Las radiaciones electromagnéticas y de partículas son capaces de atravesar las células y provocar daños en el ADN. La experimentación animal y los efectos de la exposición humana - médica, laboral y de los supervivientes de explosiones atómicas - han demostrado que pueden producirse tumores en casi todos los tejidos.
El efecto de la exposición es acumulativo y, para dosis pequeñas, tiene una larga latencia antes de que los efectos se manifiesten.
Los distintos tipos de radiación se asocian a neoplasias particulares. En general, las radiaciones ionizantes provocan cáncer de tiroides y de médula ósea. El principal ejemplo de esto último es el aumento de la incidencia de la leucemia mielocítica aguda y crónica tras el lanzamiento de la bomba atómica sobre Hiroshima.
La irradiación ultravioleta está asociada a los tumores cutáneos; el ejemplo clásico es el del aumento de la incidencia en australianos caucásicos que han declarado múltiples episodios de "quemaduras solares". También existe un conjunto de afecciones autosómicas recesivas en las que el daño en el ADN causado por la radiación ultravioleta parece repararse mal debido a una anomalía genética, predisponiendo así al individuo al cáncer. Algunos ejemplos son el xeroderma pigmentoso, la anemia de Fanconi y el síndrome de Bloom.
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