Introduccion

Hoy en día los radiotrazadores son de gran utilidad ya que contribuye de gran manera para diagnosticar y tratar diversas enfermedades las cuales solo son detectadas por  emisión o inyección de isotopos radioactivo para así determinar el funcionamiento de los órganos con el fin de mejorar y alarga la calidad de vida de las personas 

Reseña historica, definición y caracteristicas

Reseña historica.

En los años 40 se descubrió por primera vez la acumulación de fluoresceína en tumores cerebrales, por George Moore, quien utilizó diyodofluoresceína radiactiva para la localización de dichos tumores. Próximamente, en 1950 se produce un gran avance en el campo de la instrumentación de medicina nuclear al introducir el contador de centelleo y más tarde la cámara de centelleo o Gammacámara.

Pero es hasta 1969 cuando se dispone de un nuevo radiotrazador, el ^99mTc-pertecnetato,  de utilidad para la visualización de aquellas lesiones cerebrales que supusieran una rotura de la integridad de la Barrera Hematoencefálica (BHE). Los desarrollos logrados tanto en el campo de la instrumentación como de los radiofármacos o radiotrazadores hicieron muy notorios el uso de las gammacámaras y del ^99mTc. A mediados de los años 70 se desarrolló la tomografía de transmisión con rayos X (TAC) y posteriormente la Resonancia Nuclear Magnética, con una notable mejoría en la resolución de las imágenes. En los años 80 se introdujo progresivamente en la clínica, la técnica de la tomografía de emisión de fotones desarrollada en 1963 por Kuhl y Edwards mediante el uso de una gammacámara rotatoria. Paralelamente se amplió el número de radiotrazadores adecuados para este sistema instrumental con el desarrollo de moléculas marcadas con ¹²³I y posteriormente con otros ligandos del ^99mTc.

Definición.

 Radiotrazadores o Radiofármacos: Son sustancias químicas que unidas a isótopos radioactivos se incorporan de forma selectiva en la zona a explorar, permitiendo estudiar el funcionamiento de diferentes órganos.

Todo radiofármaco suele estar compuesto por dos fracciones:

El radionúclido. Fracción que emite la radiación que es detectada por el instrumental específico (Gammacámara o PET).

El fármaco. Fracción química, orgánica o inorgánica, que determina la biodistribución del radiofármaco hasta el órgano diana y su posterior localización.

Los Radiotrazadores son de gran importancia en el campo  de la Medicina Nuclear, ya que se utilizan para realizar el diagnóstico de algunas enfermedades. Estas sustancias que se aplican por vía oral o intravenosa están compuestas por radiofármacos. Una vez introducidas en el organismo, estas sustancias se desintegran, y emiten radiactividad durante un tiempo limitado. Así consiguen los médicos las imágenes necesarias para los diagnósticos.

Características de los radiotrazadores

La elección del trazador es de fundamental importancia dado que, cualquiera sea su naturaleza, debe cumplir con los siguientes requisitos:.

Ø  Ser fácilmente detectable en bajas concentraciones.

Ø  Comportarse en forma idéntica al producto bajo estudio.

Ø  Poder ser detectado fácilmente y sin ambigüedades.

Ø  No precipitar, no ser absorbido por el medio, ni ser removido del sistema por algún otro mecanismo.

Ø  Las operaciones de inyección, medición y muestreo no deben afectar el comportamiento del sistema.

Ø  Tener buena disponibilidad y costo aceptable.

Ø  La concentración residual del trazador al finalizar la experiencia debe ser mínima.

Por ello debe trabajarse con la forma química adecuada para cada problema en particular. En el caso de tratarse de un radioisótopo, debe llenar, adicionalmente, requisitos relativos al tipo y energía de la radiación emitida y al período de semi-desintegración.

Tipos.

Trazadores activables

Son compuestos estables que se añaden al sistema y que luego son transformados en radiactivos  por “irradiación” en instalaciones nucleares destinadas con estos fines. Pueden ser físicos, sí se emplea un elemento ausente en el sistema y que presente características nucleares adecuadas para que sea “activable” fácilmente; y químicos, sí se activan selectivamente uno o varios de los elementos presentes en el material a “marcar”. En algunos casos, ésta es la única forma de marcar químicamente un material, debido a que por su naturaleza (materiales muy complejos de difícil acceso a la fase donde se encuentra el elemento de interés o desconocimiento de la forma química en que se encuentra, etc.), es imposible llevar a cabo esta operación por la vía convencional (añadiendo el trazador).

Los principales inconvenientes de su uso son: que no siempre le es asequible al investigador una instalación como un reactor nuclear para llevar a cabo esta operación, y que en ocasiones no es posible garantizar la “pureza” del radiotrazador, por reacciones nucleares colaterales durante la activación, que provoca la aparición de radionúclidos indeseables.

Trazadores radiactivos

Dada  la gran universalidad antes señalada y debido a la propiedad relacionada con la desintegración, los trazadores radiactivos son prácticamente los únicos que cumplen a cabalidad los requerimientos anteriormente señalados. Pueden ser físicos (para marcar una determinada fase del sistema) o químicos (sí obviamos por el momento los efectos isotópicos, un isótopo radiactivo posee idénticas propiedades químicas que los otros isótopos del mismo elemento).

