El artículo de Villarreal (2019) explica una de las posibles consecuencias de la salida del Reino Unido de la Unión Europea, como es el problema de abastecimiento de radioisótopos de vida media corta necesarios para realizar diferentes pruebas de diagnóstico y tratamientos de enfermedades (como el cáncer). En las siguientes líneas, vamos a realizar un breve comentario al respecto.
¿Qué es un radioisótopo?
Como indican Del Pilar, Calvino & López (2018), los radioisótopos son núclidos que tienen el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones, y que son radiactivos, es decir, que son inestables y se transforman espontáneamente en otros núcleos, emitiendo partículas y/o radiación electromagnética. Sin embargo, hay núcleos estables que se pueden transformar en núcleos radiactivos mediante el bombardeo con neutrones, protones y otros núcleos, produciéndose radiactividad artificial.
Este es el caso del primer radioisótopo nombrado por Villarreal (2019), el tecnecio-99m (99mTc), que se puede producir por el bombardeo de neutrones al molibdeno-98 (98Mo), uno de los isótopos naturales estables del molibdeno (Lenntech.es). En realidad, el proceso no es directo, sino que primero se obtiene 99Mo, que es otro isótopo del molibdeno, pero en este caso artificial y no estable, del cual se obtiene 99mTc, a través de diferentes métodos de separación (Boyd, 1982). Una explicación más extensa puede consultarse en Solanes (2016). Tal y como comenta Villarreal (2019), el 99Mo se extrae tras fisionar uranio enriquecido.
El subíndice “m” del isótopo indica que se encuentra en un estado metaestable o isómero, lo que significa que se mantiene un determinado tiempo excitado (varios órdenes de magnitud por encima de los 10-13s), para luego emitir radiación gamma y pasar al estado fundamental. Como explican Del Pilar, Calvino & López (2018), este proceso se conoce como transición isomérica
La vida media
Villarreal (2019) expone el problema de las cortas vidas medias del 99mTc, así como de otros radioisótopos. La vida media se define como el tiempo que transcurre para que se desintegre la mitad de átomos de una muestra. Está regida por la curva de decaimiento:
siendo:
: Número de átomos desintegrados
: Número de átomos desintegrados en el instante inicial
: Constante de desintegración
: Tiempo
Para calcular la vida media, simplemente hay que tomar y despejar el tiempo, llegando a esta expresión:
: Tiempo de vida medio
Es importante no confundir el tiempo “largo” que el 99mTc tarda en emitir la radiación gamma (por su característica metaestable ya comentada) con el tiempo “corto” de su vida media en relación a la vida media de otros isótopos radiactivos. En Del Pilar, Calvino & López (2018) se pueden encontrar las vidas medias de múltiples radionúclidos (ver páginas 281-282), que pueden ir desde años hasta horas o minutos. Estos últimos radionúclidos suelen emplearse en aplicaciones de diagnóstico médico, dada su rápida desintegración.
Así, el artículo de Villarreal (2019) comenta no sólo el caso del 99mTc, sino de otros radioisótopos de semiperíodo de desintegración corta, como el 82Rb o el 18F.
Es preceptivo destacar, además, que el semiperiodo de vida media difiere del semiperíodo de vida biológico, que caracteriza la excreción de un radioisótopo de un ser vivo. Como indica Hyperphysics (2020), la tasa de disminución de la exposición a la radiación está afectada por el semiperiodo físico y el semiperiodo biológico
, donde se puede definir un semiperiodo de vida efectiva
de la siguiente forma (3):
Para el caso del 99mTc, horas ,
horas, por lo que
horas.
Aplicaciones médicas
La medicina nuclear es una especialidad médica en la que se utilizan radionúclidos para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. El elemento radiactivo empleado se suele inyectar vía intravenosa, para distribuirse por el organismo y generar imágenes de los órganos y tejidos de interés (aplicación de diagnóstico), o se irradia al tejido canceroso (aplicación de terapia), normalmente con rayos gamma y rayos X (aunque también se emplean neutrones y protones), ya sea de forma externa o interna (braquiterapia). Del Pilar, Calvino & López (2018) explican con claridad estas diferentes aplicaciones.
El problema que plantea Villarreal (2019) está fundamentalmente relacionado con las aplicaciones de diagnóstico, ya que estas emplean radionúclidos de vida media (física) corta, y cuyo semiperiodo de vida efectiva es de horas o a veces de días. Así, Villarreal (2019) nombra la tomografía por emisión de positrones (PET), pero también es común emplear la tomografía computerizada por fotón único (SPECT). La diferencia entre ambas técnicas se explica en NIBIB (2016); mientras que en la segunda se miden los rayos gamma de los trazadores, en la primera se miden los fotones generados tras la aniquilación de positrones provenientes de la desintegración del radionúclido y electrones del cuerpo humano.
Otra técnica importante es la gammagrafía, que además aplica el 99mTc. Tal y como indica Solanes (2016), la gammagrafía es una técnica de diagnóstico por imagen que utiliza la radiación gamma con una cámara sensible a este tipo de radiación.
Conclusión
Pese a que el texto de Villarreal (2019) identifica un potencial problema de salud pública en el Reino Unido ante el posible desabastecimiento de radioisótopos de vida corta, el autor reconoce que la gran mayoría de radionúclidos empleados para diagnóstico se producen en las inmediaciones de los hospitales en el Reino Unido e Irlanda. El problema principal, por tanto, se centra en el abastecimiento de 99mTc que, en realidad, como hemos comentado, se produce a partir del 99Mo, cuya producción está muy localizada en unos pocos reactores nucleares. Sin embargo, la amenaza de carencia de este radioisótopo no está sólo dirigida a los británicos ante el escenario de un brexit sin acuerdo, sino, como indica Zubiarrain (2011), a toda la comunidad internacional debido a las varias crisis de suministro de 99Mo que en los últimos años se han producido.
Referencias
Boyd, R. E. (1982). Technetium-99m generators—The available options. The International Journal of Applied Radiation and Isotopes, 33 (10), 801-809.
Del Pilar, M. J., Calvino, V. & López, A. J. (2018). Introducción a la radioquímica. Madrid: Editorial UNED.
Hyperphysics (2020). Semi Vida Biológica. Descargado desde: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Nuclear/biohalf.html#c1
Lentech.es (2020, enero 7). Propiedades químicas del Tecnecio – Efectos del Tecnecio sobre la salud – Efectos ambientales del Tecnecio. Descargado desde: https://www.lenntech.es/periodica/elementos/tc.htm
NIBIB (2016). Medicina nuclear. Descargado desde: https://www.nibib.nih.gov/espanol/temas-cientificos/medicina-nuclear
Solanes, S. (2016). Tecnecio 99m: Radiofármaco de diagnóstico utilizado en la actualidad. Trabajo fin de grado. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense de Madrid.
Villarreal, A. (2019, septiembre 17). El gran riesgo radiactivo de un Brexit duro: quedarse sin isótopos médicos en seis horas. Descargado desde: https://www.elconfidencial.com/mundo/europa/2019-09-17/brexit-radioisotopos-nucleares-medicina_2227875/?utm_source=emailsharing&utm_medium=email&utm_campaign=BotoneraWeb
Zubiarrain. A. (2011). Problemas en la producción en reactores de isótopos con fines médicos y la crisis mundial de suministro de molibdeno 99Mo. Nuclear España, 316, 19-22.