I. Radiación solar y evolución del color de piel.

Este es el primero de una serie de artículos en relación con el sol, color de piel, cremas protectoras, vitamina D y Folato.

Se  denomina radiación ultravioleta (UV) a la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida, aproximadamente, entre los 10 y los 400 nanómetros (nm). Su nombre proviene de empezar su rango desde longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta (400nm), siendo dicha luz o longitud de onda, invisible al ojo humano al estar por encima del espectro visible (380nm – 780nm) . Esta radiación es parte integrante de los rayos solares y produce varios efectos en la salud al ser una radiación que oscila entre no-ionizante e ionizante (perjudicial para la salud). 

-   Los rayos UVA -onda larga- 

    (400-315nm)  penetran hasta los vasos sanguíneos en la piel situados en la dermis y destruyen el folato. Es la que suelen utilizar para el bronceado de la piel.

-     Los rayos UVB -onda media- (315-280 nm), que tienen menor longitud de onda que los UVA, penetran en la epidermis y hacen que los melanocitos produzcan el pigmento melanina, que después se almacena en los melanosomas. Las otras células de la piel, los queratinocitos, captan los melanosomas, cargados de melanina, y forman una capsula nuclear que protege su ADN. Estas radiaciones son las que convierten un derivado del colesterol en provitamina D o Colecalciferol.

-    - Los rayos UVC -onda corta- (280-100 nm) no llegan a la superficie terrestre al ser bloqueados por la capa de ozono y el oxígeno de la atmosfera. En la actualidad se está utilizando lámparas con luz UVC para desinfectar espacios en hospitales, ampliando el uso que con esta función se les estaba dando en la estación espacial.

Evolución del color  de la piel.

Entre los primates, solo los seres humanos tienen la piel desnuda y de distinto color.  Sabemos que esa tonalidad diferente de la piel no se distribuye al azar, sino que los pueblos cuya epidermis es más oscura se encuentran cerca del ecuador y quienes la tienen más clara están en los polos.

El ozono atmosférico actúa a modo de escudo, protegiéndonos de los rayos ultravioleta. En la década de los años ochenta del siglo pasado, se produjo una gran preocupación  por el riesgo que el deterioro de la capa de ozono podría suponer para la salud de las personas.  Esta situación llevó a la NASA a realizar millones de mediciones de los rayos ultravioleta del espacio.

Con estos datos George Chaplin realizó un mapa y quedó impresionado del claro gradiente en la intensidad de la radiación, de mayor a menor, entre el ecuador y los polos. Este gradiente solo se interrumpía en los lugares en los que aumentaba la exposición a las radiaciones como en la altitud de la meseta tibetana, o cuando la disminuía por tener una cubierta permanente de nubes, como en la cuenca del rio Congo.

Sabemos que la energía solar es un atributo fundamental de cualquier entorno y que los organismos vivos en las diferentes latitudes se adaptan a las condiciones solares locales.

La antropóloga Nina Jablonski recopiló mediciones de los pigmentos de piel tomadas por otros colegas que estudian a los indígenas y su pareja George Chaplin creó otro mapa en el que recogía los colores de la piel y los datos ambientales para ver la correlación entre ellos. De esta manera pudo demostrar que la intensidad de los rayos ultravioleta predice el color de piel.

En los territorios donde la intensidad de UV es alta como cerca del ecuador o en altitudes elevadas, la piel es oscura. En los polos, donde la intensidad UV es baja, la piel de los indígenas es, casi siempre, más clara. Esto sugiere que la variación en la producción de melanina de la piel humana surgió a medida que las diferentes poblaciones se adaptaban básicamente a las diferentes condiciones solares del mundo.

Nuestros primeros ancestros, al igual que les ocurre a otros primates, debieron tener el cuerpo cubierto de pelo, debajo del cual se ocultaba una piel pálida.

Las preguntas que surgen son ¿En qué momento evoluciono la piel a una tonalidad más oscura? ¿Y por qué?

Mediante la secuenciación de ADN se han encontrado datos que nos pueden ayudar a responder a la primera pregunta. Se toman muestras de genoma en poblaciones de todo el mundo, se buscan variaciones y se comparan.

El genetista Rick Kittles que se dedica a ello, dice: “Siempre que una especie experimenta alguna forma de selección natural podemos encontrar la prueba en el genoma”.

Uno de los genes que estos investigadores han vinculado con la pigmentación humana es el “Receptor de Melanocortina 1” (MC1R) ubicado en el cromosoma 16.

La pigmentación de la piel y el cabello es causada por dos tipos diferentes de melanina:

-       La eumelanina, un polímero de color marrón-negro, responsable del cabello y la piel oscuros y del bronceado de la piel clara.

-       La feomelanina, tiene un tono rosado a rojo y está presente en los labios, pezones y genitales.

Las mutaciones en el gen MC1R dotan al cabello y la piel de más feomelanina que eumelanina, causando piel y cabello rojizo y pecas.

Las muestras mundiales indican que hay una elevada cantidad de variación en la secuencia del ADN de ese gen, pero no en todos los rincones del mundo.

Curiosamente en las poblaciones africanas, este gen no presenta mucha diversidad, siendo el alelo que codifica la eumelanina, y por tanto la piel oscura, el que predomina en ellas. Este hecho indica que en esa parte del mundo, que es donde surgió nuestra especie, se produce una selección negativa en contra de alterar la piel oscura mediante los alelos de feomelanina. Se ha calculado en 1,2 millones de años el tiempo que lleva este alelo en las poblaciones africanas.

Si nuestra especie, como indican las pruebas, evolucionó en el África ecuatorial resulta razonable concluir que en ese tiempo todos los seres humanos tenían la piel oscura, es decir, que todos llevamos en nuestra herencia ser descendientes de individuos de piel negra.

