RADIACION ULTRAVIOLETA Y PIEL

RADIACION ULTRAVIOLETA Y PIEL. INDICE

Pag. N 2

1) INTRODUCCIN

3

2) UN POCO DE HISTORIA: El hombre y su conducta frente a la

exposicin solar durante el siglo XX

4

3) LA RADIACIN SOLAR EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA9

4) INTERACCION DE LA RADIACION ULTRAVIOLETA Y

VISIBLE CON LA PIEL. EFECTOS AGUDOS Y CRONICOS13

5) FOTOENVEJECIMIENTO

23

6) RUV Y CARCINOGENESIS

27

7) RUV Y VITAMINA D

30

8) PREVENCION Y FOTOPROTECCIN

34

9) COMENTARIOS

43

10) REFERENCIAS

44

1. INTRODUCCION

El sol es la fuente principal de radiacin ultravioleta y visible que interacta con la piel humana. Para comprender las respuestas de la piel es fundamental conocer las propiedades de la radiacin electromagntica y los principos que gobiernan su interaccin con las biomolculas.

La piel constituye un sistema orgnico de gran complejidad que en su interaccin con el medio externo genera respuestas tambin complejas. En consecuencia, los mdicos dermatlogos debemos aumentar nuestros esfuerzos por incorporar la informacin cientfica que se genera continuamente en este tema, sobre todo como consecuencia de los profundos cambios del medio ambiente que se vienen sucediendo en las ltimas dcadas.

Sin embargo, profundizar en el estudio de la interaccin entre la radiacin solar y la piel no sera suficiente si no volcramos nuestra atencin sobre la conducta humana

y su tambin compleja relacin con los cambios socio-culturales que la atraviesan.

Actualmente, los recursos disponibles en prevencin y fotoproteccin son mltiples y requieren un esfuerzo adicional por parte del mdico para mejorar los resultados en la salud de la poblacin. Conocer estos recursos, familiarizarnos con su manejo y posibilitar la difusin de los mismos es otra responsabilidad que los mdicos dermatlogos no podemos eludir.

En este trabajo, se analizarn los tpicos principales enumerados, y se intentar presentar una actualizacin del tema sobre todo en relacin a la radiacin ultravioleta y su protagonismo en el Fotoenvejecimiento, la Carcinognesis y la sntesis de Vitamina D. Ademas, se resumirn las recomendaciones actuales en Fotoproteccin y se intentar incorporar herramientas en Prevencin y Fotoeducacin.

2. UN POCO DE HISTORIA: EL HOMBRE Y SU CONDUCTA FRENTE A LA EXPOSICIN SOLAR DURANTE EL SIGLO XX

Si observamos la evolucin histrica de la conducta humana, tanto mdica como popular, con respecto a la exposicin a la luz ultravioleta en el ltimo siglo, vemos que desde las primeras dcadas tanto el conocimiento cientfico como los cambios culturales y sociales fueron modelando dicha conducta. Actualmente, dermatlogos y clnicos aun se confrontan con las consecuencias de los cambios en el comportamiento social que ocurri en aquel tiempo...(1)

...Haciendo un poco de historia: acerca del origen del Raquitismo.

El origen del Raquitismo (R), una enfermedad caracterizada por anormal osificacin causada por deficiencia de vitamina D, permaneca desconocida al comienzo del siglo XX.

Una escuela de pensamiento sostena que era resultado de una deficiencia diettica y se vena utilizando el aceite de hgado de bacalao (luego reconocido como una fuente rica en vitamina D) para la enfermedad desde el siglo XIX.

Debido a que la enfermedad era ms comn entre los nios que vivan en las ciudades, otra teora sostena que estara relacionada con la higiene, que podra incluir una falta de luz solar o aire fresco.

En 1919, estudios controlados en animales indicaron que tanto el aceite de hgado de bacalao como la luz ultravioleta (UV) proveniente de lmparas de cuarzo de vapor de mercurio podran prevenir o tratar el R.

En 1923, Alfred Hess y Mildred Weinstock se aproximaron a la longitud de onda de luz UV crtica requerida para prevenir el R, situada por debajo del rango de los 313 nm. Luego determinaron en estudios animales que la irradiacin UV de raciones de alimentos era tan efectiva como la irradiacin directa para el tratamiento del R. Esto dio lugar a la hiptesis que la vitamina D, an no identificada pero correctamente sospechada de ser un esterol, era formada en la piel cuando sta era sometida a la radiacin UV.

El R era una enfermedad frecuente entre los nios a principios del siglo XX, y a medida que se conoca su etiologa se realizaban ms esfuerzos para prevenirla y tratarla. Fueron utilizadas tanto las fuentes dietticas de vitamina D como la luz UV. El uso de luz UV era problemtico. El R era ms prevalente en climas fros durante los meses de invierno. Por lo tanto, la exposicin solar era considerada inalcanzable para los que estaban en riesgo. Esto llev al uso de lmparas de luz UV, las que resultaron caras y poco prcticas como medida preventiva.

En contraste, la suplementacin diettica de vitamina D era un recurso relativamente simple para prevenir y tratar el R. El aceite de hgado de bacalao se populariz y era recomendado por muchos mdicos tambin por su alto contenido en vitamina A. La disponibilidad de productos fortificados con vitamina D creci dramticamente durante la dcada del veinte del siglo pasado. La irradiacin UV poda enriquecer el contenido de vitamina D de muchos alimentos, y sto se utiliz en una variedad de aceites, grasas, cereales, carnes y leches.

Como consecuencia, la suplementacin diettica de vitamina D tendra profundos efectos en la salud pblica modificando la incidencia del R en nios en los Estados Unidos y otros pases industrializados.

...La opinin mdica a favor de la luz UV.

Antes de la dcada de 1920, la exposicin a la radiacin UV ya era vista como saludable por la profesin mdica, basados en la atribucin de propiedades tnicas de la luz solar y la emergencia de su aplicacin teraputica (Fototerapia). Sumado esto al descubrimiento de su rol en la sntesis de la vitamina D, rpidamente se fueron atribuyendo numerosos otros beneficios medicinales a la radiacin UV, entre ellos se pueden enumerar:

Incremento en la resistencia a infecciones incluyendo el resfriado comn

Efectos fisiolgicos como incremento del metabolismo

Mejoramiento del tono tisular y tono cutneo, actuando como un tnico general, incrementando la actividad mental, la circulacin y promoviendo la curacin de las anemias.

Rpidamente, la preocupacin sobre las indicaciones mdicas exageradas de los tratamientos con luz UV se hizo evidente y estaba bien fundada:

El uso de la fototerapia creci rpidamente; Frank Krusen, mdico que encabezaba la seccin de Terapia Fsica en la Clnica Mayo, en una publicacin de 1937 nombr 176 indicaciones no-dermatolgicas y 73 dermatolgicas que se beneficiaran con la luz UV. Esta larga lista inclua condiciones como: neumona, corea, cirrosis heptica, constipacin crnica, hipo e hipertensin, nefritis, enfermedad cardiaca y eclampsia.

Otra publicacin mdica de 1933, promova la terapia con luz UV para condiciones tales como: diabetes, lcera gstrica y duodenal, obesidad y aterosclerosis. Adems propona que pacientes con angina de pecho tratados con luz UV, podran no requerir nitroglicerina.

En una revisin de 1932, el dermatlogo George MacKee present una lista de enfermedades cutneas en las cuales la fototerapia era comnmente empleada, entre ellas: acn vulgar y conglobata, adenoma sebceo, alopecias, angiomas, dermatitis herpetiforme, dermatofitosis, eccema, erisipela, foliculitis, herpes zoster, lupus eritematoso, parapsoriasis, psoriasis, etc.

...La exposicin a la luz UV como una meta de la salud pblica.

La medicina preventiva fue una disciplina que alcanz un rpido desarrollo en la dcada de 1920. La exposicin a la luz UV era vista dentro de las comunidades mdica y de salud pblica como una importante forma de medicina preventiva. Basado en sus mltiples beneficios propuestos, el incremento en la exposicin a la luz UV tanto en nios como adultos se convirti en un objetivo de la salud pblica.

Comienza a aparecer en la literatura mdica la recomendacin de tomar baos de sol.

Un artculo en la revista Lancet, se refera a los baos de sol como uno de los mayores recursos de la naturaleza para mantener y adquirir una salud adecuadaTambin la prensa contribua con artculos titulados como:

Visite al Doctor Sol, Consuma Sol, y La naturaleza nos da el sol- selo!.

Los lectores eran instruidos en los beneficios de la luz solar: La radiacin solar es una buena medicina....Podra ser difcil encontrar una medicina ms simple, tan barata y fcil de tomar. Cuanto ms aprendemos acerca de nuestro sol, ms maravilloso es

Entre los mltiples beneficios adjudicados a la exposicin solar, estaba su supuesto efecto saludable en la piel normal: El contacto de los rayos solares con la piel produce una dilatacin de los capilares cutneos y esto le provee a la misma de un generoso aporte de sangre y nutricin. Deja que el sol te ayude a nutrir tu piel

Los autores enfatizaban que el sol era un remedio natural y mencionaban que la luz solar habra sido usada con fines medicinales por los ancianos en Egipto, Grecia y Roma.

