Estudio que explora los efectos de la radiación ultravioleta en la piel de ratones con diabetes, en comparación con su impacto en la piel normal, centrándose en el cáncer de piel y el envejecimiento
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Este estudio se centró en un territorio previamente inexplorado: el de los efectos de la radiación ultravioleta (UV) en la piel de ratones con diabetes, en comparación con su impacto bien documentado en la piel normal, enfocándose particularmente en el cáncer de piel y el envejecimiento.
Sol, diabetes y cáncer de piel
La sobreexposición a la radiación UV conduce a la producción de una cantidad significativa de especies de oxígeno reactivo (ROS), que supera las defensas antioxidantes del tejido y las vías de activación que dependen de los oxidantes. Tal liberación no regulada de ROS juega un papel clave en el desarrollo de numerosos trastornos de la piel, incluida la neoplasia cutánea.
La radiación UV inflige daños agudos y crónicos a la piel; específicamente la radiación UVB causa daño al ADN de los queratinocitos, interrumpiendo el proceso normal de queratinización con exposición crónica y provocando enfermedades proliferativas, como el carcinoma de células basales y escamosas.
La piel se ve afectada con frecuencia por la diabetes (DM), con una parte significativa de los pacientes diabéticos que experimentan complicaciones relacionadas con la piel.
Los problemas dermatológicos se reportan en aproximadamente un tercio de los pacientes diabéticos. Sin embargo, hay una falta de datos epidemiológicos que vinculen la diabetes con la fotocarcinogénesis, así como una escasez de estudios experimentales que examinen la relación entre la diabetes y la carcinogénesis cutánea no melanoma.
La radiación UVB causa daño al ADN de los queratinocitos, interrumpiendo el proceso normal de queratinización con exposición crónica y provocando enfermedades proliferativas, como el carcinoma de células basales y escamosas
Objetivos
Los autores se plantearon explorar la correlación entre la radiación UV y la piel diabética, centrándose específicamente en la susceptibilidad del carcinoma de células escamosas en la piel diabética expuesta a rayos UV.
Para ello, usaron ratones SKH-hr2 sin pelo, ratones diabéticos tipo 1 y 2 y machos no diabéticos, y los sometieron a la radiación UV tres veces por semana durante 8 meses.
La investigación incluyó evaluaciones exhaustivas del fotoenvejecimiento y la fotocarcinogénesis en piel diabética frente a piel normal, midiendo factores como la hidratación, la pérdida de agua transepidérmica, la elasticidad, el grosor de la piel, la melanina, el contenido de sebo, la exfoliación del estrato córneo y el peso corporal, junto con la documentación fotográfica.
La liberación no regulada de especies reactivas de oxígeno juega un papel clave en el desarrollo de numerosos trastornos de la piel, incluida la neoplasia cutánea
Además, se evaluó el estrés oxidativo y la presencia de antioxidantes hidrófilos (ácido úrico y glutatión) en el estrato córneo. El examen histopatológico posterior al sacrificio proporcionó información sobre los cambios morfológicos.
Los hallazgos revelaron que bajo la exposición a los rayos UV, la piel diabética tipo 1 mostró una mayor deshidratación, adelgazamiento y signos de envejecimiento acelerado. Sorprendentemente, los ratones diabéticos tipo 1 no desarrollaron carcinoma de células escamosas ni nevos pigmentados, a diferencia de la piel normal y diabética de tipo 2. Esta resistencia inesperada a los cánceres de piel inducidos por los rayos UV en la piel diabética tipo 1 induce al desarrollo de más investigación para descubrir los mecanismos subyacentes que proporcionan esta resistencia.
Representación diagramática del diseño experimental
Resultados
Los autores realizaron mediciones de: glucosa, pérdida de agua transepidérmica, hidratación, niveles de espesor de la capa de piel, peso corporal, elasticidad de la piel, sebo, melanina y queratinocitos despojados, ácido úrico, glutatión y estrés oxidativo.
- Evaluaciones dermatoscópicas. Además de los parámetros evaluados, también se evaluaron los efectos de los rayos UV en los grupos experimentales, utilizando dermatoscopia. Los ratones de control irradiados (Grupo IV) manifestaron papiloma e hiperqueratosis después de 6 meses de exposición a los rayos UV. Por otro lado, los ratones diabéticos irradiados de tipo 2 (grupo V) también manifestaron papiloma e hiperqueratosis, pero en menor medida, en comparación con el grupo de control. Por el contrario, los ratones diabéticos irradiados de tipo 1 (Grupo VI) no manifestaron ningún papiloma o hiperqueratosis, lo que indica que la diabetes tipo 1 funcionó como un factor protector para la piel de los ratones
Evaluación dermatoscópica de grupos experimentales de ratones. Los ratones irradiados de control manifestaron la presencia de papiloma e hiperqueratosis después de seis meses de tratamiento (A-C). Además, los ratones diabéticos de tipo 2 irradiados también manifestaron papiloma e hiperqueratosis, pero en menor medida, en comparación con el grupo de control (D-F). Por el contrario, los ratones diabéticos de tipo 1 irradiados no manifestaron ningún papiloma o hiperqueratosis (G-I).
