Para un número apreciable de chilenos, los próximos meses serán de solaz y recreación. Comienzan las vacaciones, y con ello, los preparativos para huir de la ciudad en busca de diversión, un reparador descanso y - por supuesto- un tono de piel más bronceado.

Al margen de las evidentes ventajas estéticas que genera el tostado de piel, existe la creencia de que también el asoleo produce un estado de bienestar físico cuya procedencia fisiológica no está todavía bien establecida. Lo concreto es que, ya sea por embellecerse, por sentirse mejor o ambas razones, la gente repleta nuestras playas exponiéndose lánguidamente a los rayos solares.

Estos rayos solares y la luz ultravioleta (UV) que contienen son responsables, por tanto, ya sea del hermoso rubor del rostro de algunas veraneantes, como también de toda suerte de quemaduras, cáncer a la piel y variados tipos de supresión del sistema inmune. Así, a medida que la investigación va aclarando cuál es el papel de los rayos UV sobre la piel, se hace más necesario poner un tono de mesura en lo que a baños solares se refiere.

Por cierto, el riesgo de contraer algún mal tan grave como los descritos es aminorado por las distintas defensas de que disponemos contra los rayos UV. Una de las más importantes es, sin duda, la capa de ozono de la estratosfera que absorbe las radiaciones de la porción central del espectro UV, de modo tal que casi toda la radiación de una longitud de onda entre los 200-300 nanómetros (nm) no llega a la superficie del planeta. El oxígeno y otros gases absorben sólo las radiaciones de una longitud de onda bajo los 200 nm, de modo que el ozono es nuestra única defensa contra la radiación UV de onda media.

Tal es la peligrosidad de esta radiación para la vida, que la pequeña fracción de radiación UV media que pasa la capa de ozono es ya una causa importante de cáncer.


Daño celular

La luz UV ejerce la mayoría de sus efectos dañinos alterando estructuralmente dos componentes celulares: las proteínas y el DNA.

Las proteínas absorben fuertemente las radiaciones UV de longitud de onda alrededor de los 280 nm. Esta energía a menudo es suficiente para alterar la estructura espacial de algunas proteínas globulares, lo que hace que éstas pierdan algunas de sus características funcionales. La célula puede compensar esta alteración, sintetizando nuevas moléculas de proteínas, siguiendo las instrucciones codificadas en el DNA.

Por su parte, el DNA absorbe la radiación UV de longitud de onda similar a la que absorben las proteínas, produciendo una unión (dimerización) de 2 bases adyacentes del DNA (ver recuadro). Esta reacción bloquea la expresión del gen y si el daño no es reparado, la célula puede morir o desarrollar cáncer.

Los efectos de la luz UV no se detienen allí. En la actualidad, se sabe que algunos eventos que ocurren en la piel pueden modular la respuesta inmunológica. Un tipo de células sanguíneas, que participan activamente en la respuesta inmune, los linfocitos T, pueden verse afectados en forma indirecta por la radiación solar. La célula T es capaz de reconocer una molécula extraña (antígeno) y provocar una respuesta proliferativa, en la que esta población aumenta su número sustancialmente. Tan importantes como estas células son otras que le "presentan" el antígeno a la célula T de modo de estimular eficientemente la proliferación. Esta función la cumplen en la piel las llamadas células de Langerhans, las que - se ha mostrado- son muy sensibles a la luz UV. La inactivación de estas células auxiliares trae como consecuencia la inhibición de la proliferación de los linfocitos T y con ello la supresión de la respuesta inmune.

La cantidad de luz UV necesaria para producir estos efectos es bastante pequeña y corresponde casi al mismo orden de magnitud que la radiación necesaria para producir una quemadura de mediana intensidad. De este modo, la radiación solar seria responsable de la disminución de la capacidad del organismo de defenderse contra agentes extraños.

