CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

La fuente de iones que se ha expuesto es un prototipo sencillo para conocer los fundamentos básicos de su funcionalidad y el aporte que tiene a varias áreas. Esta sencilla fuente, es un trabajo pionero para que en un futuro sea modificado y mejorado, logrando así una mayor precisión.

En la Universidad de Guanajuato, se construirá un acelerador lineal de radiofrecuencia mexicano de 5 MeV con una fuente de electrones. Sin embargo, hacer uso de una fuente de iones por la extensa aplicación que existe en la industria, medicina y ciencia, es la finalidad. Por tal motivo, este trabajo es pionero en este rubro, ya que se pretende mejorar e incluso cuando se tenga su mejoramiento, ser usado en este acelerador lineal.

Este producto de investigación no solo sirve para realizar la fuente de iones, sino que el reactor de plasma puede ser usado para otros fines, es decir, tiene un valor agregado con experimentos que requieran de la generación de un plasma para llevarse a cabo. Sin lugar a duda, es un trabajo que conlleva esfuerzo, trabajo en equipo, diversas áreas de aplicación, innovación, y desarrollo de ingeniería, temas relevantes para la independencia tecnológica y científica del país.

4. CONCLUSIONES

Como se ha expuesto, existen varios parámetros para realizar una fuente de iones. La forma en que se produce el plasma y la forma en que se extraen los iones varía en diferentes aplicaciones, pero la forma básica que se ha presentado en este trabajo permite, mediante un prototipo sencillo, generar un haz de iones que puede ser aplicado a diferentes áreas como la ingeniería, física y química, por mencionar algunas.

Diseñar, simular los procesos y la dependencia de los parámetros involucrados ayuda en la generación de un esquema experimental optimizado. Se sabe que tanto en el trabajo teórico como el experimental existen errores, pero se minimizan para lograr un prototipo confiable. En este trabajo se expuso una fuente de iones simple, que logra el objetivo de conocer los fundamentos básicos, así como la física detrás de ella. La aplicación es muy amplia, desde grabados en superficie como modificaciones a fármacos: radiofármacos. Sin lugar a duda, resulta un tema relevante en la innovación y tecnología. Sin embargo, en México el estudio sobre esta línea es aún emergente, por lo que se pretende explorar y trabajar como pioneros en este campo. Hablando con objetividad, existe aún mucho trabajo futuro por hacer, pero se lleva un buen comienzo y con la finalidad de aportar en el ámbito científico y como beneficio de México.

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AGRADECIMIENTOS

Agradezco a los asesores de este proyecto que se está realizando en la Universidad de Guanajuato, a los doctores María Concepción García Castañeda y Humberto Maury Cuna por su colaboración y estima. Asimismo, a la beca proporcionada por CONACyT durante mi estancia en la maestría y al Proyecto de Infraestructura 295720 de CONACyT. De igual manera, a mi familia y amigos; a los que están y a los que ya no.

REFERENCIAS

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2. http://cds.cern.ch/record/398432/files/p619.pdf (1985).

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International Journal of Instrumentation Science, 1, p. 63-77 (2012).

5. Brenes S. G., “Plasma: Energía para el futuro…”, Investiga.TEC, 19, p. 6 (2014). 6. https://cds.cern.ch/record/603056/files/CERN-2006-002.pdf (2006).

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10. De la Paz M., Experiencia Mexicana en Aceleradores de Partículas: Investigación y

Beneficios en la Sociedad Mexicana”, Siglo XXI Editores, Ciudad de México, México

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Rayos X provenientes de equipos odontológicos inducen cambios en la

viabilidad celular, expresión de Hsp70 y caspasa-8 en leucocitos humanos

Jennifer Ortiz Letechipia, David Alejandro García López, Consuelo Letechipia de León, Héctor Rene Vega Carrillo, Sergio Hugo Sánchez Rodríguez.

Universidad Autónoma de Zacatecas

Avenida preparatoria S/N. Col. Agronómica. 98066. Zacatecas, Zac. México. [email protected]; [email protected]; [email protected];

[email protected]; [email protected]

