Cáncer inducido por radiación

Se sabe que la exposición a la radiación ionizante aumenta la incidencia futura de cáncer , en particular leucemia . El mecanismo por el cual esto ocurre es bien conocido, pero los modelos cuantitativos que predicen el nivel de riesgo siguen siendo controvertidos. El modelo más aceptado postula que la incidencia de cánceres debido a la radiación ionizante aumenta linealmente con la dosis de radiación efectiva a una tasa de 5,5% por sievert ; ^[1] si es correcto, la radiación de fondo natural es la fuente de radiación más peligrosa para la salud pública en general, seguida por las imágenes médicas en segundo lugar. ^{[ cita requerida ]} Además, la gran mayoría de los cánceres no invasivos son cánceres de piel no melanoma causados ​​por la radiación ultravioleta (que se encuentra en el límite entre la radiación ionizante y la no ionizante). La radiación de radiofrecuencia no ionizante de los teléfonos móviles , la transmisión de energía eléctrica y otras fuentes similares han sido investigadas como un posible carcinógeno por la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer de la OMS , pero hasta la fecha, no se ha observado evidencia de esto. ^{[2] [3]}

Según el modelo predominante, cualquier exposición a la radiación puede aumentar el riesgo de cáncer. Entre los factores que contribuyen habitualmente a dicho riesgo se encuentran la radiación natural de fondo, los procedimientos médicos, las exposiciones ocupacionales, los accidentes nucleares y muchos otros. A continuación se analizan algunos de los factores más importantes.

El radón es responsable de la mayor parte de la exposición pública media mundial a la radiación ionizante . A menudo es el mayor contribuyente a la dosis de radiación de fondo de una persona y es el más variable de un lugar a otro. El gas radón de fuentes naturales puede acumularse en los edificios, especialmente en áreas confinadas como áticos y sótanos. También se puede encontrar en algunas aguas de manantial y fuentes termales. ^[4]

La evidencia epidemiológica muestra un vínculo claro entre el cáncer de pulmón y las altas concentraciones de radón, con 21.000 muertes por cáncer de pulmón inducidas por radón en los EE. UU. por año (sólo superado por el tabaquismo), según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos . ^[5] Por lo tanto, en áreas geográficas donde el radón está presente en concentraciones elevadas, el radón se considera un contaminante significativo del aire interior .

La exposición residencial al gas radón tiene riesgos de cáncer similares a los del tabaquismo pasivo . ^[6] La radiación es una fuente más potente de cáncer cuando se combina con otros agentes cancerígenos, como la exposición al gas radón más el tabaquismo. ^[6]

En los países industrializados, las imágenes médicas contribuyen casi con la misma dosis de radiación al público que la radiación natural de fondo. La dosis colectiva para los estadounidenses proveniente de las imágenes médicas creció en un factor de seis entre 1990 y 2006, debido principalmente al creciente uso de exploraciones 3D que imparten mucha más dosis por procedimiento que las radiografías tradicionales . ^[7] Se estima que las tomografías computarizadas por sí solas, que representan la mitad de la dosis de imágenes médicas al público, son responsables del 0,4% de los cánceres actuales en los Estados Unidos, y esta cifra puede aumentar hasta el 1,5-2% con las tasas de uso de TC en 2007; ^[8] sin embargo, esta estimación es discutida. ^[9] Otras técnicas de medicina nuclear implican la inyección de fármacos radiactivos directamente en el torrente sanguíneo, y los tratamientos de radioterapia administran deliberadamente dosis letales (a nivel celular) a los tumores y los tejidos circundantes.

