La piel clara es un color de piel humana que tiene un nivel base de pigmentación de eumelanina que se ha adaptado a ambientes de baja radiación UV . [1] [2] [3] La piel clara se encuentra con mayor frecuencia entre las poblaciones nativas de Europa , Asia central y el noreste de Asia , medida a través de la reflectancia de la piel . [4] Las personas con pigmentación de piel clara a menudo se denominan " blancas " [5] [6] aunque estos usos pueden ser ambiguos en algunos países donde se utilizan para referirse específicamente a ciertos grupos étnicos o poblaciones. [7]
Los humanos con pigmentación de piel clara tienen piel con bajas cantidades de eumelanina y poseen menos melanosomas que los humanos con pigmentación de piel oscura . La piel clara proporciona mejores cualidades de absorción de la radiación ultravioleta, lo que ayuda al cuerpo a sintetizar mayores cantidades de vitamina D para procesos corporales como la producción de calcio. [3] [8] Por otro lado, las personas de piel clara que viven cerca del ecuador , donde hay abundante luz solar , tienen un mayor riesgo de agotamiento del folato . Como consecuencia del agotamiento del folato, tienen un mayor riesgo de sufrir daños en el ADN , defectos de nacimiento y numerosos tipos de cáncer , especialmente cáncer de piel . [9] Los seres humanos con piel más oscura que viven más lejos de los trópicos pueden tener niveles más bajos de vitamina D, lo que también puede provocar complicaciones de salud, tanto físicas como mentales, incluido un mayor riesgo de desarrollar esquizofrenia . [10] Estas dos observaciones forman la "hipótesis de la vitamina D-folato", que intenta explicar por qué las poblaciones que emigraron de los trópicos a áreas de baja radiación ultravioleta [11] evolucionaron para tener una pigmentación de la piel clara. [3] [12] [13]
The distribution of light-skinned populations is highly correlated with the low ultraviolet radiation levels of the regions inhabited by them. Historically, light-skinned populations almost exclusively lived far from the equator, in high latitude areas with low sunlight intensity.[14] Due to colonization, imperialism, and increased mobility of people between geographical regions in recent centuries, light-skinned populations today are found all over the world.[3][15]
It is generally accepted that dark skin evolved as a protection against the effect of UV radiation; eumelanin protects against both folate depletion and direct damage to DNA.[3][18][19][20] This accounts for the dark skin pigmentation of Homo sapiens during their development in Africa; the major migrations out of Africa to colonize the rest of the world were also dark-skinned.[21] It is widely supposed that light skin pigmentation developed due to the importance of maintaining vitamin D3 production in the skin.[22] Strong selective pressure would be expected for the evolution of light skin in areas of low UV radiation.[12]
Lighter skin tones evolved independently in ancestral populations of north-west and north-east Eurasia, with the two populations diverging around 40,000 years ago. Studies have suggested that the two genes most associated with lighter skin colour in modern Europeans originated in the Near East and the Caucasus about 22,000 to 28,000 years ago,[21] and were present in Anatolia by 9,000 years ago, where their carriers became associated with the Neolithic Revolution and the spread of Neolithic farming across Europe.[23] Lighter skin and blond hair also evolved in the Ancient North Eurasian population.[24]
