¿Qué es la fotodermatología?

REVISIÓN DE TEMA
¿Qué es la fotodermatología?
Martha Cecilia Valbuena*
* Laboratorio de fotodermatología, Centro Dermatológico Federico Lleras Acosta.
RESUMEN
La fotodermatología es un importante campo en la práctica dermatológica.
Estudia la interacción de la radiación ultravioleta y la piel, inclusive las
respuestas fisiológicas y patológicas, sus mecanismos, diagnóstico, tratamiento y
prevención, así como su uso terapéutico. Del conocimiento profundo de estos
aspectos depende el manejo racional de las enfermedades lumínicas y la
educación adecuada al paciente y la comunidad.
Palabras clave: fotodermatología, radiación ultravioleta, piel.
INTRODUCCIÓN
A través de la historia el hombre ha rendido culto al Sol dada su importancia en el
desarrollo de todas las formas de vida, su utilidad como fuente de energía y, en el
campo de la salud, por ser el agente físico al cual se está expuesto con mayor
frecuencia y de cuya interacción se derivan efectos fisiológicos, patológicos y
terapéuticos, que aún no han sido del todo dilucidados.
La fotobiología es la ciencia que estudia la interacción de la luz y los seres vivos,
hace parte de ella la fotodermatología, la cual se ocupa del estudio de las reacciones
fisiológicas y patológicas de la piel a la radiación ultravioleta (RUV) (tabla 1).
Además, incluye el uso terapéutico de la luz solar en diversas enfermedades (tabla 2).
Tabla 1
Reacciones fisiológicas y patológicas de la piel
a la radiación ultravioleta
Quemadura solar
Fotoenvejecimiento
Fotocarcinogénesis
Fotodermatosis idiopáticas
Anormalidades genéticas y metabólicas que llevan a fotosensibilidad
Fotosensibilización por sustancias exógenas
Dermatosis fotoexacerbadas
Tabla 2
Enfermedades que se benefician del tratamiento con fototerapia
Psoriasis
Vitiligo
Linfomas cutáneos de células T (micosis fungoide)
Dermatitis atópica
Prurito urémico
Prurito por VIH
Foliculitis eosinofílica
Pitiriasis liquenoide crónica
Dermatitis actínica crónica
Erupción polimorfa lumínica
Urticaria solar
Pustulosis palmoplantar
Las pruebas fotodiagnósticas pueden ayudar al esclarecimiento de patologías como
la fotodermatosis idiopática, el lupus eritematoso y las reacciones fotoalérgicas.
La fotodermatología es un amplio e importante campo en la práctica
dermatológica. En los últimos 40 a 50 años, se ha logrado entender mejor las
reacciones de la piel a la luz solar debido al desarrollo de instrumentos que permiten
la irradiación de la piel con luz ultravioleta de pureza predecible en cantidades que
pueden ser medidas de manera precisa. Es posible confirmar una impresión
diagnóstica de fotosensibi-lidad y determinar las longitudes de onda responsables[1].
GENERALIDADES DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
La luz solar es energía radiante electromagnética compuesta principalmente por el
espectro de luz ultravioleta (290 a 400 nm), luz visible (400 a 760 nm) e infrarroja
(760 a 1.800 nm), aunque también están presentes longitudes de onda corta
(ionizantes) y onda larga (microondas y radiofrecuencia). Son modificadas de manera
importante por su paso a través de la atmósfera y solamente dos tercios de esta
energía penetra a la Tierra.
La porción del espectro electromagnético que incluye la radiación ultravioleta y la
luz visible, es la más relevante en la fotobiología, debido a que tiene la suficiente
energía para producir reacciones fotoquímicas. Las longitudes de onda entre 400 a
800 nm son capaces de excitar los fotorreceptores oculares por lo cual se llaman
‘rango visible’, mientras que las longitudes menores de 400 nm no son visibles y
pertenecen a longitudes de onda ultravioleta[2].
La radiación ultravioleta (RUV) se define como aquellas longitudes de onda entre
290 y 400 nm. Comprende la UVA (320 a 400 nm) que, a su vez, se divide en UVAI
(340 a 400 nm) y UVAII (320 a 340 nm), la UVB (290 a 320 nm) y la UVC (100 a
290 nm)(3). La UVA no es filtrada por la capa de ozono en el mismo grado que la
UVB y la UVC y cantidades suficientes de la misma penetran a través de las nubes y
de los vidrios[4].