A pesar de que los defensores de la exposicin a la luz UV generalmente notaban los riesgos de la sobreexposicin como las quemaduras solares y golpes de calor, la preocupacin acerca del efecto carcinognico de la luz UV nunca surgi hasta ese momento.

Las observaciones clnicas ya estaran implicando un largo tiempo de exposicin solar como causa de malignidad cutnea, sin embargo dicha asociacin era pobremente comprendida y recibi poca atencin de la comunidad mdica.

Las recomendaciones de salud pblica consistan en proveer consejos especficos al pblico sobre los mtodos para incrementar la exposicin a la luz UV. Algunas de esas recomendaciones eran: usar vestimentas que permitan la mayor penetracin de luz UV ; sugiriendo el uso de telas como la seda artificial y vestidos de cuello bajoEl tema tuvo repercusin sobre la opinin acerca de la prctica del nudismo, llegando a verse reflejado en comentarios editoriales de la revista Lancet, donde se replantearon los prejuicios morales en oposicin con los efectos beneficiosos del sol sobre la salud.

A los nios se les recomendaba mantenerse del lado soleado de las calles y nunca caminar del lado de la sombra. Los baos de sol al aire libre fueron recomendados para los infantes . Algunos artculos alertaban sobre el uso de vidrios comunes en ventanas que bloqueaban los rayos UV.

Fueron desarrollados vidrios que transmitieran ms eficazmente la radiacin UV. Estos vidrios se popularizaron y fueron utilizados por escuelas, hospitales y hoteles.

Esfuerzos an mayores se hicieron desde la salud pblica para promover la exposicin a la luz UV:

Un programa de salud pblica que fue instituido en New Haven, Connecticut, instrua a las madres en la administracin de baos de sol a los recin nacidos para prevenir el R. Enfermeras visitaban los hogares para demostrar cmo realizar dichos baos, los cuales inicialmente comenzaban con exposiciones de manos y cara durante 10 a 15 minutos por da, incrementando de 2 a 3 minutos diarios hasta llegar a la exposicin de todo el cuerpo del recin nacido durante 1 hora 2 veces por da.

Un mdico suizo conduca la escuela al sol, bajo la teora que la luz solar prevena la tuberculosis en los nios. En Cambridge, Massachussets, se estableci un campamento de verano para tratar nios de bajo peso con baos de sol. El resultado luego de 8 semanas de programa, reflej como beneficios: promover la ganancia de peso as como mejorar el tono muscular, el recuento de hemoglobina y la funcin excretora de la piel.

Un Centro de bao solar para nios fue establecido en un parque pblico en Londres.

Una universidad privada americana, la Cornell University, en 1930 proclamaba ser la primera en instalar un solarium de lmparas UV, para hacer accesibles , artificialmente, los efectos beneficiosos de los rayos solares a los estudiantes....

...Acerca de la costumbre de tomar baos de sol

La popularidad de los baos de sol como actividad recreativa explot al final de la dcada de 1920. Varios factores contribuyeron a este hecho, siendo la adherencia por la exposicin UV preconizada tanto por la salud pblica como por la comunidad mdica y las fuerzas sociales de la poca quienes condujeron dicho crecimiento

Las recomendaciones mdicas sobre la exposicin solar, proponan incrementar el tiempo de exposicin paulatinamente. Sin embargo, los consejos tcnicos en las publicaciones de la prensa muchas veces eran menos cuidadosas, como demuestra un prrafo de una de ellas:

La forma ideal para asegurar un duradero y buen bronceado es acostarse durante horas en alguna playa con un traje de bao tan modesto como la ley lo permita. Un bao de aceite de coco o algn ungento acelerar el proceso y proteger a la piel de la formacin de ampollas y de la descamacin.

Se comenz a prestar atencin al bronceado como una moda, an con respecto a la intensidad deseada del bronceado. Las industrias de la moda y cosmtica capitalizaron la popularidad de los baos de sol. Los trajes de bao comenzaron a ofrecer menor proteccin, en los aos treinta se introdujo la moda del traje en dos piezas para las mujeres, y el short para los hombres.

Las preparaciones cosmticas se publicitaban remarcando sus propiedades para mejorar el bronceado y por dar la apariencia de la exposicin solar.

La visin del bronceado como un signo de salud llev hacia fines de la dcada de 1920 a ser utilizado en la publicidad de varios productos alimenticios, utilizando la analoga con el bronceado como estrategia de marketing.

...El boom de las lmparas UV.

A medida que la fototerapia y los baos de sol alcanzaban popularidad, la manufactura comercial de lmparas UV se converta en una industria creciente. Las principales compaas las comercializaban entre los mdicos y consumidores.

Las dos fuentes principales de luz artificial para fototerapia fueron el arco de carbono y el arco de cuarzo y vapor de mercurio. Tambin se comercializaron lmparas infrarrojas, esencialmente lmparas de calor, para varias condiciones mdicas como el reumatismo.

Algunas empresas comenzaron a desarrollar lmparas para uso domstico que emitan tanto luz visible como luz UV, y fueron publicitadas como lmparas con doble propsito: para iluminar el hogar y para promover la salud.

...Las conductas y recomendaciones actuales frente a la exposicin solar.

En la actualidad es clara la posicin de la comunidad cientfica con respecto a la exposicin a la radiacin UV. Es una funcin tanto del dermatlogo como del mdico general promover la Fotoeducacin, como una medida fundamental para evitar las consecuencias nocivas de la sobreexposicin proveniente del sol o de fuentes artificiales.

La informacin llega a la poblacin no slo desde los consultorios sino tambin desde los medios de publicidad y las campaas de prevencin del cncer de piel. Las recomendaciones sobre las horas del da en que debe evitarse la exposicin solar, el uso de fotoprotectores tpicos, el uso de vestimenta adecuada y las medidas de proteccin en los nios son bien conocidas por la poblacin general.

Sin embargo, otros aspectos de nuestra sociedad permitieron promover informacin no tan clara. La cultura del bronceado fue una de las manifestaciones ms claras del culto a la imagen que surgi con los profundos cambios socio-culturales de la segunda mitad del siglo pasado.

Estar bronceado no slo significa lucir bien (saludable, bello, atractivo), sino que implica pertenecer a una elite que goza de un estilo de vida privilegiado, con amplias posibilidades de disfrutar la vida al aire libre, los deportes, la playa, etc. Pero como este objetivo no est al alcance de todos en cualquier momento del ao, aquellos preocupados por su imagen recurren a la opcin brindada en los solarium o camas solares, promocionados ampliamente por brindar un bronceado saludable, rpido y atractivo. La industria del bronceado que incluye a los fabricantes de equipos y a los prestadores de servicios son los voceros de esta informacin. (2)

Las recomendaciones actuales se ampliarn al final del trabajo, en la seccin sobre Fotoproteccin y Prevencin.

3) LA RADIACIN SOLAR EN LA SUPERFICIE DE LA TIERRA

La luz solar presente afuera de nuestro planeta es una energa de radiacin electromagntica (REM) que comprende principalmente los espectros ultravioleta (UV), visible e infrarrojo, aunque tambin estn presentes longitudes de onda ms cortas (ionizantes: rayos gamma, rayos X) y mucho ms largas (microondas y radiofrecuencia). Se modifican significativamente por su pasaje a travs de la atmsfera, llegando a nivel del suelo unas dos terceras partes de esa energa.

La radiacin UV (RUV) comprende aproximadamente el 5% de la radiacin solar terrestre y se define como aquellas longitudes de onda comprendidas entre 100 y 400 nm. Para su mejor anlisis se consideran tres grandes divisiones segn la longitud de onda: UVC, UVB y UVA. Los rangos establecidos en el campo biolgico son: UVC (100 a 290 nm), UVB (290 a 320nm) y UVA (320 a 400 nm). (Fig 1). Cabe destacar que muchos autores utilizan como lmites entre los rangos los 280 y 315 nm en lugar de los mencionados.

Fig 1: Espectro de radiacin EM.

Las divisiones en la gama UV son convenientes para la fotobiologa mdica. La divisin arbitraria entre UVB y UVC se realiz porque las radiaciones solares ms cortas que 290 nm no llegan a la superficie de la Tierra: son absorbidas por la capa de ozono de la estratsfera. La divisin entre UVB y UVA a los 320 nm marca la longitud de onda superior que es muy eritemognica. El vidrio comn de las ventanas filtra las longitudes de onda inferiores a los 320 nm.