Se ha estimado que las tomografías computarizadas realizadas en los EE. UU. solo en 2007 darán como resultado 29.000 nuevos casos de cáncer en los próximos años. ^{[10] [11]} Esta estimación es criticada por el Colegio Americano de Radiología (ACR), que sostiene que la expectativa de vida de los pacientes sometidos a tomografías computarizadas no es la de la población general y que el modelo de cálculo del cáncer se basa en la exposición total a la radiación corporal y, por lo tanto, es defectuoso. ^[11]

De acuerdo con las recomendaciones de la ICRP, la mayoría de los reguladores permiten que los trabajadores de la energía nuclear reciban hasta 20 veces más dosis de radiación que la permitida para el público en general. ^[1] Por lo general, se permiten dosis más altas cuando se responde a una emergencia. La mayoría de los trabajadores se mantienen rutinariamente dentro de los límites reglamentarios, mientras que unos pocos técnicos esenciales se acercan rutinariamente a su máximo cada año. Las sobreexposiciones accidentales que superan los límites reglamentarios ocurren en todo el mundo varias veces al año. ^[12] Los astronautas en misiones largas tienen un mayor riesgo de cáncer, consulte cáncer y vuelos espaciales .

Algunas ocupaciones están expuestas a la radiación sin ser clasificadas como trabajadores de energía nuclear. Las tripulaciones de las aerolíneas reciben exposición ocupacional a la radiación cósmica debido a la reducción del blindaje atmosférico a gran altitud. Los mineros reciben exposición ocupacional al radón, especialmente en las minas de uranio. Cualquiera que trabaje en un edificio de granito, como el Capitolio de los Estados Unidos , es probable que reciba una dosis de uranio natural en el granito. ^[13]

Los accidentes nucleares pueden tener consecuencias dramáticas para su entorno, pero su impacto global sobre el cáncer es menor que el de las exposiciones naturales y médicas.

El accidente nuclear más grave es probablemente el desastre de Chernóbil . Además de las muertes convencionales y las muertes por síndrome de radiación aguda, nueve niños murieron de cáncer de tiroides , y se estima que puede haber hasta 4.000 muertes por cáncer en exceso entre las aproximadamente 600.000 personas más expuestas. ^{[14] [15]} De los 100 millones de curios (4 exabecquerelios ) de material radiactivo, los isótopos radiactivos de vida corta como ^{el 131} I liberado por Chernóbil fueron inicialmente los más peligrosos. Debido a sus cortas vidas medias de 5 y 8 días, ahora se han desintegrado, dejando a los ¹³⁷ Cs de vida más larga (con una vida media de 30,07 años) y ⁹⁰ Sr (con una vida media de 28,78 años) como peligros principales.

En marzo de 2011, un terremoto y un tsunami provocaron daños que provocaron explosiones y fusiones parciales en la central nuclear de Fukushima I, en Japón. Se produjo una importante liberación de material radiactivo tras explosiones de hidrógeno en tres reactores, cuando los técnicos intentaron bombear agua de mar para mantener frías las barras de combustible de uranio y extrajeron gas radiactivo de los reactores para dejar espacio al agua de mar. ^[16] Las preocupaciones sobre la liberación a gran escala de radiactividad dieron lugar a la creación de una zona de exclusión de 20 km alrededor de la central y a la recomendación de que las personas que se encontraran dentro de esa zona se quedaran en sus casas. El 24 de marzo de 2011, las autoridades japonesas anunciaron que "se había detectado yodo-131 radiactivo que excedía los límites de seguridad para los bebés en 18 plantas de purificación de agua de Tokio y otras cinco prefecturas". ^[17]

En Japón también se produjeron los accidentes nucleares de Tokaimura de 1997 y 1999. El accidente de 1997 fue mucho menos mortal que el de 1999. El accidente nuclear de 1999 fue causado por dos técnicos defectuosos que, en su deseo de acelerar el proceso de conversión de hexafluoruro de uranio en dióxido de uranio enriquecido , dieron lugar a una masa crítica que dio lugar a que los técnicos Hisashi Ouchi recibieran una dosis de aproximadamente 17 sieverts de radiación y a Masato Shinohara una dosis de 10 sieverts de radiación, lo que provocó sus muertes. El supervisor de los dos, Yutaka Yokokawa, que estaba sentado en un escritorio lejos del tanque en el que se vertía el hexafluoruro de uranio , recibió una dosis de 3 sieverts y sobrevivió, pero fue acusado de negligencia en octubre de 2000. ^{[ cita requerida ]}

