La exposición excesiva a la radiación ultravioleta de la luz solar se asocia de forma directa con el cáncer de piel en los seres humanos. Indica qué tipo de biomoléculas y de qué forma pueden verse afectadas por este agente mutagénico.
La biomolécula afectada es el DNA, un ácido nucleico. Es la diana característica de la radiación ultravioleta porque las bases nitrogenadas, al ser anillos aromáticos, absorben con eficacia en esa región del espectro, con un máximo en torno a los
.
La forma en que resulta afectado es muy concreta: la radiación ultravioleta provoca la formación de dímeros de pirimidina, y sobre todo dímeros de timina. Dos timinas contiguas de una misma hebra quedan unidas covalentemente entre sí, lo que crea una deformación local de la doble hélice.
Las consecuencias de esa lesión son dos. Durante la replicación, la DNA-polimerasa no puede leer correctamente esa zona: se detiene o incorpora nucleótidos erróneos, y la mutación queda fijada en la molécula hija. Y durante la transcripción, la RNA-polimerasa queda igualmente bloqueada, de modo que el gen no se expresa.
La célula dispone de sistemas de reparación por escisión de nucleótidos que reconocen el dímero, retiran el fragmento dañado y lo sintetizan de nuevo con la hebra complementaria como molde. El problema aparece cuando el número de lesiones desborda esa capacidad, que es lo que ocurre en una exposición excesiva.
Si las mutaciones se acumulan en genes que controlan el ciclo celular —protooncogenes o genes supresores de tumores como el
—, la célula deja de responder a las señales que frenan la división y prolifera sin control: ese es el origen del cáncer de piel al que alude el enunciado. La importancia de esos sistemas de reparación queda de manifiesto en el xeroderma pigmentoso, enfermedad hereditaria en la que fallan y cuyos afectados desarrollan tumores cutáneos desde la infancia con una exposición mínima.
Aunque el DNA es la diana principal, conviene añadir que la radiación ultravioleta afecta también a las proteínas: los aminoácidos aromáticos —triptófano, tirosina y fenilalanina— absorben esa radiación, y la energía absorbida puede romper puentes disulfuro y desnaturalizar la molécula. Es lo que explica la degradación del colágeno y de la elastina de la dermis, responsable del envejecimiento prematuro de la piel, y la formación de cataratas por alteración de las proteínas del cristalino. Y de manera indirecta, la radiación genera especies reactivas del oxígeno que oxidan también los lípidos de las membranas.