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Vea el artículo sobre la salud de la piel

Resumen

La exposición a la luz solar es la principal fuente de vitamina D para la mayoría de las personas. La radiación solar ultravioleta-B (UVB; longitudes de onda de 290 a 315 nanómetros) estimula la producción de vitamina D3 a partir del 7-dehidrocolesterol (7-DHC) en la epidermis de la piel (ver Producción en la piel) (1). Por lo tanto, la vitamina D es en realidad más una hormona que una vitamina, una sustancia que se requiere de la dieta. La vitamina D3 entra en la circulación y es transportada al hígado, donde se hidroxila para formar 25-hidroxivitamina D3 (calcidiol; la principal forma circulante de la vitamina D). En los riñones, la enzima 25-hidroxivitamina D3-1-hidroxilasa cataliza una segunda hidroxilación de la 25-hidroxivitamina D, dando lugar a la formación de 1,25-dihidroxivitamina D3 (calcitriol, 1α,25-dihidroxivitamina D] – la forma más potente de la vitamina D (2). La mayoría de los efectos fisiológicos de la vitamina D en el organismo están relacionados con la actividad de la 1,25-dihidroxivitamina D3; véase el artículo sobre la vitamina D. Los queratinocitos de la epidermis poseen enzimas hidroxilasas que convierten localmente la vitamina D en 1,25-dihidroxivitamina D3 (3-5), la forma que regula la proliferación y diferenciación epidérmicas (véase Metabolismo en los queratinocitos).

Aplicación tópica

El calcitriol (1,25-dihidroxivitamina D3) se ha utilizado de forma tópica para tratar ciertas afecciones de la piel, incluida la psoriasis, una enfermedad cutánea que implica una hiperproliferación de queratinocitos. Varios estudios han descubierto que el uso tópico de la pomada de calcitriol (3 μg/g) es seguro y puede ser un tratamiento eficaz para la psoriasis en placas (6-8). El análogo de la vitamina D llamado calcipotrieno o calcipotriol también se ha utilizado como tratamiento para la psoriasis crónica en placas, ya sea solo o en combinación con corticosteroides (9, 10).

Deficiencia

Cubrir la piel expuesta o utilizar protección solar siempre que se esté al aire libre son factores de riesgo para la deficiencia de vitamina D. Las consecuencias de la deficiencia de vitamina D afectan principalmente a la salud ósea. En la deficiencia de vitamina D, la absorción de calcio no puede aumentar lo suficiente como para satisfacer las necesidades de calcio del organismo. En consecuencia, aumenta la producción de hormona paratiroidea (PTH) por parte de las glándulas paratiroideas y se moviliza el calcio desde el hueso para mantener los niveles normales de calcio sérico (véase el artículo sobre la vitamina D).

Producción en la piel

Al exponerse a la radiación UVB, la previtamina D3 se sintetiza a partir del 7-DHC en la piel, principalmente en los queratinocitos de las capas del estrato basal y del estrato espinoso de la epidermis. La previtamina D3 se isomeriza para formar vitamina D3 (colecalciferol), que posteriormente se transporta a la circulación a través de una proteína de unión (11). La previtamina D3 también puede isomerizarse para formar los fotoproductos, taquisterol3 o lumisterol3; la reacción que forma este último compuesto es reversible. Ambos isómeros son biológicamente inactivos (es decir, no mejoran la absorción intestinal de calcio), no entran significativamente en la circulación, aparentemente sirven como mecanismo para prevenir la toxicidad de la vitamina D por la exposición prolongada al sol, y probablemente se eliminan cuando las células de la piel se desprenden naturalmente (12). Tras la exposición a la luz solar, la vitamina D3 también puede degradarse en otros fotoproductos, como la 5,6-transvitamina D3, el suprasterol I y el suprasterol II (13). Al igual que la forma activa de la vitamina D, algunos de los fotoproductos mencionados pueden regular la proliferación y la diferenciación epidérmicas (14), pero la elucidación de su relevancia biológica requerirá más estudios.

