Wpływ promieniowania ultrafioletowego na skórę – rola substancji promieniochronnych.
Opalona skóra jest nadal dla dużej grupy społeczeństwa wyznacznikiem urody, zdrowia i dobrego samopoczucia. Mimo, iż lekarze i naukowcy biją na alarm stawiając czerniaka wśród najważniejszych problemów onkologicznych XXI wieku, to dla wielu udany wypoczynek musi się wiązać z intensywną, równomierną pigmentacją.
Wpływ promieniowania ultrafioletowego na organizm ludzki jest dobrze poznany i nie dotyczy wyłącznie skóry. Poza niewątpliwie pozytywnym oddziaływaniem na samopoczucie i syntezę witaminy D, promieniowanie słoneczne wiąże się z wieloma niekorzystnymi mechanizmami inicjowanymi w ustroju.
Szkodliwe promieniowanie
Promieniowanie ultrafioletowe, które stanowi 1% promieniowania słonecznego składa się z zakresu UVA, UVB, UVC i promieniowania próżniowego o długości fali 10-200 nm. Do powierzchni Ziemi, a zatem organizmów żywych, dociera wyłącznie UVA i UVB [Brudnik i wsp., 2007]. UVB z uwagi na krótszą długość fali obejmuje działaniem jedynie naskórek. Prowadzi do uszkodzenia keratynocytów oraz hamuje aktywność układu odpornościowego skóry. Zjawisko to jest wykorzystywane w leczeniu niektórych chorób np. łuszczycy czy AZS jednak może również powodować rozwój nowotworów [Kaszuba i wsp., 2001, Pawłowska-Góral i wsp., 2010]. Promieniowanie UVA przenika do warstwy siateczkowej skóry właściwej umożliwiając tym samym jego wpływ na fibroblasty, komórki nacieków zapalnych, śródbłonki naczyń, macierz międzykomórkową. W przeważającym stopniu jest odpowiedzialne za reakcje fototoksyczne i fotoalergiczne oraz fotostarzenie się skóry [Bowszyc-Dmochowska, 2010].
Substancje promieniochronne
Do ochrony skóry przed niekorzystnym wpływem promieniowania ultrafioletowego wykorzystywane są zawarte w kosmetykach filtry przeciwsłoneczne. Początkowo substancje te zastosowano w kremach w celu protekcji przed poparzeniem. Później okazało się, że zapobiegają one także fotostarzeniu i kancerogenezie [Norbutt, 2011]. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego w Unii Europejskiej jest zarejestrowanych 28 substancji promieniochronnych przeznaczonych do stosowania w kosmetykach i traktowanych jako produkty kosmetyczne. W USA FDA dopuszcza jedynie 17 substancji promieniochronnych i traktuje je jako leki OTC [Sambandan, 2011; Starzyk i Zachwieja, 2011].
Związki promieniochronne na podstawie właściwości fizykochemicznych i sposobu działania można podzielić na dwie grupy: filtry fizyczne i filtry chemiczne. Fotoprotekcja filtrów mineralnych oparta jest o zjawisko odbicia i rozpraszania promieniowania. Do związków tych należą: ditlenek tytanu, tlenek cynku, tlenek żelaza. Są to fotostabilne cząsteczki o wielkości 1-30 nm chroniące przed promieniowaniem UVA oraz UVB. Filtry te są stosowane m.in. w preparatach dla skór wrażliwych oraz dzieci ze względu na niskie ryzyko uczulenia. Z punktu widzenia bezpieczeństwa stosowania wydają się więc być idealnymi substancjami promieniochronnymi. Jednak ich samodzielne stosowanie w kosmetykach jest nieuzasadnione, gdyż trudno jest uzyskać wysoki współczynnik fotoprotekcji przy ich niskich stężeniach. Natomiast zastosowanie dużej ilości filtrów mineralnych w gotowym produkcie jest nieopłacalne z ekonomicznego punktu widzenia a także obniża komfort stosowania przez konsumenta powodując efekt bielenia skóry. Ciągłe prace badawcze nad uzyskaniem nowych metod doskonalenia substancji promieniochronnych doprowadziły do otrzymania cząsteczek filtrów mineralnych powleczonych silikonami, tlenkiem glinu, cyrkonem i manganem. Wykorzystanie tego zjawiska zmniejsza aglomerację cząstek pigmentu przez co ułatwia ich rozpraszanie i obniża ryzyko zjawiska bielenia skóry. Z zarejestrowanych w Unii Europejskiej substancji promieniochronnych jedynie ditlenek tytanu jest związkiem należącym do filtrów fizycznych. Trwają rozważania nad wprowadzeniem na listę substancji promieniochronnych także tlenku cynku dopuszczonego do stosowania przez FDA [Łonkiewicz, 2002].
Ze względu na brak filtru fizycznego idealnie absorbującego promieniowanie w kosmetykach stosowane są kombinacje filtrów, co pozwala na uzyskanie szerszego spektrum działania ochronnego przy jednoczesnym niższym stężeniu zastosowanych substancji. Działanie filtrów chemicznych opiera się na absorbcji promieniowania ultrafioletowego i zamianie go na ciepło lub promieniowanie o innej długości fali [Czuwara, 2010]. Do filtrów chemicznych zalicza się pochodne PABA, pochodne kwasu cynamonowego, benzofenony, pochodne kwasu salicylowego, pochodne kamfory, pochodne benziolometanu i inne. Większość filtrów chemicznych chroni przed UVB. