TRABAJOS DE REYISION
DEPARTAMENTO DE QUIMICA ORGANICA
FACULTAD DE FARMACIA
RADIOPROTECCION
SAENZ DE BURUAGA LERENA, J.
Los e ec os de las adiaciones han p eocupado desde hace
bas an es años a in es igado es y cien í icos debido a sus e ec
os noci os. Pa a pode amino a los daños causados po ellas,
había que conoce p ime o la causa de dicha oxicidad pa a bus
ca después la p o ección con a las mismas.
En un p incipio se c eyó que los e ec os de las adiaciones
e an en e amen e debidos a la acción di ec a, es deci , a la ab
so ción de la ene gía de las mismas po las ocos sensi i os de
las células y en consecuencia el único ecu so que podía em
plea se pa a p e eni sus e ec os e a el empleo de ma e iales
abso ben es en e el o igen de la adiación y las células, ales
como láminas de plomo. Sin emba go, como los e ec os p odu
cidos po las adiaciones sob e los sis emas molecula es en di
solución e an desp opo cionados en elación con la ene gía co
municada al sis ema y mayo aún cuando se a aba de células
i as, hubo que pensa en o os mo i os a más de los cambios
ene gé icos ya señalados.
Se pensó que una de las causas pod ía se las ionizaciones
p oducidas. A con i ma és a hipó esis ino el hecho de que a
ios ísico-químicos habían demos ado que al i adia agua
con adiaciones oen gen o gamma, se o maba agua oxigenada,
lo que indicaba que el e ec o p ima io de las adiaciones e a io
niza , induciendo exci aciones. Conside ando la ele ada p opo 
ción de agua p esen e en los se es i os, e a lógico pensa que
el suje o p ima io de la exci ación inducida po la i adiación
ue a el agua.
A s Pha maceu ica. Tomo XIV. Núm, Unico. 1973.
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Hoy es o almen e admi ido es e hecho y demos ado que el
e ec o de las adiaciones sob e el agua es la o mación de a
dicales lib es.
De igual modo, el esul ado de la i adiación de moléculas
o gánicas pequeñas, puede se ambién la ionización y consi
guien e up u a con o mación de agmen os de mayo o meno
eac i idad según ha demos ado SWALLOW (1) pa a alcoholes,
aminoácidos y compues os sul u ados. Sin emba go, el endi
mien o de es as eacciones en elación con la in ensidad de la
adiación es, aún incluyendo los e ec os secunda ios de los adi
cales lib es, en gene al pequeño. Po ello se sugi ió la eo ía de
que la cap ación de ene gía no se ealiza de mane a e á ica,
sino que de acue do con la " eo ía del blanco" ("Ta ge Theo
y"), que ue p opues a en 1923 po DESSAUER (2), desa ollada
pos e io men e po CROWTHER y col. (3) y comple ada po LEA (4)
Y LETARGET (5), la localización se hace p e e en emen e en mo
Iéculas o egiones molecula es cla es.
También se han señalado como o os enómenos secunda
ios, la o mación de sus ancias ue emen e óxicas y la des
o ganización de o gánulos y memb anas celula es con libe a
ción de enzimas, que p oducen la des ucción de o os compo
nen es celula es.
Po odo ello, hoy día es admi ido que la acción de los a
yos ionizan es es debido a la abso ción de la ene gía de adia
ción po las pa ículas de los ejidos i ien es, la cual se mani
ies a po ía di ec a en un enómeno de po encialización ísica,
lo que p o oca modi icaciones molecula es que se aducen en
agmen ación de c omosomas, des ucción de memb anas, des
polime ización de políme os, e c., en e o os e ec os. La acción
indi ec a, se mani ies a po medio de las pa ículas exci adas del
agua, lo que p o oca p opiedades oxidan es pa iCUla men e
ue es, las que p o ocan en una segunda ase, la apa ición de
p oduc os de oxidación de p o einas, de ácidos nucléicos, de po
lisacá idos y sob e odo de lípidos. Es a eacción de oxidación
en cadena conduce a una ampli icación no able (del o den del
décuplo) del e ec o inicial de las adiaciones, po lo que puede
conside a se como una po encialización química.
El hecho es que és a ene gía de ionización, sea di ec a o in
di ec amen e, p oduce cambios ísico-químicos de la bioes uc-
ARS PHARl IIACEUTICA 79
u a celula , lo que supone pe u baciones me abólicas que a
menos co o plazo se mani ies an en e ec os gené icos o somá i
cos di e en es e incluso en muchos casos la mue e del o ga
nismo.
