Vincent van Gogh
Autorretrato (1868-1880) Óleo sobre lienzo
Spencer Museum of Art.
Universidad de Kansas. |
Este es uno de los numerosos autorretratos que hizo Vincent van Gogh, un pelirrojo ilustre. En una de sus famosas cartas a su hermano Theo decía:
“para exagerar el color de mi cabello, recurrí incluso a tonalidades calabaza, cromados y amarillo pálido. Tras la cabeza, en vez de pintar la banal pared del estudio, pinté el infinito.”
En una entrada anterior comentábamos algunos aspectos sobre los pelirrojos, que tienen la piel clara (fototipo bajo) y sobre todo un color rojizo del pelo. Seguiremos hoy profundizando en las causas de esta especial tonalidad del pelo.
Para contestar a la cuestión de que a qué se debe esta coloración diferente, debemos adentrarnos en el campo de la bioquímica y contemplar como se produce el fenómeno de pigmentación de la piel.
La melanina está producida por los melanocitos, unas células que poseen unos orgánulos llamados melanosomas, donde se produce la melanina, que son las verdaderas fábricas de melanina. Los melanocitos están en la piel, pero también en otras zonas del cuerpo (como por ejemplo en el iris, las válvulas cardíacas, o en los folículos pilosos). En la piel los melanocitos asientan en la parte más profunda de la epidermis, en la capa basal, muy cerca de la dermis.
Los melanocitos presentan unas prolongaciones dendríticas, parecidas a las de las neuronas. Los melanosomas migran por estas prolongaciones y se transfieren a los queratinocitos (las células que componen mayoritariamente la epidermis. En los queratinocitos, la melanina se dispone en pequeños acúmulos sobre el núcleo celular. Se trata de un sistema de protección, una especie de "sombrero" que evita en parte la acción de los rayos ultravioletas (UV) sobre el ADN del núcleo celular. Cuanto más morena es una persona, mayor será su "sombrero" de melanina, y más protegida está frente a la acción de la luz solar.
Al exponerse al sol, los melanocitos se vuelven más activos y fabrican más melanina. Por eso cuando tomamos el sol tardamos un cierto tiempo en broncearnos: el tiempo que tardan los queratinocitos en cargarse de pigmento. De la misma manera que tardamos un tiempo en perder el bronceado, cuando dejamos de tomar el sol, el tiempo que tardan los queratinocitos cargados de pigmento en descamarse y perderse. Esta transferencia de melanosomas es sumamente importante, y es lo que esencialmente diferencia una persona blanca de una persona negra. No es varía el número de melanocitos, como puede pensarse, ya que este es más o menos igual en todos los individuos. Es la actividad de los melanocitos: en las personas negras los melanocitos transfieren más eficazmente los melanosomas a los queratinocitos.
La melanina se sintetiza gracias a la tirosinasa, un enzima que permite la oxidación enzimática de un aminoácido, la tirosina. Si no hay impedimentos los compuestos intermediarios, L-DOPA y DOPAquinona, podrán formar la eumelanina. Pero a veces, la ruta enzimática está inhibida y entonces la DOPAquinona produce tioderivados, con átomos de azufre, y se acaba produciendo feomelanina.
En 1992 se descubrió un receptor de melanocortina de tipo 1, al que se le dio el nombre de MC1R (abreviatura de melanocortin 1 receptor). Se trata de una proteína que se encuentra en la membrana plasmática de los melanocitos y que se encarga indirectamente de controlar los niveles de tirosinasa que se producen en estas células. Esto lo realiza a mediante la interacción con una hormona que se sintetiza en la sangre y que se llama α-MSH (hormona estimuladora de los melanocitos). Cuando la hormona α-MSH se une a la proteína MC1R los niveles de tirosinasa aumentan, y como consecuencia se sintetiza eumelanina. Esta es la respuesta bioquímica que está en la base del fenómeno del bronceado, cuando la piel se expone al sol: los rayos UV estimulan la producción de α-MSH, que interacciona con la MC1R y se sintetiza más pigmento. Pero cuando la MSH no puede interaccionar bien con la MC1R (porque no funciona o está mutado) los niveles de tirosinasa bajan y en vez de eumelanina se sintetiza feomelanina. Esto es exactamente lo que explica el color rojizo del cabello de las personas pelirrojas, que tienen una mutación en el gen MC1R.
Puede resultarnos sorprendente que el control de la eumelanina se encuentre bajo el efecto de un mecanismo celular en dos tiempos. realmente podría ser más simple que los melanocitos pudieran sintetizar más eumelanina directamente en determinadas circunstancias, sin tener que recurrir a la interacción de α-MSH y MC1R. Sin embargo este es un mecanismo muy adecuado para que el pelo varíe en las diversas estaciones del año, lo que es una gran ventaja para el camuflaje de determinados mamíferos. Y también en algunas especies que tienen el pelo oscuro en el dorso (eumelanina) y claro en el vientre (feomelanina).
La producción de melaninas depende de ciertos factores genéticos que comentaremos en una próxima entrada.
Bibliografía
The Chemistry of Readhairs
Para contestar a la cuestión de que a qué se debe esta coloración diferente, debemos adentrarnos en el campo de la bioquímica y contemplar como se produce el fenómeno de pigmentación de la piel.
