Revista Peruana de Dermatología
    Vol. 12 • Nº 2 • 2002

 

EFECTOS DE LAS RADIACIONES ULTRAVIOLETA EN LA PIEL

 

Juan Honeyman*


RESUMEN

Se revisan las principales características de las radiaciones que recibimos así como los procesos de captación por la piel de estas radiaciones solares. También se revisan los efectos fotoquímicos y fotobiológicos de las radiaciones ultravioleta sobre la piel, señalándose los factores determinados genéticamente que nos protegen de dichas radiaciones y que varían de un individuo a otro como son capa cornea, la pigmentación melánica, los antirradicales libres, los sistemas de reparación del ADN y el fenotipo. Asimismo se indican los efectos clínicos de la radiación ultravioleta, tanto benéficos como adversos, destacándose dentro de estos el fotoenvejecimiento y la fotocarcinogénesis. Al final se hace una breve revisión de las fotodermatosis conocidas como enfermedades centinelas, así como también de las técnicas de evaluación de los filtros solares y las técnicas de medición de las radiaciones ultravioletas.

Palabras Clave: Radiación ultravioleta, fotoenvejecimiento, fotocarcinogénesis, filtros solares.

SUMMARY

The more important characteristics of radiation and what happens when arrives at the skin are revised. Also it is revised the photochemistry and photobiologics effects of ultraviolet radiations over skin indicating the principal genetic factors that protect us of that radiations like stratum corneum, melanic pigmentation, DNA reparation systems, free antiradicals and phenotype. The clinics effects of ultraviolet radiations mainly photoaging and photocarcinognesis are discussed. Finally a brief revision of photodermatosis known as sentinels diseases and evaluation of solar protectors are made.

Key Words: Ultraviolet radiation, photoaging, photocarcinogenesis, solar protectors.


 

CARACTERÍSTICAS DE LAS RADIACIONES QUE LLEGAN A LA TIERRA [1,2,3]

El sol es una central termonuclear que produce una gran radiación electromagnética, aunque sólo llegan a la superficie de la tierra longitudes de onda comprendidas entre los 290 nanometros (nm) y los 5000 nm, gracias a que la capa de ozono estratosférica detiene las radiaciones más peligrosas. La energía radiante está constituida por un 56% de rayos infrarrojos (800 nm - 5000 nm), 39% de luz visible (400 nm - 800 nm) y 5% de radiación ultravioleta o UV (290 nm - 400 nm). Estos últimos divididos en:

1. UVA (320-400 nm) que constituyen el 98% de los RUV atraviesan el vidrio y penetran hasta la epidermis, pero su energía decrece en función de la longitud de onda. Existe una UVA larga o UVA I (340-400 nm) y una corta o UVA II (320-340 nm).

2. UVB (290-320 nm), que representan el 2% de los RUV tienen una energía altísima y son detenidos por el vidrio y la epidermis.

3. UVC (100-280nm) que es absorbida por la capa de ozono y no alcanza a la tierra. De gran energía y capacidad destructiva. Se emplea artificialmente para esterilización.

El espectro y la intensidad de los RUV naturales varían en función de:

a) Hora del día: 50% de la dosis RUV está entre 2 horas antes y 2 después del zenit.

b) La máxima radiación es en el solsticio de verano.

c) La UVB se quintuplica en los trópicos y aumenta en 20% cada 1000 metros de altitud.

d) Las nubes y la contaminación atmosférica bloquean los rayos UV. Un cielo con nubes poco densas deja pasar 2/3 de la radiación. Un día nublado en la nieve disminuye en un 50% la radiación UVB.

e) El riesgo de irradiación aumenta con las superficies reflectantes: Nieve 50-80%, arena y láminas de aluminio 15-25%, agua de mar en movimiento 20%, agua estancada 10%.

La Tabla 1 resume las principales radiaciones a las cuales pueden exponerse un ser humano.

 

TABLA N° 1
Radiaciones

Radiación Longitud de Onda
nm
Energía
Kcal/Einstein
Infra rojo Lejano 10.000
(10 micrometros)
2.86
Carcano 1.000 (1 mcm) 28.60
Luz Visible Rojo 700 40.8
Anaranjado 620 46.1
Verde 530 49.3
Azul 470 60.8
Violeta 400 68.1
Ultravioleta UV-A 1 340-400 68.1-89.4
UV-A 2 315-340 68.1-89.4
UV-B 280-315 89.4-102.1
UV-C <280 >102.1

 

La piel y los ojos son los órganos que están expuestos en forma natural a las radiaciones. Existen diversos factores que participan en la captación de dichas radiaciones. Analizaremos los más importantes.

Captación de las radiaciones por la piel [4,5].-

La radiación al llegar a la piel puede sufrir 4 procesos
ópticos (ver Figura 1):

  • Reflexión directa y epidérmica.

  • Dispersión en los diferentes tejidos y células de la piel.

  • Transmisión directa.

  • Absorción: Sólo la radiación absorbida es capaz de iniciar cambios fotoquímicos que culminen en respuestas fotobiológicas.

 

Fig. 1: Captación de las radiaciones en la piel.

 

La fotodermatología estudia los efectos que se producen por la interacción entre la radiación solar no ionizante y la piel, que pueden ser fisiológicos, patológicos o con importancia terapéutica. Las diversas radiaciones penetran la piel llegando a zonas anatómicas distintas. Existen regiones que son más expuestas dado a que habitualmente no están cubiertas por el vestuario. Cuando una persona se expone directamente a la radiación solar la cantidad de radiación recibida es distinta según sea la forma de exposición. En general las zonas prominentes son las que reciben mayor radiación. La distribución anatómica de la radiación UVA a la exposición ambiental en niños se presenta en la Figura 2 [6].