P o .9cción.-Respec o a la p o ección con a las adiaciones
ionizan es po medios químícos podemos conside a los o ígenes
en los abajos de FRICKE (6), que en el año 1938 indicó que las
adiaciones des uc o as sob e un compues o en solución podían
se a enuadas po la p esencia de o os compues os y basándose
en es as obse aciones BACQ (7) llegó a la conclusión de que si
el agua oxigenada pa icipaba en el mecanismo de acción de las
adiaciones ionizan es sob e el agua, median e el a amien o
de los animales de expe imen ación con cianu o -conocido in
hibido de ca alasas y pe oxidasas- podía se modi icado el
e ec o de es as adiaciones. Así obse ó que únicamen e sob e i
ían un po cen aje bas an e al o de animales (del 50 al 80%)
de los a ados con CNNa an es de la i adiación.
En el año 1950, MOLE (8) comunica el débil e ec o p o ec o
de la iou ea con a las adiaciones y según comp oba on DALE,
DAVIES y MEREDITH (9), es a sus ancia disminuye in i o el e ec
o de los ayos oen gen sob e la ca bopep idasa en solución
acuosa, mien as que se halle p esen e du an e la i adiación.
BARROW (10) indica que los enzimas o sis emas enzimá icos
con g upos ioles son mucho más sensibles a las adiaciones que
las que ca ecen de él y llega a la conclusión de que median e la
adicción de cis eina en exceso se pod ian ac i a de nue o es as
enzimas inac i adas in i o. PATT (11) pa iendo de las obse 
aciones an e io es obse ó que la inyección in a enosa de una
ele ada dosis de cis eina debili aba en las a as el e ec o le al
de una i adiación siemp e que se adminis ase algunos minu
os an es de inicia se la i adiación.
Du an e es os úl imos ein icinco años han sido muchas las
sus ancias que se han ensayado como p o ec o as químicas, pe 
enecien es a g upos químicos que a p ime a is a no mues an
elación lógica en e sí. SIEGLER y MOYER (12) ecogen una cla
si ic
¡:
ción de E. E. Schwa z en la que di ide a es as sus ancias
en
d
?
s g andes g upos:
80 J. SAENZ DE BURUAGA LERENA
l.-Agen es adiop o ec o es cuya acción es debida a la p i
ación de oxígeno. En ella igu an sus ancias an a iadas co
mo asocons ic o es, p. e., epine ina, se o onina, e c., asodi
la ado es, del ipo de la ace il-,B-me ilcolina, dep eso es del SNC,
al como mo ina y pen oba bi al, al e ado es de hemoglobina,
como la p-aminop opio enona e incluso la hibe nación.
2.-Compues os sul hid icos. Es el g upo más amplio y igu
an sus ancias que an desde la cis eína y cis eamina, el Glu
a ion, S-(2-aminoe il)- iou ea has a de i ados azu ados muy
complejos, como e emos más adelan e.
Los del p ime g upo es án jus i icados po que según uno
de los p incipios más impo an es de la adiobiologia gene al,
la in ensidad de los e ec os de la i adiación dependen en g an
pa e de la ensión pa cial de oxígeno del sis ema i adiado.
Hace bas an es años se sabe que la elocidad de oxidación de
Fe2+ a Fe3+ po los ayos X es doble en p esencia de oxígeno
que en ausencia de él. Es a misma sensibilidad se obse a en
odo géne o de es uc u as biológicas, es deci an o en los ma
mi e os y en los ege ales como en las bac e ias. Se ha que ida
e la explicación en el hecho de que el oxígeno acele a las múl
iples eacciones me abólicas, con lo que aumen a la e ec i i
dad de la adiación. Sin emba go, hoy se admi e que po lo me
nos buena pa e de los esul ados se deben a la o mación del
adical H02, que posee una no o ia ac i idad mu ágena.
El hecho es que odas aquellas sus ancias químicas que dis
minuyen el con enido en oxígeno o las moléculas capaces de
cap a es e elemen o, ijándolo en una o ma no ag esi a, in
c emen an la p o ección.
