9.1. Concepto y origen del sistema pigmentario melánico
El sistema pigmentario melánico está constituido por los melanocitos y por las células funcionalmente relacionadas con la melanina. Los melanocitos son las células especializadas en la síntesis de este pigmento.
La gran mayoría de los melanocitos del organismo derivan de la cresta neural del embrión, la misma estructura que origina las células de Schwann, las neuronas periféricas sensitivas y autónomas, las células C parafoliculares de la tiroides y las células cromafines de la médula suprarrenal.
Los melanocitos del epitelio pigmentario de la retina son la excepción: no derivan de la cresta neural sino del prosencéfalo (diencéfalo), como parte del desarrollo de la copa óptica. Este origen embriológico diferente explica sus propiedades funcionales distintas: son melanocitos continentes que no transfieren melanosoma y nunca se renuevan.
9.2. La melanina
9.2.1. Tipos de melanina
La melanina es un biopolímero proteico complejo que abarca una gama cromática amplia. Existen tres tipos:
- Eumelanina: del marrón al negro, pasando por el amarillo oscuro. Es el tipo más abundante en la especie humana.
- Feomelanina: del rojo al negro. Predomina en individuos pelirrojos y de piel muy clara, y confiere el tono rojizo al pelo y la piel.
- Melaninas mixtas: tienen propiedades bioquímicas intermedias entre las dos anteriores.
9.2.2. Bioquímica de la melanogénesis
Todos los tipos de melanina comparten una vía biosintética común que parte de la tirosina:
Tirosina → DOPA → DOPAquinona
Esta conversión está catalizada por el complejo enzimático de la tirosinasa, un conjunto de enzimas cuya expresión es exclusiva de las células capaces de sintetizar melanina. La tirosinasa actúa lentamente en el primer paso (tirosina → DOPA) y rápidamente en el segundo (DOPA → DOPAquinona).
A partir de la DOPAquinona, la vía diverge según el entorno bioquímico: en ausencia de cisteína o glutatión se forma eumelanina; en presencia de estos compuestos sulfurados se forma feomelanina.
La vía biosintética completa de la melanina, incluyendo los intermediarios (DOPAcromo, DHI, DHICA) y la regulación génica de la tirosinasa, se desarrolla en Bioquímica.
9.2.3. Identificación histológica
La melanina es un pigmento intracelular visible al MO como gránulos pardos o negruzcos. Cuando la cantidad de pigmento es escasa se necesitan técnicas específicas:
Tinciones argénticas inespecíficas (tiñen la melanina pero también otras sustancias):
- Argirofilia (técnica de Gomori): se añade plata y un reductor externo; la melanina capta la plata y aparece en negro.
- Argentafinidad (técnica de Masson-Fontana): la melanina reduce directamente la plata sin necesidad de reductor externo, apareciendo en negro.
Reacción DOPA (específica): se añade DOPA al tejido. Si las células contienen tirosinasa activa, la DOPA se convierte en melanina in situ y las células se oscurecen. Esta técnica identifica específicamente las células productoras de melanina (DOPA positivas), distinguiéndolas de las células que solo contienen melanina fagocitada (DOPA negativas).
La reacción DOPA es el criterio diagnóstico definitivo para distinguir un melanocito de un melanófago. Ambos pueden tener melanina visible, pero solo el melanocito tiene tirosinasa activa y es DOPA positivo.
9.3. Células del sistema pigmentario melánico
9.3.1. Melanoblasto
El melanoblasto es la célula precursora del melanocito, indiferenciada. Procede de la cresta neural y migra hasta sus localizaciones definitivas durante el desarrollo embrionario.
Al MO: célula redonda o poligonal con núcleo grande de cromatina laxa y citoplasma ligeramente basófilo.
Al ME: núcleo central grande, citoplasma con abundantes ribosomas libres (responsables de la basofilia). No tiene melanosomas.
Es DOPA negativo y melanina negativo: no tiene tirosinasa activa ni melanina todavía.
9.3.2. Melanocitos
El melanocito es la célula diferenciada productora de melanina. Su morfología varía según el tejido, pero en la epidermis presenta característicamente prolongaciones pseudodendríticas que penetran entre los queratinocitos de los estratos superiores.
Clasificación funcional
- Los melanocitos secretores o variables fabrican melanina y la transfieren a las células vecinas.
- Son los de la epidermis y los folículos pilosos.
- La cantidad de melanina en su citoplasma varía constantemente (de ahí el nombre).
- Pueden aparecer DOPA positivos con melanina positiva o negativa dependiendo del momento del ciclo secretor.