Una nueva ola de poblaciones de piel más clara en toda Europa (y en otros lugares) está asociada con la cultura Yamnaya y las migraciones indoeuropeas con ascendencia del antiguo norte de Eurasia y el alelo KITLG para el cabello rubio. Además, el gen SLC24A5 relacionado con la pigmentación clara en los europeos se introdujo en África Oriental desde Europa hace más de cinco mil años. Estos alelos ahora se pueden encontrar en las poblaciones san , etíopes y tanzanas con ascendencia afroasiática. [25] [26] [27] El SLC24A5 en Etiopía mantiene una frecuencia sustancial con poblaciones semíticas-cusitas, en comparación con los grupos omóticos, nilóticos o nigeriano-congoleños. Se infiere que pudo haber llegado a la región a través de una migración desde el Levante, lo que también está respaldado por evidencia lingüística. [28] En el pueblo San, se adquirió a partir de interacciones con pastores de África oriental. [29] Mientras tanto, en el caso del noreste de Asia y América, una variación del gen MFSD12 es responsable del color de piel más claro. [24] La asociación moderna entre el tono de la piel y la latitud es, por tanto, un desarrollo relativamente reciente. [21]
Algunos autores han expresado cautela con respecto a las predicciones de pigmentación de la piel. Según Ju et al. (2021), en un estudio que aborda 40.000 años de historia humana moderna, "podemos evaluar hasta qué punto portaban los mismos alelos de pigmentación luminosa que están presentes hoy", pero explican que c. 40.000 antes de Cristo Los cazadores-recolectores del Paleolítico superior temprano "pueden haber portado diferentes alelos que ahora no podemos detectar" y, como resultado, "no podemos hacer declaraciones con confianza sobre la pigmentación de la piel de las poblaciones antiguas". [17]
Según Crawford et al. (2017), la mayoría de las variantes genéticas asociadas con la pigmentación clara y oscura parecen haberse originado hace más de 300.000 años. [30] Las poblaciones africanas, del sur de Asia y australo-melanesias también portan alelos derivados de la pigmentación de la piel oscura que no se encuentran en los europeos ni en los asiáticos orientales. [26] Huang et al. 2021 encontró la existencia de "presión selectiva sobre la pigmentación clara en la población ancestral de europeos y asiáticos orientales", antes de su divergencia entre sí. También se descubrió que la pigmentación de la piel se veía afectada por la selección direccional hacia la piel más oscura entre los africanos, así como por la piel más clara entre los euroasiáticos. [31] Crawford y cols. (2017) encontraron de manera similar evidencia de selección hacia la pigmentación clara antes de la divergencia entre los euroasiáticos occidentales y los asiáticos orientales. [26]
Un estudio realizado por Fregel, Rosa et al. (2018), demostraron que los marroquíes del Neolítico tardío tenían la mutación SLC24A5 derivada de Europa y otros alelos que predisponen a los individuos a tener la piel y el color de ojos más claros. [32] La mutación A111T en el gen SLC24A5 predomina en poblaciones con ascendencia euroasiática occidental . La distribución geográfica muestra que es casi fija en toda Europa y la mayor parte de Oriente Medio, extendiéndose hacia el este hasta algunas poblaciones del actual Pakistán y el norte de la India. Muestra un descenso latitudinal hacia el ecuador, con frecuencias altas en el norte de África (80%) e intermedias (40-60%) en Etiopía y Somalia. [25]
En la década de 1960, el bioquímico W. Farnsworth Loomis sugirió que el color de la piel está relacionado con la necesidad de vitamina D del cuerpo . El principal efecto positivo de la radiación ultravioleta en los vertebrados terrestres es la capacidad de sintetizar vitamina D3 a partir de ella. Una cierta cantidad de vitamina D ayuda al cuerpo a absorber más calcio , que es esencial para la formación y el mantenimiento de los huesos, especialmente para los embriones en desarrollo . La producción de vitamina D depende de la exposición a la luz solar. Los humanos que viven en latitudes alejadas del ecuador desarrollaron piel clara para ayudar a absorber más vitamina D. Las personas con piel clara ( tipo II ) pueden producir previtamina D3 en su piel a un ritmo de 5 a 10 veces más rápido que las personas de piel oscura ( tipo V ). gente. [33] [34] [35] [36] [37]