Respec o a los del segundo g upo, ya hemos indicado que
ue on los que p ime amen e se usa on. Ya en el año 1947 DALE
(13) demos ó su p o ección en enzimas in i o y pos e io men
e BACQ (14) llegó a la conclusión de que la cis eamina enía un
ac o de educción de dosis -FDR*- en e 1,8 y 2 en el a ón y
de 4 a 12 en cie os mic oo ganismos, como en el E. coli. Es e
mismo au o ensayando una se ie de sus ancias llegó a la con
clusión de que una es uc u a química con una cadena ec a de
dos o es á omos de ca bono, con un g upo sul hid ilo en un
* Se en iende po FDR la elación en e la dosis de adiación que p o
duce el mismo e ec o con o sin ma e ia p o ec o a.
ARS PHARMACEUTICA 81
ex emo Y un adical in esamen e básico (amino o guanidino)
en el o o, a o ece la acción p o ec o a.
Las acciones de es os compues os se basa on en un p inci
pio en que ac uaban como p o ec o es a consecuencia de una
anoxia, ya que in i o se oxidan, lo que pudie a hace disminui
la ensión pa cial de oxígeno, educiendo los e ec os de las a
diaciones. Así MARKOVICH (15) indica que el e ec o p o ec o des
apa ece si se hace bu bujea ai e a a és del líquido. Sin em
ba go HOLLAENDER (16) indica que el FDR sob e E. coli en p e
sencia de cis eamina es de 4 a 12 y, po an o, supe io al alo
3 ob enido po eliminación comple a del oxígeno. Pos e io men
e BACQ en Lieja y los cien í icos del Ins i u o Bo is Kid i ch de
Belg ado con i ma on es os hechos cuando ealiza on las expe
iencias en condiciones o almen e anae obias.
De odo ello se llegó a la conclusión de que cuando se em
plean adiop o ec o es con eniendo azu e, el g ado de p o ec
ción no a pa alelo a la in ensidad de la anoxia. Así la 3-me 
cap oe ilamina y algunos de sus disul u os p o egen a bac e ias
o a células aisladas en p esencia o en ausencia de oxígeno, al
como sucede con el bac e ió ago T], según HOTZ (17) o con la i
mina en solución acuosa, según LATARJET y col. (18). En mamí
e os in ac os la p o. ección po inyección de MEA o AET es in
dependien e de la p esión de oxígeno de los ejidos. Así JAMIESON
y VAN DEN BRENK (19) demos a on que en la mucosa gas oin
es inal de la a a la acción es la misma en los con oles que
en los lo es en los que a ia la concen ación de oxígeno cuando
Son a ados con cis amina, cis eamina o AET.
Mecanismo dse acción.-Como posibles mecanismos de ac
ción de las sus ancias adiop o ec o as se han dado a ios, me
eciendo la mayo a ención aquellos que pueden ac ua po opo
ne se a la po encialización ísica, química o bioquímica que
aquellas p oducen.
Así con a la po encialización ísica ya ue suge ida en 1957
po ELDJARN y PIEL (20), bioquímicos no uegos, al demos a que
las cis eaminas y en gene al los adio
p o ec o es con g upos
-SH y sus ancias S-S, o man ápidamen disul u os mix os
Con p o einas o pép idos según el esquem.· ;

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R-SH + P o -SS-P o
---
. R-S-S-P o + P o -SH
R-S-S-R + P o -SH R-S-S-P o + R-SH
•
siendo es os de i ados mix os más adio esis en es a las a
diaciones que las moléculas iniciales.
Exis e, sin emba go, el incon enien e de que se conocen al
gunas sus ancias, al como la cis ina, que a pesa de o ma
disul u os mix os, no p o egen con a las adiaciones y po
o a pa e, la cis eamina y la cis amina p o egen an o in i o
como in i o a moléculas o políme os que no con ienen á omos
de azu e. Po lo an o es a eo ía esul a insu icien e y es dI
ícil p ecisa que pa e le co esponde en el e dade o mecanis
mo de ini i o del e ec o adiop o ec o .
