Melanocito

Los melanocitos son células derivadas de la cresta neural productoras de melanina ubicadas en la capa inferior (el estrato basal) de la epidermis de la piel, la capa media del ojo (la úvea), el oído interno, el epitelio vaginal, las meninges, los huesos y el corazón. La melanina es un pigmento oscuro principalmente responsable del color de la piel. Una vez sintetizada, la melanina está contenida en orgánulos especiales llamados melanosomas que pueden transportarse a los queratinocitos cercanos para inducir la pigmentación. Por lo tanto, los tonos de piel más oscuros tienen más melanosomas presentes que los tonos de piel más claros. Funcionalmente, la melanina sirve como protección contra la radiación UV. Los melanocitos también tienen un papel en el sistema inmunológico.

Función

Ilustración de un melanocito

Micrografía de melanocitos en la epidermis

A través de un proceso llamado melanogénesis, los melanocitos producen melanina, que es un pigmento que se encuentra en la piel, los ojos, el cabello, la cavidad nasal y el oído interno. Esta melanogénesis conduce a una pigmentación duradera, que contrasta con la pigmentación que se origina por la oxidación de la melanina ya existente.

Hay niveles de melanogénesis basales y activados; en general, las personas de piel más clara tienen niveles basales bajos de melanogénesis. La exposición a la radiación UV-B provoca un aumento de la melanogénesis. El propósito de la melanogénesis es proteger la hipodermis, la capa debajo de la piel, del daño causado por la radiación UV. El color de la melanina es negro, lo que le permite absorber la mayoría de la luz ultravioleta y bloquear su paso a través de la epidermis.

Dado que el espectro de acción de las quemaduras solares y la melanogénesis son prácticamente idénticos, se supone que son inducidos por el mismo mecanismo. La concordancia del espectro de acción con el espectro de absorción del ADN apunta hacia la formación de dímeros de pirimidina de ciclobutano (CPD), daño directo del ADN.

Por lo general, se encuentran entre 1000 y 2000 melanocitos por milímetro cuadrado de piel o aproximadamente entre el 5 % y el 10 % de las células en la capa basal de la epidermis. Aunque su tamaño puede variar, los melanocitos suelen tener una longitud de 7 μm.

La diferencia en el color de la piel entre las personas con pigmentación clara y oscura no se debe al número (cantidad) de melanocitos en la piel, sino a la cantidad de melanocitos' nivel de actividad (cantidad y cantidades relativas de eumelanina y feomelanina). Este proceso está bajo control hormonal, incluidos los péptidos MSH y ACTH que se producen a partir del precursor proopiomelanocortina.

El vitíligo es una enfermedad de la piel en la que las personas carecen de melanina en ciertas áreas de la piel.

Las personas con albinismo oculocutáneo suelen tener un nivel muy bajo de producción de melanina. El albinismo a menudo, pero no siempre, está relacionado con el gen TYR que codifica la enzima tirosinasa. La tirosinasa es necesaria para que los melanocitos produzcan melanina a partir del aminoácido tirosina. El albinismo también puede ser causado por otros genes, como OCA2, SLC45A2, TYRP1 y HPS1. por nombrar algunos. En total, ya se han reconocido 17 tipos de albinismo oculocutáneo. Cada gen está relacionado con una proteína diferente que tiene un papel en la producción de pigmentos.

Las personas con síndrome de Chédiak-Higashi tienen una acumulación de gránulos de melanina debido a la función anormal de los microtúbulos.

Papel en el sistema inmunológico

Además de su papel como eliminadores de radicales UV, los melanocitos también forman parte del sistema inmunitario y se consideran células inmunitarias. Aunque no se comprende completamente el papel completo de los melanocitos en la respuesta inmunitaria, los melanocitos comparten muchas características con las células dendríticas: morfología ramificada; capacidades fagocíticas; presentación de antígenos a las células T; y producción y liberación de citocinas. Aunque los melanocitos tienen forma dendrítica y comparten muchas características con las células dendríticas, derivan de diferentes linajes celulares. Las células dendríticas se derivan de las células madre hematopoyéticas de la médula ósea. Los melanocitos, por otro lado, se originan a partir de las células de la cresta neural. Como tales, aunque morfológica y funcionalmente similares, los melanocitos y las células dendríticas no son lo mismo.

