La radiación ionizante se utiliza ampliamente en múltiples campos, incluyendo energía, medicina, industria y agricultura. Aunque aporta beneficios significativos, también supone amenazas directas y potenciales para la salud humana, especialmente para los trabajadores laborales y los pacientes con cáncer 1,2. Dado que la piel es el órgano más grande del cuerpo y forma su recubrimiento externo, inevitablemente se convierte en el objetivo principal al exponerse a la radiación ionizante. Compuesta por la epidermis, la dermis y tejido subcutáneo, la piel realiza funciones fisiológicas indispensables. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a las lesiones cutáneas inducidas por radiación y las estrategias eficaces para su prevención y tratamiento siguen sin estar suficientemente esclarecidos. Por lo tanto, existe una necesidad crítica de un modelo experimental estandarizado y reproducible que se dirija específicamente a la lesión cutánea inducida por radiación en la capa superficial y que sea adecuado para estudios mecanicistas e intervencionistas. En consecuencia, para avanzar en la investigación en este campo, hemos establecido con éxito un modelo animal novedoso de lesión cutánea por radiación.
En estudios convencionales, la radiación de alta energía, como rayos X o rayos γ, se utiliza comúnmente para inducir lesiones cutáneas en modelos 3,4. Estos tipos de radiación poseen una alta capacidad de penetración, lo que les permite interactuar fácilmente con tejidos y órganos subcutáneos y profundos. En consecuencia, al inducir daño cutáneo, también desencadenan respuestas extensas en tejidos más profundos, lo que compromete la especificidad del modelo para la investigación centrada en la piel y complica significativamente la interpretación de losresultados 5. Esta falta de especificidad tisular representa una limitación importante cuando el objetivo principal de la investigación es investigar lesiones por radiación restringidas en la piel más que los efectos sistémicos de la radiación.
En contraste, hemos desarrollado un modelo de lesión cutánea más específico y refinado, aprovechando las características de la radiación β estroncio-90 (90Sr), es decir, su baja energía y su penetración tisular limitada. Las investigaciones han demostrado que el daño causado por los rayos β se limita principalmente a las capas epidérmica y dérmica de la piel, minimizando así la interferencia de la respuesta de los tejidos profundos. En comparación con los modelos de radiación de alta penetración, este enfoque permite localizar con precisión la lesión, reducir la implicación de órganos viscerales y mejorar la interpretabilidad de los cambios patológicos e inflamatorios específicos de la piel. Además, la utilización de rayos β para establecer un modelo de radiodermatitis también está justificada por consideraciones críticas sobre posibles amenazas reales. Las lecciones del accidente nuclear de Chernóbil demuestran que la exposición externa en dosis elevadas a partículas de β puede provocar quemaduras graves de β e incluso lesionesmortales 7. Además, existen posibles riesgos para la salud a largo plazo derivados de la radiación β derivada de contaminantesradiativos 8,9.
Para explorar estos mecanismos, también es crucial seleccionar un animal adecuado para someter a la irradiación de rayos β. Aunque los minipigs se han utilizado con éxito para establecer modelos de lesiones cutáneas inducidas por rayosde β 10,11, su aplicabilidad general en la investigación es más limitada en comparación con los ratones. Además, una característica clave de la piel de ratón es su alta densidad de folículos pilosos, lo que la convierte en un modelo adecuado para explorar los efectos de la radiación en los apéndices cutáneos en el estudio de las lesiones cutáneas por radiación. Por tanto, usar un modelo de ratón tiene ventajas notables. Además, los modelos murinos ofrecen ventajas prácticas, incluyendo menor coste, mayor rendimiento, manipulabilidad genética y mayor compatibilidad con análisis moleculares e inmunológicos, lo que los hace especialmente adecuados para estudios mecanicistas y cribado por intervenciones.
Las citocinas inflamatorias son moléculas o proteínas pequeñas biológicamente activas secretadas tanto por células inmunitarias como no inmunes, clasificadas ampliamente como proinflamatorias o antiinflamatorias. En el daño cutáneo inducido por radiación ionizante, estas citocinas son factores clave. De hecho, dicho daño es fundamentalmente una enfermedad inflamatoria incontrolada, orquestada principalmente por una red de citocinas yquimiocinas. La IL-6 es un mediador proinflamatorio clave y una de las citocinas críticas implicadas en las respuestas inflamatorias agudas a la radiación einfección 13,14,15. Estudios recientes han demostrado que la radiación activa la vía de señalización IL-6/STAT3 y la senescencia celular, promoviendo así la infiltración de células inmunitarias y contribuyendo a la dermatitis por radiación, inflamación cutánea y caída delcabello 16. Curiosamente, también exhibe efectos de radioprotección en contextos específicos17,18. En cambio, la IL-10 es un importante regulador antiinflamatorio. Sus funciones incluyen limitar respuestas inflamatorias excesivas, mejorar la inmunidad innata, promover los mecanismos de reparación tisular y mantener la homeostasis tisular durante la infección einflamación 19,20. La IL-10 suele actuar en conjunto con la IL-6, demostrando efectos beneficiosos en la promoción de la cicatrización dérmica, la reducción de la formación de cicatrices y la mejora de ciertas afecciones dermatológicas 21,22,23. Aunque investigaciones existentes han demostrado que IL-6 e IL-10 responden a la radiación y a la exposición ultravioleta, respectivamente16, 24 y 25, sus respuestas a la radiación β siguen siendo poco claras.
En resumen, este estudio tiene como objetivo establecer un modelo murino estable y reproducible de la lesión cutánea inducida por radiación mediante radiación β 90Sr. Este modelo es especialmente adecuado para estudios centrados en lesiones cutáneas por radiación, escenarios de exposición a β radiación, regulación inflamatoria, daño al apéndice cutáneo y remodelación a largo plazo de tejidos. Sin embargo, no está destinada a replicar la radioterapia tumoral de tejido profundo o sólido, que normalmente requiere radiación altamente penetrante como rayos X o γ rayos. Presentamos los procedimientos para el establecimiento del modelo y para validar sistemáticamente su viabilidad mediante evaluaciones multinivel, incluyendo la puntuación de lesión por radiación, el examen histológico y la expresión molecular de citocinas clave (IL-6 e IL-10). El análisis dinámico de estos parámetros ayudará a clarificar los roles regulatorios de IL-6 e IL-10 en el proceso de lesión, proporcionando así una base experimental sólida y una referencia teórica para el desarrollo de estrategias de intervención dirigidas en el futuro.