- Los melanocitos continentes o fijos fabrican melanina pero no la liberan:
- La retienen en su citoplasma de forma permanente.
- Son los del epitelio pigmentario de la retina.
- Siempre son melanina positivos.
- La reacción DOPA puede ser positiva (tirosinasa activa) o negativa (si se ha agotado la capacidad de síntesis).
Clasificación por grado de diferenciación
- Los melanocitos precoces son morfológicamente similares al melanoblasto:
- Redondos o poligonales, sin prolongaciones, basófilos.
- Son DOPA positivos (ya tienen tirosinasa activa) pero melanina negativos (aún no han sintetizado melanina acumulable).
- Los melanocitos funcionantes tienen 2–3 prolongaciones y contienen melanina en escasa cantidad.
- Son DOPA positivos y melanina positivos (escasa).
- Corresponden a los melanocitos epidérmicos en invierno o en zonas poco expuestas.
- Los melanocitos activos tienen múltiples prolongaciones bien desarrolladas y abundante melanina.
- Son DOPA positivos y melanina positivos (abundante).
- Corresponden a los melanocitos epidérmicos tras exposición solar (verano).
- Los melanocitos terminales son sinónimo de melanocito continente del epitelio pigmentario de la retina. Son melanina positivos de forma permanente y DOPA positivos o negativos.
9.3.3. Melanófagos
Los melanófagos son células que contienen melanina pero no la sintetizan: la han adquirido por fagocitosis de melanosomas o de células melanizadas. Son siempre melanina positivos y siempre DOPA negativos (carecen de tirosinasa).
Los tres tipos de melanófagos más importantes son:
- Los queratinocitos (el tipo más numeroso): reciben melanosomas del melanocito epidérmico.
- Las células de la matriz del pelo: reciben melanosomas del melanocito folicular.
- Los macrófagos del tejido conjuntivo: fagocitan melanina liberada tras la destrucción de melanocitos o queratinocitos melanizados.
La presencia de macrófagos cargados de melanina en la dermis superficial es un hallazgo histológico característico de la incontinencia del pigmento.
Situaciones en las que los queratinocitos basales dañados liberan los melanosomas al espacio intercelular, desde donde los fagocitan los macrófagos dérmicos. Se observa en enfermedades como el liquen plano y la incontinentia pigmenti.
| Tipo | Prolongaciones | DOPA | Melanina | Ejemplo |
|---|---|---|---|---|
| Melanoblasto | No | Negativo | Negativo | Precursor embrionario |
| Precoz | No | Positivo | Negativo | Diferenciación temprana |
| Funcionante | 2–3 | Positivo | Positivo (escasa) | Epidermis en invierno |
| Activo | Múltiples | Positivo | Positivo (abundante) | Epidermis en verano |
| Terminal / continente | Variables | +/− | Positivo (permanente) | Epitelio pigmentario retina |
| Melanófago | No | Negativo | Positivo (fagocitada) | Queratinocito, macrófago |
9.4. Melanogénesis: el melanosoma
Los melanófagos son células que contienen melanina pero no la sintetizan: la han adquirido por fagocitosis de melanosomas o de células melanizadas. Son siempre melanina positivos y siempre DOPA negativos (carecen de tirosinasa).
Los tres tipos de melanófagos más importantes son:
- Los queratinocitos (el tipo más numeroso): reciben melanosomas del melanocito epidérmico.
- Las células de la matriz del pelo: reciben melanosomas del melanocito folicular.
- Los macrófagos del tejido conjuntivo: fagocitan melanina liberada tras la destrucción de melanocitos o queratinocitos melanizados.
9.4.1. Componentes necesarios para la melanogénesis
Para que se forme la melanina deben sintetizarse y ensamblarse cuatro elementos:
- Membrana del melanosoma: el propio orgánulo necesita su envoltura lipídica.
- Proteínas estructurales no enzimáticas: forman los melanofilamentos, que son los filamentos de soporte proteico sobre los que se deposita la melanina. Se sintetizan en el RER o en el Golgi y se empaquetan en vesículas de 0,3 µm rodeadas de membrana. Antes se denominaban premelanosomas.
- Complejo de tirosinasa: la tirosinasa se sintetiza en los ribosomas del RER y se almacena en vesículas pequeñas rodeadas de clatrina en el aparato de Golgi. En este estadio está inactiva (no se activa hasta fusionarse con el sustrato).
- Sustrato (tirosina): la tirosina procede del plasma y del metabolismo celular.
La melanogénesis comienza cuando todos estos elementos se fusionan en el mismo orgánulo.
