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Los melanocitos son las células que producen la melanina, un pigmento presente en la mayoría de los seres vivos y que tiene un papel fundamental en la protección frente a los efectos nocivos de la radiación ultravioleta del Sol. En los animales deriva del aminoácido tirosina y las formas más comunes en humanos son la eumelanina, de color negro-marrón, y la feomelanina, de color rojo-amarillento. Los melanocitos se localizan en varias partes del cuerpo, siendo muy característicos en la epidermis y folículos pilosos dónde su actividad determina el color de la piel y cabello.

Características generales

Los melanocitos se originan en el neuroectodermo, concretamente en la cresta neural, y migran como melanoblastos durante la embriogénesis. Se localizan principalmente en la piel, concretamente en la capa basal de la epidermis y en los folículos pilosos, pero también aparecen en otras partes del cuerpo como oído medio, algunas partes del cerebro y médula espinal, corazón, huesos, ojo y glándulas suprarrenales. Tienen un tamaño variable y su forma es dentrítica con proyecciones hacia otras células. En la piel las proyecciones se introducen en el citoplasma de los queratinocitos para traspasar la melanina mediante citocrinia (secreción al citoplasma). Existen aproximadamente 1000 – 2000 melanocitos por mm2 de piel representando del 5 al 10% de las células de la capa basal de la epidermis.

En su citoplasma se puede observar un núcleo ovoideo y un Retículo Endoplasmático Rugoso muy desarrollado dónde se produce la tirosina, sustancia a partir de la cuál se sintetiza la melanina. También se observan unos gránulos característicos cerca de la membrana dónde se produce y almacena la melanina. Estos gránulos pueden ser de dos tipos, los premelanosomas, dónde se almacena tirosina que se irá transformando en melanina, y los melanosomas, que son la forma madura de los premelanosomas cuándo alcanzan una alta concentración de melanina.

Melanogénesis

El proceso de biosíntesis de melanina en los melanocitos se denomina melanogénesis y en él intervienen varias enzimas y numerosos factores de regulación (radiación ultravioleta, hormonas melanotrópicas, citocinas, etc.). Comienza en el Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) de los melanocitos dónde se sintetiza tirosina, que es el aminoácido precursor de la melanina.

La tirosina pasa del RER a los premelanosomas y aquí, en presencia de oxígeno y por acción del enzima tirosinasa, es transformada en L-DOPA y esta a su vez en DOPAquinona. A partir de la DOPAquinona parten varias rutas. Las dos más importantes son la ruta que dará lugar a la familia de eumelaninas, el tipo de melanina biológica más abundante, y otra que dará lugar a feomelanina. A medida que se va sintetizando melanina, los premelanosomas van desarrollándose hasta alcanzar el estadío de melanosomas.

En los melanosomas la tirosinasa cesa su actividad y se sitúan en las dendritas dispuestos a ser transferidos a los queratinocitos. La unidad formada por el melanocito y los queratinocitos con los que contactan sus dendritas forman la conocida como unidad melanocítica cutánea.

Melanogénesis basal

El nivel de actividad basal de los melanocitos, o melanogénesis basal, es el principal determinante del color de la piel y viene determinado genéticamente. Es decir, el color de la piel no es dependiente de la cantidad de melanocitos, que es muy similar entre distintas personas, sino de su actividad. En general, personas con piel clara presentan una melanogénesis basal baja y las personas con un color de piel oscuro presentan melanogénesis basal alta. También influye la cantidad relativa de eumelanina y feomelanina producida.

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La pigmentación debida a acumulación de melanina es de la larga duración. La oxidación de la melanina existente produce pigmentación adicional pero de corta duración, lo que se pone de manifiesto ante determinados estímulos como puede ser la exposición de la piel a la luz solar.

Estimulación

La melanogénesis es estimulada por numerosos factores, destacando la Hormona Estimulante de Melanocitos (abreviada MSH, del inglés Melanocyte-stimulating hormone), aunque su mecanismo no es muy bien conocido. La estimulación de la malanogénesis también se relaciona con altos niveles de ACTH (Hormona Adrenocorticotrópica), probablemente debido a que la MSH es un producto derivado de la ACTH. En enfermedades que cursan con altos niveles de ACTH, como el síndrome de Cushing, se puede observar una melanogénesis aumentada. Diversos metabolitos de la vitamina D y derivados retinoides (vitamina A) también aumentan la melanogénesis, de ahí que sean ingredientes frecuentes en lociones bronceadoras.

Entre los factores externos que estimulan la melanogénesis destaca la exposición a la luz ultravioleta de onda media (UV-B). Esta radiación daña el ADN produciendo timidina dinucleótdio (pYpT) y este a su vez estimula la melanogénesis.