Tanto la calidad (espectro) como la cantidad (intensidad) de la RUV varía con la
elevación del Sol sobre el horizonte (altitud solar), la cual depende de la hora del día,
la época del año y la localización geográfica. En un día de verano, la UVB
comprende, aproximadamente, el 5% de la RUV y la UVA, el 95% restante. Sabemos
que la UVB es más responsable que la UVA en causar daño biológico, pues
contribuye con cerca de 80% de los efectos dañinos que se asocian con la exposición
solar; la UVA sólo produce el 20% restante[5].
La reflexión de la RUV en la mayoría de las superficies del suelo es normalmente
menor de 10%. Las principales excepciones son la arena que refleja entre 15 y 30% y
la nieve que puede reflejar hasta 90%. El agua en reposo refleja sólo 5% de la
radiación incidente, aunque si está agitada llega hasta cerca de 20%[ 5].
Penetración de la luz en la piel
La cantidad de RUV y luz visible que alcanza un cierto nivel en la piel varía con su
longitud de onda. En general, las longitudes de onda largas penetran más
profundamente, lo cual se puede explicar por las propiedades ópticas de la piel.
Cuando la luz visible y la RUV alcanzan la piel, parte es reflejada, parte es absorbida
en varias capas y parte es transmitida dentro a diferentes capas de células, hasta que
la energía del rayo incidente sea disipada. Una pequeña fracción de la radiación
absorbida es reflejada a longitudes de onda más largas (fluorescencia). La porción de
luz que es absorbida por las moléculas en los tejidos es la más importante porque ésta
es la energía que puede causar respuestas tisulares[2] (tabla 3).
0
1,7
6,3
92
UVB
UVA
Visible
que alcanza
la superficie terrestre
UVC
Tipo de luz%
400-800
320-400
290-320
200-290
Dermis
reticular-subcutis
Dermis
papilar-reticular
Epidermis-dermis
papilar
Epidermis
+
+
-
-
Longitud
Profundidad
Penetración
de onda (nm) de la penetración a través del vidrio
Características de la RUV
Tabla 3
-
+
++
+++
Eritematogénesis
-
+
++
+++
+
++
++
-
Carcinogenicidad Bronceo
o tardío
La radiación es absorbida por moléculas en la piel denominadas cromóforos, los
cuales pueden ser endógenos (por ejemplo, el ADN, la melanina, el ácido urocánico,
pequeños péptidos y el colesterol) o exógenos (drogas fotosensibilizantes), capaces de
inducir una respuesta fotobiológica, como una quemadura solar o una
fotosensibilidad inducida por drogas[2].
La efectividad fotobiológica de la UVA y la luz visible es menor que la de UVB
en ausencia de fotosensibilizadores. La radiación UVA es generalmente responsable
de las respuestas fototóxicas y fotoalérgicas[6].
En fotobiología, se define a un fotosensibilizador como una molécula que absorbe
fotones y causa cambios en otra molécula. La fotosensibilización comprende
cualquier condición en la cual se aumenta la sensibilidad de la piel a la radiación. Por
ejemplo, los psoralenos son moléculas que fotosensibilizan la piel a la radiación
UVA; la molécula de psoraleno absorbe la radiación UVA y en su estado excitado
reacciona con las bases timina y citocina del ADN. Los fotoproductos formados
(cicloaductos) comprenden tanto las moléculas de psoraleno como las de ADN e
inician cambios bioquímicos en las células[7].
Los fotoproductos detectados en la piel después de la radiación UVB incluyen
dímeros de pirimidina en el ADN, radicales libres y lípidos oxidados. Las respuestas
bioquímicas a la radiación UVB en la piel incluyen cambios en la síntesis de ADN,
ARN, aumento en las proteínas, en las actividades enzimáticas, disrupción de
lisosomas y generación de mediadores de la inflamación[6].
EFECTOS DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
Las respuestas de la piel a la RUV pueden ser de tipo agudo o crónico.
Efectos agudos
Quemadura solar
Es un efecto agudo que aparece después de la exposición excesiva a la RUV, se
produce eritema como resultado de la vasodilatación, principalmente de las vénulas
subpapilares. El espectro de la quemadura solar se encuentra especialmente en el
rango UVB; las dosis de UVA requeridas para causar eritema son, aproximadamente,
1.000 veces mayores; sin embargo, debido a que la RUV contiene 100 veces más
UVA que UVB, la UVA puede representar hasta 10% de los rayos que producen
quemaduras[4, 5].
Después de la exposición a UVB, aparece eritema a las 4-6 horas y hace pico a las
12-24 horas, dependiendo de la dosis. Desaparece en el período de algunos días y es
más persistente en individuos ancianos y en personas de piel blanca; le sigue
descamación y bronceo[4].
