Fotoenvejecimiento - Primera Parte

Escribe José Luis
D‘Eramo. Bioquímico.
Farmacéutico, recibido
en la Universidad de
Buenos Aires. Director
Técnico de
Biocosmética Exel
Argentina desde
hace 9 años.

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Manchas seniles: parecidas a las pecas, tienen otro tono y no se aclaran durante los meses invernales. Salen en la cara y el dorso de las manos.

El sol genera manchas con el tiempo. Estas discromías por hiperpigmentación son denominadas lentigos.

Pecas: se localizan en la piel que se ha expuesto a la radiación; son manchas pardas y contienen melanina. No son dañinas para la salud aunque determinan un problema estético (se atenúan en invierno).

¿Por qué después de tomar sol envejecemos? ¿Por qué el costo de un aparente saludable y seductor bronceado es la formación de arrugas y manchas en el cutis? ¿Por qué la piel de las zonas expuestas parece más vieja que la de las zonas poco o nada expuestas? ¿Podemos hacer algo para remediarlo? ¿Cuáles son los mecanismos que desencadenan este proceso? ¿Por qué a las personas rubias se les nota más? ¿Cuán peligrosa es la exposición solar en cuanto a daños genéticos que se producen en la piel y que se manifestarán años después, en distintas formas de cáncer?

Éstas son algunas de las preguntas que se hacen muchos al notar ciertos "cambios" en su piel luego de haber tomado sol, tanto sea en verano, o por haber estado expuestos a reflexión en la nieve o la montaña. No todo ha sido satisfactorio, evidentemente. De hecho, la radiación ultravioleta sólo es beneficiosa y necesaria en pequeñas dosis ya que promueve la síntesis de vitamina D (antirraquítica) particularmente en los niños. La radiación solar, en general, produce un psiquismo favorable y se relaciona con los períodos de sueño y vigilia y los "ritmos circadianos" (que son las formas en que se repite la suba y la baja de ciertas hormonas y neurotransmisores). Parece que la luz promueve un aumento del número de glóbulos rojos y de la hemoglobina, mejorando el intercambio de anhídrido carbónico y oxígeno en los pulmones. La exposición al sol incrementa las defensas contra infecciones, con intensificación del metabolismo, mejora del rendimiento y capacidad de aprendizaje, mejora de conductividad y de reflejos. Sin embargo, debemos diferenciar exposición moderada a la luz solar de exposición directa en zonas de intensa radiación. Considerando, además, una baja protección de la capa de ozono, el sol puede ser muy perjudicial.

El sol puede hacer mal...
...y nuestro cuerpo lo sabe, por eso trata a toda costa de defenderse sintetizando su "filtro solar natural": la melanina. El bronceado no es más que la respuesta defensiva de la piel a esa radiación que sabe que la daña. Por eso las personas que tienen poco pigmento subyacente y que son genéticamente poco proclives a generarlo tienen grandes problemas con su piel bajo el sol, son los que "sufren el sol". Pero, además, hoy en día no sólo el sol es fuente de radiación: personas que pasan largo tiempo bajo la influencia de tubos fluorescentes (síndrome del edificio), las camas solares, la realización de radiografías en gran cantidad y el sometimiento a tratamientos terapéuticos como la cobaltoterapia incluyen diferentes formas de radiación que, de alguna forma, actúan sobre nuestros tejidos deteriorándolos.

Refrescando conocimientos: los queratinocitos son las células de la epidermis y los fibroblastos son las células de la dermis, juntos sintetizan un universo de moléculas que son volcadas al espacio exterior y que generan la matriz extracelular.

¿Por qué envejecemos después de tomar sol?

El llamado "fotoenvejecimiento cutáneo", también denominado "envejecimiento actínico", "fotodaño" o "envejecimiento prematuro" causado por radiación ultravioleta (que se diferencia del envejecimiento cronológico que depende de factores genéticos) se caracteriza por:

1) Intensa deshidratación cutánea.

El primer fenómeno que es altamente evidente es la deshidratación. La piel pierde agua, sobre todo cuando andamos descubiertos bajo un salvaje sol estival. ¿No es un ejemplo que aquellos que habitan en los desiertos han aprendido que es necesario cubrir con ropas livianas y de color blanco (que reflejan la luz) la mayor superficie posible para evitar la deshidratación? ¡La ropa oscura absorbe la luz y da calor! La piel deshidratada presenta un aspecto estriado, y una sensación particular bastante desagradable. La pérdida de líquidos es además un factor de descompensación orgánica que puede llevar al "golpe de calor" o insolación, muy perjudicial en niños y en ancianos. La ingestión de aproximadamente dos litros de líquidos diarios y algo de sal en las comidas (caldos, si no se es hipertenso), es aconsejable para mantener nuestro equilibrio hídrico en época estival. El agua es retenida por la piel a nivel de la matriz extracelular, en la dermis (ver "Matriz extracelular y unión de las células entre sí", ExelInfo N°2). Cuando se pierde agua por deshidratación se pierde esta sustancia que por su "capacidad calorífica" tiende a disipar calor, de esta manera una piel deshidratada se quema más rápido, las células sufren apoptosis acelerada (ver "Apoptosis: Muerte Celular Programada", ExelInfo N°2 y N°3) engrosándose y, a veces, se necrosan directamente. Los resultados son daños a veces irreparables, aspecto envejecido, manchas, inflamación y un descamado prematuro ("me pelé toda/o") que ni siquiera permite disfrutar del bronceado. Debemos decir, además, que la sudoración es también un mecanismo de defensa del organismo contra el calor, ya que lo que busca es "enfriar" mediante la salida de agua al exterior.