Numerosas variables afectan a la síntesis cutánea de la vitamina D, incluyendo la latitud, la estación, la hora del día, el grado de pigmentación de la piel, la edad, la cantidad de piel expuesta y el uso de protectores solares. La latitud, la estación y la hora del día crean el ángulo cenital solar, que determina la intensidad de la luz solar (15). Las personas que viven en latitudes más altas corren más riesgo de padecer una deficiencia de vitamina D en comparación con las que viven en latitudes más ecuatoriales porque la intensidad de la luz solar es menor. Para quienes residen en latitudes templadas, la época del año influye en la capacidad de generar previtamina D3 en la piel. En latitudes en torno a los 40 grados norte o 40 grados sur (Boston está a 42 grados norte), no hay suficiente radiación UVB disponible para la síntesis de vitamina D desde noviembre hasta principios de marzo. Diez grados más al norte (Edmonton, Canadá) o al sur, el «invierno de la vitamina D» se extiende de octubre a abril (16). La hora del día también influye en la capacidad de generar vitamina D en la piel, siendo la radiación solar del mediodía la más intensa. La melanina, el pigmento oscuro de la piel, compite con el 7-DHC por la absorción de la luz ultravioleta y, por tanto, actúa como un protector solar natural, reduciendo la eficacia de la producción de vitamina D en la piel. Por lo tanto, los individuos con piel de color oscuro necesitan más tiempo (hasta diez veces más) para sintetizar la misma cantidad de previtamina D3 en la piel que los de piel clara (12, 17).

Según el Dr. Michael Holick, una exposición al sol sensata, es decir, exponer los brazos y las piernas desnudos al sol del mediodía (entre las 10 de la mañana y las 3 de la tarde) durante 5-30 minutos dos veces por semana, puede ser suficiente para satisfacer las necesidades de vitamina D (18); sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, la estación del año, la latitud y la pigmentación de la piel afectan a la síntesis de vitamina D en la piel. Otros factores influyen en la capacidad de producir vitamina D en la piel. Por ejemplo, el envejecimiento reduce la capacidad de sintetizar vitamina D en la piel, ya que los adultos mayores tienen menores concentraciones cutáneas del precursor de la vitamina D, el 7-DHC, en comparación con los individuos más jóvenes (19). Además, el uso de protectores solares bloquea eficazmente la absorción de los rayos UVB y, por tanto, la síntesis de vitamina D en la piel: la aplicación de protectores solares con un factor de protección solar (FPS) de 8 reduce la producción de vitamina D en la piel en más de un 95% (20). Así pues, varios factores pueden tener un impacto sustancial en los niveles corporales de vitamina D al afectar a la producción de la vitamina en la piel.

Metabolismo en los queratinocitos

Los queratinocitos de la epidermis poseen las enzimas necesarias para convertir la vitamina D en su forma activa, la 1,25-dihidroxivitamina D3 (3-5), así como el receptor de la vitamina D (VDR), un factor de transcripción que regula la expresión genética. La forma activa de la vitamina D funciona como una hormona esteroidea. Al entrar en el núcleo, la 1,25-dihidroxivitamina D3 se asocia con el VDR, que se heterodimeriza con el receptor X del ácido retinoico (RXR). Este complejo se une a pequeñas secuencias de ADN conocidas como elementos de respuesta a la vitamina D (VDREs); la unión inicia una cascada de interacciones moleculares que modulan la transcripción de ciertos genes (21, 22). De este modo, la 1,25-dihidroxivitamina D3 funciona localmente para regular la proliferación y la diferenciación de los queratinocitos.

Actividades biológicas en la piel

Control de la proliferación y la diferenciación epidérmicas

La capa inferior o basal de la epidermis, denominada estrato basal, está formada por una capa de queratinocitos redondos e indiferenciados que se apoya en la dermis subyacente. Las células del estrato basal proliferan constantemente para producir nuevas células que formarán las capas epidérmicas superiores (23, 24). Una vez que un queratinocito abandona el estrato basal, comienza el proceso de diferenciación (especialización de las células para funciones específicas) conocido como queratinización y también experimenta la cornificación, un proceso en el que los queratinocitos se convierten en corneocitos (24; véase el artículo, Micronutrientes y salud de la piel). De este modo, las nuevas células del estrato basal sustituyen a la capa externa de células de la piel que se desprende con el tiempo.

Junto con varios coreguladores, la 1,25-dihidroxivitamina D3 y su receptor, el VDR, regulan los procesos mencionados que reponen la piel. En general, la vitamina D inhibe la expresión de los genes responsables de la proliferación de los queratinocitos e induce la expresión de los genes responsables de la diferenciación de los queratinocitos (25). Además de sus acciones como hormona esteroidea, la vitamina D regula los pasos bioquímicos que dan lugar a una afluencia celular de calcio, que es importante en la diferenciación celular (26). Los procesos de proliferación y diferenciación epidérmica son esenciales para el crecimiento celular normal, la curación de heridas y el mantenimiento de la función de barrera de la piel. Dado que la proliferación incontrolada de células con ciertas mutaciones puede provocar cáncer, la vitamina D puede proteger contra ciertos tipos de cáncer (véase el artículo sobre la vitamina D).

