Fig 3. Respuesta de los queratinocitos y los melanocitos a la radiación ultravioleta, dando lugar a diferentes patrones epidemiológicos de cancer cutáneo

Los queratinocitos son capaces de proliferar, por lo que tienen riesgo de conversión maligna. los queratinocitos (ilustrados en la columna A y B se disponen a lo largo de la membrana basal que separa la epidermis de la dermis. Los melanocitos, mostrados en la columna C y D, también están localizados en la capa basal epidérmica. Los melanocitos mantienen contacto con los queratinocitos que los rodean a los cuales les transfieren la melanina a través de sus dendritas. la fila 1 muestra la epidermis recibiendo bien dosis altas o bajas de radiación ultravioleta. Los fotones ultravioleta, proporcionales en número a la dosis total de radiación ultravioleta, penetran la capa basal e interaccionan con el DNA, dado origen a fotoproductos, indicados por círculos rojos abiertos rodeando a los núcleos afectos (mostrados en morado). La fila 2 muestra la respuesta de las células dañadas por la radiación ultravioleta en los días siguientes.

Los queratinocitos en los cuales el daño del DNA es intenso evolucionan hacia la apoptosis, indicada con un X en la célula y son eliminados. Los queratinocitos en los cuales el daño del DNA es mínimo, pueden sufrir una reparación del daño, indicado en la imagen como una desaparición del círculo abierto o dar lugar en la siguiente ronda de replicación del DNA a una mutación inducida por la radiación ultravioleta, indicada con un círculo rojo sólido. En los siguientes días, como se muestra en la fila 3, la piel organiza un sistema SOS de respuesta al daño original producido por la radiación ultravioleta con un aumento del contenido melánico de la epidermis. indicado por el punteado, y con un aumento en su capacidad de reparar el DNA de las células que sobreviven al daño. La apoptosis de varios queratinocitos dañados   da como resultado la supervivencia de un número similar de queratinocitos con mutación tanto  tras una dosis alta (columna A) de  radiación ultravioleta como tras una dosis baja (comuna B).

En el caso de los melanocitos, el daño inicia del DNA también es proporcional a la dosis de radiación ultravioleta, pero la mayor resistencia a la inducción de la apoptosis inducida por la radiación da lugar a la supervivencia de virtualmente todos los melanocitos, independientemente del número de fotoproductos de DNA. Las células que son dañadas intensamente y que son las que tienen más riesgo de incorporar mutaciones en el DNA (indicadas con círculos rojos sólidos), mostradas en la fila 2, la expansión clonal de estas células puede darse durante uno o más ciclos de división de melanocitos en el períodos después de la irradiación , tal y como se muestra en la fila 3.en contraste con el efecto sobre los queratinocitos, la irradiación de ultravioleta a dosis altas (columna C) da lugar a muchas más melanocitos con mutación que lo que da una dosis baja de ultravioleta (columna D). La fila 4 muestra la consecuencia de una segunda exposición a bajas dosis de la piel dentro del periodo de fotoprotección inducida. Mientras que la piel está pigmentada tienen una capacidad aumentada de reparar el DNA. El aumento de cantidad de melanina absorbe más radiación ultravioleta, reduciendo el daño inicial de DNA, además, como se muestra en la fila 5, el aumento de capacidad de reparación del DNA da lugar a una casi completa reparación, si bien la estimulación de la división celular estimulada por la radiación ultravioleta puede dar lugar a una expansión clonal de las células que ya han sufrido una mutación.

Tanto para los queratinocitos como para los melanoctos, la combinación de un daño inicial ligero y una reparación casi completa da lugar u una progresión hacia la malignidad muy lenta, como se describe en la teoría  de múltiples estadios de la iniciación y progresión del cáncer. En los caos de los melanocitos, sin embargo, el número de células de riesgo para cáncer es más alto si la piel recibe una dosis alta de radiación ultravioleta (columna C) que las que no lo reciben (columna D).

articulo original en :  Gilchrest BA, Eller MS, Geller AC, Yaar M. The pathogenesis of melanoma induced by ultraviolet radiation. N Eng J Med 1999, 340(17):1341