Los mediadores fisiológicos del eritema por quemadura solar incluyen
eicosanoides (productos derivados del ácido araquidónico), histamina, quininas y
citocinas, así como también otros factores quimiotácticos. En equipo, estas sustancias
regulan la expresión de las moléculas de adhesión en el endotelio vascular y los
queratinocitos (entre ellas, la ICAM-1, la VCAM-1 y las moléculas de adhesión
endotelial como la E-selectina) las cuales participan posteriormente en el
reclutamiento y activación de células mononucleares y neutrófilos en la piel, y causan
vasodilatación e inflamación[6].
Los neuropéptidos, principalmente el péptido relacionado con el gen de la
calcitonina (CGRP) y la sustancia P (SP), juegan un papel importante en el edema y
el eritema que se presentan después de la RUV por su habilidad directa para producir
vasodilatación y aumentar la permeabilidad microvascular cutánea, así como por su
capacidad de influir en la función de los mastocitos. Igualmente se ha sugerido que la
RUV induce la liberación de óxido nítrico de los nervios sensoriales, lo cual va a
tener un efecto en el componente vascular de la neuroinflamación inducida por UV y
se ha propuesto que, además de su acción vasodilatadora directa, el óxido nítrico
puede ser necesario para la liberación de CGRP de los nervios sensoriales o su
actividad subsecuente[8].
Hiperplasia epidérmica
Posterior a una quemadura solar leve, se produce proliferación epidérmica que lleva a
engrosamiento epidérmico que comienza en horas y es histológicamente visible en
días. Clínicamente, la descamación es perceptible 2 a 3 semanas después y es
proporcional al grado de daño ocasionado por la RUV[9]. Las múltiples exposiciones
pueden llevar a un aumento del estrato córneo de 3-5 veces; este efecto dura uno a
dos meses después de cesar la irradiación[5].
Bronceo
Es de dos tipos:
• Inmediato: es transitorio, inducido por UVA y radiación visible[10]. Puede ser
evidente en 5 a 10 minutos después de la exposición solar, debido a la oxidación
de la melanina preformada y desaparece en 1-2 horas[5].
• Tardío: se aprecia uno o dos días después de la exposición solar, aumenta durante
varios días y puede persistir semanas o meses. Hay aumento en el número de
melanocitos funcionales y se aumenta la actividad de la tirosinasa, con la
formación de nueva melanina y aumento de los melanosomas en la epidermis. Es
producido por UVA y UVB[5].
Síntesis de vitamina D
La UVB convierte el 7-dehidrocolesterol epidérmico a previtamina D3; ésta se
isomeriza a vitamina D3 en una reacción controlada por la temperatura de la piel y
toma 2 ó 3 días hasta completarse. La producción de previtamina D3 se limita sólo 5
a 15% del contenido de 7-dehidrocolesterol de la piel, no importa qué tanto tiempo
una persona esté expuesta al sol. La vitamina D3 debe ser transportada al hígado y
metabolizarse a 25-hidroxivitamina D; si no entra a la circulación antes de la
exposición solar del día siguiente, se degrada en la piel[11].
Efectos crónicos
Fotoenvejecimiento
Se refiere a los cambios que ocurren en la piel como consecuencia de la exposición
repetida a la luz solar; las manifestaciones clínicas dependen del fototipo. En los
pacientes de piel clara predomina un patrón atrófico, con arrugas finas, pecas y
telangiectasias, inicialmente; luego, aparecen léntigos, hipomelanosis gutata y
seudocicatrices amelanóticas. En los individuos de piel más oscura predomina el
patrón hipertrófico; se desarrollan léntigos e hiperpigmentación difusa, seguida de
elastosis[12].
Fotocarcinogénesis
Es el resultado de la combinación de mutaciones en los queratinocitos que no son
reconocidas por las respuestas de supresión tumoral y por la falla del sistema inmune
para realizar inmunovigilancia. Las mutaciones en el gen supresor tumoral P53 son
uno de los factores más importantes en la carcinogénesis. Las principales acciones de
este gen son inducir apoptosis y frenar la mitosis; las mutaciones en este gen ocurren
como consecuencia de rupturas en las bandas de ADN que se desarrollan después de
la formación de dímeros de timidina en los sitios altamente susceptibles cuando son
expuestos a la RUV. Estos ‘puntos calientes’ corresponden a sitios donde la
reparación del ADN es anormalmente lenta. Una combinación de daño en el ADN y
la incapacidad de repararlo lleva al desarrollo de malignidad[13].
