Non molto tempo fa, persone come mia zia Muriel pensavano alle scottature solari come a un male necessario sulla strada per una "buona abbronzatura di base". Usava un po 'di olio per bambini mentre usava un grande riflettore per cuocere. Il mantra di zia Muriel quando apparvero l'inevitabile bruciatura e buccia: la bellezza ha il suo prezzo.
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Aveva mai ragione su quel prezzo - ma era molto più alto di chiunque di noi all'epoca riconosciuto. Ciò che i tossicodipendenti del sole non sapevano allora era che stavamo preparando la nostra pelle per danni alle sue proteine strutturali e al DNA. Ciao, rughe, macchie di fegato e tumori. Indipendentemente da dove la tua pelle cade sulla scala del tipo di pelle Fitzpatrick, le radiazioni ultraviolette (UV) del sole o dei lettini abbronzanti danneggiano la pelle.
Oggi, il riconoscimento dei rischi presentati dai raggi UV ha motivato gli scienziati, me compreso, a studiare cosa succede nelle nostre cellule quando sono al sole - e escogitare modi moderni per scongiurare quel danno.
La luce UV che colpisce la nostra pelle ha una lunghezza d'onda più corta delle parti dello spettro elettromagnetico che possiamo vedere. (Inductiveload, NASA, CC BY-SA) **********
La luce solare è composta da pacchetti di energia chiamati fotoni. I colori visibili che possiamo vedere ad occhio sono relativamente innocui per la nostra pelle; sono i fotoni di luce ultravioletta (UV) del sole che possono causare danni alla pelle. La luce UV può essere suddivisa in due categorie: UVA (nella gamma di lunghezze d'onda 320-400 nanometri) e UVB (nella gamma di lunghezze d'onda 280–320 nm).
La nostra pelle contiene molecole perfettamente strutturate per assorbire l'energia dei fotoni UVA e UVB. Questo mette la molecola in uno stato energicamente eccitato. E come dice il proverbio, ciò che sale deve scendere. Al fine di rilasciare la loro energia acquisita, queste molecole subiscono reazioni chimiche - e nella pelle ciò significa che ci sono conseguenze biologiche.
È interessante notare che alcuni di questi effetti erano considerati utili adattamenti, anche se ora li riconosciamo come forme di danno. L'abbronzatura è dovuta alla produzione di pigmenti extra di melanina indotti dai raggi UVA. L'esposizione al sole attiva anche la rete antiossidante naturale della pelle, che disattiva le specie altamente distruttive di ossigeno reattivo (ROS) e i radicali liberi; se non selezionati, possono causare danni cellulari e stress ossidativo all'interno della pelle.
Sappiamo anche che la luce UVA penetra più a fondo nella pelle rispetto ai raggi UVB, distruggendo una proteina strutturale chiamata collagene. Man mano che il collagene si degrada, la nostra pelle perde elasticità e morbidezza, causando rughe. L'UVA è responsabile di molti dei segni visibili dell'invecchiamento, mentre la luce UVB è considerata la fonte primaria di scottature solari. Pensa "A" per l'invecchiamento e "B" per bruciare.
Il DNA stesso può assorbire sia i raggi UVA che i raggi UVB, causando mutazioni che, se non riparate, possono portare a non melanoma (carcinoma a cellule basali, carcinoma a cellule squamose) o tumori della pelle al melanoma. Altre molecole della pelle trasmettono energia UV assorbita a quei ROS altamente reattivi e ai radicali liberi. Lo stress ossidativo che ne deriva può sovraccaricare la rete antiossidante integrata della pelle e causare danni cellulari. ROS può reagire con il DNA, formando mutazioni e con il collagene, causando rughe. Possono anche interrompere le vie di segnalazione cellulare e l'espressione genica.
Il risultato finale di tutte queste fotoreazioni è il fotodamaggio che si accumula nel corso di una vita da un'esposizione ripetuta. E - questo non può essere enfatizzato abbastanza - questo vale per tutti i tipi di pelle, dal Tipo I (come Nicole Kidman) al Tipo VI (come Jennifer Hudson). Indipendentemente da quanta melanina abbiamo nella nostra pelle, possiamo sviluppare tumori della pelle indotti dai raggi UV e alla fine vedremo tutti i segni dell'invecchiamento fotoindotto nello specchio.
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La buona notizia, ovviamente, è che il rischio di cancro della pelle e i segni visibili dell'invecchiamento possono essere minimizzati prevenendo la sovraesposizione alle radiazioni UV. Quando non riesci a evitare del tutto il sole, i filtri solari di oggi hanno la schiena (e tutto il resto della tua pelle).
I filtri solari utilizzano filtri UV: molecole appositamente progettate per aiutare a ridurre la quantità di raggi UV che raggiungono attraverso la superficie della pelle. Un film di queste molecole forma una barriera protettiva che assorbe i fotoni UV (filtri chimici) o riflettenti (bloccanti fisici) prima che possano essere assorbiti dal nostro DNA e da altre molecole reattive più profonde nella pelle.
