Comportamiento de la luz ultravioleta a través de la piel de los reptiles

Es bien conocido que el color de la piel de cualquier animal determina qué tan sensible es esta a la luz del sol. Y esto se debe al pigmento de la piel (melanina), el cual la protege del daño solar (quemaduras solares) al bloquear la luz ultravioleta. Por lo tanto, si tiene la piel oscura, es menos probable que se queme con el sol; pero también es menos eficiente en comparación con la piel clara para producir vitamina D3 por la luz del sol.

Ahora, las diferentes especies de reptiles tienen tipos de piel diferentes. Algunas especies tienen piel mas gruesa; y otros como los geckos tienen una piel delicada.

Capas de la piel

La piel se compone de dos capas principales: la dermis, que es la capa más profunda de tejido conectivo, con un rico suministro de vasos sanguíneos y nervios, y la epidermis normalmente una capa de células estratificadas planas y queratinizada, que en los reptiles consta de hasta siete subcapas o «estratos» de células.

Epidermis de los reptiles

Se compone de siete capas epidérmicas que son:

El estrato germinativo. La capa más profunda de células vivas que tiene una rápida división celular; Y las seis capas que forman cada «generación epidérmica», capas de piel nueva y vieja, que son:

La capa transparente y la capa lacunar. Que maduran en la capa de piel vieja a medida que la piel nueva crece debajo.

La capa alfa, la capa mesos y la capa beta; Estas capas están formadas por células que se van queratinizando, con producción de dos tipos de queratina (alfa y beta queratina). Estas células se están transformando así en una capa protectora dura.

La capa de Oberhautchen. Que forma la capa más externa más resistente de células cutáneas muertas queratinizadas.

En la mayoría de los mamíferos, las células cutáneas muertas más externas de la epidermis se descaman constantemente como «caspa»; esta capa protectora se reemplaza constantemente desde abajo. Ya que la capa más profunda de células, el estrato germinativo, se divide y multiplica constantemente, por lo que todas las capas están «en movimiento» hacia afuera.

En los reptiles, esta división celular en el estrato germinativo solo ocurre periódicamente, y cuando lo hace, todas las capas superiores, en el área donde ocurre la división celular, se reemplazan en su totalidad: al reptil le crece una piel, bajo de la piel vieja, y luego «arroja» la vieja.

Algunas lagartijas y serpientes mudan la piel de todo el cuerpo de una vez. Muchos otros lagartos mudan la piel en grandes parches, como los Dragones barbudos.

Síntesis de vitamina D a partir de luz UVB

La epidermis no tiene irrigación sanguínea, pero sus células vivas más internas pueden obtener su alimento por la difusión de sustancias de la superficie de la dermis que esta debajo. En las membranas celulares de estas células vivas, es donde se sintetiza la previtamina D3 a partir de un colesterol de la piel 7-dehidrocolesterol (7DHC) gracias a la luz ultravioleta UVB, esta previtamina D3 se isomeriza a vitamina D3 (colecalciferol), y este proceso es dependiente de la temperatura (a través de una zona de calentamiento en el recinto del reptil, por la luz infrarroja que portan algunos bombillos o placas térmicas). Este colecalciferol se difunde en los capilares de la dermis,es recogido por una proteína de unión y transportado al cuerpo para ser metabolizado a través del hígado y luego por los riñones para convertirse a la forma activa de vitamina D3 (calcitriol) donde esta hormona vital se filtra y se reabsorbe en los túbulos renales proximales por los receptores de megalina cubilina.

También se metaboliza en calcitriol intracelularmente en todo el cuerpo, donde en los mamíferos se ha demostrado que realizan múltiples funciones autocrinas y paracrinas, controlando la transcripción de hasta 2000 genes que influyen en funciones tan diversas como el crecimiento, la producción de insulina y el sistema inmunológico (Hossein-nezhad, A., & Holick, M. F. 2013).

Sensibilidad de la piel de un reptil a los rayos UV

A raíz de la duda de que tan aprovechable es la luz que pasa por las diferentes capas de piel de los reptiles para la síntesis de vitamina D, existe una interesante investigación de http://www.uvguide.co.uk/skintests.htm. Está a pesar de la limitación para tomar muestras de tejidos vivos de piel de gran variedad de reptiles, determinaron que existen suficientes similitudes al recolectar y usar muestras de piel recién mudada la cual todavía está hidratada, suave y flexible. Con el fin de ponerla entre una fuente de luz ultravioleta, (incluido el sol y una gama bombillos comerciales emisores de UVB) y dos tipos de sensor que registran la salida de UVB, observando la capacidad para travesar la luz UVB por el trozo de piel.

