La playa, la montaña, el aire libre, es casi imposible resistirse al sol en verano pero ¿cuál es el efecto de la radiación ultravioleta sobre nuestra piel?
Los humanos, y otros seres vivos, utilizamos sol, agua y aire para producir nutrientes y llevar a cabo procesos bioquímicos internos. Sin embargo, estos elementos son armas de doble filo. Tomados con moderación son indispensables para la vida, pero en exceso pueden ser peligrosos. Por ello, el cuerpo humano utiliza sus defensas contra un exceso de exposición a cualquiera de ellos. La defensa hacia el sol se conoce como melanogénesis o bronceado de la piel.
Melanina, la primera línea de defensa
La melanina es una sustancia oscura que da coloración marrón a la piel, cabello y ojos. A mayor concentración de melanina más oscuro es el color. No obstante, este es un efecto secundario del verdadero propósito de la melanina, que es absorber radiación. La melanina es un absorbente de rayos ultravioleta. Tiene propiedades antioxidantes y es también secuestrante de radicales libres.
Melanina y melanocito
La melanina se encuentra en la epidermis -capa superficial de la piel- desde donde absorbe la radiación ultravioleta del sol. Previene así que penetre más y dañe células más internas. Un aumento de melanina oscurece la piel, proporcionando un bronceado, pero también refuerza la capacidad de absorción de la piel. Por lo tanto, el bronceado de la piel, es una medida proactiva y protectora para aumentar la melanina en un proceso conocido como melanogénesis.
¿Qué es un bronceado?
Los melanocitos son células especiales de la piel que producen melanina -pigmento de la piel- cuando se exponen a la luz ultravioleta de la luz solar. El pigmento absorbe dicha radiación ultravioleta ayudando a las células a proteger la piel del daño causado por los rayos UV.
Espectro electromagnético
El cuerpo produce dos tipos de pigmentos. Uno se llama eumelanina y es responsable del color marrón dorado que normalmente asociamos con el bronceado. El otro pigmento se llama feomelanina y produce un color rojo. Las personas pelirrojas y las rubias producen más feomelanina y menos eumelanina, por lo que les cuesta más broncearse.
Tipos de melanina
Cómo afecta la radiación ultravioleta a la piel
La piel humana contiene básicamente agua y moléculas orgánicas como lípidos, radicales libres y ADN. Las moléculas están compuestas por la unión de varios átomos. Los átomos contienen un núcleo que normalmente no interviene en las reacciones y electrones que giran en torno suyo. Los electrones son los responsables de la mayoría de reacciones químicas. A temperatura ambiente estos electrones se encuentran en su estado básico de energía.
Para que se produzca un cambio químico, las moléculas tienen que absorber energía. Una molécula que absorbe luz se conoce como cromófora, como ARN, ADN y proteínas. Después de absorber la energía de la radiación, los electrones de las moléculas se encuentran en un estado excitado. Las moléculas existen en ese estado fracciones de segundo Al perder ese exceso de energía es cuando se producen los cambios químicos. El efecto observable en la piel es el bronceado o un eritema.
Excitación de los electrones por efecto de la luz UV
No obstante, en este proceso también se forma radicales libres, quemaduras solares, arrugas y, en el peor de los casos tumores, debido a la acumulación de productos secundarios tóxicos de la melanina y otros productos intermedios.
Proceso del bonceado
Para comprender el proceso del bronceado hay que tener en cuenta que la piel está formada por diferentes tipos de células. Cada una de ellas cumple una función específica. Las células involucradas en el bronceado son los melanocitos. Están localizados entre la epidermis y la dermis. La piel consta de 3 capas, de exterior a interior, epidermis, dermis e hipodermis.
Capas de la piel
Los melanocitos utilizan el aminoácido tirosina para producir melanina a través de un complicado mecanismo. Los aminoácidos son las moléculas básicas que componen las proteínas. La melanina, una vez producida, abandona el melanocito y viaja a través de la epidermis donde reacciona con las radiaciones ultravioleta A y B a través de una reacción química oscureciendo la pigmentación de la piel.
Vía de síntesis de melanina
Fases del bronceado
El proceso de bronceado incluye dos fases. La primera es el oscurecimiento inmediato del pigmento -IPD, immediate pigment darkening-. Es un oscurecimiento rápido de la piel que comienza durante la exposición solar y su máximo efecto es visible de forma inmediata. Está provocado por un cambio en la melanina ya presente en la piel. Es más evidente en pieles ya bronceadas. Tiene lugar después de la exposición a los rayos ultravioleta A o a la luz visible. Este oscurecimiento rápido puede desaparecer a los pocos minutos de una exposición solar corta o puede durar varios días si la exposición ha sido larga y solaparse con el bronceado tardío.
Mujer de piel oscura
La segunda fase, el bronceado tardío, inducido mayoritariamente por los rayos UVB, es el resultado de un aumento de la melanina en la epidermis. Se vuelve visible a partir de las 72 horas de exposición. Ambas radiaciones, ultravioleta A y B, inician el bronceado tardío creando una excitación en los melanocitos, que a su vez liberan más melanina a la piel.
El grado del oscurecimiento inmediato depende del tipo de piel de cada persona. El bronceado tardío requiere mayores dosis de ultravioleta A y B para producir una respuesta.
¿Cómo sabe tu cuerpo que está soleado?
La luz solar afecta a la glándula pituitaria. Esta glándula está situada en la base del cerebro y secreta las hormonas estimulantes de los melanocitos. Estas hormonas fluyen a través de la corriente sanguínea hacia los melanocitos, lo que los hace capaces de producir más melanina.
Bronceado y raza
Las diferentes razas se broncean de manera diferente y algunas no se broncean en absoluto. Los caucásicos -piel blanca- y otras razas de piel más clara broncean de la manera explicada anteriormente. Las personas de razas más oscuras producen melanina continuamente sin tener que exponerse al sol, lo que significa que su piel siempre está pigmentada oscura en diversos grados. Las personas de razas oscuras tienen menos probabilidades de contraer cáncer de piel porque sus células los protegen constantemente de la radiación ultravioleta.
Conclusión
La presencia y la cantidad de melanina en un individuo está determinada por factores hereditarios y nuestro color natural de la piel es indicativo de eso.
Nuestra idea de raza, en términos de química, no es más que la forma en que nos hemos adaptado a nuestras geografías.
Bibliografía
https://www.tanningtraining.com/btc/ch4.html?prodid=2
http://www.scientificanimations.com/chemistry-of-skin-tanning/
http://www3.scienceblog.com/community/older/2002/E/2002288.html
https://www.kidzworld.com/article/4465-the-science-of-tanning