Negli Stati Uniti, la Food and Drug Administration regola i filtri solari come farmaci. Poiché eravamo storicamente più interessati alla protezione contro le scottature solari, sono state approvate per l'uso 14 molecole che bloccano i raggi UVB che inducono scottature solari. Che abbiamo solo due molecole che bloccano i raggi UVA negli Stati Uniti: l'avobenzone, un filtro chimico; e l'ossido di zinco, un bloccante fisico - è una testimonianza della nostra più recente comprensione che i raggi UVA causano problemi, non solo abbronzature.
La FDA ha inoltre emanato severi requisiti di etichettatura, soprattutto su SPF (fattore di protezione solare). Sulle etichette dal 1971, SPF rappresenta il tempo relativo impiegato da un individuo per scottarsi al sole a causa delle radiazioni UVB. Ad esempio, se la masterizzazione richiede in genere 10 minuti, quindi, se utilizzata correttamente, una protezione solare SPF 30 dovrebbe fornire 30 volte quella - 300 minuti di protezione prima delle scottature.
"Usato correttamente" è la frase chiave. La ricerca mostra che ci vuole circa un'oncia, o fondamentalmente una quantità di crema solare delle dimensioni di un bicchierino per coprire le aree esposte del corpo adulto medio e una quantità delle dimensioni di nichel per viso e collo (più o meno, a seconda del Corporatura). La maggior parte delle persone applica tra un quarto e la metà delle quantità raccomandate, mettendo la pelle a rischio di scottature e fotodamaggi.
Inoltre, l'efficacia della protezione solare diminuisce nell'acqua o con la sudorazione. Per aiutare i consumatori, la FDA ora richiede filtri solari etichettati "resistenti all'acqua" o "molto resistenti all'acqua" per durare fino a 40 minuti o 80 minuti, rispettivamente, in acqua, e l'American Academy of Dermatology e altri gruppi di professionisti medici raccomandano la riapplicazione subito dopo gli sport acquatici. La regola generale è riapplicare circa ogni due ore e sicuramente dopo gli sport acquatici o la sudorazione.
Negli Stati Uniti, la FDA regola i filtri solari disponibili per i consumatori. (Sheila Fitzgerald via Shutterstock.com) Per ottenere valori SPF elevati, più filtri UVB UVB sono combinati in una formulazione basata sugli standard di sicurezza stabiliti dalla FDA. Tuttavia, SPF non tiene conto della protezione UVA. Affinché una crema solare dichiari di avere una protezione UVA e UVB e sia etichettata "Broad Spectrum", deve superare il Broad Spectrum Test della FDA, in cui la protezione solare viene colpita con una grande dose di luce UVB e UVA prima che venga testata la sua efficacia.
Questa fase di pre-irradiazione è stata stabilita nelle regole di etichettatura della protezione solare 2012 della FDA e riconosce qualcosa di significativo sui filtri UV: alcuni possono essere fotolabili, il che significa che possono degradarsi sotto l'irradiazione UV. L'esempio più famoso potrebbe essere PABA. Questa molecola che assorbe i raggi UVB è oggi raramente utilizzata nei filtri solari perché forma fotoprodotti che provocano una reazione allergica in alcune persone.
Ma il Broad Spectrum Test è entrato in vigore solo una volta che l'avobenzone molecola che assorbe i raggi UVA è entrata sul mercato. L'avobenzone può interagire con l'ottinoxato, un potente e ampiamente utilizzato assorbitore UVB, in modo da rendere l'avobenzone meno efficace contro i fotoni UVA. Il filtro UVB octocrylene, d'altra parte, aiuta a stabilizzare l'avobenzone in modo che duri più a lungo nella sua forma che assorbe i raggi UVA. Inoltre, è possibile notare su alcune etichette di protezione solare la molecola etilesilmetossicrylene. Aiuta a stabilizzare l'avobenzone anche in presenza di ottinoxato e ci fornisce una protezione più duratura contro i raggi UVA.
Il prossimo passo per l'innovazione della protezione solare è l'ampliamento della loro missione. Poiché anche i filtri solari SPF più alti non bloccano il 100% dei raggi UV, l'aggiunta di antiossidanti può fornire una seconda linea di protezione quando le difese antiossidanti naturali della pelle sono sovraccariche. Alcuni ingredienti antiossidanti con cui ho lavorato con i miei colleghi sono acetato tocoferro (vitamina E), sodio ascorbil fosfato (vitamina C) e DESM. E i ricercatori della protezione solare stanno iniziando a studiare se l'assorbimento di altri colori della luce, come l'infrarosso, da parte delle molecole della pelle abbia un ruolo da svolgere nel fotodamaggio.
Mentre la ricerca continua, una cosa che sappiamo per certo è che proteggere il nostro DNA dai danni UV, per persone di ogni colore, è sinonimo di prevenzione dei tumori della pelle. La Skin Cancer Foundation, l'American Cancer Society e l'American Academy of Dermatology sottolineano che la ricerca dimostra che l'uso regolare di una crema solare SPF 15 o superiore previene le scottature solari e riduce il rischio di tumori non melanoma del 40 percento e melanoma del 50 percento.
Possiamo ancora godere di essere al sole. A differenza di mia zia Muriel e di noi bambini negli anni '80, dobbiamo solo usare le risorse a nostra disposizione, dalle maniche lunghe all'ombra ai filtri solari, al fine di proteggere le molecole nella nostra pelle, in particolare il nostro DNA, dai danni UV.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Kerry Hanson, chimico di ricerca, Università della California, Riverside
