Acciones de los Campos Electromagnéticos sobre las Células Vivas

Resumen y Conclusiones

Las posibles acciones de los campos electromagnéticos (CEM) sobre la salud han rebasado el ámbito médico para convertirse en noticias de prensa, con la consiguiente preocupación del público en general sobre los riesgos de vivir o trabajar cerca de equipos eléctricos. Actualmente no existe evidencia convincente de que la exposición a CEM débiles (<0,1 miliTeslas), a los que está expuesta la población en general, afecte las funciones biológicas. Aunque en algunos estudios se han propuesto efectos de los CEM, principalmente sobre la expresión génica, las vías de señalización intracelular y la proliferación y sobre el desarrollo embrionario, en la mayoría de los casos, los resultados no han podido confirmarse por otros grupos independientes. No existen tampoco modelos físicos teóricos que expliquen adecuadamente las interacciones de los CEM débiles (< 0,1 mT) con la materia viva. Los CEM fuertes (>400 mT) producen efectos tóxicos claros, y en estos casos la interacción puede explicarse por un mecanismo físico convincente Los expertos en el tema recomiendan seguir investigando preferentemente en tres áreas: a)posible potenciación de la acción de los agentes genotóxicos conocidos por los CEM; b)posibles efectos en sistemas de señales intracelulares, especialmente Ca2+; c)posibles efectos en la expresión de genes específicos.

Las posibles acciones de los campos electromagnéticos (CEM) sobre la salud han rebasado el ámbito médico para convertirse en noticias de prensa, con la consiguiente preocupación general sobre los riesgos de vivir o trabajar cerca de equipos eléctricos, que son los principales responsables de este tipo de contaminación ambiental. La trascendencia del problema se acentúa por el hecho de que los CEM no se generan solamente en los montajes industriales, sino también en los electrodomésticos de uso personal, por lo que afectarían a un inmenso grupo de población. Sin embargo, la asociación entre CEM y cáncer u otras enfermedades está sustentada únicamente por estudios estadísticoepidemiológicos, con resultados contradictorios a veces, que han sido muy criticados (Savitz et al., 1988). Por un lado, es muy difícil estandarizar los casos estudiados (dosis recibida, orientación e intensidad de los campos, configuración, etc.). Por otro lado, el desconocimiento del mecanismo por el cual los CEM interaccionan con las células vivas hace difícil no sólo interpretar los resultados obtenidos, sino adoptar medidas para evitar sus posibles efectos nocivos.

Tipos de radiación y su interacción con la materia

La Fig. 1 muestra los distintos tipos de radiación a los que estamos sometidos, ordenados según su longitud de onda y frecuencia. Los CEM producidos por los equipos y aparatos eléctricos, cuya frecuencia es de 50 Hz debido a las características del suministro de corriente alterna, entran dentro del grupo marcado en la figura como EBF (de Extraordinariamente Baja Frecuencia). La interacción de las radiaciones con la materia está en función de la cantidad de energía que puede transferirse desde la una a la otra. Esta es tanto mayor cuanto menor es la longitud de onda de la radiación. Desde este punto de vista, la radiación gamma (producida por la radioactividad) y los rayos X tienen efectos mucho más contundentes que la luz (ultravioleta, visible e infrarroja), las microondas o las ondas de radiofrecuencia, y los CEM (MBF y EBF) ocupan el último lugar. En realidad, los seres vivos son prácticamente transparentes a los CEM y las interacciones son tan insignificantes que es difícil imaginar un efecto directo. Los efectos físicos principales son la orientación de partículas con propiedades magnéticas, la generación de corrientes de inducción y modificaciones muy sutiles de las reacciones químicas. Podría ser, sin embargo, que éstas perturbaciones mínimas fueran amplificadas de algún modo por mecanismos biológicos, originando así alteraciones significativas.

Fig. 1. Tipos de radiación, ordenados según su longitud de onda. CEM: Campos ElectroMagnéticos; EBF: Extraordinariamente Baja Frecuencia; MBF: Muy Baja Frecuencia.

Otro dato relevante es la intensidad de los CEM a los que estamos expuestos. Las fuentes principales de radiación electromagnética son las líneas de conducción eléctrica y los aparatos eléctricos, especialmente aquellos que contienen bobinas, como pueden ser los motores eléctricos. La exposición se atenúa con la distancia. En la Fig. 2 se resume la exposición estimada en distintas condiciones. En ambientes domésticos la exposición suele variar entre 0.1 y 100 microTeslas (µT). En situaciones excepcionales, generalmente asociadas con trabajos especialmente expuestos, pueden alcanzarse valores 10 veces mayores. En ciertas exploraciones médicas (resonancia magnética) pueden generarse exposiciones a campos de 1-5 T

Fig. 2. Exposición a los campos electromagnéticos en distintos ambientes. Según datos de Leonard et al., Electric and Magnetic Fields: Measurements and Possible Effects on Human Health. Special Epidemiological Studies Program, California Department of Health Services, 1990