2) Activación de enzimas que degradan la matriz de sostén (metaloproteinasas y hialuronidasas).

Este proceso de envejecimiento afecta tanto la epidermis como la dermis. Se desencadena particularmente a nivel de la matriz extracelular o tejido conjuntivo de la dermis. Allí residen el colágeno y la elastina (macromoléculas de sostén) y los glicosaminoglicanos (macromoléculas retenedoras de agua) (ver "Matriz extracelular y unión de las células entre sí", ExelInfo N°2). Junto con la generación de entrecruzamiento de las fibras (punto 4 en esta sección), se produce la pérdida de elasticidad y turgencia del tejido subyacente a la epidermis, dando lugar a la "elastosis senil" . Al perder elasticidad y capacidad de hidratación, la piel se pone fláccida mostrando numerosos pliegues y arrugas. La enzimas llamadas metaloproteinasas se ubican en la matriz extracelular y son sintetizadas por los queratinocitos, principalmente, y volcadas al medio extracelular, o sea que son sintetizadas en la epidermis y luego transportadas a la dermis.

La familia de mataloproteinasas comprende:

a) colagenasas (enzimas que intervienen en la degradación del colágeno).
b) gelatinasas (enzimas que intervienen en la degradación de gelatinas, colágenos y elastina).
c) estromelisinas (intervienen en la degradación de gelatinas, colágeno, fibronectinas y lamininas).
d) matrilisinas (enzimas que intervienen en la degradación de la fibronectina).
e) metaloelastasas de macrófagos (intervienen en la degradación de la elastina).

Hasta el momento se han indentificado y clasificado 20 enzimas.

Las metaloproteinasas (MMP) suelen numerarse; por ejemplo, la MMP-18 es una colagenasa (la colagenasa 4). La función "normal" (fisiológica) de estas enzimas aún no está bien establecida, pero se puede decir que juegan un papel parcial en los procesos de remodelación en la reparación tisular y luego de la fagocitosis (ver "Apoptosis 2", en este mismo número), completando la tarea de remover polipéptidos dañados no deseados. Actúan también en los procesos de cicatrización. El justo balance de concentración de estas enzimas es regulado por los inhibidores de MMP, y cuando se descontrola por incidencia de luz UV generan actividad en exceso. Particularmente destruyen el Colágeno tipo VII que es el que une o "ancla" la dermis a la epidermis generándose así arrugas. La activación exacerbada de estas enzimas hace que se destruya el sostén fibroso que forma la dermis con formación de hundimientos y el afinamiento de la piel. Las MMPs pueden ser inhibidas por los llamados "inhibidores de las metaloproteinasas" (TIMPs).

Se están realizando muchos estudios científicos a nivel de la piel con Inhibidores de Metaloproteinasas y ya se están aplicando en cosmética como forma de evitar el fotoenvejecimiento cutáneo. Los TIMPs se unen a las MMPs y forman complejos que impiden a las mismas degradar las fibras de la matriz.

Son producidos por varios tipos de células, particularmente por los queratinocitos y su producción disminuye con la edad. Entre 1987 y 1989 se estableció que la luz ultravioleta (UVB) causaba daños en las fibras elásticas de sostén, en el colágeno y en los glicosaminoglicanos de la matriz extracelular. En estos casos se revirtió el fotoenvejecimiento mediante la aplicación de ácido retinoico (sustancia hoy prohibida para uso cosmético). Se vio posteriormente que el daño UVB se expresaba como un aumento de la activación de las MMPs muy rápido y a dosis UVB mucho más bajas de las que producen enrojecimiento de la piel (eritema primario). La activación se produce vía mecanismos genéticos que controlan la biosíntesis de MMPs. Debido a estos hallazgos, el fotodaño comenzaría a producirse incluso antes de producirse el eritema (no era necesario llegar a "quemarse" para que apareciera el mismo). En el año 1997, se realizaron experimentos donde se irradiaron zonas de baja o nula exposición normal al sol (nalgas); se midió la inducción de estas enzimas (a través del la producción de ARN mensajero específico -que es la forma como las células generan la información para fabricar proteínas, en este caso especial, las metaloproteinasas MMP-1, la MMP-9 y MMP-3-). No se detectó inducción para la nalga no irradiada pero un rápido incremento de estas enzimas tanto en epidermis como en dermis para la nalga que fue tratada, continuando estos niveles aumentados hasta 4 a 5 días luego de la irradiación. La aplicación de TIMPs redujo la actividad de las metaloproteinasas a niveles normales. En consecuencia, el modelo actual para fotoaging es que la luz UV, aún en niveles que no producen eritema, inducen la formación de metaloproteinasas con la consecuente degradación de las proteínas de la matriz extracelular. A la larga y durante múltiples e intermitentes exposiciones resulta en la formación de un colágeno severamente dañado. El retinol y los retinoides en general son efectivos para el tratamiento del fotoenvejecimiento cutáneo.