La p o ección a la po encialización química, no po la inhi
bición de la p oducción sino po la inac i ación de los adicales
lib es po los compues os sul híd ilos, ales como ioles, ioamÍ
nas, ioca bama os, e c., se ha explicado debido a que ales sus
ancias ac úan como "ba edo es" (sca enging) de los adica
les lib es, bien del ipo HO y H02 o del ipo R, impidiendo que
los p ime os llegasen a los pun os adiosensibles ya que an es
se ían "neu alizados" y que los segundos ecupe a ían el es a
do an e io a la adiación, según el esquema:
que ue p opues o po Alexande y col. (21) y que ue comp o
bado po SMALLER (22) en le adu as, po ORMEROD y ALEXANDEl
(23) en espe ma de peces y po BAKER y col. (24) en bac e ias,
u ilizando pa a su demos ación la R. M. N. Sin emba go, odos
es os abajos ienen el incon enien e de que u ilizan en sus
abajos concen aciones al 5%. de MEA y es a dosis es óxica
pa a muchos mamí e os y po o o lado que en o os sis emas
como la imina en solución acuosa, pa a una comple a p o ec
ción hacen al a de 5 a 10 moléculas de cis amina po una de
imina.
El mecanismo de p o ección con a la po encialización bio
química se ha que ido jus i ica bien po la eje cida a bioes
uc u as, bien po inac i ación de enzimas hid olizan es o
ARS PHARMACEU1'ICA 83
bien po eliminación de bloques de ene gía. En e es as es po
sibilidades solamen e la p o ección a bioes uc u as ha sido
pues a de mani ies o. Se basan en que es e ipo de sus ancias
p oducen cambios bioquímicos y modi icaciones en la es uc u
a subcelula .
Como sal o ,es a úl ima -la p o ección bioquímica- o
das las demás eo ías son insu icien es pa a explica el posible
mecanismo de acción de es as sus ancias, es donde ac ualmen
e se han ijado las expe iencias. Aunque ya BACQ y GOUTIER (25)
sugi ie on que las sus ancias con eniendo azu e a ec an ma 
cadamen e el me abolismo y la ul aes uc u a celula de los
ó ganos, acep ando la hipó esis de que se inc emen aban la e i
cacia del sis ema epa ado o p o ec o , hoy día se ha demos a
do que e ec i amen e hay al menos algo de 'ello. Así lo p ueba,
po ejemplo, los abajos de MASUROVSKY y BUNGE (26) quienes
ecien emen e han indicado que los esul ados de la p o ec
ción con a las adiaciones e ec uadas en cul i os de ganglios
espinales de mamí e os han demos ado que los de i ados
ansguanílicos del AET (MEG Y GED) o man una p o ección
impo an e de los o gánulos c oplasmá icos esenciales y de las
es uc u as nuclea es de neu onas y de o as células p esen es
en es os cul i os. La au o adiog a ía po medio de AET ma 
cado con. S35 examinadas al mic oscopio óp ico y elec ónico ha
mos ado uniones de AET nume osas, en pa icula en las es
uc u as mencionadas an e io men e. Es as obse aciones,
muy ap oximadas a las ealizadas po o os au o es, mues an
que hay apa en emen e una es echa co elación en e la a
diop o ección celula y la p esencia de de i ados azu ados en
las es uc u as ci oplasmá icas y nuclea es i ales.
Como esumen podemos indica que cualquie a que sea el
mecanismo de acción de las sus ancias adiop o ec o as en sis
emas i os, lo mismo que sucede con o os g upos a macoló
gicos, hay que admi i que cada sis ema debe se es udiado in
dependien emen e y que al mismo esul ado inal se puede lle
ga po di e en es caminos po dis in as sus ancias y que p o
bablemen e se á dependien es de los di e sos sis emas, {de las
concen aciones y de o as a iables. Así mismo hay ;,¡e acep
a que cualquie a que sea el mecanismo que POdamo; aplica ,
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puede que no sea exclusi o, sino que p obablemen e sean los
esul ados de di e sos mecanismos.
Radiop o ec o es químicos.-Al hace la e isión bibliog á
ica de es e ipo de sus ancias se obse a que como ya hemos
indicado an e io men e, es en el segundo g upo -de i ados
-SH- donde p e e en emen e se ha cen ado la in es igación,
po se el g upo más conc e o y jus i icado en oda clase de sis
emas su acción, ya sea po la impo ancia cuan i a i a del
e ec o, po la elación con cons i uyen es no males de las cé
lulas i as o po la g an eac i idad química y a iedad de e ec
os a macológicos, en e o as las causas.