9.4.2. Estadios del melanosoma
Melanosoma I (premelanosoma): engloba las vesículas de protirosinasa y las vesículas de tirosina antes de que se hayan fusionado. La enzima y el sustrato están presentes pero separados. Es DOPA negativo y melanina negativo.
Melanosoma II (fase fibrilar): aparecen los melanofilamentos con una periodicidad de 9–10 nm en corte longitudinal y en zigzag en corte transversal. En el eumelanosoma son redondeados (0,5 µm); en el feomelanosoma son alargados. Las vesículas de tirosinasa están unidas a la membrana pero aún no fusionadas con el sustrato. Sigue siendo DOPA negativo y melanina negativo.
Melanosoma III (fase pigmentaria): se produce la fusión entre las vesículas de tirosinasa y el sustrato. La enzima se activa y comienza la síntesis de melanina: los melanofilamentos empiezan a oscurecerse. Es DOPA positivo y melanina positivo (depósito inicial).
Melanosoma IV (melanosoma maduro): el orgánulo está completamente cargado de melanina. La estructura interna de los melanofilamentos queda completamente oscurecida. Es melanina positivo. La reacción DOPA puede ser positiva (si queda tirosinasa activa residual) o negativa (si toda la enzima se ha consumido).
En el melanocito activo los estadios maduran progresivamente desde el soma hasta los extremos de las prolongaciones dendríticas: los melanosomas tipo I y II se concentran en el soma; los tipo IV se acumulan en la punta de las prolongaciones, listos para ser transferidos.
9.5. Organización del sistema pigmentario melánico
9.5.1. Melanocitos epidérmicos y foliculares
Los melanocitos epidérmicos se sitúan en el estrato basal de la epidermis, intercalados entre los queratinocitos basales. La proporción es constante en todas las razas: 1 melanocito por cada 10 queratinocitos en piel normal, y 1:5 en zonas muy pigmentadas.
Cada melanocito establece contacto con múltiples queratinocitos a través de sus prolongaciones dendríticas. El conjunto formado por un melanocito y los queratinocitos a los que abastece de melanina se denomina unidad epidermal melanocítica.
La transferencia de melanosomas del melanocito al queratinocito ocurre por citocrinia. Este proceso consiste en que el queratinocito fagocita activamente la punta de la prolongación del melanocito. El mecanismo detallado de esta transferencia varía entre razas:
- En la raza caucásica los melanosomas se agrupan en los queratinocitos formando complejos melánicos, grandes lisosomas que degradan rápidamente la melanina. Esto limita la cantidad de pigmento que asciende a los estratos superiores.
- En la raza negra los melanosomas se transfieren individualmente de melanosoma en melanosoma, sin formarse complejos melánicos. La degradación es más lenta y la melanina asciende hasta estratos más superficiales. La diferencia de pigmentación entre razas se debe a esta diferencia en la velocidad de degradación, no al número de melanocitos.
Una vez en el queratinocito, los melanosomas se distribuyen en posición supranuclear (se colocan entre el núcleo y el polo apical de la célula) formando una sombrilla de protección frente a la radiación UV que protege el ADN nuclear.
El vitíligo es una enfermedad autoinmune en la que se destruyen selectivamente los melanocitos epidérmicos, dejando zonas de piel completamente despigmentada. La ausencia de melanocitos se confirma por la negatividad de la reacción DOPA en esas áreas.
En el albinismo, los melanocitos están presentes pero tienen una tirosinasa defectuosa o ausente, por lo que no pueden sintetizar melanina (DOPA negativo en el melanocito).
9.5.2. Tejido epitelial melánico
Corresponde principalmente al epitelio pigmentario de la retina. Está formado por una capa de melanocitos continentes organizados en epitelio cúbico con múltiples prolongaciones:
- Contienen exclusivamente melanosomas tipo IV.
- No transfieren melanosoma a otras células.
- Derivan del prosencéfalo, no de la cresta neural.
- Su función no es la pigmentación sino la absorción de la luz dispersa para evitar la reflexión interna en el globo ocular, imprescindible para la agudeza visual.
9.5.3. Tejido melánico conjuntivo
Es tejido conjuntivo que contiene melanocitos o melanófagos dispersos entre las fibras.
El ejemplo más ilustrativo es el estroma del iris. La densidad de melanocitos en el iris determina el color de los ojos. Los ojos azules tienen pocos melanocitos en el estroma del iris y la melanina es escasa; los ojos marrones tienen muchos melanocitos con gran cantidad de melanosomas tipo IV. El color del epitelio pigmentario posterior del iris es independiente del color de los ojos y siempre es oscuro.
