Bacterias luminiscentes ayudarán a medir la radiactividad

Los biofísicos de Siberia han realizado un estudio experimental del efecto biológico de la radiación gamma a dosis bajas. Los resultados aparecen publicados en una de las revistas científicas más importantes dedicadas a los problemas de la radiactividad ambiental Journal of Environmental Radioactivity.

A través de los experimentos los científicos han intentado responder a las siguientes preguntasrelativas a la radiobiología:

  • ¿сuáles son los efectos de la radiación gamma a dosis bajas sobre los seres vivos?;
  • ¿cuál es la diferencia entre el efecto de los rayos gamma sobre los organismos vivos yel efecto de los rayos alfa y beta?

Las bacterias luminiscentesque fueron utilizadas para los experimentosse llaman Photobacteriumphosphoreum. Comofuentes de los rayos gamma los biofísicos han usado «las partículas calientes» que contienen el Сesio-137 y que se encuentran en los sedimentos del ríoYeniséi cerca del pueblo Atamánovo de la región de Krasnoyarsk. Las bacterias luminiscentes fueroncolocadas en una cápsula experimental donde estaban expuestas a radiación de distinta potencia y duración a tres temperaturas: +5 °C, +10 °C, +20 °C.

Los estudios del efecto de la radiación gamma son particularmente importantesporque los rayos gamma representan más peligro que los rayos alfa y beta. La amplitud de su difusión y penetración es la más extensa y no existe ningún material que pueda proteger completamente un organismo vivo de su efecto.Por ejemplo, para esconderse de la radiación alfa es suficienteutilizar un simple trozo de papel. En cuanto a la radiación gamma, solo las capas absorbentes de metales pesados (como el plomo) pueden ayudar.

Las diferentes propiedades de los tres tipos de radiación (alfa, beta y gamma) determinan sus efectos biológicos. Los rayos alfa y betason los flujos de partículas cargadas y ellos demuestran exposición activa de radiación ionizante al ambiente. Los rayos gamma sonuna radiación electromagnética de alta energía que posee un bajo potencial de ionización.Estas diferencias influyen en sus efectos biológicos no soloa dosis altas, sino también a dosis bajas.Actualmente no hay suficiente investigación científica del problema del efecto biológico de la radiación gamma a dosis bajas y,por lo tanto, es el tema más interesante en este campo.

A partir de este estudio, los expertos han llegado a algunas conclusiones importantes:

  1. Aunque el efecto de la radiación alfa y beta de baja intensidad sobre los organismos vivos puede ser descrito por el modelo de la hormesis (según el cualbajas dosis de radiación ionizante pueden ser benéficas), bajas dosis de la radiación gamma en condiciones similares solo tienen un impacto negativo.
  2. Para el efecto tóxico sobre los organismosla dosis absorbida de radiación no es tan importante como la duración de exposición.
  3. Cuando las bacterias luminiscentes estaban expuestas a la radiación gamma a temperaturasentre +5 °C y +10 °C, los científicos no registraron un mayor impacto de radiación durante el experimento (hasta 175 horas). A temperatura de +20 °C ellos observaron una supresión de luminosidad natural de las bacterias marinasque confirma el efecto tóxico.Según los investigadores, esto es debido al hecho de que las temperaturas más altasaceleran el proceso de metabolismoy las bacterias se vuelven más sensibles a exposición de radiación.
  4. Aunque el peligro de exposición a radiación a menudo está relacionado con loscambios a nivel genético, la radiación gamma a dosis bajas no causa cambios en los genes que controlan funciones vitales de las bacterias.

De acuerdo con uno de los investigadores, Nadezhda Kudryasheva (profesora de la Universidad Federal de Siberia y especialista del Instituto de Biofísica del Centro Científico de Krasnoyarsk), los resultados del estudio son de importancia fundamental y también pueden ser aplicados en la práctica: «Los resultados de nuestrosexperimentos permiten comprender a nivel celular la esencia de los efectos biológicos de la radiación de baja intensidad. Lascélulas de las bacterias luminiscentes son un objeto sumamentepertinente para este tipo de investigación. En la práctica podemos usar las bacterias para ladeterminación de la toxicidad del medio ambiente. Se sabe que ya durante casi cincuenta años estas bacterias son ampliamente utilizadas para el seguimiento de la toxicidad ambiental en lugares con contaminación química.Nuestro estudio muestra posibilidades prometedoras de utilización de las bacterias luminiscentes para el seguimiento de la toxicidad del ambiente en lugares con contaminación radiactiva».

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