Sus resultados demuestran claramente una gran variación en la transmisión de luz ultravioleta a través de la piel mudada entre especies, donde la piel desprendida de la espalda de Dragones barbudos (Pogona vitticeps) bloquea casi el 3-6% del total de UVB, Presumiblemente describen que debido a esto deben recibir gran cantidad de luz solar directa de rayos ultravioleta todos los días para producir suficiente vitamina D3 debido al pequeño porcentaje que llega a las capas celulares más profundas de la epidermis, Sin embargo en la piel de sus superficies inferiores (vientre y garganta) mostraron ser menos protectoras (dejaron pasar hasta un 16% de UVB total).

En iguanas verdes (Iguana iguana) la piel mudada de una iguana adulta madura (que había vivido en un ambiente natural de alta radiación UVB durante años) es muy gruesa y queratinizada; las áreas no pigmentadas en la superficie dorsal bloquearon todo menos el 4-6% del total de UVB; las áreas con melanina solo transmiten 0-1%. En adultos jóvenes fue ligeramente más permeable a la luz ultravioleta, transmitiendo un 7% y un 11%. Desconocen si la edad o historial de exposición inadecuada a la luz ultravioleta influyen en el resultado. Aun así, la transmisión del 7% al 11% es baja.

En el tegu argentino blanco y negro (Tupinambis merianae) evidenciaron que en la piel de la espalda es más transparente a los rayos UVB que la piel de dragón barbudo, permitiendo un 8% de paso de luz UBV, la piel de los flancos y el vientre permitieron el 12% de paso de UBV.

Los Geckos leopardo (Eublepharis macularius) teniendo en cuenta que son crepusculares, a menudo se les ha observado tomando el sol. Las muestras tomadas de la espalda de cuatro geckos diferentes resultaron notablemente similares, transmitiendo 37-44% de UVB total. La piel que se desprende de la espalda de un gecko leopardo transmite hasta 14 veces más UVB que la piel que se desprende de la espalda de un dragón barbudo. En cautiverio, se puede esperar que esta especie se beneficie de niveles bajos de UVB, los niveles altos pueden ser dañinos, ya que tienen una limita protección.

Camaleones pantera (Furcifer pardalis) y los camaleones de Oustalet (Furcifer oustaleti), los Oustalet son más grandes que los pantera con piel más gruesa y dura. Las pruebas de varias muestras de piel para machos de ambas especies mostraron que la piel de Oustalet tiene una tasa de transmisión de UVB más alta. sugieren que el camaleón de Oustalet puede tener un requerimiento de UVB más alto que el camaleón pantera.

Reportan que los camaleones pantera adultos mostraron profundas diferencias dependiendo de su sexo y condición de reproducción. Donde una hembra en reproducción tenía una tasa de transmisión del 34%; mientras una hembra anciana, no reproductora y un macho adulto, ambos tenían una transmisión cutánea de sólo el 19%. Posiblemente por el mayor requerimiento de vitamina D3 y calcio de la hembra grávida, alterando la absorción de los rayos UVB por la piel.

Camaleones pantera juveniles
Probaron la piel de varias panteras bebés y encontraron que la transmisión de UVB era de alrededor del 50%, y una muestra de un macho subadulto transmitió el 42%. Estas lecturas son significativamente más altas que las de los adultos evaluados, por lo que sugieren varias razones, como el Tamaño corporal/grosor total de la piel, las Preferencias para tomar el sol debido a mayores necesidades de D3.

En Camaleones de velo (Chamaeleo calyptratus) las muestras de piel dejaron pasar cantidades moderadas de UVB 22%. Estos camaleones viven en un ambiente con altos niveles de UVB a la luz del sol, pero debido a que son predominantemente habitantes de la sombra.

A diferencia de los dragones barbudos probados, la piel de camaleón da resultados más uniformes, independientemente del lugar del cuerpo de donde provengan las muestras. Probablemente esto se deba su morfología.

Los gecos crestados (Rhacodactylus ciliatus) tuvieron un paso del 35% de luz UVB a través de su piel según reportaron en el estudio.

Serpientes

A pesar de que no se conoce bien la relación entre la luz ultravioleta y el metabolismo de la vitamina D3 en la serpiente. Obtuvieron que la piel de varias especies transmitió el 45% o más de los UVB.

La piel de boas y pitones (con pigmentación normal) es mucho más protectora. La piel de las boas argentinas (Boa constrictor occidentalis), por ejemplo, permitía solo un 18% de transmisión.