Не так давно такие люди, как моя тетя Мюриэль, думали о солнечном ожоге как о необходимом зле на пути к «хорошему базовому загару». Она обычно намазывала детское масло, используя большой отражатель для выпечки. Мантра тети Мюриэль, когда появился неизбежный ожог и шелушение: красота имеет свою цену.
Связанный контент
- Солнцезащитный крем Urchin и другие способы защиты животных от ожогов
- Солнцезащитный крем может разрушить коралловые рифы
Была ли она права насчет этой цены - но она была намного выше, чем кто-либо из нас в то время признал. То, что солнечные наркоманы не знали тогда, было то, что мы настраивали нашу кожу для повреждения ее структурных белков и ДНК. Здравствуйте, морщины, пятна на печени и рак. Независимо от того, где ваш цвет лица падает по шкале Fitzpatrick Skin Type, ультрафиолетовое излучение (УФ) от солнца или соляриев может повредить вашу кожу.
Сегодня признание рисков, связанных с ультрафиолетовыми лучами, побудило ученых, в том числе и меня, изучить то, что происходит в наших клетках, когда они находятся на солнце, - и разработать современные способы предотвращения этого ущерба.
Ультрафиолетовый свет, который воздействует на нашу кожу, имеет более короткую длину волны, чем части электромагнитного спектра, которые мы можем видеть. (Индуктивная нагрузка, НАСА, CC BY-SA) **********
Солнечный свет состоит из пакетов энергии, называемых фотонами. Видимые цвета, которые мы видим на глаз, относительно безвредны для нашей кожи; это солнечные ультрафиолетовые (УФ) фотоны, которые могут вызвать повреждение кожи. Ультрафиолетовый свет можно разделить на две категории: UVA (в диапазоне длин волн 320–400 нм) и UVB (в диапазоне длин волн 280–320 нм).
Наша кожа содержит молекулы, которые идеально структурированы для поглощения энергии фотонов UVA и UVB. Это переводит молекулу в энергетически возбужденное состояние. И как говорится, то, что идет вверх, должно спуститься вниз. Чтобы высвободить приобретенную энергию, эти молекулы подвергаются химическим реакциям, а это означает, что в коже возникают биологические последствия.
Интересно, что некоторые из этих эффектов раньше считались полезными адаптациями - хотя теперь мы признаем их как формы ущерба. Загар происходит из-за производства дополнительного пигмента меланина, вызванного лучами UVA. Воздействие солнца также включает естественную антиоксидантную сеть кожи, которая дезактивирует высоко разрушительные активные формы кислорода (АФК) и свободные радикалы; если их не контролировать, они могут вызвать повреждение клеток и окислительный стресс в коже.
Мы также знаем, что УФА свет проникает в кожу глубже, чем УФБ, разрушая структурный белок, называемый коллаген. Поскольку коллаген разрушается, наша кожа теряет свою эластичность и гладкость, что приводит к морщинам. UVA отвечает за многие видимые признаки старения, в то время как UVB-свет считается основным источником солнечных ожогов. Подумайте «А» для старения и «В» для горения.
Сама ДНК может поглощать как UVA, так и UVB лучи, вызывая мутации, которые, если они не восстановлены, могут привести к немеланоме (базальноклеточный рак, плоскоклеточный рак) или раку кожи меланомы. Другие молекулы кожи передают поглощенную ультрафиолетовую энергию этим высокоактивным АФК и свободным радикалам. Результирующий окислительный стресс может привести к перегрузке встроенной антиоксидантной сети кожи и вызвать повреждение клеток. АФК может реагировать с ДНК, образуя мутации, и с коллагеном, что приводит к морщинам. Они также могут прерывать сигнальные пути клеток и экспрессию генов.
Конечным результатом всех этих фотореакций является фотоповреждение, которое накапливается в течение жизни от многократного воздействия. И - это не может быть подчеркнуто достаточно - это относится ко всем типам кожи, от Типа I (как Николь Кидман) до Типа VI (как Дженнифер Хадсон). Независимо от того, сколько меланина у нас в коже, мы можем развить рак кожи, вызванный ультрафиолетом, и все мы в конечном итоге увидим признаки фотоиндуцированного старения в зеркале.
**********
Хорошей новостью, конечно же, является то, что риск возникновения рака кожи и видимых признаков старения можно свести к минимуму путем предотвращения чрезмерного воздействия ультрафиолетового излучения. Когда вы не можете избежать солнца в целом, современные солнцезащитные средства защитят вас (и всю остальную кожу).
Солнцезащитные экраны используют ультрафиолетовые фильтры: молекулы, специально разработанные, чтобы помочь уменьшить количество ультрафиолетовых лучей, которые проходят через поверхность кожи. Пленка из этих молекул образует защитный барьер, поглощающий (химические фильтры) или отражающий (физические блокаторы) ультрафиолетовые фотоны, прежде чем они могут быть поглощены нашей ДНК и другими реактивными молекулами глубже в коже.