Los melanocitos son capaces de expresar MHC Clase II, un tipo de MHC expresado solo por ciertas células presentadoras de antígenos del sistema inmunitario, cuando son estimuladas por interacciones con antígenos o citocinas. Todas las células de cualquier vertebrado expresan MHC, pero la mayoría de las células solo expresan MHC de clase I. La otra clase de MHC, Clase II, se encuentra solo en "professional" células presentadoras de antígeno tales como células dendríticas, macrófagos, células B y melanocitos. Es importante destacar que los melanocitos estimulados por citocinas expresan proteínas de superficie como CD40 e ICAM1 además de MHC de clase II, lo que permite la coestimulación de las células T.

Además de presentar antígeno, una de las funciones de los melanocitos en la respuesta inmunitaria es la producción de citoquinas. Los melanocitos expresan muchas citocinas proinflamatorias, incluidas IL-1, IL-3, IL-6, IL-8, TNF-α y TGF-β. Al igual que otras células inmunitarias, los melanocitos secretan estas citocinas en respuesta a la activación de los receptores de reconocimiento de patrones (PRR), como el receptor Toll Like 4 (TLR4), que reconoce los MAMP. Los MAMP, también conocidos como PAMP, son patrones moleculares asociados a microbios, elementos moleculares pequeños como proteínas, carbohidratos y lípidos presentes en un patógeno determinado. Además, la producción de citocinas por parte de los melanocitos puede ser desencadenada por citocinas secretadas por otras células inmunitarias cercanas.

Los melanocitos se encuentran en una posición ideal en la epidermis para actuar como centinelas contra los patógenos nocivos. Los melanocitos residen en el estrato basal, la capa más baja de la epidermis, pero usan sus dendritas para interactuar con las células en otras capas y para capturar patógenos que ingresan a la epidermis. Es probable que los melanocitos trabajen en conjunto con los queratinocitos y las células de Langerhans, los cuales también son activamente fagocíticos, para contribuir a la respuesta inmune.

Melanogénesis

La tirosina es el aminoácido precursor no esencial de la melanina. La tirosina se convierte en dihidroxifenilalanina (DOPA) a través de la enzima tirosinasa. Luego, la DOPA se polimeriza en melanina. La transformación oxidativa catalizada por enzimas a base de iones de cobre del derivado de catecol dopa en absorbente de luz la dopaquinona a indol-5,6-qionona se ve claramente después de la polimerización a melanina, el color del pigmento varía de rojo a marrón oscuro.

Estimulación

Numerosos estímulos son capaces de alterar la melanogénesis, o la producción de melanina por melanocitos cultivados, aunque el método por el cual funciona no se comprende completamente. El aumento de la producción de melanina se observa en condiciones en las que la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) está elevada, como las enfermedades de Addison y Cushing. Esto es principalmente una consecuencia de la secreción de alfa-MSH junto con la hormona asociada con las tendencias reproductivas en los primates. Alpha-MSH es un producto de escisión de ACTH que tiene la misma afinidad por el receptor MC1 en los melanocitos que la ACTH.

Los melanosomas son vesículas que empaquetan la sustancia química dentro de una membrana plasmática. Los melanosomas se organizan como un capuchón que protege el núcleo del queratinocito. Cuando los rayos ultravioleta penetran en la piel y dañan el ADN, los fragmentos de dinucleótido de timidina (pTpT) del ADN dañado desencadenarán la melanogénesis y harán que el melanocito produzca melanosomas, que luego son transferidos por las dendritas a la capa superior de queratinocitos.

Células madre

El precursor del melanocito es el melanoblasto. En los adultos, las células madre están contenidas en el área protuberante de la vaina externa de la raíz de los folículos pilosos. Cuando se pierde un cabello y el folículo piloso se regenera, las células madre se activan. Estas células madre se desarrollan tanto en precursores de queratinocitos como en melanoblastos, y estos melanoblastos alimentan tanto el cabello como la piel (moviéndose hacia la capa basal de la epidermis). También hay evidencia de que las células madre de melanocitos están presentes en los nervios cutáneos, con señales nerviosas que hacen que estas células se diferencien en melanocitos para la piel.

Importancia clínica

• Melanoma - Cáncer que afecta a los melanocitos
• Tumores melancóticos
• Tumores melancóticos de potencial maligno incierto
• Vitiligo - Disminución del número de melanocitos debido a la destrucción autoinmune causando disminución de la melanina
• Albinismo - Número normal de melanocitos, pero disminución de la producción de melanina debido a la disminución de la actividad de tirosina o el transporte de tirosina defectuosa
• Melasma (Chloasma) - Hiperpigmentación Patquía de la piel Número normal de melanocitos con mayor producción de melanina causando hiperpigmentación. Asociado con el embarazo o el uso oral de píldoras anticonceptivas.
• Enfermedad de Addison
• Nevus depigmentosus