En 1998, la antropóloga Nina Jablonski y su esposo George Chaplin recopilaron datos de espectrómetros para medir los niveles de radiación ultravioleta en todo el mundo y los compararon con información publicada sobre el color de la piel de poblaciones indígenas de más de 50 países. Los resultados mostraron una correlación muy alta entre la radiación ultravioleta y el color de la piel; cuanto más débil era la luz del sol en una región geográfica, más clara tendía a ser la piel de los indígenas. Jablonski señala que las personas que viven por encima de los 50 grados de latitud tienen mayores posibilidades de desarrollar deficiencia de vitamina D. Ella sugiere que las personas que viven lejos del ecuador desarrollaron una piel clara para producir cantidades adecuadas de vitamina D durante el invierno con bajos niveles de radiación ultravioleta. Los estudios genéticos sugieren que los humanos de piel clara han sido seleccionados varias veces. [38] [39] [40]
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Las regiones polares del hemisferio norte reciben poca radiación UV, y aún menos UVB, productora de vitamina D, durante la mayor parte del año. Estas regiones estuvieron deshabitadas por el hombre hasta hace unos 12.000 años. (Al menos en el norte de Fennoscandia, las poblaciones humanas llegaron poco después de la desglaciación.) [41] Áreas como Escandinavia y Siberia tienen concentraciones muy bajas de radiación ultravioleta, y todas las poblaciones indígenas son de piel clara. [3] [34]
Sin embargo, los factores dietéticos pueden permitir la suficiencia de vitamina D incluso en poblaciones de piel oscura. [42] [43] Muchas poblaciones indígenas en el norte de Europa y el norte de Asia sobreviven consumiendo renos , a los que siguen y crían . La carne, los órganos y la grasa de los renos contienen grandes cantidades de vitamina D, que los renos obtienen al comer cantidades sustanciales de líquenes . [44] Algunos pueblos de las regiones polares , como los inuit ( esquimales ), conservaron su piel oscura; comían mariscos ricos en vitamina D , como pescado y grasa de mamíferos marinos . [45]
Además, estos pueblos viven en el extremo norte desde hace menos de 7.000 años. Como sus poblaciones fundadoras carecían de alelos para el color de piel claro, es posible que no hayan tenido tiempo suficiente para haber sido seleccionados por la naturaleza después de ser introducidos mediante mutaciones aleatorias para una producción de melanina significativamente menor. [46] "Esta fue una de las últimas barreras en la historia de los asentamientos humanos", afirma Jablonski. "Sólo después de que los humanos aprendieron a pescar y, por lo tanto, tuvieron acceso a alimentos ricos en vitamina D, pudieron establecerse en regiones de altas latitudes ". Además, en la primavera, los inuit recibirían altos niveles de radiación ultravioleta como reflejo de la nieve, y su piel relativamente más oscura los protegería de la luz solar. [3] [12] [8]
Se han propuesto otras dos hipótesis principales para explicar el desarrollo de la pigmentación cutánea clara: la resistencia a las lesiones por frío y la deriva genética; ahora se considera poco probable que ambos sean el principal mecanismo detrás de la evolución de la piel clara. [3]
La hipótesis de la resistencia a las lesiones por frío afirmaba que la piel oscura era seleccionada contra los climas fríos lejos del ecuador y en altitudes más altas, ya que la piel oscura se veía más afectada por la congelación . [47] Se ha descubierto que la reacción de la piel a los climas extremadamente fríos tiene en realidad más que ver con otros aspectos, como la distribución del tejido conectivo y la distribución de la grasa, [48] [49] y con la capacidad de respuesta de los capilares periféricos. a las diferencias de temperatura, y no a la pigmentación. [3]