Además, participa en la carcinogénesis un aumento en la expresión de la enzima
telomerasa, la cual evita que las células entren en apoptosis y prolongan la vida
celular y, posiblemente, lleven a la inmortalidad. También está involucrada en la
reparación de las mutaciones génicas en las células somáticas, lo cual permite que
progresen a división celular[4]. Las formas más comunes de cáncer de piel son el
carcinoma basocelular, el escamocelular y el melanoma maligno.
Otros efectos de la RUV
Inmunosupresión
Existen otras consecuencias biológicas de la RUV como son la inmunosupresión
sistémica y local (cutánea), inclusive alteraciones en la hipersensibilidad de contacto,
de tipo retardado y en la inducción de tolerancia inmunológica. Estas respuestas
inmunosupresoras se han atribuido al daño del ADN celular, alteraciones en la
reparación del ADN, traducción de señales intracelulares, alteraciones en la
presentación antigénica por las células de Langerhans, células dendríticas o
macrófagos, o la inducción de mediadores antiinflamatorios como antagonistas del
receptor de la IL-1, IL-10 o la MSH alfa[14].
Efectos de la RUV en la presentación antigénica
En la epidermis, las células de Langerhans son las principales células presentadoras
de antígenos. La exposición de la piel a la luz UV resulta en una disminución
importante de estas células lo cual puede ser responsable de la inhibición de la
inducción de la hipersensibilidad por contacto después de la radiación solar[14].
La RUV suprime también la expresión de las moléculas de superficie del CMH
tipo II en las células de Langerhans y se piensa que la inhibición de la expresión de
ICAM 1 por la UV puede ser la responsable de la alteración en la unión entre las
células de Langerhans y las células T.
Se ha observado que las células de Langerhans expuestas a la luz ultravioleta son
incapaces de estimular los clones de células T del tipo Th1, mientras que su
capacidad para estimular clones Th2 no se encuentra alterada[15]. Esta alteración en
la función de las células de Langerhans por la luz UV es dependiente de la dosis y se
ha observado tanto in vivo como in vitro. Se ha encontrado, además, que la
exposición a la UVR suprime la expresión de las moléculas de superficie
coestimuladoras como la CD80/86, la cual se encuentra expresada en células de
Langerhans y en otras células presentadoras de antígenos y juega un papel importante
en la interacción entre las células presentadoras de antígeno y las células T[16].
Las células de Langerhans residen en la cercanía de queratinocitos y la función de
las células presentadoras de antígeno es fuertemente afectada por la liberación de
citocinas de los mismos. Se ha observado en diferentes modelos que la IL-10 actúa
como un interruptor supresor temprano y el FNT α como uno tardío de la función de
las células presentadoras de antígeno. La IL-1α es capaz de suprimir funcionalmente
a la célula de Langerhans. Estos hallazgos sugieren que los efectos inmunosupresores
de la RUV pueden estar mediados por la liberación de muchas citocinas, las cuales
por sí mismas pueden inhibir la presentación antigénica y la inducción de la respuesta
inmune[14,16]. Se ha sugerido, también, que el ácido urocánico presente en el estrato
córneo y la epidermis puede jugar un papel en la inmunosupresión mediada por la
UVB[17]. El ácido trans-urocánico sufre una isomerización después de la radiación
UVB a la forma cis, el cual es inmunosupresor en muchos modelos, al parecer, por
modulación de la tasa de formación de IL-10 en la epidermis después de la
exposición a la RUV. Sin embargo, el papel exacto del ácido cis-urocánico no se ha
esclarecido[18]. Se ha observado que la inmunosupresión inducida por el ácido cisurocánico parece estar mediada por prostaglandinas e histamina[14].
Fotodermatosis idiopáticas
Son un grupo de enfermedades ocasionadas por la exposición a la luz ultravioleta A o
B o a la luz visible en individuos genéticamente susceptibles. Los mecanismos
etiopatogénicos no están dilucidados y se involucran reacciones de hipersensibilidad
retardada. A este grupo pertenece el prúrigo actínico, la erupción polimorfa lumínica,
la hidroa vacciniforme, la dermatitis actínica crónica y la urticaria solar.
Fotodermatosis secundaria a agentes exógenos
Incluyen las reacciones de fototoxicidad, la fotoalergia a agentes exógenos y la
fotosensibilidad por medicamentos sistémicos.
Las reacciones fototóxicas son formas de irritación activada por luz; ocurren en un
gran porcentaje de la población en la primera exposición a la sustancia, bajo
condiciones apropiadas. La exposición a la radiación o al químico por sí solas no
producen daño, pero sí la combinación a través de fotosensibilización. En este
proceso, la radiación es absorbida por un químico en la piel, se convierte a un estado
excitado y produce daño a través de una variedad de vías moleculares y bioquímicas
que pueden ser dependientes o no del oxígeno[18].