Del análisis de estos datos podemos concluir que, tras perder el pelaje, la evolución en el África ecuatorial donde existe una fuerte radiación ultravioleta, de la piel clara de los seres humanos a la piel oscura debió suponer una ventaja para la supervivencia.

Posteriormente emigramos y nos dispersamos fuera de nuestro hogar ecuatorial. En esas nuevas condiciones, conforme nos alejábamos de los trópicos, la protección natural excesiva contra el sol de la piel oscura se convirtió en un problema, pues apenas penetra radiación UVB que, aunque la mayoría de sus efectos son nocivos, es necesaria para el inicio de la síntesis de vitamina D. Curiosamente es la UVA, que no tiene función sobre dicha vitamina, la radiación que se recibe en esas zonas durante el invierno.

Para asegurar la salud y el bienestar, estos linajes de pobladores que se dispersaron por el Hemisferio Norte se vieron afectados mediante la selección natural hacia una piel poco pigmentada, en la que es predominante la variedad de feomelanina.

Cáncer de piel y exposición solar. 

Cuando se compara el mapa del color de la piel de la población del mundo con el de las radiaciones solares observamos que existe una relación entre el color y la radiación, es decir a más intensidad de radiación piel más oscura y a menos intensidad piel más clara.

Los daños causados por los rayos UV al ADN de las células de la piel pueden ocasionar cáncer que, en algunos casos, puede ser letal. Por este motivo, durante mucho tiempo se pensó que ésta fue la presión evolutiva que favoreció la piel oscura como mecanismo de protección. Sin embargo datos antropológicos y epidemiológicos han  desechado  esta teoría, pues el cáncer de piel más frecuente y relacionado con la exposición solar, es de lenta evolución y suele producirse en edades posteriores al periodo fértil, por lo que no afectaría a la supervivencia de la especie que es lo importante desde la óptica evolutiva.

Sabemos la importancia del folato o vitamina B9 durante el desarrollo embrionario y en la división celular para la síntesis de ácidos nucleicos (ADN y ARN). En consecuencia, cualquier proceso que implique una división celular rápida, como es el caso de la  espermatogénesis, requiere folato.

En experimentos con animales se ha provocado infertilidad en ratas y ratones machos, produciendo alteraciones en la espermatogénesis, mediante la inducción química de déficit de folato.

En humanos, se ha utilizado en varones con problemas de fertilidad consiguiendo elevar el número de espermios al tratarlos con ácido fólico (forma sintética del folato).

Estos datos han llevado a la antropóloga Nina Jablonski  a plantear la hipótesis de la evolución del oscurecimiento de la piel como mecanismo protector del folato, necesario para la fertilidad y buen desarrollo fetal.  Desechando la teoría que consideraba que era la protección del cáncer de piel el mecanismo evolutivo subyacente.

Ante esta situación la pregunta que surge es ¿Por qué no tenemos todos los humanos la piel oscura?

Los rayos ultravioleta del sol tienen su cara y su cruz.

Hemos visto los riesgos para la salud que puede ocasionar la exposición solar. Esta sería la cruz o parte negativa. Sin embargo, la cara o parte positiva está en que es necesario para producir vitamina D3, con todos sus efectos beneficiosos. De manera que tenemos por un lado que el sol, mediante las radiaciones ultravioleta, puede destruir el folato, sustancia esencial en la reproducción y producir cáncer al dañar el ADN. Y por otro, lo necesitamos para que nuestro organismo fabrique la hormona que denominamos vitamina D. Para evitar los daños al folato y al ADN, las células epiteliales denominadas melanocitos, producen el pigmento melanina, que oscurece la piel y la protege mediante un mecanismo físico absorbiendo los rayos UV y otro químico neutralizando a los radicales libres.

Por el contrario, otras células epiteliales, los queratinocitos, necesitan recibir suficientes rayos ultravioleta para producir VD3.

Esta situación ha provocado que el color de nuestra piel haya evolucionado en un delicado equilibrio entre la tonalidad oscura, para evitar que la luz solar destruya el folato y dañe nuestro ADN, y la tendencia a la tonalidad clara, necesaria para promover la producción de vitamina D.

Esta armonía evolutiva, entre pigmentación de la piel y lugar de residencia, se ha visto alterada por las diferentes migraciones, mayores en velocidad y distancia, ocurridas en los últimos 5000 años. En este periodo se han producido importantes transgresiones latitudinales entre pobladores de alta radiación a zonas de baja radiación y viceversa, sin que la evolución haya tenido tiempo de actuar.

Algunos de estos movimientos fueron forzados como ocurrió entre los siglos XVI y XIX con el deplorable tráfico de esclavos desde África, donde más de 12 millones de personas fueron desplazadas de su hábitat natural en zonas de alta radiación  a otras de baja. 

En la actualidad se siguen produciendo migraciones forzadas, aunque ahora la causa está en las condiciones de pobreza, por motivos sociopolíticos y medioambientales.

Seguimos sin prestar atención al hecho de que, a veces, vivimos en zonas en las que nuestra piel está mal adaptada, con graves consecuencias para la salud.

La información a este respecto suele centrarse en la necesidad de que las personas de piel clara se protejan del sol para evitar el cáncer de piel y la destrucción de folato.

No hay tanta información sobre las consecuencias para personas muy pigmentadas en áreas  de alta latitud o en trabajos que se realizan en interiores todo el tiempo. Situación que provoca déficit de vitamina D, que es un problema igual de severo pero más siniestro al actuar sigilosamente causando daño en la salud ósea, en el sistema inmunitario y en el estado de ánimo entre otros trastornos de salud. Todo ello puede verse agravado con el abuso de las cremas protectoras, como analizaremos en el próximo artículo.