Resumen

Los leucocitos son células radiosensibles que responden al daño celular por radiación ionizante. Los rayos X son utilizados comúnmente en consultorios odontológicos con fines de diagnóstico, donde el personal ocupacionalmente expuesto recibe una dosis de exposición de los mismos ocasionando un daño estocástico que comúnmente no es considerado, pero es acumulable. Por lo anterior, se ha reportado una relación entre la leucopenia y la exposición a la radiación ionizante, de tal manera que los leucocitos han sido utilizados como modelo biológico para exposición a radiaciones ionizantes. El daño celular se ha visto que se manifiesta a través de la expresión de bioindicadores como las proteínas Hsp, o con la muerte celular, proceso que debe ser estudiado para ver el grado de tolerancia homeostática a los diferentes grados de radiación. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la viabilidad, expresión de Hsp70 y caspasa-8 en leucocitos humanos expuestos a rayos X provenientes de equipos odontológicos. Material y métodos: Leucocitos de pacientes humanos sanos presentes en sangre total fueron expuestos a dosis diferentes de rayos X (2.28 ± 0.05, 4.56 ± 0.09 mGy, 9.12 ± 0.18 y 13.69 ± 0.27 mGy). Posteriormente, se evaluó la viabilidad celular mediante un frotis sanguíneo de cada una de las muestras y se les aplicó la tinción Wright. Seguido a esto se procedió a identificar las proteínas Hsp70 y caspasa-8 por la técnica de Western-blot. Resultados: Se observó una disminución en la viabilidad celular de 97.5% a 39.5% para las diferentes dosis de exposición. El comportamiento de la sobreexpresión de la proteína Hsp70 y caspasa-8 fue similar, de tal manera que para la tercera dosis la expresión incrementó y para la dosis más alta la sobreexpresión disminuye para cada una. Conclusiones: El porcentaje de muerte celular fue dependiente de la dosis de exposición. Los datos obtenidos determinan que la proteína Hsp70 es un bioindicador de estrés celular, mientras que la caspasa-8 es un bioindicador del proceso de muerte celular por apoptosis. El daño celular de los leucocitos expuestos a rayos X provenientes de equipos odontológicos, provee información relevante para implementar mecanismos de protección en el área de seguridad radiológica.

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1. INTRODUCCIÓN

Los efectos a largo plazo asociados con la exposición a la radiación ionizante de dosis bajas son los principales factores de riesgo en el área de diagnóstico. Los profesionales de la radiación de estos centros siempre están expuestos a un daño celular potencial, ocasionado por dicha exposición. Varios estudios han sugerido que el riesgo de daño en los trabajadores expuestos a dosis de radiación más bajas que el límite fue mayor que el de sus compañeros no expuestos. Principalmente las células hematopoyéticas se consideran las más sensibles a la radiación, y entre ellas, los linfocitos muestran la mayor respuesta a la radiación de dosis baja (especialmente a los rayos X) [1, 2]. Es común que se presente linfopenia como uno de los primeros síntomas a la exposición de radiación, además se presentan alteraciones en su metabolismo debido a cambios en la conformación de la membrana, su permeabilidad y actividad enzimática [3], por ende, la función de la célula cambia como resultado de los daños post-radiación. La facilidad de obtención, la gran cantidad de células que podemos obtener y su alta radiosensibilidad, hace de los leucocitos un modelo experimental idóneo para estudiar.

Por otra parte, las proteínas de estrés calórico (Hsp), pertenecen a una familia altamente conservadas a través de la evolución. En condiciones normales ayudan al plegamiento de proteínas, en los procesos de transporte a través de membranas, así como a su integración a diversos organelos. Una proteína importante es la Hsp70 la cual actúa como chaperona y juega un rol en la homeostasis de proteínas en la célula [4]. Durante diversos procesos de estrés celular como choque térmico, exposición a metales pesados, a especies reactivas de oxígeno, a radiación (ionizante y no ionizante) [5], entre otros, estas proteínas se sobre expresan para recuperar la homeostasis celular al renaturalizar proteínas o al inducir su destrucción cuando son dañadas [6]. Además, se ha encontrado una relación directa a la dosis de radiación ionizante y la expresión de la proteína Hsp70 en células tumorales [7] y en células sanguíneas inmunológicas [8].

Sin embargo, la apoptosis es caracterizada por una serie de cambios morfológicos que incluyen la contracción celular, condensación de cromatina, fragmentación de ADN, presencia de vacuolas en la membrana, fragmentación del ADN y formación de cuerpos apoptóticos [9-11]. Para la regulación y ejecución de este proceso están presentes las caspasas, proteínas implicadas también en procesos de maduración proteíca, por lo que errores en los procesos mediados por estas, son algunos de los principales responsables en el desarrollo de tumores y enfermedades autoinmunes [12]. Una de las funcione de caspasa-8 es iniciar la cascada de la apoptosis, en donde se recluta y procesa su procaspasa-8, generando dos fragmentos catalíticos que la conforman, a su vez esta conduce a la activación de otras proteínas para formar la cascada que culmina el proceso apoptótico [13].

Se considera que las fuentes de rayos X de diagnóstico funcionan con una radiación de energía más baja (alrededor de 100 keV) con una transferencia de energía lineal más alta [14] que otros

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dispositivos terapéuticos, sin embargo estas fuentes tienen un riesgo aceptable de daño debido a las dosis bajas (en el orden de 0.1 mGy a 400 mGy) [15]. Por esta razón, es de gran interés estudiar los efectos de los rayos X sobre los leucocitos ya que estos son los principalmente afectados por la exposición a la radiación ionizante, se ha observado en diversos estudios clínicos una disminución de estos en el personal ocupacionalmente expuesto [1, 16]. Además, se ha investigado la relación entre la expresión de Hsp70 y caspasa-8 con la apoptosis en células expuestas a rayos X, en donde Hsp70 participa la recuperación de estas [7, 8], y la caspasa-8 como proteasa mediadora de la apoptosis, inducida por la radiación [17].

El objetivo de este trabajo fue estudiar las proteínas Hsp70 y caspasa-8 como bioindicadores de daño celular en el proceso apoptótico en leucocitos humanos expuestos a diferentes dosis de rayos X odontológicos.