Не толкова отдавна хора като моята леля Мюриел смятали слънчевите изгаряния за необходимо зло по пътя на „добрия основен загар.“ Тя използваше да намаже бебешкото масло, докато използва голям рефлектор, за да изпече. Мантрата на леля Муриел, когато се появи неизбежната изгора и кори: Красотата има своята цена.
Свързано съдържание
- Слънцезащитен крем на Urchin и други начини животните побеждават изгарянето
- Слънцезащитният крем може да унищожи кораловите рифове
Правела ли е някога за тази цена - но тя беше много по-висока от всички, признати по това време. Това, което зависимите от слънцето не знаеха тогава, беше, че настройваме кожата си за увреждане на нейните структурни протеини и ДНК. Здравейте, бръчки, петна по черния дроб и ракови заболявания. Без значение къде вашият тен пада по скалата на Fitzpatrick Skin Type, ултравиолетовото лъчение (UV) от слънцето или дъбените легла ще навредят на кожата ви.
Днес разпознаването на рисковете, породени от UV лъчите, мотивира учените, включително и аз, да проучат какво се случва в нашите клетки, когато са на слънце - и да измислят съвременни начини за предпазване от тези щети.
UV светлината, която засяга кожата ни, има по-къса дължина на вълната от частите на електромагнитния спектър, които можем да видим. (Индуктивно натоварване, НАСА, CC BY-SA) **********
Слънчевата светлина е съставена от пакети енергия, наречени фотони. Видимите цветове, които можем да видим с очите, са относително безвредни за нашата кожа; именно фотоните на слънчевата ултравиолетова (UV) светлина могат да причинят увреждане на кожата. UV светлината може да бъде разделена на две категории: UVA (в диапазона на дължината на вълната 320-400 нанометра) и UVB (в обхвата на дължината на вълната 280–320 nm).
Нашата кожа съдържа молекули, които са перфектно структурирани да поемат енергията на UVA и UVB фотоните. Това поставя молекулата в енергийно възбудено състояние. И както се казва, онова, което върви нагоре, трябва да слезе. За да освободят придобитата си енергия, тези молекули преминават химически реакции - и в кожата, което означава, че има биологични последици.
Интересното е, че някои от тези ефекти се смятаха за полезни адаптации - макар че сега ги разпознаваме като форми на щети. Дъбилката се дължи на производството на допълнителен пигмент меланин, предизвикан от UVA лъчи. Излагането на слънце също се превръща в естествената антиоксидантна мрежа на кожата, която деактивира силно разрушителните реактивни кислородни видове (ROS) и свободните радикали; ако се оставят непроверени, те могат да причинят клетъчно увреждане и оксидативен стрес в кожата.
Знаем също, че UVA светлината прониква по-дълбоко в кожата от UVB, унищожавайки структурен протеин, наречен колаген. Тъй като колагенът се разгражда, кожата ни губи своята еластичност и гладкост, което води до бръчки. UVA е отговорен за много от видимите признаци на стареене, докато UVB светлината се счита за основен източник на слънчево изгаряне. Помислете „A“ за стареене и „B“ за изгаряне.
Самата ДНК може да абсорбира както UVA, така и UVB лъчи, причинявайки мутации, които, ако не са поправени, могат да доведат до немеланом (базално-клетъчен карцином, плоскоклетъчен карцином) или рак на меланома на кожата. Други молекули на кожата предават абсорбираната UV енергия върху тези силно реактивни ROS и свободни радикали. Полученият оксидативен стрес може да претовари вградената антиоксидантна мрежа на кожата и да причини клетъчно увреждане. ROS може да реагира с ДНК, образувайки мутации и с колаген, което води до бръчки. Те също могат да прекъснат клетъчните сигнални пътища и генната експресия.
Крайният резултат от всички тези фотореакции е фотоповреда, която се натрупва през целия живот от многократно излагане. И - това не може да се подчертае достатъчно - това се отнася за всички типове кожа, от тип I (като Никол Кидман) до тип VI (като Дженифър Хъдсън). Независимо от това колко меланин имаме в кожата си, можем да развием UV-индуцирани ракови заболявания на кожата и в крайна сметка всички ще видим признаците на фото-индуцирано стареене в огледалото.
**********
Добрата новина, разбира се, е, че рискът от рак на кожата и видимите признаци на стареене могат да бъдат сведени до минимум, като се предотврати прекомерното излагане на UV радиация. Когато не можете да избегнете напълно слънцето, днешните слънцезащитни кремове имат гръб (и цялата останала кожа също).
Слънцезащитните кремове използват UV филтри: молекули, специално проектирани да помогнат за намаляване на количеството UV лъчи, които достигат през повърхността на кожата. Един филм от тези молекули образува защитна бариера или абсорбираща (химични филтри), или отразяващи (физични блокери) UV фотони, преди те да бъдат абсорбирани от нашата ДНК и други реактивни молекули по-дълбоко в кожата.