No existe en la actualidad un mecanismo que dé cuenta en forma convincente del daño de la luz UV sobre las células de Langerhans. Se ha sugerido que la radiación UV-B (de longitud de onda entre los 280-315 nm) es absorbida por un pigmento de la piel llamado ácido urocánico. Este pigmento puede entrar a la célula de Langerhans e inactivarla. Por otro lado, otros investigadores señalan como más probable, que el daño en estas células se produzca como un efecto directo de la luz UV sobre el DNA celular.


El lado bueno de la luz UV

La radiación ultravioleta que penetra la atmósfera tiene también algunos efectos beneficiosos. La mayoría de nuestra vitamina D es sintetizada en la piel, luego de una exposición de ésta a la luz UV. La fracción UV entre 220-315 nm es particularmente eficiente en el proceso de activación de la vitamina desde su precursor.

Los niños deficientes en vitamina D desarrollan raquitismo, una deformidad provocada por una calcificación deficiente de los huesos recién formados, especialmente en las piernas. En los adultos, la deficiencia de vitamina D provoca osteamalacia, enfermedad característica por una muy especial fragilidad ósea.

Otros efectos beneficiosos de la exposición a la luz UV son materia de más reciente investigación. En la actualidad, se cree que los rayos UV pueden ayudar al organismo a eliminar productos de desecho nocivos para la salud. Así, recientemente se ha observado que ciertas enzimas hepáticas que degradan toxinas son estimuladas por exposición a la luz UV. Por otro lado, se ha visto que los niveles de B- endorfinas, un opioide natural, aumentan luego de exponerse a radiaciones UV. Esto podría explicar la sensación de bienestar que produce el tomar sol.

De cualquier modo, los efectos dañinos de la luz UV sobrepasan largamente los efectos beneficiosos. La complicación más frecuente observada luego de un baño de sol es el enrojecimiento de la piel en la zona más expuesta. Este eritema, como se conoce clínicamente, se produce por la dilatación de los vasos sanguíneos inmediatamente bajo la piel. En individuos sensibles, esta reacción aparece después de solo una hora, o menos, de exposición al sol. Asoleadas más prolongadas pueden significar la muerte de un número apreciable de células, provocando una masiva inflamación y posterior pérdida de la piel al cabo de algunos días. En casos extremos, cuando la destrucción de células es muy amplia, se producen ampollas y la situación se agrava.

La secuencia de eventos que provocan los efectos descritos no está clara aún. Se ha sugerido que la luz UV produce las quemaduras dañando primariamente la membrana celular. Como índice de este daño se ha encontrado que algunos precursores de hormonas que actúan en forma local las prostaglandinas- son liberadas por efecto de la luz UV.

Estos serian los compuestos responsables de la dilatación de los capilares sanguíneos y por ende del eritema. Algunos autores han sugerido que la dimerización del DNA puede - por sí mismo- dar cuenta de algunos síntomas de las quemaduras.


El sistema defensivo

El organismo dispone de una numerosa y variada batería defensiva contra la luz UV. La capa de pelo que protege la piel de algunos mamíferos constituye una barrera natural de gran eficacia. Nuestras cabezas, la zona más expuesta al sol, está protegida por una capa de pelo de densidad variable que además de servir de barrera contra la Luz UV proporciona un rasgo absolutamente característico de nuestro aspecto exterior. El pelo corto, y una tendencia a la calvicie, probablemente explica por qué los hombres sufren más frecuente mente de cáncer a la piel que las mujeres.

Una segunda línea natural de defensa es la piel misma y su malla estructural. Las células d la capa exterior disipan la radiación UV de modo tal, que un gran porcentaje de ésta se refleja e forma difusa antes de alcanzar los tejidos más delicados ubicados hacia el interior. Esta capa celular tiene como única función proteger a la piel de las posibles injurias del medio ambiente. Está compuesta básicamente por células terminales llamadas queratinocitos, las cuales son ricas en un compuesto de origen proteico llamado queratina. Esta proteína, dado su condición de tal, absorbe parte de la radiación UVB antes que penetre a los tejidos internos.

