La información acumulada acerca del envejecimiento cutáneo actínico permite considerar que son las metaloproteinasas los componentes iniciales del proceso de degradación que presenta el tejido conjuntivo cutáneo expuesto a la radiación UV.
En la primera parte de este artículo se indicó que la radiación solar incrementa la actividad catalítica de MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-8 y MMP-9. Estas enzimas son las responsables de que, histológicamente hablando, los daños que presenta el tejido conjuntivo desde su inicio se detecten como una importante desorganización de las fibrillas de colágeno. Por tanto, la agresión afecta al 90% (en peso seco) del material proteico presente en el tejido conjuntivo cutáneo. Simultáneamente, se produce una acumulación de material anormal y amorfo que contiene elastina carente de propiedades funcionales, responsable de la expresión «elastosis senil».
Los fibroblastos irradiados con UV expresan metaloproteinasas, y se considera que este proceso puede tener diferentes moléculas desencadenantes:
* La hormona melanocito estimulante (alfa-MSH) liberada por los queratinocitos a consecuencia de la irradiación, según demuestran Kiss M et al1.
* Oxígeno singulete2.
* Activación de receptores de citocinas en la membrana de los fibroblastos.
* Activación de factores de proliferación en la superficie celular3.
En un trabajo más reciente Fisher et al4 demuestran que varias proteincinasas activadoras de la mitogénesis (MAP), como p-38, la cinasa aminoterminal c-Jun y la cinasa reguladora de señales extracelulares, son importantes moduladores de la expresión de metaloproteinasas por parte de los fibroblastos dérmicos.
El papel del óxido nítrico
Merece una especial atención el descubrimiento del protagonismo que se atribuye al óxido nítrico (NO) en la expresión de algunas metaloproteinasas. Un interesante trabajo publicado por Yoshida et al5 demuestra la producción de MMP-1 por los fibroblastos.
NO es un radical libre de naturaleza gaseosa considerado durante décadas un importante contaminante atmosférico, especialmente nocivo tras su inhalación. Sin embargo, durante la última década se han publicado numerosas investigaciones, como la de Knowles et al6 que identifican a más de una docena de células humanas como fuente de liberación de NO.
En determinadas circunstancias NO actúa como una molécula mensajera en la comunicación intercelular.
En los seres humanos, numerosas funciones autónomas se desarrollan a consecuencia de las señales que transmiten las moléculas de NO. Pero NO también es una toxina celular muy potente capaz a la vez de destruir tejidos y células normales, y de proteger a nuestro organismo de gérmenes patógenos y de células tumorígenas7.
El óxido nítrico se forma en muchos tejidos a través de una NO sintasa específica, que cataliza la reacción del aminoácido arginina con el oxígeno molecular para producir citrulina y liberar NO. Su actividad como mensajero etéreo alcanza a las células vasculares, a las neuronas e incluso colabora en la formación de procesos inflamatorios y en las respuestas inmunitarias innatas.
El hecho de que numerosas células cutáneas (queratinocitos, melanocitos, células de Langerhans, fibroblastos y células endoteliales) utilicen NO como una vía metabólica de sus funciones explica su capacidad para mantener la homeostasis cutánea. Pero también demuestra su capacidad para regular procesos de vasodilatación, de melanogénesis e incluso, cuando se interrumpe la cascada de señales que provoca NO, pueden producirse importantes disfunciones cutáneas: inflamación, proliferación celular e inmunosupresión en el tejido.
En una interesante revisión, Butler et al8 recuerdan que NO posee una elevada capacidad de reaccionar con el oxígeno molecular, de activar metaloproteinasas, de inactivar enzimas clave en algunas vías metabólicas, de actuar como quelante de iones metálicos, etc.
Se considera que NO actúa activando la enzima guanilato ciclasa y, en consecuencia, estimula la producción de GMPc intracelular, responsable de la activación de proteincinasas dependientes de este segundo mensajero. Este mecanismo puede ser una de las principales vías mediante la que se estimula la melanogénesis en los melanocitos: la radiación UV activa NO sintasas de los queratinocitos, lo que provoca que estas células liberen un exceso de NO que difunde hasta los melanocitos más próximos. Debido a ello estas células incrementan la concentración de GMPc y, en consecuencia, la síntesis de melanina, tal como refieren Romero-Graillet et al9 en su trabajo.
Otras investigaciones
Investigaciones posteriores, como las de Choe et al10, recuerdan que una de las principales causas del envejecimiento actínico reside en la degradación de la matriz extracelular por parte de las metaloproteinasas liberadas por los fibroblastos irradiados con UV. En su trabajo utilizaron sodio nitroprusiato como un dador de NO a los fibroblastos, que también fueron irradiados con UV. Utilizando como blanco fibroblastos irradiados en ausencia de NO determinaron que la expresión de MMP-1 se incrementaba un 153%, mientras que la de MMP-2 se incrementaba un 254%. A partir de estos datos, los autores estudiaron la posibilidad de utilizar inhibidores de la NO sintasa para reducir drásticamente la expresión de MMP-1 y de MMP-2 por parte de los fibroblastos irradiados con UV.
Obtuvieron buenos resultados cuando los cultivos de los fibroblastos sometidos a la irradiación UV incorporaban moléculas activas, como aminoguanidina o baicaleín.
También observaron una importante disminución de estas metaloproteinasas en presencia de un extracto de raíz de Scutellaria baicalensis, de reconocida actividad inhibidora de la NO sintasa.
Con una finalidad despigmentante, LMD Pharmacognosie está estudiando la capacidad bloqueadora de la síntesis de NO por parte de los cultivos de queratinocitos irradiados con UV. Citamos como interesante la combinación de flavonoides heterósidos y liquirritina.
Otras investigaciones recientes, de Arch Personal Care, también con la mirada puesta en la actividad despigmentante, han valorado la posibilidad de convertir los radicales libres de NO en nitratos, tal como hacen las leguminosas en los pequeños nódulos que las bacterias anaerobias forman sobre las raíces de estas plantas. Estos vegetales utilizan con esta finalidad una molécula próxima a la hemoglobina humana, conocida como leghemoglobina, que ha podido ser concentrada en extractos vegetales de Soja hispida y de Lotus corniculatus. Utilizando modelos de piel reconstituida se ha comprobado la eficacia de estos extractos, ya que se podía disminuir en un 50% las concentraciones de GMPc.
Todo parece indicar que la investigación básica dermatológica puede ser un excelente punto de partida para la obtención de nuevos ingredientes cosméticos más eficaces y, en principio, más seguros.