La radiacin UVC es absorbida por el DNA, el RNA y las protenas de las clulas, como tambin por el estrato crneo; puede ser letal para las clulas vivas de la epidermis y es denominada radiacin germicida. La radiacin UVB a menudo es llamada espectro UV medio o de quemadura solar. La radiacin UV de onda larga, UVA, a veces es llamada luz negra porque no es visible para el ojo humano y hace que algunas sustancias emitan fluorescencia visible. Recientemente la RUV-A ha sido dividida en UVA 1 (340 a 400nm) y UVA 2 (320 a 340 nm), porque esta ltima banda es ms nociva para la piel no sensibilizada que las longitudes de onda mayores. (3)Segn la ubicacin geogrfica y la estacin del ao se ha estimado que la luz solar produce entre 2 y 6 mW/cm2 de radiacin UV de entre 290 y 400 nm. La RUV solar en la superficie de la Tierra comprende aproximadamente un 95 a 98% de UVA y 2 a 5% de UVB (la proporcin UVA/UVB es 20:1); toda la UVC es absorbida completamente por el ozono de la estratsfera.

La cantidad precisa y la composicin de la RUV solar depende de varios factores, en particular del ngulo del cenit solar, que vara segn el momento del da, la estacin y la latitud; la concentracin de ozono de la estratsfera y la polucin; la capa de nubes y la altitud. La irradiancia mxima ocurre en el ecuador y en las elevaciones de mayor altitud. La RUV es ms intensa entre las 10 am y las 4 pm. Debido a que la RUV-A comprende longitudes de onda mayores comparada con la RUV-B, se ve menos afectada por la altitud o las condiciones atmosfricas. Adems, penetra ms profundamente las capas de la piel y no es filtrada por los cristales de las ventanas. Se ha estimado que aproximadamente 50% de la exposicin a UVA ocurre en la sombra. (4)

El filtrado de longitudes de onda menores de 290 nm por el ozono es un proceso muy importante. El ozono est presente en la estratsfera, principalmente entre los 15 y 35 km sobre la superficie terrestre y es generado y degradado constantemente. Varias formas de polucin del aire pueden producir prdidas en la capa de ozono. Como la transmisin de UVB solar a travs de la atmsfera vara en forma exponencial con la concentracin de ozono, pequeos cambios en la capa de ozono pueden dar por resultado un aumento peligroso en la irradiacin UV sobre la superficie terrestre.

Segn clculos basados en la determinacin experimental de la eficacia carcinognica de la radiacin UV y predicciones de modelos por computadora, una disminucin de la densidad del ozono estratosfrico en un 10% podra aumentar en 300.000 los casos de cncer de piel no melnico, en 4.500 los de cncer de piel melnico y en 1,6 a 1,75 millones los casos de cataratas en todo el mundo cada ao. (5)

La capa y el agujero de ozono (6)

El aire es una mezcla de varios gases en distintas proporciones: 78% de nitrgeno (N2), 21% de oxgeno (O2), 0.9% de argn (Ar) y el 0.1% restante se distribuye en muchos gases, por ejemplo dixido de carbono (CO2) con 0.036% en la actualidad.

La cantidad de ozono presente en una columna vertical de atmsfera se mide en Unidades Dobson (UD). As, por ejemplo, un valor tpico de 300 Unidades Dobson equivale a una columna total de 3.0 milmetros de altura. Esta escasa cantidad de ozono es nuestro protector principal contra la radiacin solar ultravioleta.

Mientras gases como nitrgeno y oxgeno estn casi uniformemente distribuidos en la atmsfera, desde la superficie hasta unos 50 kilmetros, la concentracin de ozono vara considerablemente con la altura. La mayor concentracin de ozono se encuentra entre aproximadamente los 10 y 40 kilmetros de altura (la estratsfera), zona denominada comnmente como capa de ozono. Durante el evento de agujero de ozono antrtico en primavera, la cantidad de ozono se reduce principalmente en esta zona.

Para la formacin de ozono, en la alta atmsfera la radiacin UVC disocia una molcula de oxgeno (O2) en dos tomos de oxgeno (O)

O2 + Radiacin UVC ----> O + O

y luego uno de los O se enlaza con otro O2 para formar ozono (O3)

O + O2 ----> O3

Luego, procesos dinmicos distribuyen el ozono de modo que la mxima concentracin se ubica en la estratsfera. Por otro lado, hay varios procesos (naturales) que destruyen el ozono, como por ejemplo

O3 + Radiacin UVB ----> O2 + O

Este proceso fotoqumico ("foto" porque interviene la radiacin) donde el ozono absorbe la radiacin UVB es fundamental para la vida en la Tierra, dado que nos protege de niveles altos de radiacin UVB que podran producir efectos ambientales dramticos.

Entonces, la concentracin de ozono en la atmsfera es el resultado de un equilibrio entre procesos dinmico-fotoqumicos, donde simultneamente se producen y destruyen molculas de ozono.

La distribucin del ozono no slo vara con la altura, sino tambin con la ubicacin geogrfica y la poca en el ao. Esta distribucin es el resultado de procesos fotoqumicos y de transporte (vientos a gran escala) en la atmsfera, que causan por ejemplo mayor abundancia tpica de ozono en la primavera que en el otoo de cada hemisferio (una excepcin es el agujero de ozono antrtico) y menos ozono en el hemisferio Sur que en el Norte.

La llegada a la estratsfera de compuestos de origen antrpico, particularmente el cloro, ocasion en las ltimas dcadas una fuerte reduccin en la concentracin del ozono atmosfrico. El cloro acta destructivamente sobre el ozono a travs de reacciones como

O3 + Cl ----> ClO + O2

Seguida de

O + ClO ----> Cl + O2

El resultado neto de estas dos reacciones es un O3 menos y 2 O2 ms, y adems el cloro queda libre nuevamente para continuar su accin destructiva. Se considera que un tomo de cloro puede destruir 100000 molculas de ozono antes de ser desactivado en otras molculas.

La concentracin del cloro en la estratsfera aument significativamente en las ltimas dcadas, debido a la emisin de productos qumicos llamados clorofluorcarbonos (CFC) o freones, empleados por ejemplo en sistemas de refrigeracin y aerosoles. Los CFC no daan el ambiente en la superficie de la Tierra, pero ascienden lentamente y en unos 10 aos alcanzan la altura de la estratsfera, donde liberan por fotodisociacin los compuestos dainos y comienzan la destruccin de ozono. Adems, los CFC no son solubles en agua, y por ello no decantan con la lluvia, distribuyndose as en todo el Planeta.

La disminucin en la columna de ozono causada por tales compuestos fue de aproximadamente un 3% por dcada durante los ltimos 30 aos en promedio mundial y anual, ms pronunciado en latitudes altas y casi nulo hacia el Ecuador. En Argentina, la capa de ozono se redujo en promedio anual un 2% por dcada en el Norte del Pas (latitud 21 Sur), hasta un 6% por dcada en el Sur continental del Pas (latitud 55 Sur).

En latitudes prximas a la Antrtida se detect una destruccin de la capa de ozono an ms drstica en meses de primavera, durante el llamado agujero de ozono. El mismo fue descubierto en el ao 1985 y se define como el rea que contiene valores de ozono menores que 220 Unidades Dobson (UD). El rea del agujero de ozono ha crecido significativamente en los ltimos aos, alcanzando recientemente un mximo de aproximadamente 30 millones de km2, en Setiembre de 2000, lo cual significa un rea 11 veces mayor que Argentina continental. (6)

Otras fuentes de exposicin humana a la radiacin UV

Aunque la mayor exposicin humana a la RUV es a la luz solar, existen otras fuentes que incluyen las lmparas de fototerapia mdica, camas solares, aparatos de soldadura de arco y lmparas halgenas de tungsteno y fluorescentes no protegidas.

4) INTERACCION DE LA RADIACIN ULTRAVIOLETA Y VISIBLE CON LA PIEL. EFECTOS AGUDOS Y CRONICOS

La fotomedicina consiste en el estudio de la interaccin de la RUV y visible con los tejidos humanos. La luz solar produce efectos nocivos agudos y crnicos, como quemaduras solares, cncer de piel y fotoenvejecimiento; tambin puede originar reacciones adversas a ciertas drogas y desencadenar respuestas anormales de la piel en presencia de afecciones como urticaria solar y en algunas porfirias, entre otras. Los efectos beneficiosos de la luz solar incluyen la sntesis de provitamina D3 en la piel y el ajuste de los relojes internos. (Fig 2)

Fig 2: Efectos perjudiciales de la RUV y visible sobre la piel y el ojo humanos.

Respuesta de la piel a la radiacin UV y visible

El proceso responsable de que la luz sea absorbida por los tejidos, determina respuestas biolgicas y puede ser dividido en varias etapas:

1. La radiacin es absorbida por molculas de la piel, denominadas cromforos, como el DNA, protenas (por ej: queratina, colgeno) y cido urocnico. As, despus de absorber la energa, la molcula se encuentra por fracciones de

segundo en estado excitado.