En 2003, en las autopsias realizadas a seis niños muertos en la zona contaminada cerca de Chernóbil, donde también se informó de una mayor incidencia de tumores pancreáticos, Bandazhevsky encontró una concentración de ¹³⁷ Cs de 40 a 45 veces mayor que en su hígado, demostrando así que el tejido pancreático es un fuerte acumulador de cesio radiactivo. ^[18] En 2020, Zrielykh informó de una incidencia alta y estadísticamente significativa de cáncer de páncreas en Ucrania durante un período de 10 años, ha habido casos de morbilidad también en niños en 2013 en comparación con 2003. ^[19]

Otros accidentes graves por radiación incluyen el desastre de Kyshtym (se estima que hubo entre 49 y 55 muertes por cáncer) ^[20] y el incendio de Windscale (se estima que hubo 33 muertes por cáncer). ^{[21] [22]}

El accidente del satélite Transit 5BN-3 . El satélite tenía un generador termoeléctrico de radioisótopos SNAP-3 (RTG) con aproximadamente 1 kilogramo de plutonio-238 a bordo cuando el 21 de abril de 1964 se quemó y volvió a entrar en la atmósfera. ^[23] El Dr. John Gofman afirmó que aumentó la tasa de cáncer de pulmón en todo el mundo. Dijo "Aunque es imposible estimar ^{[ dudoso - discutir ]} el número de cánceres de pulmón inducidos por el accidente, no hay duda de que la dispersión de tanto plutonio-238 se sumaría al número de cánceres de pulmón diagnosticados durante muchas décadas posteriores". ^{[24] [25]} Otros fallos de satélites incluyen Kosmos 954 y Kosmos 1402 .

El cáncer es un efecto estocástico de la radiación, es decir, un fenómeno impredecible. La probabilidad de que se produzca aumenta con la dosis de radiación efectiva , pero la gravedad del cáncer es independiente de la dosis. La velocidad a la que avanza el cáncer, el pronóstico , el grado de dolor y cualquier otra característica de la enfermedad no son funciones de la dosis de radiación a la que está expuesta la persona. Esto contrasta con los efectos deterministas del síndrome de radiación aguda , que aumentan en gravedad con una dosis superior a un umbral. El cáncer comienza con una sola célula cuyo funcionamiento se ve alterado. El funcionamiento normal de las células está controlado por la estructura química de las moléculas de ADN , también llamadas cromosomas .

Cuando la radiación deposita suficiente energía en el tejido orgánico para causar ionización , ésta tiende a romper los enlaces moleculares y, por lo tanto, a alterar la estructura molecular de las moléculas irradiadas. La radiación menos energética, como la luz visible, solo causa excitación , no ionización, que generalmente se disipa en forma de calor con relativamente poco daño químico. La luz ultravioleta suele clasificarse como no ionizante, pero en realidad se encuentra en un rango intermedio que produce cierta ionización y daño químico. Por lo tanto, el mecanismo cancerígeno de la radiación ultravioleta es similar al de la radiación ionizante.

A diferencia de los desencadenantes químicos o físicos del cáncer, la radiación penetrante golpea las moléculas dentro de las células de manera aleatoria. ^{[nota 1] Las moléculas destruidas por la radiación pueden convertirse en} radicales libres altamente reactivos que causan más daño químico. Parte de este daño directo e indirecto eventualmente afectará los cromosomas y los factores epigenéticos que controlan la expresión de los genes. Los mecanismos celulares repararán parte de este daño, pero algunas reparaciones serán incorrectas y algunas anomalías cromosómicas resultarán irreversibles.

