Función barrera del estrato córneo

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Actualidad científica Cosmética al día
LLORENÇ PONS
CONSULTOR FARMACÉUTICO. MIEMBRO EXTERNO DEL COMITÉ EUROPEO DE COSMETOLOGÍA (BRUSELAS).
Función barrera del estrato córneo
Su regulación iónica
La piel de los animales terrestres tiene como principal función
aportar una eficaz y versátil capacidad de protección del
medio interno (marcadamente acuoso) frente a la sequedad ambiental.
La epidermis actúa como una verdadera frontera, y
gran parte de su actividad metabólica se centra en situar a nivel superficial un estrato córneo capaz de desarrollar una función barrera escasamente permeable para
las moléculas de agua que están presentes en las células
epidérmicas viables.
Por diversas causas, esta función vital puede resultar
alterada, en cuyo caso, de inmediato se ponen en marcha mecanismos reparadores que fuerzan una adaptación de la piel a la escasa humedad ambiental. Los procesos homeostáticos desencadenados pretenden lograr
una recuperación acelerada de los valores de permeabilidad iniciales.
Exocitosis y canales del calcio
Durante la última década, numerosas investigaciones
han demostrado que el primer paso detectable en la
epidermis se centra en la exocitosis de los lípidos almacenados en los llamados cuerpos lamelares que se
acumulan en las células granulosas. Una hora después
de haberse producido los daños en la función barrera,
los lípidos vertidos al espacio intercelular del estrato
córneo forman una compleja membrana, muy estructurada, que se caracteriza por ser muy impermeable al
agua. El estudio publicado por Elias et al1 demuestra la
existencia de una precisa coordinación entre la homeostasis de la barrera y la regulación de la diferenciación
en las células epidérmicas. Muchos trabajos publicados
últimamente relacionan los cambios en la concentración intracelular de iones del calcio con la secreción
de los lípidos encerrados en los cuerpos lamelares y la
recuperación de la función barrera del estrato córneo.
Destaca la investigación llevada a cabo por Denda et
al2 mediante la utilización de neurotransmisores capaces
de activar los canales de calcio. Según Menon et al3, el
contacto de la piel con una solución de calcio retarda
la exocitosis de los cuerpos lamelares y la recuperación
de la función barrera. Estudios posteriores han demostrado que diversos receptores identifican las señales que
pueden retardar o acelerar la recuperación de la función barrera alterada.
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Así, la aplicación tópica de neurotransmisores como
el ácido glutámico y la nicotina, que se sabe que activan los canales del calcio en las neuronas, es responsable de que se retarde la reparación de la barrera dañada
mediante la técnica del tape stripping. Pero la aplicación
tópica de neurotransmisores como GABA y glicina,
que se sabe que son capaces de activar los canales del
cloro en las neuronas, aceleran la reparación de la barrera dañada previamente. Es importante constatar que
la abertura de los canales de calcio por los citados neurotransmisores retarda la recuperación de la función
barrera, pero que la presencia de antagonistas selectivos de estos receptores ionotrópicos que identifican al
glutamato y a la nicotina bloquean eficazmente la respuesta retardante de la recuperación de la función barrera. Por otro lado, la aplicación tópica de GABA
acelera la recuperación de la barrera, pero la presencia
de una molécula antagonista de GABA —y, por tanto,
de la apertura de canal de cloro— impide la recuperación de la función barrera previamente alterada. Con
la glicina y los antagonistas de la glicina se obtienen
respuestas equivalentes.
Estos resultados se analizaron simultáneamente mediante adecuadas técnicas de microscopia electrónica,
lo que permitió observar cómo los ionóforos del cloro
aceleraban la exocitosis de los lípidos contenidos en los
cuerpos lamelares que se habían concentrado junto a la
membrana plasmática de las células granulosas en tran-
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ce de convertirse en células córneas. Como es previsible, los ionóforos de calcio retardaban la exocitosis de
los cuerpos lamelares.
Problemas de la piel senil
El proceso de transición y fusión de las membranas de
estas granulaciones lipídicas intracelulares con la membrana plasmática de la célula es clave para que se pueda
producir la exocitosis de estos cuerpos lamelares. Se ha
demostrado su modulación mediante iones del calcio o
del magnesio.
En la piel sana, se observan elevadas concentraciones
de iones del calcio en las capas superiores de la epidermis, pero se detecta una inmediata disminución cuando se provoca una pérdida de la función barrera mediante stripping o mediante un disolvente orgánico, tal
como demostraron Mauro et al4 en 1998. También se
ha comprobado que las patologías cutáneas que presentan una elevada pérdida de agua por vía transepidérmica, en especial la psoriasis, la dermatitis atópica y la piel
senil, poseen un perfil iónico marcadamente alterado,
tal como se indica en la revisión de Forslind et al5 publicada en 1999. En esta misma línea, Karvonen et al6
han demostrado que los queratinocitos psoriásicos poseen de nacimiento una alteración del metabolismo del
calcio.
Las informaciones aportadas demuestran que los
queratinocitos poseen receptores activos, identificados
en un principio como pertenecientes al sistema nervioso, y que son capaces de fijarse a diversos neurotransmisores.
Nicotina, GABA, glutamato y probablemente glicina
actúan como señales que modulan actividades homeostáticas de los queratinocitos.
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Mediante cultivos de piel, previamente alterada por
la pérdida de su función barrera, se pudo comprobar
que la secreción de moléculas de ATP se incrementaba
un 100% si se utilizaba como control un cultivo de piel
que no había presentado la pérdida de su función barrera. Este incremento de moléculas de ATP podría activar la apertura de canales del calcio en los queratinocitos e inducir un influjo de iones del calcio hacia el
interior de estas células.
El antagonismo entre los canales del calcio y del cloro en los queratinocitos sugiere la posibilidad de normalizar la función barrera alterada y regular el flujo iónico en estas células.
La búsqueda de moléculas seguras por vía tópica y
eficaces en esta función puede deparar sorpresas para
solucionar, mediante tratamientos cosméticos, algunos
problemas estéticos de la piel senil. ■
Bibliografía
1. Elias PM, Feingold KR. Coordinate regulation of epidermal differentiation and barrier homeostasis. Skin Pharmacol Appl Skin Physiol
2001;14:28-34.
2. Denda M, Fuziwara S, Inoue K. Influx of calcium and chloride ions into
epidermal keratinocytes regulates exocytosis of epidermal lamellar bodies and
skin permeability barrier homeostasis. J Invest Dermatol 2003:121:362-7.
3. Menon K, Price LF, Bommannan B, Elias PM, Feingold KR. Selective
obliteration of the epidermal calcium gradient leads to enhanced lamellar
body secretion. J Invest Dermatol 1994;102:789-95.
4. Mauro T, Bench G, Sidderas-Haddad E, Feingold KR, Elias PM, Cullander C. Acute barrier perturbation abolishes the Ca2+ and K+ gradients in
murine epidermis: quantitative measurement using PIXE. J Invest Dermatol 1998;111:1198-201.
5. Forslind B, Werner-Linde Y, Lindberg M, Pallon J. Elemental analysis
mirrors epidermal differentiation. Acta Derm Venereol (Stockh)
1999;79:12-7.
6. Karvonen SL, Korkiamaki T, Yla-Outinen H. Psoriasis and altered calcium
metabolism: downregulated capacitative calcium influx and defective calcium-mediated cell signalling in cultured psoriatic keratinocytes. J Invest
Dermatol 2000;114:693-700.
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