2. Se produce una alteracin qumica por la cual la molcula se transforma en un fotoproducto.3. El fotoproducto inicia procesos bioqumicos complejos: reparacin enzimtica, fosforilacin de protenas e induccin de productos gnicos.

4. Se producen cambios celulares: proliferacin, mutagnesis, prdida de marcadores de la superficie celular y toxicidad.

5. Aparecen en la piel efectos fotobiolgicos: eritema, edema, descamacin, aparicin de hiperplasia, induccin de un tumor y muchos otros.

Las etapas 1 a 4 ocurren antes de que se puedan detectar alteraciones histolgicas.

Transmisin de la RUV a travs de la piel

Las respuestas fotobiolgicas de la piel estn determinadas en parte por la penetracin y la absorcin de longitudes de onda a las cuales son sensibles las clulas. Las longitudes menores de 320 nm, producen una serie de respuestas: eritema inmediato y diferido, pigmentacin, queratosis actnica, fotoenvejecimiento y cncer de piel. Los rayos UV de mayor longitud y las radiaciones visibles son importantes en presencia de sustancias qumicas fotosensibilizadoras o en fotodermatosis.

El estrato crneo blanco transmite ms radiacin que el estrato crneo pigmentado, por lo cual la piel clara presenta mayor susceptibilidad a las lesiones actnicas.

Un pequeo porcentaje de la energa con longitud de onda menor de 320 nm llega a la dermis; sin embargo, los efectos biolgicos de exposiciones relativamente pequeas pueden ser significativos.

Aunque la eficacia fotobiolgica de longitudes de onda superiores a 320 nm es menor que la de menor longitud de onda, el sol emite mucha ms radiacin en esta gama. Por eso la radiacin UVA es importante para las respuestas fotobiolgicas.Medida de la dosis de exposicin

En fotobiologa, la exposicin a radiaciones (flujo, dosis) se expresa en unidades de Joule/cm2, mientras que la designacin como biolgicamente eficaz de tal exposicin en el uso comn es la dosis eritematosa mnima (DEM). Una DEM es la exposicin a la RUV ms baja suficiente ya sea para producir un eritema apenas perceptible (EAP) en la piel expuesta despus de 24 horas o un eritema con mrgenes ntidos despus de 24 horas.

La dosis de exposicin a la RUV (dRUV) puede calcularse a partir de la medicin de la irradiancia solar, mediante instrumentos adecuados, como un espectrorradimetro, que mide la irradiancia de una fuente en la posicin de la piel.

En el siguiente ejemplo, se puede observar el clculo de la dosis de RUV en una poblacin de jvenes de la ciudad de Buenos Aires. (7) (Fig 3 y Tabla 1)Irradiancia (mW/m2): intensidad de radiacin solar que afecta un rea por unidad de tiempo

n fotones x energa fotnrea expuesta x tiempo

Fig 3: Irradiancia UV en Buenos Aires, Argentina, durante invierno y verano 2005- 2006Tabla 1:

Clculo de dosis de RUV (dRUV)

Para cada individuo en invierno y verano

Se toma en cuenta la ES (Exposicin Solar)

ES=(min/d x sup corporal/100)

en diferentes franjas horarias:

8-10 hs

10-12 hs

12-14 hs

14-16 hs

16-18 hs

Se multiplica la ES de cada franja por

la irradiancia correspondiente a la misma.

Por ltimo para el clculo de la dRUV total

se realiza la sumatoria de la dRUV de cada

franja horaria para invierno y para verano.

La DEM tiene la ventaja sobre las unidades radiomtricas de que se relaciona directamente con las consecuencias biolgicas de la exposicin. Se ha propuesto recientemente un nuevo trmino, dosis eritematosa estndar, para ser utilizado como medida estandarizada de la radiacin UV eritemgena provenientes de fuentes naturales y artificiales.

EFECTOS AGUDOS Y CRONICOS DE LA RUV SOBRE LA PIEL

En el ser humano, una exposicin prolongada a la RUV solar puede producir efectos agudos y crnicos en la salud de la piel, los ojos y el sistema inmunitario.

A continuacin se revisarn los efectos agudos cutneos y los efectos agudos y crnicos oculares y sobre el sistema inmunitario. En las secciones 5 y 6 se describirn los efectos cutneos a largo plazo de la exposicin a la RUV: el fotoenvejecimiento y el efecto carcinognico.

EFECTOS AGUDOS

Los efectos clnicos agudos ms conocidos de la RUV sobre la piel normal comprenden: la inflamacin por quemadura solar (eritema) y el bronceado (melanognesis aumentada); pero existen tambin otras consecuencias biolgicas: engrosamiento del estrato crneo, la epidermis y la dermis; fotosntesis de la vitamina D; inmunosupresin local (cutnea) y sistmica; fotoqueratitis y fotoconjuntivitis.

1. Inflamacin por quemadura solar

La respuesta cutnea aguda mejor conocida de la RUV, en particular en individuos de piel clara, es el eritema asociado con los signos clsicos de inflamacin (rubor, calor, dolor y tumefaccin)

El eritema que resulta de la exposicin a UVB puede ser bifsico, con un rubor inmediato, transitorio, observado en segundos, y un eritema tardo que alcanza el mximo minutos a horas despus. La reaccin inmediata normalmente se ve slo en personas con tipos de piel I y II, pero la respuesta tarda es uniforme y alcanza su mximo 6 a 24 horas ms tarde, de acuerdo con la dosis. Esta se desvanece en un da o algo ms, y se asocia o es seguida por el desarrollo de modificaciones clnicas como descamacin y bronceado. Las dosis grandes de UV producen respuestas ms rpidas y duraderas, mientras que en individuos de piel clara y en ancianos el eritema por UVB puede ser muy persistente y a veces durar semanas.

La exposicin UVA produce regularmente un eritema inmediato. Algunos autores han observado que este eritema es bifsico al igual que el inducido por UVB. Asimismo, puede ser ms persistente en individuos de mayor edad.

Con el aumento de la longitud de onda se observa una rpida declinacin de la eficacia eritematosa; se requiere una energa alrededor de 1000 veces mayor de UVA que de UVB para producir el mismo efecto. Sin embargo, debido a la preponderancia relativa de la RUV-A en la luz solar terrestre, sta contribuye de manera significativa en el eritema de la quemadura solar, quizs hasta un 15% en el cenit solar y proporcionalmente ms en otros momentos en que la atenuacin de la RUV-B atmosfrica es mayor, cuando el sol est bajo en el cielo.

Factores que influyen en la inflamacin de la quemadura solar

Varios son los factores relacionados con la respuesta cutnea a la RUV, algunos dependientes del husped y otros del ambiente.

En cuanto al husped, la severidad de la reaccin de la quemadura solar para una exposicin dada, depende de la pigmentacin y del espesor de la piel expuesta, la presencia de antioxidantes , la edad las personas jvenes y ancianas tienden a tener DEM ms bajas pero respuestas menos intensas- y tambin vara con el sitio anatmico la cara, el cuello y el tronco tienen DEM ms bajas que los miembros- debido a las diferencias regionales en el espesor de la piel.

Los factores externos como el viento, la temperatura y la humedad tambin influyen en la respuesta.

Mecanismos y mediadores involucrados en la inflamacin por quemadura solar

Los cromforos responsable de iniciar la inflamacin cutnea en la quemadura solar no se han identificado con precisin, pero se postula que el acontecimiento principal parece ser el dao directo del DNA por la RUV-B y UVA de corta longitud de onda. Tambin pueden estar involucrados cromforos no nucleares y puede haber un dao oxidativo indirecto secundario a las reacciones endgenas de fotosensibilizacin con las longitudes de onda ms largas.

Los queratinocitos se ven afectados por accin de la RUV-B, y probablemente los fibroblastos y las clulas del endotelio vascular por accin de radiacin de mayor longitud de onda.

Los mediadores farmacolgicos del eritema de la quemadura solar incluyen eicosanoides (productos derivados del cido araquidnico), histamina, cininas y citocinas y otros factores quimiotcticos. Estas sustancias regulan la expresin de molculas de adhesin en el endotelio vascular y en los queratinocitos, que luego llevan al reclutamiento y activacin de clulas mononucleares y neutrfilos en la piel y causan vasodilatacin e inflamacin. Adems, se ha observado un aumento de las concentraciones cutneas de prostaglandinas

Las citocinas identificadas hasta la fecha en la piel irradiada con UV incluyen la interleuquina (IL) 1, 6, 8,10,12 y el factor ( de necrosis tumoral, entre otras. Tambin se encuentran concentraciones aumentadas de sustancia P, pptido relacionado con el gen de la calcitonina y xido ntrico. Muchos de estos agentes causan vasodilatacin y son responsables de la respuesta eritematosa.