Las roturas de doble cadena del ADN (DSB) se aceptan generalmente como la lesión biológicamente más significativa por la cual la radiación ionizante causa cáncer. ^[6] Los experimentos in vitro muestran que la radiación ionizante causa DSB a una tasa de 35 DSB por célula por Gray , ^[26] y elimina una parte de los marcadores epigenéticos del ADN, ^[27] que regulan la expresión génica. La mayoría de las DSB inducidas se reparan dentro de las 24 horas posteriores a la exposición, sin embargo, el 25% de las cadenas reparadas se reparan incorrectamente y aproximadamente el 20% de las células de fibroblastos que fueron expuestas a 200 mGy murieron dentro de los 4 días posteriores a la exposición. ^{[28] [29] [30]} Una parte de la población posee un mecanismo de reparación del ADN defectuoso y, por lo tanto, sufre un daño mayor debido a la exposición a la radiación. ^[26]

Un daño importante normalmente provoca la muerte de la célula o su incapacidad para reproducirse. Este efecto es responsable del síndrome de radiación aguda, pero estas células muy dañadas no pueden convertirse en cancerosas. Un daño más leve puede dejar una célula estable, parcialmente funcional, que puede ser capaz de proliferar y eventualmente convertirse en cáncer, especialmente si los genes supresores de tumores están dañados. ^{[6] [31] [32] [33]} Las últimas investigaciones sugieren que los eventos mutagénicos no ocurren inmediatamente después de la irradiación. En cambio, las células supervivientes parecen haber adquirido una inestabilidad genómica que provoca un aumento de la tasa de mutaciones en las generaciones futuras. La célula progresará entonces a través de múltiples etapas de transformación neoplásica que pueden culminar en un tumor después de años de incubación. La transformación neoplásica se puede dividir en tres etapas independientes principales: cambios morfológicos en la célula, adquisición de la inmortalidad celular (pérdida de los procesos reguladores celulares normales que limitan la vida) y adaptaciones que favorecen la formación de un tumor. ^[6]

En algunos casos, una pequeña dosis de radiación reduce el impacto de una dosis de radiación posterior más alta. Esto se ha denominado "respuesta adaptativa" y está relacionada con mecanismos hipotéticos de hormesis . ^[34]

Puede transcurrir un período de latencia de décadas entre la exposición a la radiación y la detección del cáncer. Los cánceres que pueden desarrollarse como resultado de la exposición a la radiación son indistinguibles de los que ocurren naturalmente o como resultado de la exposición a otros carcinógenos . Además, la literatura del Instituto Nacional del Cáncer indica que los peligros químicos y físicos y los factores del estilo de vida, como el tabaquismo, el consumo de alcohol y la dieta, contribuyen significativamente a muchas de estas mismas enfermedades. La evidencia de los mineros de uranio sugiere que el tabaquismo puede tener una interacción multiplicativa, en lugar de aditiva, con la radiación. ^[6] Las evaluaciones de la contribución de la radiación a la incidencia del cáncer solo se pueden realizar a través de grandes estudios epidemiológicos con datos exhaustivos sobre todos los demás factores de riesgo de confusión. Se ha destacado un mecanismo sin precedentes de carcinogénesis pancreática inducida por radiación a través de la concentración y eliminación de radiocesio en el conducto y el jugo pancreáticos. Estudios de Nelson, ^[35] Sodee, ^[36] Bandazhevsky, ^[37] Venturi, ^[38] y otros, han reportado que las células pancreáticas tienen una capacidad muy alta para concentrar el radioactivo cancerígeno Cesio en gammagrafías experimentales con Cs-137 y en ambientes contaminados por lluvia radiactiva en mamíferos (ratones, perros y humanos) y también en pájaros y peces (pollos y carpas). La radiación ionizante de 137-Cs causa vacuolización citoplasmática, dilatación del retículo endoplasmático y destrucción de mitocondrias de diversos tamaños y morfología, y áreas densas de cromatina en la periferia del núcleo de células pancreáticas, tiroideas y salivales. ^[39]

