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Introducción
El creciente envejecimiento poblacional a nivel mundial constituye un problema demográfico que afecta tanto a países desarrollados como en vías de desarrollo e impone un reto para satisfacer las demandas de salud en este grupo etario. Entre el 2020 y el 2030 se prevé que el porcentaje de habitantes del planeta mayores de 60 años aumente un 34 %.1
Cuba no está exenta de este proceso, al finalizar el año 2019 las personas de 60 años y más representaron el 20,8 % del total.2
El envejecimiento en seres humanos es un proceso continuo, progresivo, heterogéneo e irreversible, resultado de modificaciones, como consecuencia del paso del tiempo. Biológicamente durante este proceso todos los órganos vitales comienzan a perder funcionalidad con cambios a nivel tisular y celular.3,4,5
La piel es un órgano complejo que cubre la superficie del cuerpo, posee características que le permiten cumplir importantes funciones vinculadas principalmente a su relación directa con el medio ambiente donde se desarrolla el organismo. Se reconoce como un órgano altamente vulnerable al envejecimiento, pues sufre la acción de dos procesos distintos: el cronoenvejecimiento y el fotoenvejecimiento.3,6
El envejecimiento cutáneo es un proceso determinado por el declive de las funciones celulares, secundario a daño molecular, como resultado de la exposición a factores intrínsecos asociado a factores genéticos individuales y extrínsecos ambientales en el transcurso de la vida de una persona.7
La función de protección de este órgano se fundamenta principalmente por las características de sus capas epidermis y dermis. Ambas sufren los cambios propios del envejecimiento, incluido su daño como consecuencia del efecto provocado por el sol que es causa del proceso de fotoenvejecimiento con modificaciones en sus estructuras histológicas que abarcan tanto cambios a nivel celular como en la matriz extracelular principalmente degradación de sus componentes, sin olvidar la aparición de otras lesiones de este órgano como el cáncer.8,9,10
De manera usual los elementos histológicos que caracterizan la piel y sus componentes se describen con un enfoque cualitativo, en un determinado momento, sin tener en cuenta la edad, sin embargo, la descripción detallada de sus elementos desde el punto de vista cuantitativo, aspecto este que lo posibilita la morfometría,11 no ha sido abordado en todas sus potencialidades.
De forma particular la utilización de la morfometría y la estereología hace factible obtener parámetros cuantitativos para una caracterización más objetiva de los componentes de la piel, entre ellos sus células y en particular sus núcleos.11
Al caracterizar el comportamiento de indicadores morfométricos como perímetro, área y volumen nuclear en células de la capa espinosa de la epidermis sana en diferentes etapas de la vida tanto en el sexo masculino como en el femenino se puede aportar una herramienta que apoye las caracterizaciones morfológicas de la piel sana y el diagnóstico cualitativo.
Métodos
Se realizó un estudio de una serie de casos constituida por 12 pacientes con diagnóstico histopatológico de carcinoma basocelular atendidos en la consulta de piel del Centro Oncológico del Hospital Provincial Universitario Vladimir Ilich Lenin de la provincia Holguín, en el año 2019 y a los cuales se les extirpó el tumor mediante una biopsia escisional en la que se incluía la lesión y un borde amplio de piel alrededor de la misma.
Los pacientes que conformaron la muestra no probabilística a conveniencia cumplieron los siguientes criterios:
- Paciente al que se le hubiera realizado extirpación del tumor mediante una biopsia escisional con un borde amplio alrededor de la lesión.
- Biopsia con piel sana en la zona más externa del borde de tejido extirpado, diagnóstico realizado por especialista en Anatomía Patológica en el servicio de dicha especialidad en el mencionado hospital como garantía de que el carcinoma basocelular había sido totalmente resecado.
Los pacientes incluidos según sexo se distribuyeron en tres grupos de edades comprendidas entre 31 a 50 años, 51 a 70 años y 71 a 90 años.