La suposición de que la piel oscura evolucionó en ausencia de presión selectiva fue planteada por la hipótesis del probable efecto de mutación . [50] El factor principal que inicia el desarrollo de la piel clara se consideró una consecuencia de una mutación genética sin una presión selectiva evolutiva . Se pensaba que la posterior extensión de la piel clara se debía al apareamiento selectivo [49] y la selección sexual contribuyó a una pigmentación aún más clara en las hembras. [51] [52] Se han puesto en duda esta hipótesis, ya que se esperarían patrones más aleatorios de coloración de la piel en contraste con la pigmentación estructural clara de la piel observada en áreas de baja radiación UV. [40] La distribución clinal (gradual) de la pigmentación de la piel observable en el hemisferio oriental y, en menor medida, en el hemisferio occidental, es una de las características más importantes de la pigmentación de la piel humana. Poblaciones de piel cada vez más clara se distribuyen en áreas con niveles cada vez más bajos de radiación ultravioleta. [53] [54]
Las variaciones en el gen KITL se han asociado positivamente con aproximadamente el 20% de las diferencias en la concentración de melanina entre poblaciones africanas y no africanas. Uno de los alelos del gen tiene una tasa de aparición del 80% en las poblaciones euroasiáticas. [55] [56] El gen ASIP tiene una tasa de variación del 75 al 80% entre las poblaciones euroasiáticas en comparación con el 20 al 25% en las poblaciones africanas. [57] Las variaciones en el gen SLC24A5 representan entre el 20% y el 25% de la variación entre las poblaciones de piel oscura y clara de África, [58] y parecen haber surgido tan recientemente como en los últimos 10.000 años. [59] El polimorfismo Ala111Thr o rs1426654 en la región codificante del gen SLC24A5 alcanza la fijación en Europa , pero se encuentra en todo el mundo, particularmente entre poblaciones del norte de África , el Cuerno de África , Asia occidental , Asia central y Asia meridional . [60] [61] [62]
La melanina es un derivado del aminoácido tirosina . La eumelanina es la forma dominante de melanina que se encuentra en la piel humana . La eumelanina protege los tejidos y el ADN del daño causado por la radiación de la luz ultravioleta . La melanina se produce en células especializadas llamadas melanocitos , que se encuentran en el nivel más bajo de la epidermis . [63] La melanina se produce dentro de pequeños paquetes rodeados de membranas llamados melanosomas . Los seres humanos con piel clara natural tienen cantidades variables de eumelanina más pequeña y escasamente distribuida y su pariente de color más claro, feomelanina . [38] [64] La concentración de feomelanina varía mucho dentro de las poblaciones de un individuo a otro, pero se encuentra más comúnmente entre europeos, asiáticos orientales y nativos americanos con pigmentación ligera. [22] [65]
Para una misma región del cuerpo, los individuos, independientemente del color de la piel, tienen la misma cantidad de melanocitos (sin embargo, la variación entre las diferentes partes del cuerpo es sustancial), pero los orgánulos que contienen pigmentos, llamados melanosomas, son más pequeños y menos numerosos en los humanos de piel clara. [66]
En las personas con piel muy clara, la piel obtiene la mayor parte de su color del tejido conectivo de color blanco azulado de la dermis y de las células sanguíneas asociadas a la hemoglobina que circulan en los capilares de la dermis. El color asociado con la hemoglobina circulante se vuelve más evidente, especialmente en la cara, cuando las arteriolas se dilatan y se tumecen con sangre como resultado del ejercicio físico prolongado o la estimulación del sistema nervioso simpático (generalmente vergüenza o ira ). [67] Hasta el 50% de los rayos UVA pueden penetrar profundamente en la dermis en personas con pigmentación de piel clara y poco pigmento protector de melanina. [44]