Den o de él, desde que en 1949 PATT Y col. (11) indica on
que la cis eina enía le e acción p o ec o a, muchos de i ados
de ella y de la cis eamina han sIdo p epa ados. Así FOYE, DUVALL
Y MICKLES (27) sin e iza on una se ie de de i ados S-acilados
de la me cap oe ilamina en un in en o de encon a compues
os que engan e ec os p o ec o es en las células animales y que
sean menos óxicos que la p opia MEA. Indican que algunos de
los és e es p esen an una oxicidad educida pa a los anima
les, man eniendo una buena capacidad p o ec o a en e a los
ayos X. KAY y FOYE (28) p esen an di e sos N-2-me cap oe il
pipe azinas y complejos me álicos de 2-me cap oe ilamina, en
sayando la p o ección en a ones con a la R-X a 575, oen ges.
JOHNTON y STRINGFELDOW (29) p ueban como agen es an i
adiac i os po enciales una se ie de sales in e nas de los áci
dos 3 -(2-me cap oe ilamina)-1-alcansul ónicos, encon ando
que solamen e el ácido 3,3- di io-bis (e ilenimino) -bis (1-
p opansul ónico) y el iol de i ado de él, mues an buena ac
i idad adiop o ec o a, mien as que ninguno de los sul ona
os del ipo iso iu onio mues an ac i idad signi ica i a, con la
pOSible excepción del ácido 4- (ace amidoil io)-l-bu ansul óni
co. PIPER (30) p epa a una se ie de aminoácidos de i ados del
2-aminoe ano iol, llegando a la conclusión de que las sus an
cias S-2-amino-3-me ilbu il os o iona o de hid ógeno y sodio,
los ácidos S-2-amino-2-me ilp opil-2- iosul ú ico y os o ió
nico p opo cionan buena p o ección a a ones en e a las a
diaciones.
ARS PHARMACEUTICA 85
FERRIS y col. (31), como pa e de un p og ama ambién en
caminado a la sín esis de d ogas an i adiac i as, p epa an di
e sas 2-me cap oe ilaminas-N -sus i uidas.
AIRAPETIAN (32) en 1967 p epa ó el ácido ,B-me cap op opio
ni
ca de la cis eina y cis eamina.
THARMES (33) p epa ó 17 de i ados o ganosilícicos de los
cuales 6 son de i ados de la me cap oe ilamina.
Más ecien emen e ELLIOT y col. (34) p epa an una g an se
ie de de i ados N -aJieicJicos del 2-aminoe" ano iol pa a ensaya
sus p opiedades an i adiac i as.
o o g an g upo lo cons i uyen los de i ados de las sales de
iou onio, cuyo ep esen an e más genuino es el AET (aminoe i
liso iou onio). Quizás podamos encon a sus an eceden es en
la iou ea, pues desde MOLE (8) in o mó de la débil p o ección
de ella has a nues os días han sido muchos los abajos' en es
e sen ido, siendo uno de los más ecien es el de WHEELER y RI
BOT (35). Es os au o es indican que la acción puede a ibui se
a la p esencia del equilib io iol/ iona, que eacciona con los a
dicales o mados en la adiolisis del agua. Asi mismo llegan a
la conclusión de que la p esencia de un g upo me ilo educe la
cac i idad p o ec o a de la iou ea y que dos o cua o g upos
me ilos, como l.a 1,3-dime il iou ea o la e ame il iou ea, aún
educen oda ía más la acción y añaden que ello es debido al
e ec o induc i o (+ 1) del g upo mE ilo en la me il iou ea, edu
ciendo la libe ad de ionización de los á omos de hid ógeno uni
dos a los á omos de ni ógeno así como aumen ando la poJa i
dad del doble enlace ca bono-azu e, con lo que se educe la
can idad de o ma iol p esen e.
Re e en e al AET debemos indica que es e compues o, se
gún la eo ía de la in a ansguanilación o mulada po SHAPIRO,
DOHERTHY y BURNER (36), su e - an o in i o como en el labo
a o io- una ansposición in amolecula pasando a MEG
(me cap oe ilguanidina) y que es a es la sus ancia que ealmen
e iene la acción an i adiac i a. FOYE (37) lo explica admi
iendo que es a sus ancia iene la capacidad de uni se a iones
me álicos impidiendo oxidaciones celula es y según indica más
cla amen e BALAMUKHA (38) es debido a que en eo ía, la ádia
ción ionizan e o ma pe óxidos lo que p o oca en los ejidos oxi
dación i e e sible del ión cup oso p esen e en la ci oc omoxi-