Entre los métodos teóricos se empleó la revisión documental, análisis-síntesis de la información seleccionada y el método histórico- lógico para resumir e interpretar la misma. Del nivel empírico la observación y la morfometría que facilitó realizar las determinaciones de los indicadores objeto de estudio a partir de las imágenes digitalizadas de las muestras de los pacientes.
Para el estudio histológico se tomaron muestras del borde externo de cada biopsia, diagnosticada de manera previa como piel sana las cuales fueron incluidas en parafina. A partir de cada bloque se realizaron cortes histológicos de 8 a 10 micrómetros de grosor, con un micrótomo vertical HistoLine modelo MR 3000, colocando de tres a cuatro cortes por portaobjeto. Los cortes histológicos se tiñeron con hematoxilina y eosina.
En la selección tanto de los bloques como de los cortes histológicos, se tuvo en cuenta que cumplieran con los elementos de calidad que permitieran el estudio histológico y morfométrico posterior. Se seleccionaron cuatro portaobjetos de cada paciente.
El estudio histológico cualitativo de la piel se realizó mediante la observación de las imágenes en un microscopio chino Motic, modelo BA-210 con cámara de 3 megapíxel de la compañía Motic y con aumentos de 40X, 100X, 400X y 1000X (este último con lente objetivo de 100X de inmersión en aceite), con el que además se capturaron las imágenes, las cuales se descargaron en una computadora ACER, al que estaba acoplado el sistema de captura del microscopio.
El aumento total (At) de observación de las imágenes capturadas en la computadora se calculó por (Fórmula 1):
At = Ao x ALR x LP/SC
Donde:
At: Aumento total.
Ao: Aumento del lente objetivo.
ALR: Aumento del lente reductor (0,5).
LP: Largo de pantalla (340mm).
SC: Sensor de la cámara digital (8mm).
De esta manera el aumento total con el que se trabajaron las imágenes histológicas al capturarlas en la computadora fue de: 850X con lente objetivo de 40X y de 2125X con lente objetivo de 100X (Figura 1 y 2).
Figura 1 y 2 Microfotografías de cortes histológicos de piel de las muestras estudiadas. Coloración H y E. 1: Aumento de 850X. 2: Aumento de 2125X. (Imagen de los autores).
Para la realización de las mediciones de los indicadores morfométricos se empleó la aplicación ImageJ, versión 1.49p del National Institutes of Health, USA, 2015 (Figura 3).
Los indicadores morfométricos estudiados en la capa espinosa de la epidermis fueron:
- Perímetro nuclear.
- Área nuclear.
- Volumen nuclear.
Para definir los núcleos a estudiar se tuvo en cuenta que cumplieran la condición de presentar bordes definidos. Con esta selección las mediciones se realizaron a un total de 4 164 núcleos.
Perímetro y área nuclear:
Se obtuvieron con la opción de contorneado a manos libres del borde externo de los núcleos de las células, del sistema ImageJ.
Volumen nuclear:
Se obtuvo con la opción Fit Elipse, mediante contorneo a manos libres el borde externo de los núcleos de las células del sistema ImageJ, el sistema calcula el diámetro mayor y el diámetro menor de forma automática. Se pasaron los datos de los diámetros mayor y menor a una hoja de cálculo de Microsoft Excel y se aplicó la fórmula de Palkovits (Fórmula 2):11
V =1,04π(A*B) √(A*B)
Donde:
A: diámetro mayor.
B: diámetro menor.
π: 3,1416.
La delimitación del perímetro de los núcleos seleccionados en el estrato mencionado se hizo en imágenes histológicas con un aumento total de 2125x.
En la figura siguiente se muestra una imagen de las empleadas donde se observa la forma en que se procede a delimitar el borde de los núcleos para obtener el perímetro de los mismos en el estrato espinoso necesario para el cálculo del área y el volumen (Figura 4).