Dentro de las sustancias más frecuentemente involucradas están las furocumarinas,
los derivados del alquitrán de hulla y los medicamentos tópicos (fenotiazinas,
sulfonamidas)[19].
Las reacciones fotoalérgicas son una forma de hipersensibilidad mediada por
células donde el químico fotoactivado o el fotoproducto actúan como un hapteno o un
antígeno completo. La RUV transforma ciertos químicos a alergenos; por esto se
requiere una fase de inducción y en el siguiente contacto se produce la reacción. Sólo
ocurre en ciertos individuos susceptibles; no es dosis dependiente y no se presenta
reacción clínica en la primera exposición al fotoalergeno[3]. Producen fotoalergia
algunos componentes de los protectores solares, las fragancias y los químicos en las
plantas, entre otros.
Las reacciones de fotosensibilidad inducidas por medicamentos pueden ser
fototóxicas o fotoalérgicas, aunque en la práctica clínica son muy difíciles de
diferenciar. Los cuadros de fotoalergia parecen ser menos frecuentes que los
fototóxicos[19]. Los medicamentos más frecuentemente comprometidos en este tipo
de reacciones incluyen antibióticos, diuréticos, antiinflamatorios no esteroideos,
antimaláricos, sulfonamidas y drogas psiquiátricas (fenotiazinas), entre otros.
Desórdenes genéticos asociados con fotosensibilidad
Hay tres categorías
fotosensibilidad[19]:
generales
de
desórdenes
genéticos
asociados
con
• alteraciones pigmentarias: albinismo, fenilcetonuria y vitiligo;
• aumento de la sensibilidad al daño celular: xeroderma pigmentoso, síndrome de
Bloom, síndrome de Cockayne y síndrome de Rothmund-Thomson, entre otros;
• desórdenes nutricionales o metabólicos: pelagra, porfirias y enfermedad de
Hartnup.
Dermatosis fotoexacerbadas
A este grupo pertenecen diferentes entidades que tienen como rasgo común la
exacerbación de su sintomatología con la exposición a la luz solar, como el lupus
eritematoso, la dermatomiositis, el pénfigo, la dermatitis seborreica, el herpes
simplex, etc.
Utilidad diagnóstica de la luz ultravioleta
Las enfermedades causadas por la radiación ultravioleta tienen como métodos de
confirmación diagnóstica pruebas específicas que se basan en la evaluación de las
características de reproducibilidad de los cuadros clínicos estudiados. Entre éstas se
encuentran los métodos de fototest y fotoparche.
El fototest se utiliza principalmente para el estudio de las fotodermatosis
idiopáticas, aunque puede ser útil en el esclarecimiento de cuadros de fotosensibilidad
inducida por medicamentos. Consiste en la exposición a luz ultravioleta en un rango
conocido, con una intensidad definida, sobre áreas de piel sana del paciente, mediante
una fuente de luz (monocromador o simulador solar), con el objeto de observar las
características de sensibilidad de la piel (producción de eritema o ronchas) a la RUV
A, B y visible. Por otra parte, busca reproducir las lesiones que se presentan con la
RUV, mediante la exposición de áreas de piel en las que suelen aparecer las lesiones
a dosis controladas de luz ultravioleta A o B.
El fotoparche busca identificar el agente causal de las reacciones fotoalérgicas;
consiste en la aplicación de uno o varios antígenos conocidos, sospechosos de
ocasionar el cuadro clínico, que se colocan en duplicado en la espalda. Una serie es
expuesta a 5 J/cm2 de UVA y se observa la respuesta a las 24, 48 y 72 horas. Si se
produce una respuesta alérgica en alguno de los antígenos irradiados y no en el
control, se considera se ha identificado un fotoalergeno.
Utilidad terapéutica de la radiación ultravioleta
La fototerapia es el uso de radiación electromagnética no ionizante con propósitos
terapéuticos, utilizando sus propiedades inmunomoduladoras, antiinflamatorias y
antiproliferativas en forma directa o en asociación con medicamentos sensibilizantes
que potencian su acción, como los psoralenos. (PUVA).
Se utilizan cabinas de fototerapia que dispensan luz ultravioleta A o B de banda
amplia o, preferiblemente, de banda estrecha (311-313 nm) la cual se considera
terapéuticamente más efectiva y menos eritematogénica. Diversas patologías (tabla 2)
han mostrado una buena respuesta con la utilización de este tipo de tratamiento.
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