 

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Fig. 2: Distribución corporal de la radiación en niños.

 

En la Figura 3 se resumen los niveles de penetración de cada una de las radiaciones una vez que contactan con la piel humana [4,5].

 

Fig. 3: Penetración de las radiaciones en la piel.

 

Efectos fotobiológicos de la radiación solar [4,5,7].-

Las moléculas capaces de absorber radiaciones se denominan cromóforos. Cada cromóforo absorbe sólo un rango especifico de longitudes de onda que lo caracteriza. El cromóforo absorbe la energía de los fotones y pasa de su estado de reposo basal a un estado de excitación que lleva rápidamente a la liberación de la energía como calor o luz (fluorescencia o fosforescencia) o bien reacciona con otras moléculas para formar un fotoproducto. Estos a su vez producen cambios bioquímicos y celulares que culminan en una respuesta clínica fotobiológica.

La sensibilidad individual a la radiación UV se determina con la dosis mínima de eritema (DME) que se define como la cantidad mínima de radiación capaz de inducir eritema en la piel de la persona estudiada. Existe una reserva biológica protectora individual frente al sol la cual disminuye a la mitad por exposiciones solares en la infancia y adolescencia. Esta reserva representa una adaptación individual determinada genéticamente para defenderse de las radiaciones solares, en especial de las radiaciones UV Entre los factores más importantes destacan:

  • La capa córnea: Absorben UVB los lípidos del sebo, el ácido urocánico del sudor y los aminoácidos de la queratina. Los filamentos de queratina reflejan la luz visible y los rayos infra-rojos. Las exposiciones repetidas originan acantosis e hiperqueratosis lo cual aumenta la protección en 2 a 4 DME.

  • Pigmentación melánica: La melanina es el principal pigmento de la piel. La figura 5 resume las etapas de síntesis de la melanina por el melanocito. Existen dos tipos de pigmento melánico: la eumelanina que predomina en las pieles oscuras y la feomelanina en las pieles más claras. Esta última tiene una débil capacidad para filtrar la radiación UVB que tiene efectos carcinogenéticos, predominando en más de 60% en los pelirrojos. La protección depende de la cantidad de eumelanina, en la raza negra detiene el 98% de la UVB (300 nm). Entre la piel blanca del vitiligo y la piel negra, la DME se multiplica por un factor de 10-30.

 

Fig. 4: Síntesis de la melanina.

 

El bronceado es la pigmentación melánica adquirida que puede ser desencadenada por la radiación UVB y UVA 1. La pigmentación puede ser directa o indirecta. En la primera la UVA oxida al precursor incoloro que se encuentra en las capas más superficiales de la piel. La pigmentación indirecta es inducida por UVB que origina un daño fotoquímico generando una nueva melanina la cual requiere más tiempo para ser producida pero es más estable. La pigmentación melánica adquirida, constituye un filtro para UVB aumentando la DME por 2 a 5, es un protector mediocre para UVA y nulo para luz visible. El bronceado tiene dos fases:

- Pigmentación inmediata: puede ser detectada en personas de piel oscura al cabo de pocos minutos de exposición. Su duración es de algunas horas y se debe a la fotooxidación de la melanina preformada o de sus precursores por acción de UVA.

- Pigmentación tardía: comienza a observarse clínicamente después de 72 horas. En condiciones normales se debe a la estimulación directa del melanocito por UVB produciéndose una respuesta de melanogénesis verdadera.

  • Los anti radicales libres: La LUV puede originar el oxígeno singlet y los radicales libres (anión superóxido, radical hidroxilo) que son responsables de la inflamación y del daño a los fosfolípidos de membranas, ADN y proteínas. En la piel originan células fotodisqueratósicas y a largo plazo carcinogénesis, daño de fibras elásticas y colágenas (fotoenvejecimiento). La superóxido dismutasa y otras enzimas como catalasas y peroxidasas inhiben los radicales libres. El queratinocito, a diferencia del dermis, es capaz de producir superóxido dismutasa. Algunos alimentos que contienen vitaminas (E, C, K, y betacarotenos) y oligoelementos (Se, Zn, Cu y Mn) también inhiben a los radicales libres.

  • La reparación del ADN: La LUV daña al ADN, pero existen sistemas enzimáticos como el de escisión-resíntesis que eliminan y reparan el ADN alterado.

  • El fototipo: Es una forma de clasificar a los individuos según sea su sensibilidad a la radiación ultravioleta. Las características como color de piel, color del pelo y de los ojos se asocian a los fototipos, existen seis variedades de fototipos. La figura 6 resume las características fundamentales de los fototipos [4,5].

 

TABLA N° 2
Fototipos

Foto tipo

Fotosensibilidad

Quemadura

Bronceado
(intensidad)

Dosis de Eritema

Cabello
(color)

Piel
(color)

Efélides
(pecas)

A la primera semana de exposición

A la tercera semana de exposición

UVB
(mJ/cm2)

UVA
(J/cm2)

0
I
II
III
IV
V
VI
blanco
rojo
rubio
castaño
moreno
moreno
negro
albino
lechoso
claro
claro/mate
mate
moreno
negro
c
+++
++
+/0
0
0
0
constante 38(+)
constante 2(+)
constante 1(+)
frecuente
raro
excepcional
ausente
Ídem
Ídem
frecuente
frecuente/raro
excepcional
Ídem
Ídem
0
0
pálido
claro/medio
ocuro
muy oscuro
negro
0<15
15-30
25-35
30-50
45-60
60-100
-
<20
20-35
30-45
40-55
50-80
70-100
-

 

 

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* Profesor Titular de Dermatología Universidad de Chile

 


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