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Mecanismos de control de la pigmentación por transferencia de melanina

Los mecanismos de control de la pigmentación de la piel no están del todo caracterizados. Sin embargo, en las últimas décadas han surgido varios modelos para explicar el proceso de transferencia.

Funciones de la piel

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano y cumple funciones esenciales en la protección contra las agresiones externas. Esto incluye las radiaciones ultravioleta (RUV) y las infecciones, al tiempo que mantiene la homeostasis del agua y la temperatura corporal. El sistema pigmentario es una parte esencial de estas funciones. Es responsable de la variación en los rasgos del color de la piel dentro y entre poblaciones. De hecho, la pigmentación de la piel es una de las características individuales más distintivas y notables.

La correlación con la protección de la RUV es la base de la evolución de la variación de la pigmentación de la piel en los seres humanos. Dos tipos principales de células componen la epidermis: los queratinocitos, que están presentes en todas las capas de la epidermis y producen queratina; y melanocitos, que están presentes en la capa basal de la epidermis y producen el pigmento protector melanina.

La pigmentación de la piel es el resultado de tres procesos diferentes:

  • Biogénesis y transporte de melanina dentro de los melanocitos
  • Transferencia de melanina de los melanocitos a los queratinocitos
  • Internalización y procesamiento de melanina por los queratinocitos.

Dentro de los queratinocitos, la melanina se acumula en la región supranuclear, protegiendo el material genético nuclear del daño inducido por la RUV.

Tipos de piel

Se utilizan diferentes clasificaciones para categorizar a los humanos de acuerdo con el tipo de piel y el control de la pigmentación. Se está implementando un nuevo método de clasificación utilizando el Ángulo de Tipología Individual (ITA). Este método de clasificación se basa en parámetros colorimétricos que representan mejor la diversidad del color de la piel en cada persona. En particular, la diversidad racial no se puede atribuir a un mayor número de melanocitos en pieles más oscuras.

En cambio, se cree que las diferencias en el color de la piel se deben al tipo, distribución y cantidad de melaninas. Así como al tamaño, número y tipo de compartimentos que contienen melanina dentro de los queratinocitos. Las melaninas son un grupo de biopolímeros que se sintetizan a partir de la tirosina en los melanocitos, dentro de orgánulos relacionados con lisosomas (LRO) llamados melanosomas. Las eumelaninas oscuras son el producto de reacciones sucesivas de hidroxilación, oxidación y carboxilación; mientras que la formación de feomelaninas requiere al menos un paso de reducción dependiente de cisteína.

El destino de la melanina, una vez absorbida por los queratinocitos, está mucho menos estudiado, incluido el compartimento en el que reside. Las pieles ligeramente pigmentadas no presentan melanina en las capas superiores, mientras que la piel oscuramente pigmentada mantiene el pigmento en esas capas. Estas observaciones sugieren que un factor crítico, entre otros, en la determinación de diferentes fototipos de piel es el mecanismo de transferencia de melanina entre los melanocitos productores de pigmento y los queratinocitos receptores de pigmento.

Métodos de transferencia de la melanina para el Control de la pigmentación

En las últimas dos décadas, se llevó a cabo una extensa investigación para caracterizar el modo de transferencia de melanina en la piel. La evidencia recopilada, apoya firmemente el modelo de exo / fagocitosis acoplada. Sin embargo, este modelo podría coexistir con otros, muy probablemente con el modelo de vesículas derramadas. La exo / fagocitosis podría utilizarse preferentemente para transferir melanina en condiciones de homeostasis, mientras que bajo una respuesta al estrés como el bronceado inducido por la exposición a la UVR, los melanocitos pueden favorecer otros mecanismos de transferencia en un intento de alimentar rápidamente a los queratinocitos con más melanina, para aumentar la pigmentación de la piel.

Además, durante el proceso de bronceado, la melanina podría transferirse de los melanocitos a los queratinocitos, pero también entre los queratinocitos en las capas superiores de la epidermis como un mecanismo de primera respuesta. Dado que la melanina es un eliminador de especies reactivas de oxígeno (ROS) y se sabe que la UVR aumenta las ROS, es tentador especular que los queratinocitos intercambian melanina para proteger las regiones más afectadas, mientras que los melanocitos regulan positivamente la síntesis de melanina en respuesta al estrés oxidativo. Los estudios futuros deben continuar probando cada modelo en diferentes situaciones, como condiciones basales, estrés oxidativo o estimulación UVR. Además, deberían promoverse entornos más fisiológicos, como los modelos de epidermis de piel humana reconstruida, ya que la arquitectura de la piel es clave para sus funciones.

Control de la pigmentación y desarrollos futuros

Un defecto importante en el campo es la variedad modelos in vitro, desde líneas celulares de melanoma hasta líneas celulares animales. Por lo tanto, la variabilidad entre modelos y las diferencias intrínsecas entre los sistemas pigmentarios de cada modelo y animal utilizado deben considerarse cuidadosamente. Aunque se ha logrado un progreso notable en los últimos años, existe la necesidad de desarrollar enfoques fisiológicamente más precisos para abordar de manera inequívoca este enigmático tema. Esto es crucial para desarrollar enfoques nuevos y específicos para modular el control de la pigmentación en condiciones de hipo / hiperpigmentación, que también pueden tener importantes aplicaciones cosméticas.

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