Escrito por Juan J. Nogueira.

Ilustraciones de Joan Fita.

A estas alturas todo el mundo sabe que tomar el sol sin protección solar, sobre todo a ciertas horas del día, o acudir habitualmente a centros de bronceado no es una buena idea. La radiación ultravioleta emitida por el sol y por las cabinas de bronceado, además de dejarnos un bonito moreno, puede dañar severamente nuestra piel pudiendo llegar a causar un melanoma. Pero ¿por qué algo que parece tan inofensivo a primera vista como la luz puede causar daños tan importantes en nuestro cuerpo? Para dar respuesta a esta compleja pregunta necesitamos mezclar varios conceptos de biología, química y física. ¡Vamos allá!

Todos los órganos de nuestro cuerpo, incluida la piel, están compuestos por pequeños compartimentos llamados células, que contienen en su interior todas las biomoléculas relevantes para el desarrollo de la vida, como son las proteínas o el ácido desoxirribonucleico (ADN). Este último es comúnmente conocido como material genético ya que es el responsable de la transmisión hereditaria. Por si esto no fuera ya suficientemente relevante, el ADN también es la molécula encargada de almacenar la información necesaria para la fabricación de las proteínas y otras moléculas indispensables para el correcto funcionamiento celular. Esto hace que el ADN sea la molécula más importante de nuestro organismo y la más investigada por diversas ramas de la ciencia desde perspectivas muy dispares, que van desde el estudio de enfermedades hereditarias al diseño de dispositivos de almacenamiento de datos digitales.

Fig.1. «ADN». Joan Fita.

La mayoría de nosotros hemos visto alguna vez la famosa estructura de doble hélice del ADN. A pesar de que esta no es la única forma estructural que puede adoptar el material genético dentro de nuestras células, podemos afirmar que probablemente sea la más relevante desde un punto de vista biológico. Y digo “probablemente” porque estoy convencido de que algunos investigadores discreparán. En cualquier caso, en lo que sí estamos todos de acuerdo es que mantener intacta la integridad de esta estructura de doble hélice, al igual que su composición química, es crucial para no alterar el funcionamiento de nuestras células. Puesto que la naturaleza es siempre más sabia que nosotros – y sabe que modificar la doble hélice puede ser muy peligroso – las cadenas de ADN son muy resistentes a cualquier ataque externo. Dicho de otro modo, es muy complicado que el ADN reaccione con otras moléculas dando lugar a alteraciones genéticas potencialmente dañinas. Y en el improbable caso de que una alteración genética o mutación suceda, las células cuentan con mecanismos muy eficaces (aunque no infalibles) para arreglar el daño y devolver al ADN a su estado natural.

Fig.2. «Doble hélice dañada». Joan Fita.

Para comprender por qué el ADN es tan estable debemos pararnos a pensar en los factores que pueden desencadenar una reacción química, no solo dentro de las células, sino también en cualquier rincón de la naturaleza. Muchas reacciones químicas tienen lugar solamente si se les aporta energía de alguna manera. Por ejemplo, si ponemos una hoja de papel en contacto con el aire, el papel no rompe a arder de manera espontánea, afortunadamente para nosotros, por mucho oxígeno que tengamos en el ambiente. La combustión del papel solamente ocurre si lo calentamos a unos 233 ºC, por ejemplo, usando una llama. Las moléculas de ADN son tan estables que la gran mayoría de reacciones químicas que podrían dañarlo requieren muchísima energía para poder iniciarse. De hecho, algunas requieren tal cantidad de energía que habría que calentar a temperaturas tan elevadas, por ejemplo, 1 000 ºC, que la estructura de doble hélice del ADN se rompería muchísimo antes de que la reacción sucediese.

Llegados a este punto la gran pregunta es: ¿incrementar la temperatura es la única manera de aportar energía para desencadenar una reacción? Como muchos de vosotros ya habréis adivinado, la respuesta es “no”. Existen varias maneras de proporcionarle energía a un sistema sin que este se destruya como ocurriría si lo calentásemos a muy alta temperatura. Una de estas maneras – que es la que aquí nos concierne – es la exposición a la radiación electromagnética, es decir, la exposición a la luz. Muchas moléculas son capaces de absorber radiación y almacenarla durante cierto tiempo en forma de energía. Esta energía almacenada tiene dos posibles destinos: puede ser disipada al medio de manera que la molécula que había absorbido la radiación vuelve a su estado original, o puede ser utilizada para llevar a cabo una reacción química determinada. Desafortunadamente, nuestro ADN es capaz de absorber radiación ultravioleta, que está presente tanto en la luz del sol como en la luz de las cabinas de bronceado. La energía absorbida por el ADN en forma de radiación es disipada muy eficientemente en la gran mayoría de los casos, sin que haya ninguna consecuencia que lamentar. Como ya hemos dicho, la naturaleza es muy inteligente y tiene varios mecanismos de protección del ADN, incluyendo un proceso muy rápido de disipación de la radiación absorbida. Sin embargo, en ciertas ocasiones, el proceso de disipación de la energía no ocurre lo suficientemente rápido, y el ADN utiliza esta energía de forma indebida, participando en reacciones que modifican su estructura, es decir, generando mutaciones. La probabilidad de que una mutación ocurra no es muy elevada. Sin embargo, cuanto más tiempo pasemos en la playa tomando el sol, o cuanto más tiempo pasemos dentro de la cabina de rayos ultravioleta del centro de bronceado, más estaremos tentando a la suerte.

Fig.3. «ADN tomando el Sol». Joan Fita.

Si las mutaciones inducidas por la radiación ultravioleta no se reparan inmediatamente, las células que contienen el ADN dañado pueden dejar de funcionar correctamente. Una célula sana tiene una vida a lo largo de la cual realiza su función biológica y se divide de forma controlada, para finalmente terminar muriendo mediante un proceso programado llamado apoptosis. Una célula que ha sufrido mutaciones en su material genético puede experimentar una aceleración descontrolada del proceso de replicación mientras pierde la capacidad de morir de forma programada. Como consecuencia, las células mutadas se empiezan a reproducir mucho más rápido de lo que se mueren, y se acumulan masivamente formando tumores. En el peor de los casos, pueden incluso invadir tejidos vecinos mediante un proceso llamado metástasis. Por tanto, la siguiente vez que tengamos intención de tumbarnos en la playa a tomar el sol sin protección solar, debemos preguntarnos si realmente vale la pena correr un riesgo tan elevado por un simple bronceado.

Profesoras Araceli Giménez y Ania Munera.