Figura 4 Imagen histológica de piel. Aumento total 2125X. Tinción H y E. Línea amarilla: perímetro de núcleo del estrato espinoso. (Imagen de los autores).
En toda la serie de casos se realizó la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk con vistas a determinar que los datos obtenidos provienen de una población que cumple los parámetros de la distribución normal. Se determinaron estadígrafos descriptivos como media aritmética, desviación estándar, coeficiente de variación e intervalo de confianza del 95 % con una p ≤ 0,05 para la valoración de la significación estadística. Dentro de la estadística inferencial se realizó análisis de la varianza y prueba de diferencias entre medias para comparar los valores obtenidos entre diferentes grupos de datos. El editor estadístico utilizado fue el MyStat versión 12 del 2015 de la compañía SyStat.
Se tuvo en cuenta los principios éticos para la investigación médica con datos provenientes de seres humanos de la World Medical Association Declaration of Helsinki y la Guía de OMS para los Comité de Ética de las Investigaciones, establecida por el Council for International Organizations of Medical Sciences (CIOMS) en el 2002.
RESULTADOS
Los indicadores que se utilizaron en el trabajo tienen en cuenta la organización histológica básica de la piel y en específico de la epidermis, los que permiten valorar aspectos microscópicos fundamentales.
La caracterización del perímetro, el área y el volumen nuclear de las células de la capa espinosa de la epidermis, muestra los valores media aritmética y la desviación estándar de los indicadores perímetro, área y volumen nuclear. Estos indicadores se comportan dentro del intervalo de confianza obtenido en el estudio.
En el sexo masculino el perímetro nuclear muestra un resultado de mayor valor en el grupo de edad entre de 31 a 50 años con una media aritmética de 21,384 ± 2,970 y el menor valor en las edades entre 71 a 90 años con una media de 18,139 ± 2,479. El área nuclear posee una media de 31,243 ± 8,637 para el grupo de edad entre 31 a 50 años e igual es el mayor valor en este indicador y el mismo comportamiento lo refleja el volumen nuclear con la media aritmética de mayor valor en el grupo de edad entre 31 a 50 años de 843,885 ± 345,207 (Tabla 1).
Tabla 1 Comportamiento del perímetro, área y volumen nuclear en el sexo masculino por grupo de edad
*Representan 2 209 núcleos medidos. MA: media aritmética. DS: desviación estándar.
Similar al resultado observado en el sexo masculino, fue el comportamiento de estos indicadores para el sexo femenino donde el perímetro nuclear muestra una media aritmética mayor en el grupo de edad entre 31 a 50 años de 21,043 ± 2,173 y el menor valor en el grupo de edad incluidos entre 71 a 90 años de 18,526 ± 2,889. El área nuclear y el volumen nuclear mayor también coinciden en el grupo entre 31 a 50 años y muestran un valor de 31,794 ± 6,389 y 854,821 ± 258,982 respectivamente (Tabla 2).
Tabla 2 Comportamiento del perímetro, área y volumen nuclear en el sexo femenino por grupo de edad
*Representan 1 955 núcleos medidos. MA: media aritmética. DS: desviación estándar.
De forma similar a lo que ocurre con el perímetro y el área para ambos sexos el volumen nuclear disminuye de forma progresiva a medida que aumenta la edad.
Discusión
Es reconocido por Kashyap et al.,12 que en el estudio de las características de un tejido y en particular de las células que lo integran, tiene un gran valor las características nucleares. Las dimensiones nucleares representan indicadores importantes para el estudio de la morfología y la función nuclear en la célula al proporcionar datos de una forma más objetiva.13,14,15
Las células participan de manera activa en su entorno de forma que ajustan constantemente su estructura y función para acomodarse a las demandas cambiantes y a los diferentes tipos de estrés extracelular. Tienden a mantener su medio intracelular dentro de una gama más bien estrecha de parámetros fisiológicos, es decir la homeostasis, de modo que se preserven su viabilidad y su función.11,13,14
La epidermis es un tejido en el que hay constantemente un proceso de diferenciación celular que concluye en la formación de la queratina6) y resulta de valor que se puedan utilizar los indicadores morfométricos nucleares como elementos para valorar la fisiología normal de la epidermis, tal y como se hace en el trabajo.