La exposición prolongada a la radiación ultravioleta del sol puede provocar melanoma y otras neoplasias malignas de la piel. ^[40] Hay pruebas claras de que la radiación ultravioleta, especialmente la UVB de onda media no ionizante, es la causa de la mayoría de los cánceres de piel no melanoma , que son las formas más comunes de cáncer en el mundo. ^[40]

El cáncer de piel puede aparecer después de la exposición a la radiación ionizante después de un período de latencia promedio de 20 a 40 años. ^{[41] [42]} Una queratosis crónica por radiación es una lesión cutánea queratósica precancerosa que puede surgir en la piel muchos años después de la exposición a la radiación ionizante. ^{[43] : 729} Pueden desarrollarse varias neoplasias malignas, la más frecuente el carcinoma de células basales seguido del carcinoma de células escamosas. ^{[41] [44] [45]} El riesgo elevado se limita al sitio de exposición a la radiación. ^[46] Varios estudios también han sugerido la posibilidad de una relación causal entre el melanoma y la exposición a la radiación ionizante. ^[47] El grado de riesgo carcinogénico que surge de niveles bajos de exposición es más controvertido, pero la evidencia disponible apunta a un riesgo aumentado que es aproximadamente proporcional a la dosis recibida. ^[48] Los radiólogos y los radiólogos se encuentran entre los primeros grupos ocupacionales expuestos a la radiación. Fue la observación de los primeros radiólogos lo que condujo al reconocimiento del cáncer de piel inducido por radiación (el primer cáncer sólido vinculado a la radiación) en 1902. ^[49] Si bien la incidencia del cáncer de piel secundario a la radiación ionizante médica era mayor en el pasado, también hay cierta evidencia de que los riesgos de ciertos tipos de cáncer, en particular el cáncer de piel, pueden aumentar entre los trabajadores de radiación médica más recientes, y esto puede estar relacionado con prácticas radiológicas específicas o cambiantes. ^[49] La evidencia disponible indica que el exceso de riesgo de cáncer de piel dura 45 años o más después de la irradiación. ^[50]

El cáncer es un efecto estocástico de la radiación, lo que significa que solo tiene una probabilidad de ocurrencia, a diferencia de los efectos deterministas que siempre ocurren por encima de un cierto umbral de dosis. El consenso de la industria nuclear, los reguladores nucleares y los gobiernos es que la incidencia de cánceres debido a la radiación ionizante puede modelarse como un aumento lineal con la dosis de radiación efectiva a una tasa del 5,5% por sievert . ^[1] Estudios individuales, modelos alternativos y versiones anteriores del consenso de la industria han producido otras estimaciones de riesgo dispersas alrededor de este modelo de consenso. Existe un acuerdo general de que el riesgo es mucho mayor para los bebés y los fetos que para los adultos, mayor para las personas de mediana edad que para las personas mayores y mayor para las mujeres que para los hombres, aunque no hay un consenso cuantitativo al respecto. ^{[51] [52]} Este modelo es ampliamente aceptado para la radiación externa, pero su aplicación a la contaminación interna es discutida. Por ejemplo, el modelo no tiene en cuenta las bajas tasas de cáncer en los primeros trabajadores del Laboratorio Nacional de Los Álamos que estuvieron expuestos al polvo de plutonio, ni las altas tasas de cáncer de tiroides en los niños tras el accidente de Chernóbil , ambos casos de exposición interna. Chris Busby, del autodenominado "Comité Europeo sobre Riesgos de Radiación", dice que el modelo de la ICRP tiene "fallas fatales" en lo que respecta a la exposición interna. ^[53]

La radiación puede causar cáncer en la mayoría de las partes del cuerpo, en todos los animales y a cualquier edad, aunque los tumores sólidos inducidos por radiación suelen tardar entre 10 y 15 años, y pueden tardar hasta 40 años, en manifestarse clínicamente, y las leucemias inducidas por radiación suelen requerir entre 2 y 9 años para aparecer. ^{[6] [54]} Algunas personas, como las que padecen síndrome de carcinoma basocelular nevoide o retinoblastoma , son más susceptibles que el promedio a desarrollar cáncer por exposición a la radiación. ^[6] Los niños y adolescentes tienen el doble de probabilidades de desarrollar leucemia inducida por radiación que los adultos; la exposición a la radiación antes del nacimiento tiene diez veces el efecto. ^[6]