La combinación de piel clara, cabello rojo y pecas se asocia con una gran cantidad de feomelanina, pequeñas cantidades de eumelanina. Este fenotipo es causado por una mutación de pérdida de función en el gen del receptor de melanocortina 1 (MC1R). [68] [69] Sin embargo, las variaciones en la secuencia del gen MC1R solo tienen una influencia considerable sobre la pigmentación en poblaciones donde prevalece el cabello rojo y la piel extremadamente clara. [40] El efecto principal de la variación genética es promover la síntesis de eumelanina a expensas de la síntesis de feomelanina, aunque esto contribuye a muy poca variación en la reflectancia de la piel entre diferentes grupos étnicos. [70] Los melanocitos de células de la piel clara cocultivadas con queratinocitos dan lugar a un patrón de distribución característico de la piel clara. [71]
Las pecas normalmente sólo aparecen en personas con piel muy ligeramente pigmentada. Varían de color muy oscuro a marrón y desarrollan un patrón aleatorio en la piel del individuo. [72] Los lentigos solares , los otros tipos de pecas, ocurren entre las personas mayores independientemente del color de la piel. [3] Las personas con piel muy clara ( tipos I y II ) producen muy poca melanina en sus melanocitos y tienen muy poca o ninguna capacidad para producir melanina bajo el estímulo de la radiación ultravioleta. [73] Esto puede provocar quemaduras solares frecuentes y un daño más peligroso, pero invisible, al tejido conectivo y al ADN subyacente de la piel. Esto puede contribuir al envejecimiento prematuro y al cáncer de piel . [74] [75] La apariencia fuertemente roja de la piel ligeramente pigmentada como respuesta a los altos niveles de radiación UV es causada por el aumento del diámetro, número y flujo sanguíneo de los capilares. [22]
Las personas con piel moderadamente pigmentada ( tipos III-IV ) pueden producir melanina en la piel en respuesta a la radiación ultravioleta. El bronceado normal suele retrasarse ya que las melaninas tardan un tiempo en ascender por la epidermis . El bronceado intenso no se acerca al efecto fotoprotector contra el daño del ADN inducido por la RUV en comparación con la piel oscura natural ; [76] [77] sin embargo, ofrece una gran protección contra las variaciones estacionales de la RUV. El bronceado gradual en primavera previene las quemaduras solares en verano. Es casi seguro que este mecanismo es la razón evolutiva detrás del desarrollo del comportamiento de bronceado. [3]
La pigmentación de la piel es una adaptación evolutiva a los distintos niveles de radiación ultravioleta en todo el mundo. Existen implicaciones para la salud de las personas de piel clara que viven en ambientes con alta radiación ultravioleta. Diversas prácticas culturales aumentan los problemas relacionados con las condiciones de salud de la piel clara, por ejemplo, tomar el sol entre las personas de piel clara. [3]
Los humanos con pigmentación de piel clara que viven en ambientes con poca luz solar experimentan una mayor síntesis de vitamina D en comparación con los humanos con pigmentación de piel oscura debido a la capacidad de absorber más luz solar. Casi todas las partes del cuerpo humano, incluido el esqueleto, el sistema inmunológico y el cerebro, requieren vitamina D. La producción de vitamina D en la piel comienza cuando la radiación ultravioleta penetra en la piel e interactúa con una molécula similar al colesterol que produce previtamina D3. Esta reacción sólo ocurre en presencia de UVR, UVB de longitud media. La mayoría de los rayos UVB y UVC son destruidos o reflejados por el ozono, el oxígeno y el polvo de la atmósfera. Los rayos UVB llegan a la superficie de la Tierra en mayores cantidades cuando su trayectoria es recta y atraviesa una pequeña capa de atmósfera.