Otras actividades

En la piel, el receptor de la vitamina D (VDR) parece tener otras funciones que son independientes de su asociación con la 1,25-dihidroxivitamina D3. Por ejemplo, el VDR es importante para regular el ciclo de crecimiento de los folículos pilosos maduros (27, 28). Ciertas mutaciones en el VDR conducen a una expresión génica mal regulada que da lugar a un ciclo aberrante del folículo piloso y a la alopecia (pérdida de cabello) en ratones (28, 29) y en humanos (30). El VDR también funciona como supresor de tumores en la piel (31). El VDR es uno de los varios factores que controlan estas dos funciones diversas. Además, la 1,25-dihidroxivitamina D3 es un potente modulador inmunitario en la piel; para obtener información general sobre la vitamina D y la inmunidad, véase el artículo sobre Nutrición e Inmunidad.

Funciones en la piel sana

Fotoprotección

El fotodaño se refiere al daño cutáneo inducido por la luz ultravioleta (UV). Dependiendo de la dosis, la luz UV puede provocar daños en el ADN, respuestas inflamatorias, apoptosis de las células de la piel (muerte celular programada), envejecimiento de la piel y cáncer de piel. Algunos estudios, principalmente in vitro (cultivos celulares) (32-35) y con ratones en los que se aplicó tópicamente 1,25-dihidroxivitamina D3 a la piel antes o inmediatamente después de la irradiación (32, 36, 37), han descubierto que la vitamina D presenta efectos fotoprotectores. Los efectos documentados en las células de la piel incluyen la disminución del daño al ADN, la reducción de la apoptosis, el aumento de la supervivencia celular y la disminución del eritema. No se conocen los mecanismos de estos efectos, pero un estudio con ratones descubrió que la 1,25-dihidroxivitamina D3 inducía la expresión de la metalotioneína (una proteína que protege contra los radicales libres y el daño oxidativo) en el estrato basal (32). También se ha postulado que las acciones no genómicas de la vitamina D contribuyen a la fotoprotección (38); tales efectos de la vitamina D implican cascadas de señalización celular que abren canales de calcio (39).

Curación de heridas

La 1,25-dihidroxivitamina D3 regula la expresión de la catelicidina (LL-37/hCAP18) (40, 41), una proteína antimicrobiana que parece mediar en la inmunidad innata de la piel promoviendo la curación de heridas y la reparación de tejidos. Un estudio en humanos descubrió que la expresión de la catelicidina está regulada durante las primeras etapas de la curación normal de las heridas (42). Otros estudios han demostrado que la catelicidina modula la inflamación en la piel (43), induce la angiogénesis (44) y mejora la reepitelización (el proceso de restauración de la barrera epidérmica para restablecer una barrera funcional que proteja a las células subyacentes de las exposiciones ambientales) (42). Se ha demostrado que la forma activa de la vitamina D y sus análogos regulan la expresión de la catelicidina en los queratinocitos cultivados (41, 45). Sin embargo, se necesitan más investigaciones para determinar el papel de la vitamina D en la cicatrización de las heridas y la función de barrera epidérmica, y si la suplementación oral de vitamina D o el tratamiento tópico con análogos de la vitamina D es útil en la cicatrización de las heridas quirúrgicas.

Conclusión

La exposición al sol es la principal fuente de vitamina D para la mayoría de las personas. Tras la exposición a la radiación ultravioleta-B, la previtamina D3 se sintetiza en los queratinocitos de la epidermis. La previtamina D3 se isomeriza para formar vitamina D3 (colecalciferol), que posteriormente es transportada a la circulación o metabolizada por los queratinocitos. Los queratinocitos pueden convertir localmente la previtamina D3 en la forma activa, la 1,25-dihidroxivitamina D3. La 1,25-dihidroxivitamina D3 y su receptor, el VDR, tienen varias funciones biológicas en la piel, como la regulación de la proliferación y la diferenciación de los queratinocitos, el ciclo del folículo piloso y la supresión de tumores. Algunos estudios en cultivos celulares y en roedores han demostrado que la 1,25-dihidroxivitamina D3 tiene efectos fotoprotectores. Además, se sabe que la vitamina D modula la inflamación y puede estar implicada en la curación de heridas. Sin embargo, se necesitan más investigaciones para comprender las funciones exactas de la vitamina D y su receptor en el mantenimiento de una piel sana.

Autores y revisores

Escrito en noviembre de 2011 por:
Victoria J. Drake, Ph.D.
Instituto Linus Pauling
Universidad Estatal de Oregón

Revisado en noviembre de 2011 por:
Daniel D. Bikle, M.D., Ph.D.
Profesor, Departamentos de Medicina y Dermatología
La Universidad de California, San Francisco

Este artículo ha sido financiado, en parte, por una subvención de Neutrogena Corporation, Los Ángeles, California.

Copyright 2011-2021 Linus Pauling Institute

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