В Соединенных Штатах, Управление по контролю за продуктами и лекарствами регулирует солнцезащитные кремы как наркотики. Поскольку исторически мы больше всего заботились о защите от солнечных ожогов, 14 молекул, которые блокируют солнечные лучи, вызывающие солнечные ожоги, одобрены для использования. Что у нас есть только две молекулы, блокирующие УФА, доступные в Соединенных Штатах: авобензон, химический фильтр; и оксид цинка, физический блокатор - это свидетельство нашего более недавнего понимания, что UVA вызывает проблемы, а не только загар.
FDA также ввело строгие требования к маркировке - наиболее очевидно о SPF (фактор защиты от солнца). На этикетках с 1971 года SPF представляет собой относительное время, необходимое индивидууму, чтобы загореть от УФ-излучения. Например, если на горение обычно требуется 10 минут, то при правильном использовании солнцезащитный крем SPF 30 должен обеспечивать в 30 раз больше - 300 минут защиты от солнечных ожогов.
«Используется правильно» - ключевая фраза. Исследования показывают, что для покрытия открытых участков тела взрослого человека требуется около одной унции или в основном количество солнцезащитного крема размером с рюмку, и количество никеля для лица и шеи (больше или меньше, в зависимости от вашего состояния). размер тела). Большинство людей применяют от четверти до половины рекомендуемого количества, подвергая свою кожу риску солнечных ожогов и фотоповреждений.
Кроме того, эффективность солнцезащитного крема уменьшается в воде или с потоотделением. Чтобы помочь потребителям, FDA теперь требует солнцезащитные кремы с надписью «водостойкий» или «очень водостойкий», которые должны храниться в воде до 40 или 80 минут соответственно, и Американская академия дерматологии и другие медицинские профессиональные группы рекомендуют повторное применение. сразу после любого водного спорта. Общее эмпирическое правило заключается в повторном применении каждые два часа и, безусловно, после занятий водными видами спорта или потоотделения.
В США FDA регулирует солнцезащитные кремы, доступные для потребителей. (Шейла Фицджеральд через Shutterstock.com) Чтобы получить высокие значения SPF, несколько УФ-фильтров UVB объединены в рецептуру, основанную на стандартах безопасности, установленных FDA. Тем не менее, SPF не учитывает защиту от UVA. Чтобы солнцезащитный крем мог претендовать на защиту от UVA и UVB и иметь маркировку «Широкий спектр», он должен пройти тест FDA по широкому спектру, где на солнцезащитный крем наносится большая доза света UVB и UVA, прежде чем его эффективность будет проверена.
Этот этап перед облучением был установлен в правилах маркировки солнцезащитных кремов FDA 2012 года и признает что-то важное в УФ-фильтрах: некоторые из них могут быть фотолабильными, то есть они могут разлагаться под воздействием УФ-излучения. Самым известным примером может быть PABA. Эта молекула, поглощающая ультрафиолетовое излучение, сегодня редко используется в солнцезащитных кремах, потому что она образует фотопродукты, которые вызывают аллергическую реакцию у некоторых людей.
Но Тест широкого спектра действительно вступил в силу только после того, как на рынке появилась молекула авобензона, поглощающая УФА. Avobenzone может взаимодействовать с октиноксатом, сильным и широко используемым поглотителем UVB, таким образом, что Avobenzone становится менее эффективным против фотонов UVA. UVB фильтр октокрилен, с другой стороны, помогает стабилизировать авобензон, поэтому он дольше длится в своей форме, поглощающей UVA. Кроме того, вы можете заметить на некоторых солнцезащитных этикетках молекулу этилгексилметоксикрилена. Он помогает стабилизировать авобензон даже в присутствии октиноксата и обеспечивает нам более длительную защиту от UVA-лучей.
Следующим шагом в области инноваций в области солнцезащитных средств является расширение их миссии. Поскольку даже самые солнцезащитные солнцезащитные средства с самым высоким SPF не блокируют 100% ультрафиолетовых лучей, добавление антиоксидантов может обеспечить вторую линию защиты, когда естественные антиоксидантные защитные свойства кожи перегружены. Некоторые антиоксидантные ингредиенты, с которыми я и мои коллеги работали, включают токоферальный ацетат (витамин Е), аскорбилфосфат натрия (витамин С) и DESM. И исследователи солнцезащитных средств начинают исследовать, играет ли роль в фотоповреждении роль поглощения других цветов света, например инфракрасного, молекулами кожи.
Поскольку исследования продолжаются, мы точно знаем, что защита нашей ДНК от ультрафиолетовых лучей для людей любого цвета является синонимом предотвращения рака кожи. Фонд по борьбе с раком кожи, Американское онкологическое общество и Американская академия дерматологии подчеркивают, что исследования показывают, что регулярное использование солнцезащитного крема SPF 15 или выше предотвращает солнечные ожоги и снижает риск возникновения немеланомных раковых заболеваний на 40 процентов и меланомы на 50 процентов.
Мы все еще можем наслаждаться пребыванием на солнце. В отличие от моей тети Мюриэль и нас, детей в 1980-х годах, нам просто нужно использовать имеющиеся у нас ресурсы, от длинных рукавов до теней, от солнцезащитных кремов, чтобы защитить молекулы нашей кожи, особенно ДНК, от повреждения ультрафиолетом.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Керри Хэнсон, химик-исследователь, Калифорнийский университет, Риверсайд
