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La selección natural está aclarando nuestra piel

La evolución favorece mutaciones genéticas que permiten sintetizar mejor la vitamina D en latitudes con irradiación solar reducida, señala un estudio de la UPV/EHU


La investigadora de la Universidad del País Vasco Saioa López ha identificado dos mutaciones genéticas que provocan un aclaramiento de la piel; así como nuevos genes y variantes genéticas que pueden estar relacionados con las diferencias en la pigmentación en nuestra población. Aunque estas mutaciones pueden hacernos más proclives a sufrir melanoma, el cáncer de piel más peligroso, tendrían un sentido evolutivo, pues ayudan a sintetizar la vitamina D en zonas donde la incidencia de la irradiación solar es reducida.





Distribución global del color de piel. Fuente: UPV/EHU
Distribución global del color de piel. Fuente: UPV/EHU
El color de la piel varía según la latitud, y, por tanto, según la intensidad de la luz ultravioleta que incide sobre nuestros cuerpos. Así, los individuos que viven en latitudes bajas tienen la piel más oscura, mientras que los que viven en latitudes altas tienen una pigmentación clara.

Saioa López, investigadora de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), ha estudiado por qué ha tenido lugar esa despigmentación. En su investigación ha concluido que la evolución está favoreciendo unas mutaciones que aclaran la piel, probablemente por la necesidad de sintetizar vitamina D en latitudes de reducida irradiación solar (en comparación con África) aunque, a su vez, ello aumente la probabilidad de padecer melanoma o cáncer de piel.

Concretamente, López ha identificado dos mutaciones que provocan un aclaramiento de la piel. Asimismo, ha identificado nuevos genes y variantes genéticas que pueden estar relacionados con las diferencias en la pigmentación en nuestra población.

Teorías previas

Los primeros homínidos que aparecieron en África probablemente tenían una piel clara cubierta de pelo, como otros primates. Se piensa que perdieron el pelo cuando se hicieron bípedos, y que entonces la selección natural favoreció las pieles más oscuras en África, ya que protegen frente a la luz ultravioleta (UV).

Sin embargo, cuando los humanos salieron de África (hace unos 100.000 años), y fueron hacia Asia o Europa, donde la intensidad de los UV era más baja, se volvió a adquirir un color de piel menos pigmentado.

No están claras las causas que han llevado a la despigmentación de esas poblaciones, y, de hecho, se han propuesto dos hipótesis: por una parte, podría ser debido a una relajación de la selección natural que mantiene la piel oscura en África, ya que al salir de África los niveles de UV son menores; y, por otra, se cree que podría ser debido a que la selección natural favorece unas mutaciones para que los individuos puedan tener la piel clara, ya que en estas latitudes tener piel de pigmentación oscura impide la síntesis de niveles adecuados de vitamina D, la cual es esencial para nuestra supervivencia.

La despigmentación como proceso adaptativo

Saioa López, investigadora del Departamento de Genética, Antropología Física y Fisiología Animal de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, ha investigado sobre este tema.

Los principales objetivos de su trabajo de investigación han sido la identificación de las presiones selectivas que han dirigido la evolución de este rasgo, así como la identificación de nuevos genes y variantes genéticas responsables de las diferencias pigmentarias entre individuos.

Más concretamente, han querido demostrar que la despigmentación ha sido un proceso adaptativo, favorecido por la selección natural. La metodología utilizada ha abarcado numerosas técnicas, tanto de biología molecular como celular o bioinformáticas.

Con todo ello, se han identificado dos mutaciones que funcionalmente provocan un aclaramiento de la piel en nuestra población. Se han encontrado evidencias muy significativas de que la selección natural está favoreciendo positivamente estas mutaciones, manteniéndolas en la población, para dar lugar a un color de piel más claro, informa la UPV en un comunicado.

Para sintetizar la vitamina D

Además, se han analizado muestras de melanoma, y se ha observado que estas mismas mutaciones provocan un aumento de la susceptibilidad de padecer melanoma, es decir, el cáncer de piel más agresivo y mortal.

¿Por qué la selección natural favorecería una mutación que provoca cáncer? Según la investigadora, "si la selección natural está favoreciendo estas mutaciones que aclaran la piel es porque tiene que haber alguna ventaja para los individuos, probablemente una mayor síntesis de vitamina D".

La vitamina D puede ser obtenida mediante la dieta, pero también de manera indirecta mediante un proceso en la piel en el que interviene la luz UV. Las pieles oscuras contienen un pigmento (melanina) que actúa como barrera e impide la penetración de los rayos UV. En latitudes altas, debido a que la intensidad de la luz UV es muy baja, eso es un problema, ya que no se sintetizan niveles adecuados de vitamina D.

La vitamina D es esencial para la mineralización y el desarrollo del esqueleto, y la falta de esta vitamina puede provocar diversos problemas de salud en niños. El melanoma, sin embargo, es un cáncer que generalmente aparece en la edad adulta, después de la etapa reproductiva. Desde un punto de vista evolutivo, estos individuos adultos, que ya han tenido descendencia, dejan de ser importantes para la evolución.

El gen de la pigmentación

El año pasado, la UPV/EHU publicó los resultados de otro estudio sobre la piel, en este caso dirigido por el doctor Santos Alonso, aunque también con participación de Saioa López.

En él se estableció que el hecho de que tengamos una piel más o menos oscura y un determinado color de pelo es, en parte, determinado por un gen llamado MC1R que regula la síntesis de la melanina. El MC1R es mucho más diverso en las poblaciones euroasiáticas que en las africanas.

En los europeos del sur, dos fuerzas evolutivas parecen estar actuando sobre el gen MC1R, se señaló entonces. Por un lado, una presión selectiva tiende a mantener la forma ancestral de este gen, que es también la más común en África; y, por otro, una de sus mutaciones, la V60L, aparece en frecuencias más altas de lo esperado entre los europeos del sur. Esta mutación se asocia con la piel clara y el pelo rubio o pelirrojo.

Los investigadores estimaron la aparición de dicha mutación hace 30.000-50.000 años, esto es, después de la salida del Homo sapiens de África. Además, se ha descubierto que está asociada a una mayor susceptibilidad al melanoma, el tipo de cáncer de piel más peligroso.

Referencias bibliográficas:

C. Martínez-Cadenas, S. López, G. Ribas, C. Flores, O. García, A. Sevilla, I. Smith-Zubiaga, J. Gardeazabal, MD. Boyano, A. García de Galdeano, N. Izagirre, C. de la Rúa, S. Alonso. Simultaneous purifying selection on the ancestral MC1R allele and positive selection on the melanoma-risk allele V60L in South Europeans. Molecular Biology and Evolution (2013). DOI: 10.1093/molbev/mst158.

S. López, O. García, I. Yurrebaso, C. Flores, M. Acosta-Herrera, H. Chen, J. Gardeazabal, J. María Careaga, MD Boyano, A. Sánchez, JA Ratón-Nieto, A. Sevilla, I. Smith-Zubiaga, A. García de Galdeano, C. Martinez-Cadenas, N. Izagirre, S. de la Rúa C and Alonso. The Interplay between Natural Selection and Susceptibility to Melanoma on Allele 374F of SLC45A2 Gene in a South European Population. PLoS ONE (2014). DOI: 10.1371/journal.pone.0104367.

S. López, I. García,I. Smith, A. Sevilla, N. Izagirre, C. de la Rúa, S. Alonso. Discovery of Copy Number Variants by Multiplex Amplifiable Probe Hybridization (MAPH) in candidate pigmentation genes. Annals of Human Biology (2014).
 
 


Martes, 9 de Diciembre 2014
UPV/T21
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