Funciones

La función de los melanocitos es, como ya se ha mencionado, la síntesis de melanina, su inserción en los melanosomas y la transferencia de los melanosomas a otras células, por ejemplo a los queratinocitos de la epidermis. En estas células, los melanosomas se distribuyen alrededor del núcleo dónde la melanina ejercerá su acción: proteger al ADN de la radiación ultravioleta de onda corta (UV-B, más perjudicial que la radiación ultravioleta de onda larga o UV-A) al ser absorbida por la melanina. La propia radiación ultravioleta estimula la melanogénesis, lo que supone un mecanismo efectivo de incrementar la protección cuándo incrementa la exposición.

Pero cierta cantidad de esta radiación en la piel es necesaria para la biosíntesis de vitamina D. Esta necesidad y el nivel de radiación solar en las diferentes regiones del mundo podría explicar, desde un punto de vista adaptativo, los diferentes niveles de melanogénesis basal, y en definitiva de pigmentación cutánea, que existen entre diferentes poblaciones humanas. Así, en zonas tropicales y ecuatoriales predomina la piel oscura, ya que la mayor incidencia de radiación hace necesario una mayor protección de forma permanente. Por el contrario, las poblaciones de zonas septentrionales presentan piel clara pues no necesitan un alto nivel de protección y si necesitan maximizar la captación de radiación UV para la síntesis de vitamina D.

La melanina fuera de piel y cabello también tiene este efecto protector pero además puede tener otras funciones; por ejemplo en neuronas de la sustancia negra, la melanina (considerada aquí un neuropéptido, conocido como neuromelanina) parece ser fuente de precursores básicos para la síntesis de algunos neurotransmisores. En este sentido, se han observado pacientes con degeneración en la función cerebral que experimentan destrucción de melanocitos pudiendo existir una relación entre ambos efectos, aunque aún no se tiene certeza de que esto sea así. La melanina en el sistema nervioso no está exclusivamente presente en la sustancia negra, aunque en está zona hay una concentración muy alta, a lo que debe su nombre.

Condiciones médicas relacionadas

Existen diversas condiciones médicas relacionadas con la actividad de los melanocitos, tanto por exceso como por defecto. Entre ellas podemos destacar:

  • Albinismo: enfermedad genética que se produce en humanos y animales y que se caracteriza por ausencia de melanogénesis en piel, cabello y ojos. Hay melanocitos pero no producen melanina por la falta de tirosinasa. El término albinismo también se utiliza para vegetales que presentan ausencia de pigmentación por motivos genéticos, pero no sólo se refiere a la melanina sino que puede referirse también a la ausencia de otros pigmentos, por ejemplo carotenoides.
  • Vitiligio: enfermedad degenerativa de la piel en la que los melanocitos mueren. Se caracteriza por zonas de la piel despigmentadas, correspondientes a las zonas dónde los melanocitos han desaparecido.
  • Tumores melanocíticos o melánicos: son tumores desarrollados por los melanocitos y los hay de diversos tipos; los más importantes son el nevus melanocítico (benigno), los melanomas (cáncer) y los tumores melanocíticos de malignidad incierta (no se pueden clasificar en los anteriores morfológicamente). Los melanomas suelen ser cutáneos pero pueden aparecer en otros tejidos, por ejemplo melanoma intestinal o melanoma uveal (en la úvea del ojo).

Galería

Referencias

  1. Montaudiéa, H., Bertolottob, C., Ballottib, R., Passerona, T. (2014). “Fisiología del sistema pigmentario. Melanogénesis”. EMC – Dermatología 48 (1), 1-11. doi: 10.1016/S1761-2896(14)66800-X.
  2. Roméro-Graillet, C., Aberdam, E., Biagoli, N., Massabni, W., Ortonne, JP. y Ballotti, R.. (1996). “Ultraviolet B radiation acts through the nitric oxide and cGMP signal transduction pathway to stimulate melanogenesis in human melanocytes”. Journal of Biological Chemistry 271 (45): 28052–6. doi:10.1074/jbc.271.45.28052.
  3. Agar, N. y Young, A.R.. (2005). “Melanogenesis: a photoprotective response to DNA damage?”. Mutation Research 571 (1–2): 121–32. doi:10.1016/j.mrfmmm.2004.11.016.
  4. Cabanillas González, M., Toribio Pérez, J., Sánchez-Aguilar Rojas, M.D.. (2006). “Tumores melanocíticos. Clasificación. Formas benignas. Melanoma. Etiopatogenia. Clínica. Diagnóstico. Aspectos terapéuticos”. Medicine 48: (3123-3129).

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