Los antihistamnicos no anulan la respuesta inflamatoria, debido a que el aumento de histamina cutnea es transitoria. Los inhibidores de las prostaglandinas como la indometacina tpica, reducen la intensidad de la fase temprana del eritema producido por UVB en 24 horas, aunque la fase tarda permanece sin modificarse en la mayora de los individuos.

Por lo tanto, para comprender el desarrollo total de la respuesta inflamatoria inducida por la radiacin UV, se ha demostrado la participacin de glucoprotenas celulares capaces de desempear un papel central en el reclutamiento y activacin de los neutrfilos y de las clulas mononucleares de la piel, y su induccin por los mediadores inflamatorios liberados luego del dao inicial del DNA. Las glucoprotenas involucradas son: la molcula de adhesin intercelular 1 (ICAM-1), la molcula de adhesin de las clulas vasculares 1 (VCAM-1) y las molculas de adhesin endoteliales (selectina E); sta ltima alcanza un mximo 24 horas despus de la irradiacin.

2. Melanognesis aumentada: Pigmentacin o bronceado

La respuesta de la pigmentacin de la piel que sigue a su exposicin a la RUV solar es bifsica, y comprende un oscurecimiento pigmentario inmediato (OPI) y una formacin tarda de nueva melanina u oscurecimiento pigmentario persistente o tardo (OPP).

El OPI es mximo segundos despus de la exposicin y puede desvanecerse en minutos o durar varios das y mezclarse con el bronceado tardo siguiente si las exposiciones son grandes o contnuas. Los cambios responsables parecen incluir la oxidacin de la melanina existente y la redistribucin de los melanosomas melanocticos desde una posicin perinuclear al interior de las dendritas perifricas. La funcin del OPI no es clara aunque puede proporcionar una proteccin particular contra el dao de los ncleos de las clulas basales epidrmicas.

El OPP o bronceado tardo, es el resultado del aumento de la formacin de melanina en la epidermis, que se hace visible aproximadamente 72 horas despus de la exposicin a UVB y generalmente se desvanece ms tarde. Con la exposicin a longitudes de ondas de UVA ms largas, el bronceado aparece ms temprano, a veces mezclado con la respuesta de bronceado inmediata; por esto con UVA no puede observarse ninguna latencia clara y el bronceado puede persistir por perodos prolongados.

Los mecanismos de la sntesis de melanina despus de la exposicin a UVB y a UVA son distintos. El bronceado tardo por UVB se asocia con el aumento de la actividad y del nmero de melanocitos. Las exposiciones nicas aumentan slo la actividad, mientras que las repetidas aumentan tambin el nmero de los mismos. La actividad tirosinasa del melanocito aumenta, se alargan y ramifican las dendritas y aumentan el tamao y la cantidad de melanosomas. Se produce una transferencia acelerada de la melanina a los queratinocitos, dando por resultado un aumento de los grnulos de melanina en toda la epidermis. La pigmentacin por UVB puede producir pecas en individuos de piel clara, mientras que las exposiciones aisladas ms intensas y los episodios de quemadura solar severos, pueden causar grandes pecas por quemadura solar o lentiginosis solar.

El bronceado por UVA depende de la longitud de onda. La UVA entre 340 y 400 nm (UVA I) produce una mayor densidad de melanina localizada en la capa de clulas basales, mientras que la UVA entre 320 y 340 nm (UVA II) aumenta la sntesis y transferencia de melanosomas melanizados a la epidermis, de modo similar a lo observado con la UVB.

Los mecanismos involucrados en la produccin del bronceado incluyen el aumento de la actividad de la tirosinasa, que desempea un papel importante en la melanognesis; un factor melangeno circulante posiblemente desempeado por la hormona estimulante de los melanocitos (MSH), ya que la exposicin UV aumenta la actividad del receptor MSH de los melanocitos. Otros investigadores sugieren que puede estar involucrado el xido ntrico, a travs de la activacin de una cinasa dependiente del GMP cclico.

Tanto la pigmentacin constitutiva (racial) como la facultativa (inducida) protegen contra la quemadura solar. El bronceado facultativo proporciona una proteccin variable, segn el tipo de piel y las longitudes de onda utilizadas para inducir el bronceado. Por ejemplo, un bronceado inducido por UVA, como el de las camas solares, es unas 5 a 10 veces menos protector contra la RUV solar que el inducido por UVB, debido a una pigmentacin ms basal y a la falta de engrosamiento protector del estrato crneo que sigue a la exposicin a UVA.

3. Hiperplasia cutnea inducida por la RUV

Luego de la exposicin aguda a la RUV se produce una hiperplasia de la dermis, epidermis y el estrato crneo. Esto se produce luego de 24 a 48 horas como resultado del aumento de la actividad mittica asociada tambin con un aumento de la sntesis de DNA, RNA y protenas. El aumento de la mitosis persiste durante das a semanas, lo que determina que el espesor de la epidermis y la dermis se duplique, incluso despus de una nica exposicin a UVB. Despus de esto y en ausencia de exposiciones posteriores, la hiperplasia remite hasta retornar a las caractersticas normales en un perodo de 6 semanas. Por otra parte, las exposiciones aisladas a UVA, no parecen aumentar el espesor de la epidermis, aunque las repetidas pueden producirlo, pero en menor grado que con UVB.

La hiperplasia cutnea aumenta el umbral de induccin de la inflamacin por UV. Esto es particularmente importante en los individuos de piel clara y con vitligo. Se estima que la hiperplasia inducida por RUV puede lograr una proteccin de 10 a 20 veces contra la quemadura solar.

Modificaciones histolgicas cutneas inducidas por la RUV

Las modificaiones microscpicas en la inflamacin inducida por la RUV se observan en la piel a los 30 minutos de la exposicin, mucho antes que sea visible el eritema. La RUV-B induce tanto alteraciones de la epidermis como de la dermis y la RUV-A produce fundamentalmente efectos sobre la dermis.

La exposicin a UVB induce en la epidermis la aparicin de clulas caractersticas denominadas clulas de quemadura solar, dentro de los 30 minutos y alcanza su mximo a las 24 horas. Estas clulas derivan de los queratinocitos daados por la RUV, tienen citoplasma hialino y a menudo eosinfilo, ncleo picntico. Es tpico que las clulas de quemadura solar aparezcan en grupos en la porcin inferior de la epidermis; luego se desplazan rpidamente hacia arriba a travs de la epidermis al interior del estrato crneo. Otras modificaciones epidrmicas inducidas por UVB consisten en una rpida reduccin del nmero de clulas de Langerhans, debido a la prdida de sus antgenos de superficie; esta disminucun comienza en la primera hora, con desaparicin en el trmino de 24 a 72 horas. Los cambios son menos marcados en sujetos de ms edad. Luego se produce la repoblacin de la epidermis por mitosis de las clulas residuales.

El espectro de accin para la produccin de las clulas de quemadura solar estara por debajo de los 300 nm, de modo que se observan pocas de estas clulas luego de la irradiacin UVA. Una caracterstica despus de la irradiacin UVA es el edema intercelular y la observacin de queratinocitos que presentan vacuolizacin perinuclear y prominencia nucleolar.

La irradiacin UVB y UVA tambin produce modificaciones en la dermis. Hay degranulacin de clulas cebadas dentro de las 24 horas. Los vasos sanguneos superficiales y alguno ms profundos muestran tumefaccin temprana de las clulas endoteliales con oclusin parcial y edema perivascular. Se observa un infiltrado perivascular mixto en los vasos superficiales, que comienza en horas y alcanza el mximo a las 24 a 48 horas de la exposicin a UVB y UVA: este infiltrado consiste en clulas mononucleares, linfocitos T y neutrfilos. Despus de la irradiacin UVA, el infiltrado de clulas mononucleares es ms denso y se extiende a ms profundidas en el tejido subcutneo y el dao vascular es ms acentuado, con extravasacin de glbulos rojos. Estas alteraciones luego retornan a la normalidad en ausencia de nuevas exposiciones a RUV en un perodo de 1 a 2 semanas.

4. Fotosntesis de la vitamina D

El nico efecto beneficioso normal definido de la RUV sobre la piel es la reaccin fotoqumica que conduce a la produccin de vitamina D3. La vitamina D3 es sintetizada en la piel durante la exposicin solar a la luz ultravioleta o incorporada a travs de los alimentos.

Se necesitan dos pasos para convertir el 7-deshidrocolesterol (7-DHC) en vitamina D3:

Primer paso: El 7-DHC en la epidermis absorbe la radiacin de longitudes de onda < 320 nm y se transforma en previtamina D3.

Segundo paso: la previtamina se isomeriza por accin trmica para formar la vitamina D3, que se une a la proteina transportadora de la misma en los capilares.