La exposición a la radiación puede causar cáncer en cualquier tejido vivo, pero la exposición externa a dosis altas en todo el cuerpo está más estrechamente asociada con la leucemia , ^[55] lo que refleja la alta radiosensibilidad de la médula ósea. Las exposiciones internas tienden a causar cáncer en los órganos donde se concentra el material radiactivo, de modo que el radón causa predominantemente cáncer de pulmón , y el yodo-131 es el que más probablemente causa leucemia en el caso del cáncer de tiroides.

Las asociaciones entre la exposición a la radiación ionizante y el desarrollo de cáncer se basan principalmente en la "cohorte LSS" de supervivientes de la bomba atómica japonesa , la mayor población humana expuesta jamás a altos niveles de radiación ionizante. Sin embargo, esta cohorte también estuvo expuesta a altas temperaturas, tanto por el destello nuclear inicial de luz infrarroja como después de la explosión debido a su exposición a la tormenta de fuego y a los incendios generales que se desarrollaron en ambas ciudades respectivamente, por lo que los supervivientes también se sometieron a terapia de hipertermia en diversos grados. La hipertermia, o exposición al calor después de la irradiación, es bien conocida en el campo de la radioterapia por aumentar notablemente la gravedad de los ataques de radicales libres a las células después de la irradiación. Sin embargo, en la actualidad no se ha intentado abordar este factor de confusión , no se incluye ni se corrige en las curvas de dosis-respuesta para este grupo.

Se han recopilado datos adicionales de los receptores de determinados procedimientos médicos y del desastre de Chernóbil de 1986. Existe un vínculo claro (véase el Informe UNSCEAR 2000, Volumen 2: Efectos) entre el accidente de Chernóbil y el número inusualmente elevado, aproximadamente 1.800, de casos de cáncer de tiroides notificados en zonas contaminadas, en su mayoría en niños.

En el caso de niveles bajos de radiación, los efectos biológicos son tan pequeños que pueden no detectarse en estudios epidemiológicos. Aunque la radiación puede causar cáncer en dosis altas y tasas de dosis elevadas, los datos de salud pública relativos a niveles más bajos de exposición, por debajo de unos 10 mSv (1.000 mrem), son más difíciles de interpretar. Para evaluar los impactos en la salud de dosis de radiación más bajas , los investigadores se basan en modelos del proceso por el cual la radiación causa cáncer; han surgido varios modelos que predicen diferentes niveles de riesgo.

Los estudios de trabajadores ocupacionales expuestos a niveles bajos crónicos de radiación, por encima del nivel normal, han proporcionado evidencia mixta con respecto al cáncer y los efectos transgeneracionales. Los resultados sobre el cáncer, aunque inciertos, son consistentes con las estimaciones de riesgo basadas en los sobrevivientes de la bomba atómica y sugieren que estos trabajadores enfrentan un pequeño aumento en la probabilidad de desarrollar leucemia y otros tipos de cáncer. Uno de los estudios más recientes y extensos sobre trabajadores fue publicado por Cardis, et al. en 2005. ^[56] Hay evidencia de que las exposiciones breves a la radiación de bajo nivel no son dañinas. ^[57]

El modelo lineal dosis-respuesta sugiere que cualquier aumento de la dosis, por pequeño que sea, produce un aumento progresivo del riesgo. La hipótesis del modelo lineal sin umbral (LNT) es aceptada por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y los organismos reguladores de todo el mundo. ^[58] Según este modelo, aproximadamente el 1% de la población mundial desarrolla cáncer como resultado de la radiación natural de fondo en algún momento de su vida. A modo de comparación, el 13% de las muertes en 2008 se atribuyen al cáncer, por lo que es plausible que la radiación de fondo sea un contribuyente pequeño. ^[59]