- Evaluaciones fotográficas. Los ratones también fueron examinados macroscópicamente para observar las aberraciones benignas o malignas de la piel. Los ratones no irradiados (incluidos los ratones de control (Grupo I)), los ratones diabéticos tipo 2 (Grupo II) y diabéticos tipo 1 no manifestaron ninguna aberración cutánea grave durante el curso completo del experimento. La diabetes tipo 1 solo manifestó sequedad en la piel. Como era de esperar, en el grupo irradiado de control (Grupo IV), se manifestaron aberraciones cutáneas significativas después de 6 meses de exposición a los rayos UV, es decir, la evidente aparición de carcinoma de células escamosas, así como en el grupo diabético de tipo 2 irradiado (Grupo V), donde se observaron transformaciones cutáneas de carcinoma de células escamosas más suaves. Por el contrario, en el grupo diabético de tipo 1 irradiado (Grupo VI), no se identificaron transformaciones cutáneas, y solo se observó una melanosis extendida.
- Evaluación histológica del modelo experimental. Las evaluaciones histológicas de los ratones del estudio confirmaron los resultados previamente reportados. Los animales de control (Grupo I) no manifestaron transformaciones citológicas, así como los animales del Grupo II y Grupo III. Por otro lado, los ratones del Grupo IV manifestaron carcinoma de células escamosas (SCC), que se presentó como un SCC de alto grado, bien diferenciado y no invasivo (Figura 15D), SCC de alto grado, bien diferenciado e invasivo, y SCC invasivo de alto grado, moderadamente diferenciado. Se obtuvieron resultados similares de animales del Grupo V, donde a los ratones se les presentó SCC de alto grado, bien diferenciado, invasivo, SCC de alto grado, bien diferenciado y no invasivo, junto con una displasia y, finalmente, de alto grado, bien diferenciado, con características invasivas moderadas. Curiosamente, los ratones del Grupo VI manifestaron acantosis y displasia, pero sin transformación neoplásica.
Evaluaciones histológicas de los grupos experimentales
Discusión
Los riesgos relativos asociados con el desarrollo de la mayoría de los cánceres en pacientes con diabetes oscilan entre 1,2 y 2 veces. Hasta la fecha, solo se ha identificado que el cáncer de próstata tiene un riesgo más bajo en pacientes diabéticos.
Se desarrolló un modelo experimental animal para investigar los efectos de la diabetes mellitus tipo 1 y tipo 2 en el desarrollo del cáncer de piel bajo el tratamiento de irradiación UV. Altas dosis de estreptozotocina indujeron diabetes tipo 1 en el modelo de ratón utilizado. La manifestación de la piel diabética tipo 1 ocurrió cuando los niveles de glucosa alcanzaron un máximo de 500 mg/dL, lo que resultó en polidipsia, polifagia y poliuria.
Curiosamente, se descubrió que los ratones con diabetes inducida tipo 1 estaban protegidos del desarrollo de cualquier forma de neoplasia después de la exposición a la radiación UV, en contraste con todos los demás grupos, que experimentaron alguna forma de transformación de la piel, incluidos los tumores.
Se observó que el estrés oxidativo (OS) en el estrato córneo disminuyó después de 5 meses, con la piel irradiada mostrando lesiones precancerosas que se convirtieron en carcinomas para el octavo mes del experimento. Por el contrario, la piel diabética tipo 1 irradiada no presentaba papilomas, hiperqueratosis o carcinomas.
Los niveles de glucosa están relacionados con la condición de la piel en pacientes diabéticos, como una barrera cutánea incompleta, piel seca, adelgazamiento y envejecimiento. La piel diabética posee características distintivas que la diferencian de la piel normal, incluida una reducción significativa de la pérdida de agua transepidérmica y una morfología seca pronunciada.
Los niveles de glucosa se relacionan con la condición de la piel en pacientes diabéticos, como una barrera cutánea incompleta, piel seca, adelgazamiento y envejecimiento
Conclusiones
En este estudio se exploró el impacto de la irradiación UV en la piel diabética utilizando un modelo animal. Se descubrieron cambios en los antioxidantes hidrofílicos dentro del estrato córneo después de la exposición a la radiación UV, y en particular una reducción significativa en los niveles de glutatión y un aumento significativo en el ácido úrico y el estrés oxidativo.
Un hallazgo particularmente notable fue que, después de 5 meses, la piel normal irradiada y diabética de tipo 2 desarrolló papilomas y lesiones precancerosas y que, en el sexto mes, el carcinoma de células escamosas era evidente. Por el contrario, los ratones sometidos a una alta dosis de estreptozotocina para inducir diabetes tipo 1 no desarrollaron ningún papiloma y lesiones cancerosas, lo que indica un posible papel protector de la diabetes contra la transformación neoplásica de la piel.
Los ratones sometidos a una alta dosis de estreptozotocina para inducir diabetes tipo 1 no desarrollaron ningún papiloma y lesiones cancerosas, lo que indica un posible papel protector de la diabetes contra la transformación neoplásica de la piel
Diabetes y cáncer de piel
Fuente
Giakoumaki M, Lambrou GL, et al. Type I diabetes mellitus suppresses experimental skin carcinogénesis. Cancers 2024;16(8):1507.