Luego se produce la hidroxilacin en el hgado, convirtindose en 25-hidroxivitamina D (25(OH)D), y en el rin dando como resultado su metabolito activo la 1,25-dihidroxivitamina D (1,25(OH)2D). Este metabolito entra a la clula unindose al receptor de vitamina D y activa al gen responsable de la produccn de proteina ligadora de calcio. Luego de los pasos de transcripcin y taslacin, la proteina es formada (osteocalcina) y liberada a la circulacin. Esta proteina es responsable de la absorcin de calcio desde el intestino. La produccin de 1,25(OH)2D es estimulada por la hormona paratiroidea (PTH) y disminuida por el calcio. (8) Tambin son importantes otras reacciones fotoqumicas que involucran a la previtamina D3, que absorbe la RUV para formar dos fotoproductos, el lumisterol y el taquisterol, va colateral que puede prevenir la intoxicacin por vitamina D, por exceso de exposicin a la RUV-B.

5. Efectos oculares agudos y crnicos

Los globos oculares estn protegidos por el arco superciliar, las cejas y las pestaas. Adems, la luz intensa activa el reflejo de cierre parcial de los prpados para minimizar la penetracin de los rayos del sol en el ojo. Sin embargo, en condiciones extremas, como las de una cama solar o una gran reflexin por la arena, el agua o la nieve, la eficacia de estas defensas naturales contra los peligros de la RUV es limitada.

La fotoqueratitis y la fotoconjuntivitis son efectos agudos de la exposicin a la RUV. Estas reacciones inflamatorias de los tejidos seudocutneos muy sensibles del globo ocular y los prpados son parecidas a las de una quemadura solar y habitualmente aparecen pocas horas despus de la exposicin. Pueden ser muy dolorosas, pero son reversibles y no ocasionan daos a largo plazo en el ojo ni en la visin.

Por otro lado, las cataratas son la principal causa de ceguera en todo el mundo. Se produce una desnaturalizacin de las proteinas del cristalino, que se disgregan y acumulan pigmentos, aumentando la opacidad del cristalino y produciendo ceguera. Aunque la mayora de las personas presentan un mayor o menor grado de cataratas al envejecer, la exposicin a la RUV-B, es al parecer uno de los principales factores de riesgo de padecer cataratas.

Entre 12 y 15 millones de personas padecen ceguera causada por cataratas. Segn estimaciones de la OMS, hasta un 20% de estos casos de ceguera pueden haber sido causados o haberse agravado por la exposicin al sol, especialmente en la India, Pakistn y otros pases del llamado cinturn de cataratas, la zona de mayor incidencia, cercana al ecuador. (5)

Segn un estudio epidemiolgico de las consecuencias de la RUV y la deplecin de la capa de ozono sobre la incidencia de cataratas en adultos en Estados Unidos, el anlisis indica para el ao 2050, un aumento en la prevalencia de cataratas de 1.3-6.9% sobre los valores esperados. Los autores estiman que con una deplecin de entre 5-20% de la capa de ozono, podran producirse entre 167.000 a 830.000 nuevos casos de cataratas para el ao 2050 en Estados Unidos. (9)

6. Efectos sobre el sistema inmunitario

El sistema inmunitario es el mecanismo de defensa del organismo contra las infecciones y el cncer, y normalmente reconoce y responde de forma eficaz a los microorganismos invasores o a la aparicin de un tumor. Aunque los datos son an preliminares, hay cada vez ms pruebas de la existencia de un efecto inmunodepresor sistmico de la exposicin a la RUV, tanto aguda como de dosis bajas.

Experimentos con animales han demostrado que la RUV puede modificar el curso y la gravedad de los tumores cutneos. Adems, las personas tratadas con medicamentos inmunodepresores presentan una mayor incidencia de carcinoma de clulas escamosas que la poblacin normal. En consecuencia, adems de su papel iniciador del cncer de piel, la exposicin al sol puede reducir las defensas del organismo que normalmente limitan el desarrollo progresivo de los tumores cutneos.

Varios estudios han demostrado que la exposicin a niveles medioambientales de RUV altera la actividad y distribucin de algunas de las clulas responsables de desencadenar las respuestas inmunitarias en el ser humano. En consecuencia, la exposicin al sol puede aumentar el riesgo de infecciones vricas, bacterianas, parasitarias o fngicas, segn se ha comprobado en diversos experimentos con animales. Asimismo, especialmente en los pases en desarrollo, niveles altos de RUV pueden reducir la eficacia de las vacunas. (5)Se considera que el principal blanco de la RUV en la epidermis lo constituyen las clulas de Langerhans, ya que la RUV inhibe su actividad presentadora de antgeno y su capacidad para estimular clulas T alognicas de tipo 1. Los queratinocitos tambin son clulas blanco de la luz UV, provocando la produccin y liberacin de numerosos mediadores solubles con actividad inmunosupresora. (10) 5) FOTOENVEJECIMIENTO

El envejecimiento cutneo incluye dos fenmenos diferentes: el envejecimiento cronolgico, verdadero o intrnseco, es un cambio universal que se considera inevitable y atribuido slo al paso del tiempo; el fotoenvejecimiento consiste en la superposicin al envejecimiento intrnseco de las alteraciones atribuidas a la exposicin crnica al sol, que nunca es universal ni inevitable. El primero se manifiesta sobre todo por alteraciones fisiolgicas con consecuencias leves pero importantes tanto para la piel sana como para la enferma.

El fotoenvejecimiento incluye los cambios macroscpicos, microscpicos, celulares y moleculares cutneos que son consecuencia de la irradiacin solar crnica y acumulativa. Hay evidencias que es un proceso con caractersticas nicas que lo diferencian del envejecimiento cronolgico. Se afirma que el tabaquismo y ciertos factores ambientales (viento, fro, sequedad ambiental) exacerban este dao.

La severidad del dao vara entre individuos. Afecta principalmente a personas de piel blanca (fototipos I a III) con antecedentes de exposicin excesiva al sol en el pasado, con mayor severidad en la cara, el cuello o la superficie extensora de los miembros superiores. Esto ocurre tambin en personas de piel morena y an negra, aunque en forma mucho menos severa. Se cree que esto se debe a un mayor contenido de melanina y un patrn de dispersin de melanosomas diferente en la epidermis, que generan una barrera ms eficaz contra la radiacin UV. Se demostr un aumento de ARNm de metaloproteinasa-1 (MMP-1) y la formacin de dmeros de timidina en personas de piel blanca, a diferencia de las personas de piel negra que slo presentaban una pequea induccin del ARNm de MMP-1 y dao al ADN luego de la exposicin a rayos UVB/UVA. Se comprueba que la pigmentacin atena la penetracin de la RUV dentro de la piel. (11) Diferencias entre envejecimiento intrnseco y fotoenvejecimiento

Los cambios propios del envejecimiento cronolgico pueden ser observados con ms claridad en las reas no expuestas: hay adelgazamiento epidrmico y drmico acompaado de disminucin de elementos celulares y anexos que conducen a una declinacin fisiolgica gradual. Estas alteraciones se manifiestan en el aspecto clnico de la piel como xerosis, laxitud, formacin de arrugas, fragilidad capilar y aparicin de neoplasias benignas. Es muy importante reconocer los signos clnicos del fotodao, ya que la evaluacin de su extensin permitir orientar la bsqueda de lesiones malignas e implementar medidas de prevencin. (Cuadro 1)El fotoenvejecimiento difiere del envejecimiento intrnseco por dos razones: 1. la acumulacin de mayor nmero de mutaciones gnicas que aumenta la posibilidad de malignidad;

2. por la seal celular inducida por la RUV que posee una accin pro-inflamatoria que estimula la degradacin de la matriz de colgeno.

Cuadro 1: Signos clnicos de fotodao: diagnstico.

ArrugasLa piel envejecida protegida del sol presenta arrugas finas y superficiales que desaparecen al estirar la piel.

Lneas de expresin facial muy marcadas (arrugas dinmicas).

Laxitud de los tejidos que lleva a la formacin de arrugas por flaccidez (arrugas por gravedad).

Cambios vascularesLos pequeos vasos de la dermis superior pierden su trama de soporte: se produce ectasia vascular con atrofia de las paredes.

Otros signos : eritema difuso persistente, telangiectasias, lagos venosos y poiquilodermia de Civatte.

Atrofia o afinamiento-Se manifiestan clinicamente como:

Transparencia-laxitud--Piel adelgazada con una red venosa fcilmente visible

Xerosis-Laxitud (alteracin de las fibras elsticas): la piel no vuelve a su lugar luego de ser estirada

-Piel seca, rugosa, descamada y aveces agrietada.

Discromas:pigmentariasMelanocticas:

-Eflides: se desarrollan luego de la exposicin a la RUV, sobre todo en fototipos I-II

-Lntigos actnicos: se desarrollan en reas expuestas, directamente relacionados con la radiacin UVA

No melanocticas: relacionadas con los cambios vasculares

No pigmentariasElastoidosis

Hiperplasia sebcea--Afecta la cara, predomina en la frente

Comedones solares--En piel expuesta al sol, rea periorbitaria, en personas de edad avanzada

Cicatrices estrelladas-Desgarro de la piel fotodaada (antebrazos).

