EUROPA
PRESS
5 noviembre
2018
Las
células de la piel producen melanina en un ciclo de 48 horas
Investigadores han descubierto que la
piel de los ratones y las células de la piel de los humanos producen
pigmentación en respuesta a la luz solar en un ciclo de 48 horas. Observaron
que exponer la piel a la luz ultravioleta cada dos días producía una
pigmentación más oscura con menos daño por radiación que la exposición diaria,
como informan en un artículo sobre su trabajo que se publica en la revista
'Molecular Cell'.
"Se conocen los efectos dañinos de altas dosis de rayos
ultravioleta, pero teníamos curiosidad por ver el efecto de la frecuencia de
exposición en la piel, dice el autor principal Carmit
Levy, genetista molecular de la Universidad de Tel
Aviv, en Israel. Resulta que, si sales a la playa todos los días, podrías estar
interfiriendo con la programación natural y la sincronización de los sistemas
de protección de la piel".
La piel responde a la luz ultravioleta, la luz de alta
energía que constituye una parte de los rayos solares, de dos maneras: primero,
inflamando y provocando una respuesta inmune, reparando la rotura del ADN
inducida por la radiación y multiplicando sus células para proteger capas
subyacentes más delicadas. Y segundo, al producir melanina, un pigmento entre
marrón y negro en la piel, los ojos y el cabello, que broncea la piel y actúa
como protector solar natural para la próxima exposición. Las respuestas del
estrés a la luz ultravioleta se inician en minutos, mientras que la producción
de melanina puede costar horas o días que comience.
El equipo de Levy, dirigido por Hagar
Malcov-Brog, estudiante de
doctorado de la Universidad de Tel Aviv, quería
entender cómo se relacionan entre sí los tiempos de los dos programas de
protección de la piel. Expusieron a los ratones vivos a la exposición a los
rayos ultravioleta cada día, cualquier otro día y cada tres días. Luego,
midieron la cantidad de melanina con un medidor de color y contaron el número
de roturas de ADN en las células de la piel.
Después, los científicos observaron que un ciclo de
exposición de 48 horas daba como resultado la coloración más oscura de las
células y minimizaba los efectos del estrés, incluso cuando controlaban la
dosis total de exposición. "Los resultados fueron muy sorprendentes,
subraya Levy. Esperábamos la sincronización diaria de los ciclos protectores
celulares".
Un factor de
transcripción desempeña un papel en los ciclos protectores
Levy y sus colegas, entre ellos el autor principal y biólogo
de sistemas Shai Shen-Orr y su estudiante de doctorado Avelet
Alpert, del Instituto de Tecnología de Israel,
observaron que el MITF (factor de transcripción asociado a la microftalmía) parecía desempeñar un papel en la
sincronización de ciclos protectores. Se había demostrado anteriormente que
MITF controlaba la producción de melanina y su propagación a las células de la
piel circundantes.
Encontraron que, en una exposición ultravioleta, la
expresión de MITF fluctúa cada 48 horas. Otra exposición 24 horas después pareció
interrumpir este patrón de expresión.
El equipo de Levy realizó un experimento similar en células
humanas pigmentadas derivadas de una línea celular cancerosa, pero aprobado
como modelo para la producción de pigmento en células no cancerosas. La exposición
a los rayos ultravioleta solo puede activar la producción de melanina en
presencia de otros tipos de células de la piel, por lo que tuvieron que imitar
el efecto de la radiación ultravioleta sobre las células cultivadas.
Por lo tanto, estimularon directamente la actividad MITF en
las células cultivadas usando un regulador corriente abajo. Los investigadores
encontraron que un ciclo de estimulación de 48 horas producía la mayor parte de
la pigmentación en las células humanas al tiempo que minimizaba la
proliferación inducida por el estrés.
Un ciclo surgido
en humanos antiguos al perder el pelaje protector
El equipo de Levy especula que el ciclo de 48 horas surgió
en humanos antiguos cuando perdimos nuestro pelaje protector, que muchos creen
que ocurrió cuando descendimos de los árboles y comenzamos a caminar con dos
pies. Otros han planteado la teoría de que perdimos nuestro pelaje como
respuesta al calor de la sabana, con fines higiénicos o por selección sexual.
"También comenzamos a expresar un receptor importante
para la producción de pigmento en nuestra piel, llamado MC1R, en ese momento,
cuenta Levy. La evolución de la acción coordinada de los programas, en otras
palabras, la vinculación de rasgos, en respuesta a una presión selectiva común
puede otorgar una ventaja adaptativa. Sin embargo, no estamos seguros de por
qué habríamos evolucionado hacia un ciclo de 48 horas cuando los humanos
antiguos probablemente estuvimos expuestos al sol todos los días. Sabemos que
la vitamina D, que la piel produce al exponerse al sol, permanece estable en la
sangre durante las 48 horas posteriores a la exposición. Quizás haya un
vínculo".
El equipo cree que comprender la dinámica de los factores de
transcripción puede llevar a información crucial para sincronizar correctamente
los tratamientos para el cáncer de piel, algunos de los cuales se ha demostrado
que son dependientes de la frecuencia. Sus resultados tendrían que ser
replicados en ensayos en humanos antes de que se puedan hacer afirmaciones
sobre su potencial terapéutico, o incluso simplemente sobre hábitos de
bronceado más seguros.