Muchos grupos han criticado la adopción por parte de la ICRP del modelo lineal sin umbral por exagerar los efectos de las dosis bajas de radiación. Las alternativas citadas con más frecuencia son el modelo "cuadrático lineal" y el modelo de "hormesis". El modelo cuadrático lineal se considera ampliamente en radioterapia como el mejor modelo de supervivencia celular, ^[60] y es el que mejor se ajusta a los datos de leucemia de la cohorte LSS. ^[6]

En los tres casos, los valores de alfa y beta deben determinarse mediante regresión a partir de datos de exposición humana. Los experimentos de laboratorio con animales y muestras de tejido tienen un valor limitado. La mayoría de los datos humanos de alta calidad disponibles proceden de individuos expuestos a dosis altas, superiores a 0,1 Sv, por lo que cualquier uso de los modelos a dosis bajas es una extrapolación que puede ser poco o demasiado conservadora. No hay suficientes datos humanos disponibles para decidir decisivamente cuál de estos modelos podría ser más preciso a dosis bajas. El consenso ha sido suponer que no existe un umbral lineal porque es el más simple y conservador de los tres.

La hormesis de la radiación es la conjetura de que un nivel bajo de radiación ionizante (es decir, cercano al nivel de la radiación natural de fondo de la Tierra) ayuda a "inmunizar" las células contra el daño del ADN por otras causas (como los radicales libres o dosis mayores de radiación ionizante), y disminuye el riesgo de cáncer. La teoría propone que esos niveles bajos activan los mecanismos de reparación del ADN del cuerpo, lo que hace que haya niveles más altos de proteínas de reparación del ADN celular en el cuerpo, lo que mejora la capacidad del cuerpo para reparar el daño del ADN. Esta afirmación es muy difícil de probar en humanos (utilizando, por ejemplo, estudios estadísticos sobre el cáncer) porque los efectos de niveles muy bajos de radiación ionizante son demasiado pequeños para ser medidos estadísticamente en medio del "ruido" de las tasas normales de cáncer.

Los organismos reguladores consideran que la idea de la hormesis por radiación no está demostrada. Si el modelo de hormesis resulta ser exacto, es concebible que las regulaciones actuales basadas en el modelo LNT eviten o limiten el efecto hormético y, por lo tanto, tengan un impacto negativo en la salud. ^[61]

Se han observado otros efectos no lineales, en particular en el caso de las dosis internas . Por ejemplo, el yodo-131 es notable porque las dosis altas del isótopo a veces son menos peligrosas que las dosis bajas, ya que tienden a matar los tejidos tiroideos que, de otro modo, se volverían cancerosos como resultado de la radiación. La mayoría de los estudios sobre dosis muy altas de I-131 para el tratamiento de la enfermedad de Graves no han logrado encontrar ningún aumento del cáncer de tiroides, a pesar de que existe un aumento lineal del riesgo de cáncer de tiroides con la absorción de I-131 en dosis moderadas. ^[62]

En general, se cree que las exposiciones a dosis bajas, como vivir cerca de una planta de energía nuclear o de una planta de energía a carbón , que tienen emisiones más altas que las plantas nucleares, tienen poco o ningún efecto sobre el desarrollo del cáncer, salvo que se produzcan accidentes. ^[6] Otras preocupaciones mayores son el radón en los edificios y el uso excesivo de imágenes médicas.

