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Default @ February 16, 2013

En la evolución humana, los cambios en la barrera de la piel establecen los europeos del norte aparte

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La idea popular de que los europeos del norte desarrollaron piel clara para absorber más luz UV para que pudieran hacer más vitamina D - vital para la salud de los huesos y la función inmune - es cuestionada por investigadores de UC San Francisco en un nuevo estudio publicado en línea en la revista Evolutionary Biology.

En la evolución humana, los cambios en la barrera de la piel establecen los europeos del norte aparte


El laboratorio Elias ha demostrado que la piel pigmentada ofrece una mejor barrera de la piel, que era de vital importancia para la protección contra la deshidratación y las infecciones entre los humanos ancestrales que viven en el África subsahariana. Pero la necesidad de pigmento para proporcionar esta protección adicional se desvaneció como las poblaciones humanas modernas emigraron hacia el norte durante los últimos 60.000 años más o menos, mientras que la necesidad de absorber la luz UVB llegó a ser mayor, sobre todo para aquellos humanos que emigraron al norte lejano detrás de retroceso de los glaciares de menos de hace 10.000 años.

Crédito: © cristovao31 / Fotolia

El aumento gradual de la capacidad de la piel para capturar la luz ultravioleta para producir vitamina D es realmente importante, de acuerdo con un equipo dirigido por Peter Elias, MD, profesor de dermatología de la UCSF. Sin embargo, Elías y sus colegas llegaron a la conclusión en su estudio que los cambios en la función de la piel como barrera a los elementos de hecho una mayor contribución de las alteraciones en la pigmentación de la piel en la capacidad de los europeos del norte para producir vitamina D.

Equipo de Elías llegó a la conclusión de que las mutaciones genéticas que comprometen la capacidad de la piel para actuar como una barrera permitido europeos del norte de piel clara para poblar latitudes donde muy poco ultravioleta B (UVB) para la producción de vitamina D penetra la atmósfera.

Entre los científicos que estudian la evolución humana, se ha supuesto casi universalmente que la necesidad de tomar más vitamina D en las latitudes del norte condujo mutaciones genéticas que reducen la producción del pigmento melanina, el principal determinante del tono de la piel, de acuerdo con Elias.

"En las latitudes más altas de Gran Bretaña, Escandinavia y los países bálticos, así como el norte de Alemania y Francia, muy poca luz UVB llega a la Tierra, y es la longitud de onda clave requerida por la piel para la generación de vitamina D", dijo Elías.

"Si bien es lógico que la pérdida del pigmento melanina serviría como un mecanismo de compensación, permitiendo una mayor irradiación de la superficie de la piel y por lo tanto más la producción de vitamina D, esta hipótesis es errónea, por muchas razones", continuó. "Por ejemplo, estudios recientes muestran que los humanos de piel oscura producen vitamina D después de la exposición al sol tan eficientemente los humanos tan ligeramente pigmentados, y la osteoporosis - que puede ser un signo de deficiencia de vitamina D - es menos común, en lugar de más frecuente, en oscuramente humanos -pigmented ".

Por otra parte, la evidencia de un gradiente norte sur a la prevalencia de mutaciones de melanina es más débil que para esta explicación alternativa explorada por Elias y colegas.

En una investigación anterior, Elías comenzó a estudiar el papel de la piel como una barrera a la pérdida de agua. Recientemente se ha centrado en una proteína específica barrera de la piel llamada filagrina, que se desglosa en una molécula llamada ácido urocánico - el absorbedor más potente de luz UVB en la piel, de acuerdo con Elias. "Ciertamente es más importante que la melanina en la piel ligeramente pigmentada", dijo.

En su nuevo estudio, los investigadores identificaron un sorprendentemente mayor prevalencia de mutaciones innatos en el gen de la filagrina entre las poblaciones del norte de Europa. Hasta el 10 por ciento de los individuos normales llevó mutaciones en el gen de la filagrina en estas naciones del norte, en contraste con las tasas de mutación mucho más bajos en las poblaciones europeas, asiáticas y africanas del sur.

Por otra parte, el aumento de las tasas de mutación filagrina, que se traducen en una pérdida de ácido urocánico, correlacionados con los niveles más altos de vitamina D en la sangre. Variaciones de latitud dependiente en los genes de melanina no se asocian de manera similar con los niveles de vitamina D, según Elias. Esta evidencia sugiere que los cambios en la barrera de la piel juegan un papel en la adaptación evolutiva del norte de Europa a las latitudes del norte, concluyó el estudio.

Sin embargo, hubo una compensación evolutiva de estas mutaciones filagrina barrera que debilita, dijo Elías. Portadores de mutaciones tienen una tendencia a que la piel muy seca, y son vulnerables a la dermatitis, asma y alergias alimentarias atópicas. Pero estas enfermedades han aparecido recientemente, y no convertirse en un problema hasta que los humanos comenzaron a vivir en entornos urbanos densamente poblados, dijo Elías.

El laboratorio Elias ha demostrado que la piel pigmentada ofrece una mejor barrera de la piel, que él dice fue de vital importancia para la protección contra la deshidratación y las infecciones entre los humanos ancestrales que viven en el África subsahariana. Pero la necesidad de pigmento para proporcionar esta protección adicional se desvaneció como las poblaciones humanas modernas emigraron hacia el norte durante los últimos 60.000 años más o menos, dijo Elias, mientras que la necesidad de absorber la luz UVB llegó a ser mayor, sobre todo para aquellos humanos que emigraron al norte lejano detrás de retirada glaciares hace menos de 10.000 años.

Los datos del nuevo estudio no explican por qué los europeos del norte perdieron melanina. Si la necesidad de hacer más vitamina D no conducir pérdida de pigmento, lo que hizo? Elias especula que, "una vez las poblaciones humanas migraron hacia el norte, lejos de la avalancha tropical de UVB, pigmento se fue perdiendo en el servicio de la conservación metabólico. El cuerpo no va a desperdiciar energía valiosa y proteínas para producir proteínas que ya no necesita ".

Para el estudio de la biología evolutiva, etiquetado como un "documento de síntesis" por la revista, Elias y coautor Jacob P. Thyssen, MD, profesor de la Universidad de Copenhague, asignan los datos de mutación y se miden las correlaciones con los niveles sanguíneos de vitamina D . laboratorios de todo el mundo identificaron las mutaciones. Daniel Bikle, MD, PhD, profesor de medicina de UCSF, proporcionado conocimientos sobre el metabolismo de la vitamina D.