Queratosis

Asociadas con riesgo de carcinoma espinocelular

NeoplasiasFactores de riesgo: piel blanca, dificultad para broncearse, edad avanzada, facilidad para quemarse y quemaduras antes de los 20 aos.

Fisiopatogenia del fotoenvejecimiento

La RUV (UVA Y UVB) activa mecanismos inmunosupresores a travs de ciertas citoquinas, contribuyendo al fotodao y eventualmente a la carcinognesis. En el fotoenvejecimiento, la RUV-A tiene un rol protagnico, debido a su capacidad de penetrar los estratos profundos de la piel, donde tienen lugar los principales cambios de fotoenvejecimiento. Sin embargo, el espectro UV no es el responsable exclusivo del mismo; las ondas de luz visible pueden producir efectos perjudiciales en personas susceptibles (por ej, reacciones fototxicas y urticaria solar). Adems, el rol de los rayos infrarrojos est siendo objeto de estudio y an no est claro, pero sin duda son capaces de inducir cambios significativos en la piel (por ej, eritema ab igne). (12)

Por otro lado, las cama solares son equipos emisores de rayos UV que se acumulan en la piel y la daan en forma irreversible, causando quemaduras y envejecimiento precoz de la piel. (2)

El mecanismo por el cual la RUV inicia los cambios moleculares en la piel es a travs de la generacin de especies reactivas de oxgeno (ERO) que actan directamente con los lpidos de la membrana celular, determinando su peroxidacin. Adems producen la oxidacin de otros constituyentes celulares como protenas y ADN.

El fotodao inducido por la RUV puede ser directo e indirecto:

Directo: dao del ADN con induccin de mutaciones genticas como los dmeros de pirimidina (causado por la RUV-B y en menor medida por UVA)

Indirecto: a travs de las ERO (mecanismo principal de la RUV-A)

Las ERO tienen un rol central tanto en el fotoenvejecimiento como en el envejecimiento cronolgico. Ambos comparten algunos patrones moleculares importantes: (Cuadro 2) La RUV produce cambios moleculares responsables del dao al tejido conectivo cutneo: activacin de receptores de factores de crecimiento, citoquinas pro-inflamatorias (IL-1, TNF-a, IL-6, IL-8) y molculas de adhesin como ICAM-1 en la superficie de los queratinocitos y fibroblastos

Los receptores extracelulares activados estimulan la transcripcin del factor proteico de activacin 1 (AP-1), va de sealizacin intracelular

La activacin del complejo AP-1 estimula la transcripcin de genes de metaloproteinasas (MP)

Las MP son enzimas secretadas por los fibroblastos y queratinocitos que interfieren en la sntesis de pro-colgeno y degradan el colgeno y las protenas de la matriz extracelular drmica El AP-1 tambin es activado por las ERO. El AP-1 inhibe la expresin de genes de pro-colgeno tipo 1 y 2 en los fibroblastos, disminuyendo as la sntesis de colgeno. Adems existe una disminucin del receptor del factor transformante beta que contribuye a disminuir la expresin del gen de pro-colgeno (mediado por AP-1)

La degradacin del colgeno lleva a una acumulacin de molculas de colgeno parcialmente degradadas en la dermis que alteran la integridad estructural de la piel. El colgeno degradado aumenta 4 veces en personas mayores y en pieles fotodaadas, en comparacin con las pieles fotodaadas y jvenes.

Existen varios estudios publicados sobre el rol de las MP en el proceso de formacin de arrugas inducidas por la RUV-B. La aplicacin tpica de inhibidores de MP podra ser efectiva para prevenir la formacin de arrugas causadas por RUV-B. (12)

Cuadro 2: Fisiopatogenia del fotoenvejecimiento.

6- RUV Y CARCINOGENESIS

Desde comienzos de los aos setenta, se ha detectado en todo el mundo un pronunciado incremento de la incidencia de cnceres de piel en poblaciones de piel clara, estrechamente vinculado a las costumbres personales de exposicin al sol y a su componente ultravioleta, as como a la percepcin social de que el bronceado es deseable y saludable.

La sospecha de que la radiacin UV es un carcingeno en humanos existe en la literatura mdica desde 1890. A partir de 1960, fueron caracterizadas las mutaciones del DNA inducidas por la radiacin UV, y luego de 1990 fueron identificados los genes implicados y las seales o mecanismos blancos de dichas mutaciones. (13)

Actualmente, existe suficiente evidencia sobre la carcinogenicidad de la radiacin UV, y se la considera dentro de los carcingenos ambientales. Como consecuencia, el legado de la primera mitad del siglo XX ha sido una epidemia de cnceres de piel melanoma y no melanoma, y la tendencia es hacia el contnuo incremento de su incidencia. En Estados Unidos, como sucedi en el ao 2005, 1.5 milln de casos de cncer de piel seran diagnosticados anualmente. Aproximadamente 1 en 70 personas se esperara que desarrolle un melanoma maligno durante su vida, resultando en alrededor de 60.000 nuevos casos y 8.000 muertes anuales. (14) Cada ao, se producen en todo el mundo entre dos y tres millones de casos de cncer de piel no melnico (CPNM) y aproximadamente 132.000 casos de cncer de piel melnico (CPM). Es difcil determinar la evolucin en el tiempo de la incidencia de los CPNM porque no se ha logrado un registro fiable de estos tipos de cncer. No obstante, estudios especficos realizados en Australia, Canad y los Estados Unidos indican que entre los aos sesenta y los ochenta la prevalencia de CPNM se multiplic por ms de dos. El melanoma maligno (MM), aunque mucho menos prevalente que los CPNM , es la principal causa de muerte por cncer de piel y su notificacin y diagnstico correcto es ms probable que en los CPNM. Desde comienzos de los aos setenta, la incidencia de MM ha aumentado significativamente; por ejemplo, en los Estados Unidos ha aumentado por trmino medio un 4% anual. (5)

En Argentina son escasos los datos de ocurrencia de MM. El nico modo de conocer la incidencia en un pas es por medio de un Registro de Tumores que recolecte informacin de los casos presentados en poblaciones definidas. El Registro Argentino de Melanoma Cutneo (RAMC), considerando los casos diagnosticados a partir del 1 de enero de 2002 hasta setiembre de 2006, registra un total de 1650 casos. (15) Carcinognesis ultravioleta en seres humanos. (16)

Se ha atribuido la incidencia creciente de cncer de piel, incluido el melanoma, al aumento en la exposicin de la poblacin a la luz solar.

Las longitudes de onda de la radiacin solar involucrada en la induccin de tumores estn dentro de la regin ultravioleta del espectro (longitudes de onda entre 200 y 400 nm), sobre todo en el rango de la RUV-B (290-320 nm). Si bien no es posible probar en forma directa que la luz solar, sobre todo la RUV-B, produce cncer de piel en humanos, la evidencia disponible es convincente. Tanto los estudios epidemiolgicos como los experimentales con animales de laboratorio indican que la exposicin repetida a la RUV de la luz solar es la causa primaria de la mayora de los cnceres de piel no melanoma (CPNM) en las poblaciones de piel blanca.

Radiacin ultravioleta y CPNM:

Se ha examinado el riesgo de CPNM en realcin con la exposicin personal a la RUV y pueden extraerse las siguientes conclusiones:

Los CPNM, sobre todo los carcinomas espinocelulares, aparecen sobre zonas del cuerpo que tienen mxima exposicin a la luz solar y que muestran dao crnico por la RUV. Los sitios donde predominan son la cara, la cabeza, el cuello, el dorso de las manos y los brazos.

La incidencia de estos cnceres de piel aumenta con la edad, lo que implica que la exposicin solar acumulada durante toda la vida es responsable de la induccin de cncer de piel, sobre todo carcinoma espinocelular. Algunos estudios epidemiolgicos sugieren que la incidencia de carcinoma basocelular tiene poca correlacin con la exposicin acumaulativa a la luz solar durante toda la vida, y podra estar ms relacionada con la exposicin intermitente (recreativa) y con la exposicin durante la infancia.

Existe una relacin dosis-respuesta entre la exposicin a la luz solar y la incidencia de cncer de piel. En personas cuyas ocupaciones se desarrollan al aire libre, suelen tener mayor incidencia de carcinoma espinocelular que aquellos que trabajan en lugares cerrados.

La incidencia de cncer de piel en blancos aumenta a medida que nos aproximamos a la lnea del ecuador, esto es, a mayor intensidad de la RUV.El gradiente de latitud es ms empinado para el carcinoma espinocelular que para el basocelular. Esto sugiere que la incidencia de carcinoma espinocelular es ms dependiente de la exposicin a la luz solar que la del carcinoma basocelular, y que en la induccin de este ltimo podran estar involucrados otros factores.