Como se trata de una proteína estructural, y no de una enzima por ejemplo, cualquier daño en su estructura no tiene gran importancia y puede ser reparado. Mas aún, la exposición a la luz solar aumenta el grosor de la capa de queratinocitos haciéndola cuatro veces más efectiva como barrera contra la radiacción UV.

Varios tipos de lociones, cremas y aceites para el sol pueden aumentar esta protección. Algunos de estos productos absorben la radiación UV-B en diferentes grados. Sin embargo, la piel dispone de su propia loción para el sol en el sudor que contiene ácido urocánico que absorbe fuertemente la luz UV.

Los queratinocitos de la mayoría de la gente, contiene otra sustancia que absorbe eficientemente la radiación-UV. Esta sustancia es un pigmento oscuro llamado melanina, que es un polímero cuya estructura le confiere propiedades protectoras. Puede absorber luz en un amplio rango que va desde el UV hasta el infrarrojo, disipando la energía absorbida como calor. La melanina se sintetiza a partir del aminoácido tirosina, en vacuolas especiales llamadas melanosomas, producidas por los melanocitos, células ubicadas profundamente en la piel. Estas células tienen prolongaciones que alcanzan a la capa de queratinocitos.

Ahí las células liberan los melanosomas los cuales son atrapados por los queratinocitos que se desarrollan cerca.

La síntesis de melanina está fuertemente influenciada por la luz. La radiación UV en el rango medio es especialmente potente como estimulador de su síntesis. Se ha sugerido que el DNA podría ser la molécula que absorba la radiación y desencadene una serie de eventos que terminen en la síntesis de melanina, pero las evidencias en tal sentido son todavía bastante débiles. Se ha descrito que la estructura de la piel varía poco entre las diferentes personas. No obstante, nuestros queratinocitos pueden contener diferentes cantidades de melanina antes de ser expuestos al sol. Después, las células acumulan el pigmento en diferentes grados y lo distribuyen de manera diferente en la piel. La piel blanca de los pueblos celtas y escandinavos contiene poca melanina antes de ser expuesta a la luz y tienden a quemarse fácilmente en este estado. Los europeos del sur, por su lado, se broncean mucho mejor y en Arabia, Asia y especialmente en la gente de color, pequeñas dosis de radiación UV producen una gran síntesis de melanina, la que le otorga una protección casi total.

El cáncer a la piel inducido por radiación UV es muy raro entre estos pueblos, sin embargo, desde la Segunda Guerra Mundial ésta ha sido casi una enfermedad epidémica entre las poblaciones de Europa, Norteamérica y Australia (Recuadro).

La explicación clásica para estas diferencias es muy simple. La gente de la zona ecuatorial está expuesta a altos niveles de radiación UV-B ya que la distancia que deben recorrer estas radiaciones desde el Sol a la Tierra es mucho más corta que en las zonas templadas.

Seguramente una conclusión obvia producto del conocimiento acumulado respecto de la radiación UV sería la de dosificar el placer por los baños solares, de modo de evitar el daño que pueden producir tanto a nivel celular como de la salud del individuo. Mucho se ha progresado respecto del conocimiento tanto de la física de la radiación UV como de la biología de la piel. Lamentablemente todavía no descubrimos nada realmente efectivo en la prevención de las quemaduras solares.

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La reparación del DNA dañado

Las bases nitrogenadas(purinas y piridiminas) que forman parte de la estructura del DNA absorben fuertemente las radiaciones UV de longitudes de onda alrededor de los 200 nm. En el caso de las purinas, esta absorción raramente produce daño. Sin embargo, cuando dos pirimidinas están ubicadas una al lado de la otra en la misma hebra del DNA, la energía proveniente de la radiación UV, produce un dímero, es decir, las dos bases quedan unidas mediante enlaces covalentes muy estables. Este dímero generalmente inactiva al gen, ya que la enzima que la transcribe se detiene cuando encuentra al dímero. Si la célula no tiene otra copia del gen, debe poder sobrevivir sin la proteína que él codifica, o morir.