La melanina está producida por los melanocitos, unas células que poseen unos orgánulos llamados melanosomas, donde se produce la melanina, que son las verdaderas fábricas de melanina. Los melanocitos están en la piel, pero también en otras zonas del cuerpo (como por ejemplo en el iris, las válvulas cardíacas, o en los folículos pilosos). En la piel los melanocitos asientan en la parte más profunda de la epidermis, en la capa basal, muy cerca de la dermis.
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| Transferencia de los melanosomas a los queratinocitos a través de las dendritas de los melanocitos. |
Los melanocitos presentan unas prolongaciones dendríticas, parecidas a las de las neuronas. Los melanosomas migran por estas prolongaciones y se transfieren a los queratinocitos (las células que componen mayoritariamente la epidermis. En los queratinocitos, la melanina se dispone en pequeños acúmulos sobre el núcleo celular. Se trata de un sistema de protección, una especie de "sombrero" que evita en parte la acción de los rayos ultravioletas (UV) sobre el ADN del núcleo celular. Cuanto más morena es una persona, mayor será su "sombrero" de melanina, y más protegida está frente a la acción de la luz solar.
Al exponerse al sol, los melanocitos se vuelven más activos y fabrican más melanina. Por eso cuando tomamos el sol tardamos un cierto tiempo en broncearnos: el tiempo que tardan los queratinocitos en cargarse de pigmento. De la misma manera que tardamos un tiempo en perder el bronceado, cuando dejamos de tomar el sol, el tiempo que tardan los queratinocitos cargados de pigmento en descamarse y perderse. Esta transferencia de melanosomas es sumamente importante, y es lo que esencialmente diferencia una persona blanca de una persona negra. No es varía el número de melanocitos, como puede pensarse, ya que este es más o menos igual en todos los individuos. Es la actividad de los melanocitos: en las personas negras los melanocitos transfieren más eficazmente los melanosomas a los queratinocitos.
La melanina se sintetiza gracias a la tirosinasa, un enzima que permite la oxidación enzimática de un aminoácido, la tirosina. Si no hay impedimentos los compuestos intermediarios, L-DOPA y DOPAquinona, podrán formar la eumelanina. Pero a veces, la ruta enzimática está inhibida y entonces la DOPAquinona produce tioderivados, con átomos de azufre, y se acaba produciendo feomelanina.
En 1992 se descubrió un receptor de melanocortina de tipo 1, al que se le dio el nombre de MC1R (abreviatura de melanocortin 1 receptor). Se trata de una proteína que se encuentra en la membrana plasmática de los melanocitos y que se encarga indirectamente de controlar los niveles de tirosinasa que se producen en estas células. Esto lo realiza a mediante la interacción con una hormona que se sintetiza en la sangre y que se llama α-MSH (hormona estimuladora de los melanocitos). Cuando la hormona α-MSH se une a la proteína MC1R los niveles de tirosinasa aumentan, y como consecuencia se sintetiza eumelanina. Esta es la respuesta bioquímica que está en la base del fenómeno del bronceado, cuando la piel se expone al sol: los rayos UV estimulan la producción de α-MSH, que interacciona con la MC1R y se sintetiza más pigmento. Pero cuando la MSH no puede interaccionar bien con la MC1R (porque no funciona o está mutado) los niveles de tirosinasa bajan y en vez de eumelanina se sintetiza feomelanina. Esto es exactamente lo que explica el color rojizo del cabello de las personas pelirrojas, que tienen una mutación en el gen MC1R.
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| Gustav Klimt: Serpientes de agua. Edificio de la Sezession, Viena. |
La producción de melaninas depende de ciertos factores genéticos que comentaremos en una próxima entrada.
Bibliografía
Biosíntesis de eumelaninas.
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:BIOS%C3%8DNTESIS_DE_EUMELANINAS.png
El hijo del traductor de Dante. El rebobinador
http://masdearte.com/especiales/rossetti-el-hijo-del-traductor-de-dante/
Lalueza Fox C. El color sota la pell. Rubes ed. Barcelona, 2003.
Montoliu Ll. Genes, colores y pelirrojos. Naukas. Ciencia, escepticismo y humor.
https://naukas.com/2018/12/18/genes-colores-y-pelirrojos/
Pelirrojos.org Verdades y mentiras sobre pelirrojos.
https://www.pelirrojos.org/verdades-y-mentiras-sobre-pelirrojos.php
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:BIOS%C3%8DNTESIS_DE_EUMELANINAS.png
El hijo del traductor de Dante. El rebobinador
http://masdearte.com/especiales/rossetti-el-hijo-del-traductor-de-dante/
Lalueza Fox C. El color sota la pell. Rubes ed. Barcelona, 2003.
Montoliu Ll. Genes, colores y pelirrojos. Naukas. Ciencia, escepticismo y humor.
https://naukas.com/2018/12/18/genes-colores-y-pelirrojos/
Pelirrojos.org Verdades y mentiras sobre pelirrojos.
https://www.pelirrojos.org/verdades-y-mentiras-sobre-pelirrojos.php
The Chemistry of Readhairs
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