El pigmento que da color al pelo rojo y a las plumas naranjas ayuda a entender el cáncer de piel
Durante décadas, el color naranja del pelo y las plumas se asoció a un mayor riesgo para la salud. Ahora, la ciencia descubre que el mismo pigmento que define a las personas pelirrojas y a las aves como el diamante mandarín podría desempeñar un papel clave en la protección celular y en la comprensión del melanoma.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Un estudio en PNAS Nexus demuestra que el pigmento responsable del color naranja del cabello de los pelirrojos actúa como mecanismo de defensa celular y ayuda a entender el riesgo de melanoma. Foto de Alexander Zvir
El color naranja del plumaje de algunas aves o el pelo rojo de una parte de la población humana se ha considerado una rareza biológica cargada de inconvenientes, mitos y leyendas desde la Antigüedad. En distintas culturas, los pelirrojos fueron asociados tanto con lo sobrenatural como con la desconfianza: en la Europa medieval se les vinculó con la brujería y la traición, mientras que en el folclore celta se les atribuían temperamentos ardientes y una energía casi mágica.
Estas creencias, sin base científica, alimentaron estigmas sociales que perduraron durante siglos y convirtieron un rasgo genético poco frecuente en motivo de fascinación, temor o burla, mucho antes de que la biología explicara su origen molecular.
En los seres humanos, la feomelanina —el pigmento responsable de los tonos rojizos y anaranjados— se asocia a una piel clara, mala protección frente al sol y a un riesgo elevado de padecer un melanoma, incluso en ausencia de radiación ultravioleta.
En los animales, este mismo pigmento suele relacionarse con mayores costes fisiológicos y menor capacidad para hacer frente al estrés oxidativo. Con semejante currículum, la pregunta resulta inevitable: ¿por qué la evolución no ha eliminado un rasgo aparentemente tan problemático?
La cisteína en exceso causa estrés oxidativo
Un estudio publicado en la revista PNAS Nexus aporta ahora una respuesta sorprendente. Lejos de ser un simple lastre, la feomelanina cumpliría una función fisiológica esencial: proteger a las células frente a la toxicidad del exceso de cisteína, un aminoácido imprescindible pero potencialmente peligroso, porque en exceso puede oxidarse espontáneamente, formar disulfuros insolubles (cistina) y generar estrés oxidativo dentro de la célula.
Esta alteración del equilibrio químico puede dañar a proteínas, membranas y ADN y, en casos extremos, desencadenar un tipo específico de muerte celular conocido como disulfidptosis. Por eso, las células necesitan mecanismos eficaces para mantener la homeostasis de la cisteína y evitar su toxicidad.
El trabajo, liderado por el biólogo evolutivo Ismael Galván, del Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC), en Madrid (España), ofrece la primera demostración experimental de que este pigmento actúa como una vía de escape metabólica, una suerte de sumidero que permite eliminar la cisteína sobrante en el organismo. ¿Cómo? Transformándola en un material inerte.
Macho (izquierda) y hembra (derecha) de diamante mandarín. Las plumas naranjas del macho deben su color a la feomelanina, el mismo pigmento presente en la piel y el cabello rojo humanos. Aunque se asocia a un mayor riesgo de melanoma, este pigmento cumple también una función protectora al evitar la toxicidad del exceso de cisteína. Las hembras, que no producen feomelanina, sufren daño celular cuando la dieta contiene niveles elevados de este aminoácido. Cortesía: Ismael Galván
Qué es la feomelanina y por qué se asocia al melanoma
Hay que decir que la feomelanina es uno de los dos grandes tipos de melanina. A diferencia de la eumelanina —oscura, marrón o negra, y altamente fotoprotectora—, la feomelanina contiene azufre y se sintetiza a partir de la cisteína. Su producción se activa cuando el receptor de melanocortina 1 (MC1R), clave en la vía clásica de pigmentación, funciona mal o lo hace a baja intensidad.
Esto ocurre en muchas personas pelirrojas y de piel clara, portadoras de variantes específicas del gen MC1R, y también en numerosas especies animales con coloraciones anaranjadas o rojizas.
El problema es que la feomelanina tiene mala fama. En presencia de luz ultravioleta genera especies reactivas de oxígeno capaces de dañar el ADN, pero lo más inquietante es que su relación con el melanoma no depende del sol. Así es, experimentos previos en ratones con mutaciones en el gen MC1R demostraron que el riesgo tumoral aumenta incluso en completa oscuridad.
Todo apuntaba a que la propia síntesis del pigmento inducía estrés oxidativo. Sin embargo, esta explicación dejaba un cabo suelto: si la feomelanina es tan perjudicial, ¿por qué persiste en tantas especies y linajes humanos?
Cómo bloquear la feomelanina para entender su función
La hipótesis que Galván y sus colaboradores llevaban años defendiendo era tan sencilla como audaz. La cisteína es un aminoácido esencial para fabricar proteínas y antioxidantes como el glutatión —un tripéptido constituido por los aminoácidos glutamato, cisteína y glicina—, pero en exceso resulta tóxica.
