La radiación infrarroja (IR) es muy conocida por su uso terapéutico, en aparatos de visión nocturna, telescopios o incluso en cámaras de seguridad. Pero es sorprendente imaginar que el 53% de la energía solar está compuesta por ondas IR y que un tercio de la energía solar que diariamente alcanza nuestra piel proviene de un tipo de radiación infrarroja llamada ondas cortas (IR) de 760 a 1440 nm, que se dividen en IRA, IRB y IRC.
Comparando con la acción de la radiación UV, la IRA tiene la capacidad de penetrar más profundamente en la piel humana. Recientemente, se ha descubierto que además de simplemente penetrar la piel y alcanzar el compartimento dérmico, la radiación IRA afecta a los fibroblastos e induce a aumentar la expresión de la enzima que degrada colágeno, llamada metaloproteinasa (MMP). Dado que el colágeno es una de las principales fibras involucradas en la integridad y firmeza de la piel, los efectos biológicos de la irradiación IRA pueden favorecer la aparición de arrugas en la piel.
Si recordamos la discusión anterior a esta, se presentó que la luz UV, al igual que la luz visible, también es capaz de inducir la expresión de MMP-1, sin embargo, los mecanismos por los cuales esta vía se activa son distintos ya que utilizan diferentes cromóforos (moléculas que absorben ondas electromagnéticas y tienen electrones excitables en una determinada longitud de onda). Por ejemplo, para la radiación UVB podemos citar una molécula nuclear, mientras que para UVA una molécula en la estructura de los lípidos de la membrana celular. Ya para IR, la radiación es absorbida por proteínas en la mitocondria (orgánulo celular responsable de la respiración celular).
El efecto de la radiación IR aumentó la expresión de MMP-1 en el compartimento dérmico, lo que ya se ha verificado directamente en piel de voluntarios sanos, in vivo. Además, se ha sugerido que este efecto es mediado por una respuesta al estrés oxidativo, dado que el nivel de antioxidantes en la piel disminuyó tras períodos cortos de exposición al IR (Schroeder, P. et al, 2008).
Pero los mecanismos de señalización intracelular responsables de estas modificaciones aún no están completamente elucidado. Se cree que la radiación IR es absorbida por el complejo de moléculas (citocromos) de la cadena respiratoria dentro de la mitocondria, con la subsecuente formación de especies reactivas de oxígeno que alterarán los niveles de calcio en el citoplasma de la célula hasta modificar la expresión del gen de la MMP-1 a través de la activación de otras proteínas dentro de la misma célula (Krutmann et al, 2012).
Calles y colaboradores (2010) quisieron entender mejor el impacto de esta radiación IR estudiando el transcriptoma de los fibroblastos (células de la piel) expuestos a tal radiación. Vale recordar que el transcriptoma es una tecnología que estudia los ARN de las células, es decir, las moléculas que contienen la información genética que será traducida en proteínas. Por eso, esta técnica utiliza métodos de análisis a gran escala, ya que se estudian simultáneamente todos los codificadores presentes en las células en cuestión en un determinado momento.
El análisis por microarray reveló una modulación de aproximadamente 600 transcritos, categorizados básicamente en 4 grandes grupos de acuerdo con su actividad: metabolismo de la matriz extracelular, homeostasis del flujo de iones de calcio, señalización del estrés celular y regulación de la apoptosis. Los autores destacan que las observaciones sobre las modulaciones de las vías de señalización intracelular y sobre el efecto biológico causado por la radiación IR difieren de aquellos inducidos por la radiación UVA y UVB, sugiriendo una vez más la oportunidad de desarrollar estrategias tecnológicas nuevas y específicas para el tratamiento de los efectos causados por la IR.
Mientras tanto, en Europa ya existe un movimiento por el desarrollo de esta tecnología que incluso ya aparece en algunos cosméticos.
Todas estas descubrimientos son recientes y muestran cuánto aún tenemos que estudiar para descubrir sobre los resultados de la interacción hombre-medio ambiente que ocurre diariamente desde el nivel astronómico hasta el celular.
Referencias Bibliográficas
Calles C, Schneider M, Macaluso F, Benesova T, Krutmann J, Schroeder P. La radiación infrarroja A influye en el transcriptoma de los fibroblastos de la piel: mecanismos y consecuencias. J Invest Dermatol. 2010 Jun;130(6):1524-36. Epub 2010 Feb 4.
Julia Menegola, Kelen Arroteia, Virginie Brumenil, Michel Salmon (2012). Desarrollo de modelos in vitro basados en células para la radiación infrarroja A (IRA) y la exposición térmica. J Invest Dermatol, 12 de mayo, 132 Supl 1 página S115.
Krutmann J, Morita A, Chung JH. Exposición al sol: lo que la fotodermatología molecular nos dice sobre sus lados buenos y malos. J Invest Dermatol. 2012 Mar;132(3 Pt 2):976-84. doi: 10.1038/jid.2011.394. Epub 2011 Dec 15.
Schroeder P, Lademann J, Darvin ME, Stege H, Marks C, Bruhnke S, Krutmann J. La radiación infrarroja induce metaloproteinasas de matriz en la piel humana: implicaciones para la protección. J Invest Dermatol. 2008 Oct;128(10):2491-7. Epub 2008 May 1