Cuanto más lejos está un lugar del ecuador, menos rayos UVB se reciben y disminuye el potencial de producción de vitamina D. Algunas regiones alejadas del ecuador no reciben radiación UVB entre otoño y primavera. [44] La deficiencia de vitamina D no mata a sus víctimas rápidamente y, en general, no mata en absoluto. Más bien, debilita el sistema inmunológico, los huesos y compromete la capacidad del cuerpo para combatir la división celular descontrolada que resulta en cáncer. Una forma de vitamina D es un potente inhibidor del crecimiento celular; por lo tanto, las deficiencias crónicas de vitamina D parecen estar asociadas con un mayor riesgo de ciertos cánceres. Este es un tema activo en la investigación del cáncer y todavía se debate. [44] La deficiencia de vitamina D asociada con la piel oscura conduce a niveles más altos de esquizofrenia en las poblaciones que residen en latitudes septentrionales. [78]
Con el aumento de la síntesis de vitamina D, hay una menor incidencia de afecciones relacionadas con afecciones comunes de deficiencia de vitamina D en personas con pigmentación de piel oscura que viven en ambientes con baja radiación UV: raquitismo , osteoporosis , numerosos tipos de cáncer (incluido el de colon y de mama) . cáncer ) y mal funcionamiento del sistema inmunológico. La vitamina D promueve la producción de catelicidina , que ayuda a defender el cuerpo humano contra infecciones fúngicas, bacterianas y virales , incluida la gripe . [3] [15] Cuando se expone a los rayos UVB, toda el área expuesta de la piel del cuerpo de una persona de piel relativamente clara es capaz de producir entre 10 y 20000 UI de vitamina D. [44]
Las personas de piel clara que viven en ambientes con mucha luz solar son más susceptibles a los dañinos rayos ultravioleta del sol debido a la falta de melanina producida en la piel. El riesgo más común que conlleva una alta exposición a la luz solar es el mayor riesgo de sufrir quemaduras solares . Este mayor riesgo ha venido junto con la práctica cultural de tomar el sol, que es popular entre las poblaciones de piel clara. Esta práctica cultural para conseguir una piel bronceada si no se regula adecuadamente puede provocar quemaduras solares, especialmente entre personas de piel muy clara. La sobreexposición a la luz solar también puede provocar carcinoma de células basales , que es una forma común de cáncer de piel .
Otra implicación para la salud es el agotamiento del folato en el cuerpo, donde la sobreexposición a la luz ultravioleta puede provocar anemia megaloblástica . La deficiencia de folato en mujeres embarazadas puede ser perjudicial para la salud de sus recién nacidos en forma de defectos del tubo neural , abortos espontáneos y espina bífida , un defecto congénito en el que la columna vertebral y el canal espinal no se cierran antes del nacimiento. [79] El pico de ocurrencia de defectos del tubo neural es el más alto en el período de mayo a junio en el hemisferio norte . [3] El folato es necesario para la replicación del ADN en las células en división y su deficiencia puede provocar fallos en la embriogénesis y la espermatogénesis normales . [3] [15] [34]
Las personas con piel ligeramente pigmentada que se exponen repetidamente a una fuerte radiación ultravioleta experimentan un envejecimiento más rápido de la piel, lo que se manifiesta en un aumento de las arrugas y anomalías de la pigmentación. El daño oxidativo provoca la degradación del tejido protector de la dermis , lo que confiere fuerza a la piel. [22] Se ha postulado que las mujeres blancas pueden desarrollar arrugas más rápido que las mujeres negras después de la menopausia porque las mujeres blancas son más susceptibles al daño solar a lo largo de la vida. El Dr. Hugh S. Taylor, de la Facultad de Medicina de Yale , concluyó que el estudio no pudo probar los hallazgos pero sospechan la causa subyacente. Se sospecha que la piel de color claro es uno de los factores que contribuyen a promover las arrugas. [80] [81]
La pigmentación de la piel relativamente oscura en la Europa del Paleolítico superior temprano sería consistente con que esas poblaciones estuvieran relativamente mal adaptadas a las condiciones de altas latitudes como resultado de haber migrado recientemente desde latitudes más bajas.
Por otro lado, aunque hemos demostrado que estas poblaciones portaban pocos de los alelos de pigmentación clara que se están segregando en la Europa actual, es posible que portaran alelos diferentes que ahora no podemos detectar.
{{citation}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )Una observación separada de que la descendencia de migrantes de piel oscura que migran a climas fríos tiene un mayor riesgo de esquizofrenia también puede deberse a niveles bajos de vitamina D durante la gestación y los primeros años de vida, ya que la piel oscura requiere una mayor exposición a la luz solar para producir niveles adecuados de la prehormona de vitamina D.