Como ya se ha mencionado, la cisteína puede oxidarse espontáneamente, formar disulfuros insolubles y desatar la disulfidptosis. La feomelanina, al incorporar grandes cantidades de cisteína en su estructura, permitiría retirar ese exceso del interior de la célula y depositarlo en tejidos queratinizados como el pelo o las plumas, donde deja de ser un problema.
Hasta ahora, esta idea no había pasado de ser una conjetura. Faltaba una forma experimental de bloquear la síntesis de feomelanina sin alterar otros procesos celulares. Esa herramienta llegó recientemente con el descubrimiento del ML349, un inhibidor de la APT2. Esta enzima controla un proceso que reduce la actividad del receptor MC1R y limita la intensidad de su señalización dentro de la célula. Al inhibir la APT2, el MC1R permanece activo, se refuerza la vía de la eumelanina y se bloquea indirectamente la producción de feomelanina.
El experimento con diamantes mandarines
El equipo puso a prueba esta estrategia en un modelo ideal: el diamante mandarín (Taeniopygia guttata). En esta ave paseriforme, los machos presentan zonas de plumaje naranja ricas en feomelanina, mientras que las hembras carecen de este pigmento. Durante un mes, los investigadores suplementaron la dieta de los pájaros con cisteína y, en un grupo concreto, administraron además ML349 para impedir la síntesis de feomelanina.
El diseño permitía una comparación clara. Si la feomelanina sirve para evitar la toxicidad de la cisteína, bloquear su producción en presencia de un exceso dietético debería traducirse en mayor daño celular. Y eso es exactamente lo que ocurrió.
Los machos tratados con cisteína y ML349 mostraron un aumento significativo del daño oxidativo sistémico, medido mediante los niveles de malondialdehído en sangre, un marcador clásico de peroxidación lipídica, un proceso de daño celular en el que las grasas de las membranas se degradan por la acción de moléculas oxidantes, lo que altera la estructura de la célula y genera compuestos tóxico.
En cambio, los machos que recibieron solo cisteína, y pudieron transformarla en feomelanina, no solo no empeoraron, sino que tendieron a mostrar menos daño.
El orangután es uno de los pocos grandes simios con abundante feomelanina en el pelaje. El estudio ayuda a entender por qué la evolución ha conservado variantes genéticas asociadas a este pigmento: en determinados contextos ecológicos o dietéticos, la capacidad de gestionar el exceso de cisteína pudo suponer una ventaja clave para la supervivencia celular, pese a sus costes a largo plazo. Foto: Tim Morgan
Qué ocurre cuando la feomelanina no puede formarse
El efecto desaparecía cuando se analizaban melanocitos productores de eumelanina o cuando se estudiaban hembras. Estas últimas, incapaces de fabricar feomelanina, no se vieron afectadas por el ML349, pero sí mostraron una tendencia al aumento del estrés oxidativo al recibir cisteína extra.
El patrón encaja de forma casi perfecta con la hipótesis: allí donde la feomelanina puede actuar como válvula de seguridad metabólica, la cisteína deja de ser peligrosa; donde no existe esa vía, el exceso pasa factura.
Además, el estudio descarta que el efecto protector se deba a una activación general de los sistemas antioxidantes. Los autores analizaron la expresión de NFE2L2, el gen que codifica la síntesis del NRF2, el gran regulador de la respuesta antioxidante celular. La protección asociada a la feomelanina se mantenía incluso controlando esta variable, lo que indica que el pigmento no actúa reforzando las defensas, sino retirando el problema de raíz: eliminando cisteína.
Implicaciones para el cáncer de piel y la evolución del color
Las implicaciones del hallazgo van mucho más allá de la biología del color. En primer lugar, ofrece una nueva perspectiva sobre el riesgo de melanoma en personas pelirrojas. La feomelanina aumenta la probabilidad de cáncer de piel, pero al mismo tiempo podría ser crucial para evitar otros daños celulares relacionados con la acumulación de cisteína.
El riesgo real dependería así de un delicado equilibrio entre genética, metabolismo y factores ambientales como la dieta.
En segundo lugar, el trabajo ayuda a entender por qué la evolución ha mantenido variantes genéticas que favorecen la feomelanina a pesar de sus costes aparentes. En determinados contextos ecológicos o dietéticos, la capacidad de manejar el exceso de cisteína podría haber sido una ventaja decisiva para la supervivencia celular, aunque a largo plazo implicara otros riesgos.
El color como estrategia metabólica
Por último, el estudio abre una vía completamente nueva para investigar la diversidad de colores en la naturaleza. La coloración animal deja de ser solo un asunto de camuflaje, selección sexual o protección frente al sol, para convertirse también en una pieza del metabolismo.
El naranja de una pluma o el rojo de un cabello podrían contar una historia mucho más profunda: la de cómo los organismos han aprendido a convivir con los límites químicos de la vida.
Como concluyen los autores, comprender el papel fisiológico de la feomelanina obliga a replantear la relación entre pigmentación, salud y ambiente. El color, a veces, no es solo una cuestión estética, sino una estrategia bioquímica para sobrevivir. ▪️
Información facilitada por PNAS Nexus
Fuente: Ismael Galván, Marina García-Guerra, Marta Araujo-Roque. MC1R depalmitoylation inhibition reveals a physiological role for pheomelanin. PNAS Nexus (2026). DOI: https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf391