En organismos multicelulares, la muerte de una sola célula tiene pocas consecuencias, pero la destrucción masiva de células inducidas por radiación puede ser fatal. Afortunadamente, la mayoría de las células tienen mecanismos para reparar el DNA dañado.

El más elegante de estos procesos es el sistema de "fotorreparación" el cual utiliza la energía de la luz UV-A y luz azul (300-500 nm) para romper enlaces entre las pirimidinas, volviéndolas a su forma original. Las enzimas responsables del trabajo de reparación no utilizan las reservas energéticas de la célula y actúan sólo en presencia del agente que produce el daño. Al revés de lo que ocurre con la luz UV-B, la célula debe ser expuesta a miles de veces más radiación del tipo UV-A para que ocurra el mismo grado de daño celular.

No obstante al bservar el espectro UV dela luz solar se advierte que existe mas luz en la región UV-A que en la región UV-B, lo que podría explicar por qué los pigmentos protectores (tales como melanina) y flavonoides) absorben fuertemente en ambas regiones.

Las células también tienen otro mecanismo de reparación que es independiente de la luz. Este sistema obtiene la energía del ATP (además triptofano) intracelular. Las enzimas cortan el trozo de la hebra del DNA donde se encuentra el daño y utilizando y utilizando la hebra como otro molde resintetizan este trozo de manera correcta (ver esquema). En este proceso de reparación difícilmente se cometen errores, ya que la enzima que sistetiza la nueva hebra del DNA (DNA polimerasa) se autocontrola. Es decir que si la enzima introduce una base equivocada- esto es, una base que no es complementaria a la base de la hebra molde-, vuelve atrás y corrige su error. Parece haber, sin embargo sistemas de reparación que cometen errores, lo que puede conducir a la generación de cáncer.

La importancia de los sistemas que reparan el DNA queda de manifiesto por el triste destino que tienen las personas en los cuales estos sistemas no trabajan adecuadamente. En una rara enfermedad hereditaria- xeroderma pigmentosum- los mecanismos de reparación del DNA independientes de la luz fallan debido a defectos en uno o mas genes que codifican para las enzimas de reparación. Curiosamente y por razones que se desconocen el sistema de fotorreparación generalmente tampoco funciona. Los pacientes que sufren esta enfermedad desarrollan cáncer a la piel antes de los 20 años de edad y las posibilidades de sobrevida son escasas. En la mayoría de los casos sin embargo, no se conoce con exactitud la relación entre el daño en el DNA y el cáncer.

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El cáncer a la piel: un riesgo que considerar

El cáncer a la piel puede tomar dos formas prioritarias: el melanoma y el cáncer de las células basales (CCB). El primero resulta de proliferación descontrolada de los melanocitos, célula de la piel productora de melanina, mientras que, el CCB proviene de la hiperplasia de células ubicadas en la capa basal de la piel que normalmente da origen a queratinocitos.

La relación del melanoma con la luz, UV no es del todo clara, salvo en casos agudos de exposición crónicas a la luz solar. Por esta razón, los campesinos y los obreros de la construcción están entre los grupos más expuestos a este tipo de cáncer. Por otro lado, el CCB es 50 veces más frecuente que el melanoma y mucho más benigno. En líneas generales, se puede afirmar que no constituye una amenaza para la vida si es diagnosticado y extirpado antes que surjan complicaciones secundarias. No ocurre lo mismo con el melanoma, en el que, a pesar de la extirpación de la zona afectada, el proceso neoplásico frecuentemente reaparece en otro sector y de este modo, las posibilidades de sobrevida empeoran.

Ambos tumores tienen un lento desarrollo, lo que hace que su remoción no requiera de una cirugía de urgencia; por esa razón, el paciente se acostumbra a la presencia de alguna mancha en la piel y no consulta sino hasta que es muy tarde.