Su detección a bajas concentraciones se realiza de forma relativamente fácil debido a la alta sensibilidad de los equipos de medición. Radioisótopos de T½ < 100 días pueden ser detectados en cantidades tan pequeñas del orden de los 10-16 a 10-17 g. Por otra parte, la misma naturaleza de la propiedad distintiva de desintegrarse, emitiendo radiaciones, hace que la detección pueda realizarse de forma inequívoca, incluso en  presencia de otro isótopo radiactivo en el sistema; el isótopo radiactivo de interés puede ser detectado empleando la espectroscopia nuclear o la discriminación por el periodo de semidesintegración. En cuanto al cumplimiento del cuarto requisito, la alta sensibilidad de detección permite la introducción de cantidades tan insignificantes, que prácticamente no perturban al sistema en la inyección, y si a esto se suma el hecho  que cuando se emplean emisores gamma, la detección puede realizarse “in situ” a través de las paredes de los equipos, eliminando el muestreo, se reducen aún más las posibles perturbaciones en el sistema. Por último, y como casi siempre sucede, cuando se emplean isótopos radiactivos de cortos periodos de semidesintegración, se minimizan los riesgos radiológicos, por cuanto transcurrido cierto tiempo, después de haber finalizada la prueba, tiene lugar la “desactivación natural” del material sin que se queden prácticamente rastros del trazador añadido.

Trazadores estables

Son generalmente colorantes o sales químicas que no se encuentran en el sistema (trazador físico) o isótopos estables del elemento en estudio (trazador químico). Los primeros presentan el inconveniente de que no siempre cumplen con el tercer requisito, ya que los métodos convencionales de detección tales como el color, el índice de refracción, la conductividad, etc., pueden estar afectados por la interferencia que provoca la presencia de otros materiales en el sistema, y los segundos confrontan la dificultad de que, los métodos de espectrometría de masas  que se requieren para su detección a bajas concentraciones (segundo requisito), son engorrosos, relativamente caros y difíciles de implementar.

Ventajas, desventajas y aplicaciones medicas.

Ventajas

Ø  Identidad: todos los isótopos de un elemento poseen idénticas propiedades químicas, luego un radioisótopo de un dado elemento es un trazador ideal para otro isótopo de ese mismo elemento.

Ø  Especificidad: la emisión de radiación no es afectada por la presencia en el sistema de otras sustancias, ni por efecto de la presión, temperatura o otras variables ni tampoco por la presencia de campos eléctricos o magnéticos. Además la el espectro de energías de la radiación emitida es una característica de cada radioisótopo.

Ø  Sensibilidad de detección: los radiotrazadores pueden detectados en concentraciones extremadamente bajas.

Ø  Medición "in situ": La mayoría de los trazadores radiactivos pueden ser detectados en el campo o planta industrial sin tomar muestras ni establecer contacto físico con el proceso en estudio.

Desventajas del empleo de radiotrazadores:

Ø  La principal, sin duda alguna, la relacionada con la propia presencia de la radiactividad y por los efectos y riesgos que conlleva su manipulación, si no se extreman los cuidados exigidos por las normas de seguridad y de protección radiológica.

Ø  Los efectos radiacionales que pueden introducir cambios en los sistemas biológicos, alterando los resultados de las experiencias.

Ø  La formación de radiocoloides que pueden llevar a la adsorción y pérdidas en ocasiones completas del radiotrazador.

Ø  Los efectos isotópicos propiciados por las diferencias de masas entre el isótopo radiactivo y el estable, que puede influir en las velocidades de las reacciones químicas (efecto cinético), o en las transformaciones a otras fases o compuestos (efectos termodinámicos).

        Los efectos psicológicos, y cierto rechazo, que en los últimos tiempos se han acentuado hacia el empleo de los trazadores radiactivos y en general, hacia la utilización de la energía nuclear (principalmente el  accidente de chernobil).

Así como el uso de los materiales radioactivos  ayuda a detectar, prevenir e incluso hasta curar el cáncer, el mal uso de este también puede causarlo, si la dosis de radioactividad no es la adecuada o se aplica en exceso. El uso y manejo de las sustancias radioactivas debe ser muy cuidadoso, ya que esta no permite errores.

Aplicaciones médicas de los radiotrazadores

En medicina, la gammagrafía es una prueba diagnóstica que se basa en la imagen que producen las radiaciones generadas tras la inyección o inhalación en el organismo de sustancias que están marcados por un isótopo radiactivo. La emisión radiactiva es captada por un aparato detector llamado gammacámara el cual procesa los datos recibidos que posteriormente y mediante tratamiento informático servirán para formar una imagen tridimensional.

La captación diferencial de dichas sustancias por las distintas células o tejidos permite distinguir zonas de diferente perfusíón o captación. Las bases del estudio gammagráfico radican en la utilización de radiotrazadores (o radiofármacos) y el posterior registro de la distribución de éstos en el organismo mediante sistemas de detección.

Los radiotrazadores poseen una doble naturaleza; por una parte la molécula posee características que hacen que se distribuya por el organismo de forma específica, pero son los isótopos radiactivos emisores gamma que llevan artificialmente incorporados, los que permiten su detección, y por tanto la puesta en evidencia del resultado de los procesos que hacen que esta sustancia se deposite en distintas localizaciones.

Dado que se inyecta una mínima cantidad de trazador al paciente, las gammagrafías son imágenes de muy baja resolución, por lo que la información anatómica que proporcionan no suele ser muy buena, aunque son excelentes para obtener imágenes de tipo funcional. Se puede, por ejemplo, marcar un tipo de moléculas o células determinadas y mirar cómo se distribuyen por el cuerpo para observar si el funcionamiento del metabolismo es correcto.