La Comisión Internacional de Protección Radiológica (CIPR) recomienda limitar la irradiación artificial del público a un promedio de 1 mSv (0,001 Sv) de dosis efectiva por año, sin incluir las exposiciones médicas y ocupacionales. ^[1] A modo de comparación, los niveles de radiación dentro del edificio del Capitolio de los EE. UU. son de 0,85 mSv/año, cerca del límite reglamentario, debido al contenido de uranio de la estructura de granito. ^[13] Según el modelo de la CIPR, alguien que pasara 20 años dentro del edificio del Capitolio tendría una probabilidad adicional de una en mil de contraer cáncer, además de cualquier otro riesgo existente. (20 años × 0,85 mSv/año × 0,001 Sv/mSv × 5,5%/Sv ≈ 0,1%) Ese "riesgo existente" es mucho mayor; un estadounidense promedio tendría una probabilidad de una en diez de contraer cáncer durante este mismo período de 20 años, incluso sin ninguna exposición a la radiación artificial.

La contaminación interna por ingestión, inhalación, inyección o absorción es un motivo de especial preocupación porque el material radiactivo puede permanecer en el cuerpo durante un período prolongado de tiempo, "comprometiendo" al sujeto a acumular dosis mucho después de que haya cesado la exposición inicial, aunque a tasas de dosis bajas. Más de cien personas, entre ellas Eben Byers y las chicas del radio , han recibido dosis comprometidas superiores a 10 Gy y han muerto de cáncer o por causas naturales, mientras que la misma cantidad de dosis externa aguda causaría invariablemente una muerte más temprana por síndrome de radiación aguda . ^[63]

La exposición interna del público está controlada por límites reglamentarios sobre el contenido radiactivo de los alimentos y el agua. Estos límites se expresan normalmente en becquerelios /kilogramo, con límites diferentes establecidos para cada contaminante.

Aunque la radiación se descubrió a finales del siglo XIX, los peligros de la radiactividad y de la radiación no se reconocieron de inmediato. Los efectos agudos de la radiación se observaron por primera vez en el uso de rayos X cuando Wilhelm Röntgen sometió intencionadamente sus dedos a rayos X en 1895. Publicó sus observaciones sobre las quemaduras que se produjeron, aunque las atribuyó al ozono en lugar de a los rayos X. Sus heridas sanaron más tarde.

Los efectos genéticos de la radiación, incluidos los efectos sobre el riesgo de cáncer, se reconocieron mucho más tarde. En 1927, Hermann Joseph Muller publicó una investigación que mostraba los efectos genéticos, ^[64] y en 1946 recibió el premio Nobel por sus hallazgos. La radiación pronto se relacionó con el cáncer de huesos en los pintores de esferas de radio , pero esto no se confirmó hasta estudios a gran escala en animales después de la Segunda Guerra Mundial. El riesgo se cuantificó entonces mediante estudios a largo plazo de supervivientes de la bomba atómica .

Antes de que se conocieran los efectos biológicos de la radiación, muchos médicos y corporaciones habían comenzado a comercializar sustancias radiactivas como medicina patentada y curanderismo radiactivo . Algunos ejemplos eran los tratamientos con enemas de radio y las aguas que contenían radio para beber como tónicos. Marie Curie se pronunció en contra de este tipo de tratamiento, advirtiendo que no se comprendían bien los efectos de la radiación en el cuerpo humano. Curie murió más tarde de anemia aplásica , no de cáncer. Eben Byers , un famoso miembro de la alta sociedad estadounidense, murió de múltiples cánceres en 1932 después de consumir grandes cantidades de radio durante varios años; su muerte atrajo la atención pública sobre los peligros de la radiación. En la década de 1930, después de una serie de casos de necrosis ósea y muerte de entusiastas, los productos médicos que contenían radio casi habían desaparecido del mercado.

En Estados Unidos, la experiencia de las llamadas Radium Girls , en la que miles de pintoras que utilizaban esferas de radio contrajeron cánceres bucales, popularizó las advertencias de salud ocupacional asociadas con los peligros de la radiación. Robley D. Evans, en el MIT, desarrolló el primer estándar para la carga corporal permisible de radio, un paso clave en el establecimiento de la medicina nuclear como campo de estudio. Con el desarrollo de los reactores nucleares y las armas nucleares en la década de 1940, se prestó mayor atención científica al estudio de todo tipo de efectos de la radiación.