Fuente: Universidad de California | Jeffrey Norris | 30 de junio de 2014 (Traducción de G.C.C. para Terrae Antiqvae)

La idea popular de que los europeos del norte desarrollaron una piel clara para absorber más luz ultravioleta (UV), y así poder elaborar más vitamina D -vital para la salud de los huesos y la función inmune-, ha sido analizada por investigadores de Universidad de California, San Francisco (UCSF), en un nuevo estudio publicado online en la revista Evolutionary Biology.

El aumento gradual de la capacidad de la piel para captar la luz UV, y así producir vitamina D, es realmente importante, de acuerdo con un equipo dirigido por el profesor de Dermatología, Peter Elias (izquierda), de la UCSF. Sin embargo, en su estudio Elías y sus colegas llegaron a la conclusión de que los cambios en la función de la piel, tendentes a actuar como una barrera epidérmica contra los elementos, produjeron una contribución mayor que las alteraciones en la pigmentación de la piel de los europeos del norte y su capacidad para producir vitamina D.

El equipo de Elias concluyó que las mutaciones genéticas que comprometen la aptitud de la piel para servir como una barrera epidérmica ante los elementos permitió a los europeos del norte de piel clara poblar latitudes donde muy poca luz ultravioleta B (UVB) -que posibilita la producción de vitamina D- penetra en la atmósfera.

Entre los científicos que estudian la evolución humana, se había asumido casi universalmente que la necesidad de elaborar más vitamina D en las latitudes del norte condujo a mutaciones genéticas que redujeron la producción del pigmento de melanina, el principal determinante del tono de la piel.

"En las latitudes más altas de Gran Bretaña, Escandinavia y países bálticos, así como en el norte de Alemania y Francia, muy poca luz UVB llega a la Tierra,  y parece clave la longitud de onda requerida por la piel para la generación de vitamina D", dijo Elías.

"No obstante, aunque puede resultar lógico que la pérdida de pigmentación de melanina sirve como un mecanismo de compensación, permitiendo una mayor irradiación de la superficie de la piel y, por lo tanto, una mayor producción de vitamina D, esta hipótesis es errónea por muchas razones", continuó.

"Por ejemplo, estudios recientes muestran que los humanos de piel oscura producen vitamina D, después de una exposición al sol, de modo tan eficiente como los humanos ligeramente pigmentados; y la osteoporosis -la cual puede ser un signo de deficiencia en vitamina D- es menos común, en lugar de más frecuente, en seres humanos con pigmentación oscura".

Por otra parte, la evidencia de un gradiente desde el sur al norte en la prevalencia de mutaciones de melanina es más débil que esta explicación alternativa explorada por Elias y sus colegas.

En una investigación anterior, Elias comenzó a estudiar el papel de la piel como una barrera epidérmica para la pérdida de agua. Recientemente se ha centrado en una proteína específica de barrera epidérmica llamada filagrina, la cual se descompone en una molécula llamada ácido urocánico, el absorbente más potente de la luz UVB en la piel, según Elias. "Ella es, ciertamente, más importante que la melanina en la piel ligeramente pigmentada", dijo.

En su nuevo estudio, los investigadores identificaron una sorprendente y mayor prevalencia de mutaciones innatas en el gen de la filagrina entre las poblaciones del norte de Europa. Hasta un 10 por ciento de los individuos normales de estas naciones del norte llevan mutaciones en el gen de la filagrina, en contraste con las tasas de mutación mucho más bajas de las poblaciones del sur de Europa, Asia y África.

Una imagen microscópica de células de la piel.

Por otra parte, el aumento de las tasas de mutación de la filagrina, que se traducen en una pérdida de ácido urocánico, se correlacionan con niveles más altos de vitamina D en la sangre. Las variaciones en los genes de la melanina, dependientes de la latitud, no se asocian de manera similar con los niveles de vitamina D, de acuerdo con Elias. Esta evidencia sugiere que los cambios en la barrera epidérmica de la piel juegaron un papel en la adaptación evolutiva de los europeos del norte a las latitudes septentrionales, concluye el estudio.

Sin embargo, hubo una compensación evolutiva a estas mutaciones de la filagrina con una barrera debilitada de la piel, dijo Elías. Los portadores de estas mutaciones tienen tendencia a tener una piel muy seca y son vulnerables a la dermatitis atópica, el asma y las alergias alimentarias. Sin embargo, estas dolencias han aparecido solo recientemente, y no se convertieron en un problema hasta que los humanos comenzaron a vivir en entornos urbanos densamente poblados, dijo Elías.

El laboratorio de Elias ha demostrado que la piel pigmentada ofrece una mejor barrera epidérmica, lo cual fue de vital importancia -para protegerse contra la deshidratación y las infecciones- entre los humanos ancestrales que vivían en el África subsahariana. Pero la necesidad de una pigmentación orientada a proporcionar esta protección adicional se desvaneció cuando las poblaciones humanas modernas emigraron hacia el norte en los últimos 60.000 años, más o menos, dice Elías. Y, en consecuencia, la necesidad de absorber luz UVB llegó a ser mayor, sobre todo para aquellos humanos que emigraron al norte más lejano, yendo detrás de la retirada de los glaciares hace menos de 10.000 años.

Con todo, los datos del nuevo estudio no explican por qué los europeos del norte perdieron melanina. Si la necesidad de tomar más vitamina D no derivó de la pérdida de pigmento, ¿qué lo hizo? Elias especula que "Una vez que las poblaciones humanas emigraron hacia el norte, lejos de la avalancha tropical de UVB, el pigmento se fue perdiendo gradualmente en servicio de la conservación metabólica. El cuerpo no desperdiciaba una valiosa energía y proteínas para producir, a su vez, proteínas que ya no necesitaba".

Para el estudio publicado en Evolutionary Biology, y etiquetado como un "documento de síntesis" por la revista, Elias y el coautor Jacob P. Thyssen (izquierda), profesor de la Universidad de Copenhague, trazaron un mapa de los datos de mutación y midieron sus correlaciones con los niveles en sangre de vitamina D. Laboratorios de todo el mundo identificaron las mutaciones. Pr su parte, Daniel Bikle, profesor de medicina de la UCSF, aportó su experiencia en el metabolismo de la vitamina D.

La investigación fue financiada por el Centro Médico para Asuntos de Veteranos de San Francisco, el Departamento de Defensa, los Institutos Nacionales de Salud, y una donación de la Fundación Lundbeck.

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