Wilkins, R. y Jang, S. (2019). Validation of the dicentric chromosome assay for radiation biological dosimetry in South Korea. Journal of Radiation Research, 60(5), 555–563. https://doi.org/10.1093/jrr/rrz039
Milosević-Djordjević, O., Grujiciĉ, D., Vaskoviĉ, Z. y Marinkoviĉ, D. (2010). High micronucleus frequency in peripheral blood lymphocytes of untreated cancer patients irrespective of gender, smoking and cancer sites. The Tohoku Journal of Experimental Medicine, 220(2), 115–120. https://doi.org/10.1620/tjem.220.115
Organismo Internacional de Energía Atómica. (2014). Dosimetría citogenética: Aplicaciones en materia de preparación y respuesta a las emergencias radiológicas. Organismo Internacional de Energía Atómica.
Organismo Internacional de Energía Atómica. (2016). Protección radiológica y seguridad de las fuentes de radiación: Normas básicas internacionales de seguridad. In Organismo Internacional de Energía Atómica. Organismo Internacional de Energía Atómica.
Özdal, A., Erselcan, T., Özdemir, Ö., Silov, G., Erdoğan, Z. y Turhal, Ö. (2016). Micronucleus frequencies in groups receiving external or internal radiation. In Indian Journal of Nuclear Medicine,31(3), 179. https://doi.org/10.4103/0972-3919.183621
Pyatkin, E., Nugis, V. y Chirkov, A. (1989). Absorbed dose estimation according to the results of cytogenetic investigations of lymphocyte cultures of persons who suffered in the accident at the Chernobyl Atomic Power Station. Med Radiol, 34(6), 52–57.
R Core Team (2020). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/
Romm, H., Ainsbury, E., Barnard, S., Barrios, L., Barquinero, J. F., Beinke, C., Deperas, M., Gregoire, E., Koivistoinen, A., Lindholm, C., Moquet, J., Oestreicher, U., Puig, R., Rothkamm, K., Sommer, S., Thierens, H., Vandersickel, V., Vral, A., y Wojcik, A. (2013). Automatic scoring of dicentric chromosomes as a tool in large scale radiation accidents. Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 756(1–2), 174–183. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2013.05.013
Rungsimaphorn, B., Rerkamnuaychoke, B. y Sudprasert, W. (2016). Establishment of Dose-response Curves for Dicentrics and Premature Chromosome Condensation for Radiological Emergency Preparedness in Thailand. Genome Integrity, 7(8). https://doi.org/10.4103/2041-9414.197165
Sage, E. y Shikazono, N. (2017). Radiation-induced clustered DNA lesions: Repair and mutagenesis. Free Radical Biology and Medicine, 107, 125–135. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2016.12.008
Sørensen, B. S., Bassler, N., Nielsen, S., Horsman, M. R., Grzanka, L., Spejlborg, H., Swakoń, J., Olko, P., y Overgaard, J. (2017). Relative biological effectiveness (RBE) and distal edge effects of proton radiation on early damage in vivo. Acta Oncologica, 56(11), 1387–1391. https://doi.org/10.1080/0284186X.2017.1351621
Sproull, M., Camphausen, K. y Koblentz, G. (2017). Biodosimetry: A Future Tool for Medical Management of Radiological Emergencies. Health Secur, 15(6), 599–610. https://doi.org/10.1089/hs.2017.0050
Suto, Y., Akiyama, M., Noda, T. y Hirai, M. (2015). Construction of a cytogenetic dose-response curve for low-dose range gamma-irradiation in human peripheral blood lymphocytes using three-color FISH. Mutation Research - Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2015.10.002
Torres-Bugarín, O., Zavala-Cerna, M. G., Nava, A., Flores-García, A. y Ramos-Ibarra, M. L. (2014). Potential uses, limitations, and basic procedures of micronuclei and nuclear abnormalities in buccal cells. In Disease Markers. https://doi.org/10.1155/2014/956835
Wolff, H. A., Hennies, S., Herrmann, M. K. A., Rave-Fränk, M., Eickelmann, D., Virsik, P., Jung, K., Schirmer, M., Ghadimi, M., Hess, C. F., Hermann, R. M., y Christiansen, H. (2011). Comparison of the micronucleus and chromosome aberration techniques for the documentation of cytogenetic damage in radiochemotherapy-treated patients with rectal cancer. Strahlentherapie Und Onkologie, 187(1), 52–58. https://doi.org/10.1007/s00066-010-2163-9