Los CEM producidos por los aparatos eléctricos son de tipo oscilante (AC; 50 Hz) debido a las características del suministro de la corriente eléctrica (alterna). Sin embargo, estamos sometidos constantemente a un campo electromagnético continuo de aproximadamente 50 µT, el campo magnético generado por la masa de la tierra, dirigido hacia el polo Norte. La dirección del campo con respecto al observador varía, por tanto, según su localización geográfica. En la Fig. 3 se esquematiza la orientación e intensidad del campo geomagnético en Valladolid. De ésta figura puede deducirse también que, si el observador pudiera determinar con precisión las características del campo magnético, podría deducir su posición en la tierra.

Fig. 3. Orientación del campo magnético terrestre en Valladolid. Se muestra el ángulo con el horizonte y las componentes horizontal y vertical, en microTeslas. Debajo, un CEM generado por dos bobinas de inducción (BA). La frecuencia de resonancia de ciclotrón (Fz) para un determinado ion de carga q y masa m puede calcularse de la siguiente fórmula: Fz = (1/2) · p · (q/m ) · Bc.

Las bacterias magnetotácticas son capaces de desplazarse siguiendo las líneas de los campos electromagnéticos, que se detectan gracias a los cristales de magnetita que contienen. Algunos vertebrados son también capaces de sentir el campo electromagnético terrestre (magnetorecepción) y servirse de él para orientar su dirección de movimiento (brújula) y para determinar su posición con respecto al punto de destino (mapa). No se conocen los mecanismos fisiológicos responsables de esta modalidad sensorial. Se ha propuesto que algunos peces (trucha, salmón) y pájaros migratorios poseen también cristales de magnetita en sus receptores olfactorios y que, de alguna manera, transmiten información magnetoceptora al sistema nervioso central a través del nervio trigémino. En los peces elasmobranquios (tiburón, raya) se ha postulado que los campos electromagnéticos (CEM) podrían generar corrientes de inducción en un órgano sensorial especial, las ampollas de Lorenzini. Finalmente, se ha propuesto que en algunos pájaros migratorios los CEM pueden ser detectados por sutiles influencias sobre ciertas reacciones químicas que suceden en los fotorreceptores u otra parte del sistema visual. Estos tres mecanismos son, por el momento, puramente hipotéticos, sin que exista evidencia experimental fuerte que favorezca ninguno de ellos (Lohmann & Johnsen, 2000).

¿Cómo interaccionan con el ser vivo los CEM generados por los aparatos eléctricos? Como se ha señalado antes, la interacción de los CEM con la materia viva es muy débil. En las células no existen, en general, partículas magnéticas (magnetita), por lo que este tipo de interacción no parece importante. A las intensidades de campo a las que está expuesta la población (<100 µT) las corrientes de inducción generadas en los organismos vivos son mínimas, en cualquier caso, mucho menores de las que genera el propio organismo, por lo que no parece que este mecanismo tenga relevancia. Lo mismo sucede con la modulación de las reacciones químicas, que son demasiado rápidas para sufrir efectos significativos (Tenforte, 1991). Se ha postulado, sin embargo, que los microambientes que se crean en el interior de las membranas celulares o en las zonas hidrofóbicas de ciertas proteínas (enzimas, transportadores) restringen la movilidad de las biomoléculas y reducen la velocidad de las reacciones químicas, haciéndolas más susceptibles a interaccionar con los CEM. Podrían así generarse modificaciones de la expresión génica, las reacciones metabólicas, los sistemas de señales intracelulares o la permeabilidad de las membranas biológicas, que, convenientemente amplificadas, podrían dar lugar a modificaciones de las funciones celulares (Tenforte, 1991). Se ha propuesto también que la combinación de un campo estático (el geomagnético) y uno alternante puede dar lugar a fenómenos de resonancia que influenciarían el paso de iones a través de las membranas y otros procesos biológicos (Libboff, 1985). Estas interacciones sucederían solamente a frecuencias bien definidas del CEM alternante (frecuencia de resonancia de ciclotrón) lo que determinaría que el efecto sólo se observará en ciertas ventanas de intensidad y frecuencia, y sería relevante también la orientación del campo oscilante con respecto al campo magnético terrestre (Fig. 3). Estos modelos teóricos son totalmente hipotéticos, no habiéndose comprobado experimentalmente su validez a las densidades de campo bajas (<0.1 mT), a las que puede estar expuesta la generalidad de la población.

A continuación se revisan los principales aspectos sobre los que se han centrado los estudios experimentales, que pueden agruparse en tres grandes apartados (Tabla 1): Genotoxicidad y expresión génica, señalización y proliferación y desarrollo y diferenciación.

Javier García Sancho
Instituto de Biología y Genética Molecular (IBGM). Universidad de Valladolid y Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Facultad de Medicina, 47005, Valladolid.