DICCIONARIO MÉDICO
Gadolinio
El gadolinio es un elemento químico de la serie de los lantánidos (número atómico 64, símbolo Gd) cuyas propiedades paramagnéticas lo han convertido en el componente principal de los medios de contraste empleados en la resonancia magnética (RM). Se administra por vía intravenosa en forma de quelatos que reducen la toxicidad del metal libre y permiten mejorar la visualización de tejidos y lesiones en los estudios de imagen. El gadolinio pertenece al grupo de los lantánidos, también llamados tierras raras, y ocupa la posición 64 en la tabla periódica. Se trata de un metal blanco plateado, maleable y dúctil, que en estado libre resulta tóxico para el organismo. Su nombre procede del mineral gadolinita, que a su vez honra la memoria del químico y mineralogista finlandés Johan Gadolin (1760-1852), pionero en la investigación de las tierras raras. En 1880, el químico suizo Jean Charles Galissard de Marignac detectó líneas espectroscópicas desconocidas en muestras de cerita y gadolinita, lo que le llevó a aislar un nuevo óxido al que llamó gadolinia. Seis años más tarde, Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran confirmó el hallazgo y propuso el nombre definitivo del elemento. El gadolinio metálico puro no se obtuvo hasta 1935, cuando Félix Trombe lo preparó con una pureza del 99,3 %. Poco después, Trombe, Georges Urbain y Pierre Weiss comprobaron que el gadolinio se volvía ferromagnético cerca de la temperatura ambiente, una propiedad que ningún otro elemento puro mostraba fuera de los metales de transición clásicos (hierro, cobalto, níquel). Lo que hace del gadolinio un material de interés médico es su comportamiento magnético. Posee siete electrones desapareados en su capa 4f, lo que le confiere un momento magnético elevado. Cuando se somete a un campo magnético externo, como el que genera un equipo de resonancia, el gadolinio intensifica la señal de los protones cercanos al acortar sus tiempos de relajación longitudinal (T1). El resultado es una mayor diferencia de señal entre los tejidos que captan el contraste y los que no lo hacen, y eso se traduce en imágenes más nítidas. Conviene aclarar un matiz: el gadolinio no emite ninguna señal por sí mismo. Su efecto es indirecto, ya que modifica el entorno magnético de las moléculas de agua circundantes. Por esa razón se le clasifica como agente de contraste paramagnético, en contraposición a los contrastes yodados que se emplean en radiografía convencional o tomografía computarizada. En su forma iónica libre, el gadolinio es tóxico. Para poder administrarlo de manera segura se recurre a quelatos: compuestos en los que el ion Gd³⁺ queda atrapado dentro de una estructura orgánica que impide su liberación en el organismo. Estos quelatos se diferencian, a grandes rasgos, por dos criterios: la forma de la molécula portadora (lineal o macrocíclica) y su carga eléctrica (iónica o no iónica). Los quelatos macrocíclicos encierran al gadolinio en una jaula tridimensional más estable, lo que reduce la posibilidad de que el metal se libere en los tejidos. Los compuestos lineales, en cambio, sujetan el ion de forma más abierta y presentan, en términos generales, una estabilidad termodinámica menor. Esta diferencia cobró relevancia clínica cuando se identificó la fibrosis sistémica nefrogénica. Durante décadas, los quelatos de gadolinio se consideraron prácticamente inocuos. En el año 2000, sin embargo, se describió una entidad nueva: la fibrosis sistémica nefrogénica (FSN), un cuadro caracterizado por engrosamiento progresivo de la piel, contracturas articulares y, en casos graves, fibrosis de órganos internos. Se observó casi exclusivamente en pacientes con insuficiencia renal avanzada expuestos a determinados agentes lineales. Tres años después de aquella primera descripción, Thomas Grobner fue quien planteó la conexión con el gadolinio inyectado durante estudios de RM. La hipótesis se reforzó al detectar depósitos del metal en biopsias cutáneas de pacientes afectados. La Agencia Europea de Medicamentos y la FDA clasificaron los quelatos en tres categorías de riesgo y restringieron el uso de los compuestos lineales en pacientes con filtrado glomerular reducido. Con los agentes macrocíclicos actualmente en uso, la incidencia de FSN ha caído a niveles prácticamente nulos. No obstante, investigaciones recientes han documentado que pequeñas cantidades de gadolinio pueden retenerse en el sistema nervioso central (núcleo dentado, globo pálido) y en otros tejidos incluso en personas con función renal normal. La relevancia clínica de estos depósitos sigue siendo objeto de estudio. El nombre fue propuesto por Lecoq de Boisbaudran en honor al mineral gadolinita, del que se aisló el óxido del elemento. La gadolinita, a su vez, debe su nombre a Johan Gadolin, químico finlandés que había estudiado ese mismo mineral en las minas suecas de Ytterby a finales del siglo XVIII. Resulta curioso que Boisbaudran eligiera esta vía indirecta para bautizar al elemento: en una ocasión anterior, al nombrar el galio, sus críticos sospecharon que aludía a su propio apellido (gallus en latín puede traducirse como "gallo", la traducción francesa de coq), de modo que con el gadolinio optó por un epónimo más transparente. No exactamente. El gadolinio es el elemento químico; el contraste de RM es un fármaco que contiene un quelato de gadolinio junto con excipientes y estabilizadores. Existen varios preparados comerciales con propiedades farmacocinéticas distintas, y no todos están indicados para las mismas exploraciones. Depende del tipo de quelato y del grado de afectación renal. Los agentes macrocíclicos de última generación se consideran seguros incluso en pacientes con enfermedad renal crónica, incluidos quienes reciben diálisis. Los compuestos lineales de primera generación están contraindicados o sujetos a restricciones estrictas cuando el filtrado glomerular es inferior a 30 ml/min. Sí. Estudios publicados a partir de 2014 han demostrado hiperintensidad en secuencias T1 no contrastadas del núcleo dentado y el globo pálido en pacientes sometidos a múltiples administraciones de quelatos lineales. Con los agentes macrocíclicos la retención es considerablemente menor. Hasta la fecha no se ha establecido que esos depósitos produzcan manifestaciones neurológicas, pero la comunidad radiológica y las agencias reguladoras mantienen una vigilancia activa sobre el tema.Qué es el gadolinio
Paramagnetismo y fundamento del contraste en RM
Quelatos de gadolinio: del metal tóxico al agente clínico
Fibrosis sistémica nefrogénica y perfil de seguridad
Preguntas frecuentes
¿De dónde procede la palabra gadolinio?
¿Es lo mismo el gadolinio que el contraste de la resonancia?
¿Puede administrarse gadolinio a personas con enfermedad renal?
¿Es cierto que el gadolinio se acumula en el cerebro?
Referencias
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Infografías realizadas con https://BioRender.com
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