La probabilidad de contraer CCB aumenta rápidamente con la edad y se asocia también con la latitud. Tomando como ejemplo personas de raza blanca del mismo sexo y edad, resulta que en Nuevo Méjico (EE.UU.) se produce 1 caso de cáncer a la piel por cada 200 hombres blancos (una frecuencia equivalente al doble de otros tipos de cáncer), mientras que en Seattle - en la frontera con Canadá- se informa de una frecuencia de uno en 400.

Las mujeres sufren de esta forma de enfermedad con la mitad de la frecuencia que los hombres. En ambos sexos, el CCB se presenta con mayor frecuencia en la cabeza y en la cara (72%) y especialmente en la nariz, donde la sufren por igual hombres y mujeres. Los hombres tienden también a desarrollar la enfermedad en la parte superior de la cabeza y especialmente en las orejas. Las mujeres, por otro lado, desarrollan esta forma de cáncer en la parte inferior de las piernas más frecuentemente que los hombres. El grado de incidencia en las diferentes razas es aún más pronunciado, siendo la raza blanca los de más alto riesgo, y los negros los de menor riesgo.

Los melanomas con más alto índice de mortalidad son especialmente prevalentes en personas maduras y ancianas. En Europa y algunos otros países, la enfermedad es más común entre las mujeres que entre los hombres, aunque pocas mujeres mueren por esta causa. En Queensland, Australia, el melanoma es más común entre la población blanca; cada año hay un nuevo caso por cada 6000 habitantes. En los Estados Unidos la incidencia es alrededor de un 50% menor. Aún así, cerca de 20000 americanos contraen la enfermedad cada año, y más de la mitad de ellos morirá. En Gran Bretaña 1500 casos nuevos se reportan cada año.

Ambos tipos de cáncer a la piel están aumentando rápidamente. En Australia, el número de personas con melanoma se ha duplicado entre los años 1966 al 1977, mientras que en Noruega los melanomas de la parte superior del cuerpo y de las partes bajas de las piernas ha aumentado más de siete veces entre 1955 y 1970. En EE.UU., el CCB ha aumentado en alrededor de 25% entre 1972 y 1978. Desde la Segunda Guerra Mundial la incidencia de todos los tipos de cáncer a la piel entre la gente blanca ha aumentado un 5% por año. No se observa esta misma tendencia entre la gente de color.

La asociación estadística entre la luz UV, melanina y cáncer a la piel es grande. Al sur de EE.UU., la gente hispánica sufre 10 veces menos CCB que aquellos de origen europeo del norte, aunque sus estilos de vida sean similares. Estas relaciones permiten suponer que existe una clara tendencia a contraer cáncer a la piel en la medida que aumenta la exposición a la luz UV.

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Problema de atuendo

La vestimenta ha sido una de las estrategias utilizadas por los hombres para protegerse de la luz UV. En generales e trata de vestir ropas de tejido compacto y coloreadas de modo que puedan absorber la luz UV en un alto rango.

Las vestimentas negras utilizadas por los beduinos en el desierto son un buen ejemplo de protección a la radiación UV. Estas ropas son tan efectivas que aquellas mujeres que cubren su rostro con el tradicional velo naik, sufren comúnmente osteomalacia, una enfermedad producida por la deficiencia de vitamina D.

El uso de un atuendo tan pesado en el ardiente Sahara podría parecer una perversa invitación a ser consumido por el calor, pero estas ropas tienen el efecto contrario. Este tipo de vestimenta suelta permite que la tela caliente sólo toque la piel en los hombros y cree una corriente de aire ascendente muy reconfortable. Este "efecto chimenea" permite mantener un ambiente fresco y evaporar en forma eficiente la transpiración.

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J. Pablo Rodríguez

Laboratorio de Biología Celular
INTA. Universidad de Chile.