Los cambios en el ciclo celular y en el metabolismo durante diferentes estados fisiológicos, se acompañan de cambios en la arquitectura nuclear.12 Esto permite asegurar que los estudios morfométricos nucleares además pueden brindar información de mucha utilidad para el estudio de un proceso como el envejecimiento.
Los autores consideran que por lo que representan los queratinocitos en la epidermis y en ellos el núcleo, en el estudio se calcularon parámetros morfométricos vinculados a las dimensiones nucleares a nivel de la capa espinosa, al tener en cuenta que en la fisiología de la epidermis, en dicha capa se desarrolla el proceso de diferenciación de los queratinocitos y de formación de queratina.
Los indicadores estudiados son útiles para interpretar el tamaño del núcleo celular y de la célula si se tiene en cuenta la proporcionalidad entre ellos planteada por Predrag y Edens,14 en su estudio en el que definen que a mayor núcleo celular mayor tamaño de la célula.
En el estudio los valores del área nuclear en el grupo etario más joven en el sexo femenino muestran un comportamiento similar al valor obtenido en investigación realizada en la provincia Holguín por Sánchez,17 donde se tuvo en cuenta que en su estudio calcula una media del valor del área nuclear de todas las edades a partir de 40 años y en la investigación esta media es específica por grupos de edades.
En los resultados de la investigación se observó un comportamiento del perímetro, el área y el volumen nuclear para ambos sexos con diferencias significativas entre los diferentes grupos de edades. Los autores consideran que al vincular estas dimensiones nucleares con el tamaño nuclear puede ser interpretado como un tamaño nuclear que disminuye de forma directa proporcional al incremento de la edad.
Es conocido que con el envejecimiento cutáneo se producen múltiples alteraciones que afectan todos los componentes de la piel relacionadas por lo general con los cambios del metabolismo celular y en la epidermis específicamente, trae por consecuencia adelgazamiento progresivo, disminución también en el número de capas, se pierde el orden exacto de sus estratos, alteración en la capacidad de regeneración, disminución de las mitosis celulares, al igual que su tamaño, con volumen celular disminuido, alteración de su forma, contorno redondeado, entre otras.18,19,20
Los autores interpretan la disminución del tamaño nuclear a medida que avanza la edad en relación con las modificaciones que ocurren en el proceso de envejecimiento cutáneo.
Según Cantwell y Nurse,21 existe una relación estable en las células eucariotas entre el núcleo y el citoplasma y mantienen una proporción carioplásmica constante. Esto sugiere que unido a la disminución del tamaño nuclear disminuye el tamaño celular.
Los autores al analizar los elementos vinculados a las características de la epidermis y sus funciones, de manera específica la diferenciación celular; tuvieron en cuenta que una parte importante de este proceso ocurre a nivel del estrato espinoso, por lo que puede significar que proporcional a la disminución del tamaño nuclear encontrado en el trabajo, ocurra un trastorno de esta función y por tanto de la formación de queratina.
Al integrar todos los elementos que caracterizan la epidermis de las muestras estudiadas, se puede plantear que las características histológicas encontradas con cambios en el tamaño nuclear de los queratinocitos a nivel de la capa espinosa tiene correspondencia con lo que se describe en el proceso de envejecimiento,18,19,20 y tiene similitud con los alcanzados en estudios realizados en piel sana obtenida sin relación con lesiones tumorales.17
Lo anterior permite asegurar a los autores del trabajo que la determinación del comportamiento de indicadores cuantitativos de componentes epidérmicos, proporcionados por la utilización de técnicas morfométricas y estereológicas, enriquecen el estudio de la caracterización de la piel.