El ácido hialurónico es a la vez despolimerizado por la activación de la hialuronidasa y por acción de los radicales libres (aunque algunos autores dicen que el ácido hialurónico no se degradaría sino que pierde funcionalidad con el paso del tiempo, aumentando su anclaje a fibras y disminuyendo su solubilidad -de esta manera captaría menos agua- volviendo la dermis más rígida, alterando el soporte elástico microvascular y la difusión de iones). Estos mismos radicales libres despolimerizarían el colágeno y la elastina del tejido conectivo. Sin embargo, no se sabe bien si existe vinculación entre la generación de radicales libres y la activación de las metaloproteinasas.

3) Crosslinking proteico.

El entrecruzamiento ("crosslinking") mediante enlaces generados por la radiación ultravioleta sobre las fibras de colágeno y elastina hace que las estructuras pierdan funcionalidad y elasticidad, produciéndose un "encogimiento" que vemos en la piel luego de la exposición. Este proceso es mediado por la formación de radicales libres a causa del impacto de la radiación UV-B y UV-A.

Los radicales libres son moléculas muy reactivas que provienen de la activación fotoquímica del oxígeno o por radiólisis del agua o por reacción de oxígeno sobre el agua oxigenada. Se caracterizan por tener un electrón desapareado (los electrones en una molécula se organizan de a pares, que es su estado de equilibrio, pero cuando un electrón está "solo" busca rápidamente aparearse, reaccionando rápidamente con otras moléculas para conseguirlo.

Los UVA generan radicales libres que provocan el eslabonamiento cruzado de proteínas mediante oxidación de los grupos sulfihidrilos de las mismas.

4) Lipoperoxidación de lípidos, lipoproteinas y membranas celulares con pérdida transcutánea de agua.

La luz UV genera la oxidación de las ceramidas, ácidos grasos libres, y otros compuestos lipídicos de la piel también a través de mecanismos de radicales libres. La oxidación de las grasas insaturadas produce peróxidos de lípidos, que interfieren en la estructura y en la función de las membranas biológicas. Como las membranas celulares están compuestas de fosfolípidos, muchos de ellos muy insaturados, son susceptibles a la formación de lipo-peróxidos. Estos últimos contribuyen a los procesos de envejecimiento, ya que se degradan a malonaldehido, el cual degrada el colágeno de la matriz extracelular. Además, los peróxidos formados conducen a la formación de prostaglandinas (vía ácido araquidónico) que generan inflamación en el área del eritema.

5) Aparición de manchas.

Para entender el rol de la melanina ante la radiación solar, ver "Tomar sol, riesgos y beneficios parte I y parte II", ExelInfo I y II). El sol produce manchas que son cada vez más notables con el paso del tiempo, éstas se denominan "hiperpigmentaciones" y comprenden:

a) Cloasmas (melasmas) (en mujeres embarazadas o que toman anovulatorios), manchas que aparecen en la frente, mejillas y barbilla. No afecta párpados y las áreas vecinas al cuero cabelludo. Desaparecen al fin de la gestación o suspendiendo los anticonceptivos. Afecta más a personas morochas.

b) Pecas, manchas de verano: se localizan en la piel que se ha expuesto a la radiación; son manchas pardas y contienen melanina, apareciendo en gran número. No son dañinas para la salud aunque determinan un problema estético. El factor desencadenante de las pecas es la radiación UV-B la cual estimula la producción de melanina en forma masiva en numerosas áreas pequeñas. La predisposición a generarlas es genética y es mucho mayor en personas de piel blanca. Aparecen durante los primeros años de vida. Estas manchas parecen atenuarse hacia el invierno y vuelven a destacarse con el verano ya que, esta vez, la UV-A fotooxida la melanina oscureciéndolas.

c) Manchas seniles (Lentigo solar): parecidas a las pecas, tienen otro tono y no se aclaran durante los meses invernales. Salen en la cara y el dorso de las manos.

d) Lentigo hepático: son manchas de origen hepático y no tienen relación con la exposición al sol. Es adecuado seguirlas porque pueden malignizarse, ver si se abultan o generan pequeñas hemorragias.

e) Dermatitis de Berloque: es una hiperpigmentación que se genera por exposición al sol luego de haberse colocado perfumes o agua de Colonia.. El aspecto es de manchas con estrías o en forma de gotas.

f) Púrpuras y telangiectasias: son manifestaciones de la piel que tienen que ver en el primer caso con microhemorragias y, en el segundo caso, con dilatación de los capilares (en este caso, se explica por acción de las metaloproteinasas sobre la pared vascular). La dilatación pasiva de los microcapilares puede conducir a una extravasación de líquidos que a nivel periorbital causa ojeras.