La pigmentacin, que protege a la piel de las quemaduras solares, protege tambin contra el cncer de piel.

La asociacin entre la reparacin defectuosa del DNA y el desarrollo de cncer de piel constituye una evidencia directa en seres humanos de que la RUV de la luz solar es responsable de sus efectos cancergenos. Esto se observa en enfermedades genticas que presentan desarrollo de cncer de piel mltiple en zonas expuestas a la luz solar, como la xerodermia pigmentosa y el nevo basocelular o sndrome de Gorlin.

Radiacin ultravioleta y melanoma (CPM)

El papel de la RUV en la induccin y patogenia del melanoma cutneo no est tan claro como en el caso del carcinoma basocelular y espinocelular. Slo en el caso del lentigo melanoma maligno se ve una relacin con la exposicin a la luz solar similar a la del CPNM. Los otros tipos de melanoma no predominan en los sitios del cuerpo ms expuestos ni muestran una incidencia creciente con la edad. Tampoco se correlaciona con la exposicin a la luz solar ocupacional o acumulativa a lo largo de la vida. Por otro lado, existe un gradiente de latitud para el melanoma, aunque la relacin no es tan fuerte como en el CPNM.

En los ltimos aos, las observaciones sobre las consecuencias de la deplecin de la capa de ozono y el rpido incremento en la incidencia de melanoma, permite concluir que la RUV es un factor que contribuye al desarrollo del melanoma cutneo al menos en algunos casos, adems de ser la causa primaria del lentigo melanoma maligno. Esta evidencia se puede resumir de la siguiente manera:

Los estudios de casos y controles indican que la exposicin solar intensa en edades tempranas se asocia con mayor riesgo de desarrollo de melanoma.

La incidencia creciente de melanoma es paralela a la del CPNM.

Existe una correlacin inversa entre la pigmentacin y la incidencia de melanoma cutneo.

El riesgo de desarrollar melanoma en pacientes con xerodermia pigmentosa es 2.000 veces ms alto que en la poblacin general. Hay evidencia que al menos algunos de estos melanomas tienen mutaciones en los oncogenes inducidas por la RUV. Los estudios en inmigrantes demuestran aumento de la incidencia de melanoma entre personas nativas de regiones soleadas o que migran a esas regiones antes de la pubertad, comparadas con personas que migran ms tarde.

El peso de la evidencia, aunque circunstancial, favorece la conclusin de que la RUV contribuye de alguna manera a la induccin y patogenia del melanoma cutneo. La relacin entre exposicin a la RUV y desarrollo del melanoma es distinta de la que tiene la RUV con el CPNM en cuanto a la respuesta a la dosis, la dependencia de la edad y tal vez la participacin de otros factores carcinognicos.

La evidencia molecular de la participacin de la RUV como iniciador de la induccin del melanoma es limitada. En contraste con la alta frecuencia de mutaciones inducidas por RUV en p53 en los carcinomas cutneos, en los melanomas p53 pocas veces presenta mutaciones, y por lo tanto es poco probable que tenga un papel principal en el desarrollo del melanoma. Sin embargo, se ha demostrado que las anormalidades genticas en los genes p16INK4a y p14ARF (ubicados en el cromosoma humano 9p21), participan en el desarrollo del melanoma en humanos. En el melanoma familiar y espordico, se han informado deleciones o mutaciones en dichos genes que codifican dos protenas, p16 y p14, conocidas como supresoras de tumores a travs de la va del retinoblastoma o p53. Otro gen asociado con melanoma es el que codifica para el factor de crecimiento del hepatocito (o scatter factor). En ratones transgnicos neonatos con sobreexposicin del factor de crecimiento del hepatocito, una nica exposicin a la RUV capaz de producir eritema produce el desarrollo de melanoma cutneo. Esto no sucede en el ratn adulto. Este modelo en el ratn puede ayudar a determinar las causas de la asociacin entre las quemaduras por exposicin solar en nios y el desarrollo posterior de melanoma en el ser humano. Adems de su posible funcin como iniciador, es probable que la RUV tenga otros papeles en la induccin de melanoma. Tambin es posible que la RUV sea slo uno de varios agentes carcingenos que participan en la patogenia de este tumor. Sin embargo, hasta la fecha, otros carcingenos no han sido identificados.

7- RUV Y VITAMINA D

LA HISTORIA ACTUAL: Acerca de la Osteoporosis y la deficiencia de Vitamina D en el mundo

La osteoporosis, enfermedad esqueltica sistmica caracterizada por una baja masa sea, es un problema mayor de salud pblica en todo el mundo debido a la alta incidencia de fracturas, especialmente fracturas de cadera y vertebral, que inciden considerablemente en la mortalidad, morbilidad, reduccin de la movilidad y deterioro de la calidad de vida.

En la actualidad, numerosos estudios epidemiolgicos demuestran la alta prevalencia mundial de insuficiencia de vitamina D.

Los factores de riesgo para la deficiencia de vitamina D son: nacimiento prematuro, pigmentacin cutnea, obesidad, malabsorcin, edad avanzada y baja exposicin solar. Los grupos de riesgo incluyen a los inmigrantes y los ancianos.Las principales causas de deficiencia e insuficiencia de vitamina D son: hidroxilacin renal disminuida, nutricin deficiente, escasa exposicin a la luz solar y consecuente disminucin en la sntesis cutnea de vitamina D

Clasificacin de MC Kenna

DEFICIENCIA < 10 ng/ml INSUFICIENCIA < 20 ng/ml

HIPOVITAMINOSIS D < 40 ng/ml

Valores deseables: 25OHD > 40 ng/ml La deficiencia severa de vitamina D causa raquitismo en los nios y osteomalacia en adultos, enfermedades caracterizadas por inadecuada mineralizacin de la matriz sea. La deficiencia menos severa, causa un incremento del nivel srico de hormona paratiroidea (PTH) que lleva al aumento de la resorcin sea, osteoporosis y fracturas. Existe una relacin inversa entre los niveles sricos de 25 hidroxivitamina D -25(OH)D- y PTH. El nivel de corte de 25(OH)D a partir del cual comienza a aumentar el nivel de PTH fue estableciedo en 75 nmol/l ( 27 ng/ml segn otra fuente). La suplementacin de vitamina D en ancianos con deficiencia, suprime el nivel srico de PTH, incrementa la densidad mineral sea y podra disminuir la incidencia de fracturas, especialmente en la poblacin de ancianos. (8)La re-emergencia del raquitismo y la creciente evidencia cientfica que vincula los bajos niveles circulantes de 25(OH)D con riesgo incrementado de osteoporosis, diabetes, cncer y desrdenes autoinmunes ha llevado a recomendar el incremento de la exposicin a la luz solar (UVB) como fuente de vitamina D. La recomendacin alternativa sera el suplemento diettico suficiente de vitamina D.

Existen numerosos estudios sobre los efectos de la suplementacin con vitamina D sobre la prdida sea en los ancianos, que demuestran que una dosis diaria de 400-800 UI de vitamina D, sola o en combinacin con calcio, es suficiente para revertir la insuficiencia de vitamina D, prevenir la prdida sea y mejorar la densidad sea en los ancianos. Una exposicin solar adecuada podra prevenir y revertir la insuficiencia de vitamina D. Sin embargo, la exposicin a la radiacin ultravioleta est limitada por su asociacin con el cncer y enfermedades de piel. La medida ms racional para reducir la insuficiencia de vitamina D es la suplementacin. En Europa se ha determinado una recomendacin dietaria diaria para personas mayores de 65 aos, de 700-800 mg de calcio y 400-800 UI de vitamina D. Esta es una medida segura, efectiva y econmica para prevenir fracturas por osteoporosis. (17) Algunos autores revisaron la ingesta de vitamina D en varios paises y los datos demuestran que la misma frecuentemente es muy baja para sostener niveles circulantes adecuados de 25(OH)D en pases que no fortifican los alimentos (lcteos y derivados). An en aquellos que s lo hacen, la ingesta de vitamina D es baja en ciertos grupos con caractersticas nutricionales especiales (bajo consumo de leche, dietas vegetarianas, uso limitado de suplementos dietarios o bajo consumo de pescados). Dicha revisin demuestra que el uso de suplementos dietarios contribuira en un 6-47% de la ingesta promedio de vitamina D en algunos paises. Sin embargo, la adopcin de una medida como el suplemento alimentario en todo el mundo como una alternativa a la exposicin a la radiacin ultravioleta, requerir mayor disponibilidad de marcas de alimentos fortificados, uso de suplementos dietarios y/o cambios en los patrones nutricionales hacia el mayor consumo de pescados. (18)

En Argentina, la deficiencia de Vitamina D no difiere de la situacin mundial. Diversos estudios epidemiolgicos lo demuestran: (Tabla 2)1. Alta prevalencia (87-52%) de sujetos con niveles de 25(OH)D en el rango de defiencia-insuficiencia (