В САЩ Администрацията по храните и лекарствата регулира слънцезащитните кремове като лекарства. Тъй като в исторически план сме се занимавали най-много с предпазването от слънчево изгаряне, 14 молекули, които блокират UVB лъчите, предизвикващи слънчево изгаряне, са одобрени за употреба. Че имаме само две молекули, блокиращи UVA, в САЩ - авобензон, химичен филтър; и цинковият оксид, физически блокер - е свидетелство за по-новото ни разбиране, че UVA създава проблеми, а не само влага.
FDA също въведе строги изисквания за етикетиране - най-очевидно за SPF (слънцезащитен фактор). На етикетите от 1971 г. SPF представлява относителното време, необходимо за даден човек да изгаря от слънчеви лъчи от UVB лъчение. Например, ако обикновено отнеме 10 минути за изгаряне, тогава, ако се използва правилно, слънцезащитен крем SPF 30 трябва да осигури 30 пъти повече от това - 300 минути защита преди слънчево изгаряне.
„Използва се правилно“ е ключовата фраза. Изследванията показват, че са необходими около една унция или основно количество слънцезащитен крем с размер на стъкло, за да покриете откритите участъци от средното тяло на възрастен и размер на никел за лицето и шията (повече или по-малко, в зависимост от вашите размер на тяло). По-голямата част от хората прилагат между една четвърт до половината от препоръчителните количества, излагайки кожата си на риск от слънчево изгаряне и фотоповреда.
В допълнение, ефективността на слънцезащитния крем намалява във водата или при изпотяване. За да помогне на потребителите, FDA сега изисква слънцезащитни продукти с етикет „водоустойчиви“ или „много водоустойчиви“, които да издържат съответно до 40 минути или 80 минути във водата, а Американската академия по дерматология и други медицински професионални групи препоръчват повторно приложение. веднага след всякакви водни спортове. Общото правило е да кандидатствате отново на всеки два часа и със сигурност след водни спортове или изпотяване.
В САЩ FDA регулира слънцезащитни продукти, достъпни за потребителите. (Шейла Фицджералд чрез Shutterstock.com) За да получите високи стойности на SPF, множество UVB UV филтри се комбинират във формулировка въз основа на стандартите за безопасност, определени от FDA. SPF обаче не отчита UVA защита. За да може слънцезащитният крем да твърди, че има UVA и UVB защита и е обозначен като „Широк спектър“, той трябва да премине теста на широкия спектър на FDA, където слънцезащитният крем е ударен с голяма доза UVB и UVA светлина, преди да се тества ефективността му.
Тази стъпка преди облъчване е установена в правилата за етикетиране на слънцезащитните продукти на FDA за 2012 г. и признава нещо значимо за UV-филтрите: някои могат да бъдат фотолабилни, което означава, че могат да се разграждат при UV облъчване. Най-известният пример може да е PABA. Тази молекула, поглъщаща UVB, рядко се използва в слънцезащитни кремове днес, защото образува фотопродукти, които предизвикват алергична реакция при някои хора.
Но тестът за широкия спектър наистина влезе в сила едва след като UVA-абсорбиращата молекула авобензон излезе на пазара. Авобензонът може да взаимодейства с октиноксат, силен и широко използван UVB абсорбатор, по начин, който прави авобензона по-малко ефективен срещу UVA фотоните. От друга страна, UVB филтърът октокрилен спомага за стабилизирането на авобензона, така че той продължава по-дълго във формата си, абсорбираща UVA. Освен това на някои етикети за слънцезащитни продукти можете да забележите молекулата етилхексил метоксикрилен. Той помага за стабилизиране на авобензона дори в присъствието на октиноксат и ни осигурява по-дълготрайна защита срещу UVA лъчи.
Следваща иновация на слънцезащитните продукти е разширяването на тяхната мисия. Тъй като дори най-високите слънцезащитни кремове SPF не блокират 100 процента от UV лъчите, добавянето на антиоксиданти може да осигури втора линия на защита, когато естествените антиоксидантни защитни средства на кожата са претоварени. Някои антиоксидантни съставки, с които колегите и с които съм работил, включват токоферален ацетат (витамин Е), натриев аскорбилфосфат (витамин С) и DESM. И изследователите на слънцезащитни продукти започват да изследват дали абсорбцията на други цветове светлина, като инфрачервена, от молекулите на кожата, играе роля при фотоувреждането.
Докато изследванията продължават, едно нещо, което знаем със сигурност е, че защитата на нашата ДНК от UV увреждания, за хора от всеки цвят, е синоним на предотвратяване на рак на кожата. Фондацията за рак на кожата, Американското дружество за борба с рака и Американската академия по дерматология подчертават, че изследванията показват, че редовната употреба на слънцезащитен крем SPF 15 или по-висока предотвратява слънчевите изгаряния и намалява риска от немеланомни ракови заболявания с 40 процента и меланома с 50 процента.
Все още можем да се насладим на слънце. За разлика от леля ми Мюриел и нас, децата през 80-те, просто трябва да използваме наличните за нас ресурси, от дълги ръкави до сенки до слънцезащитни кремове, за да защитим молекулите в кожата ни, особено нашата ДНК, от UV увреждания.
Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation.
Кери Хансън, изследователски химик, Калифорнийския университет, Ривърсайд
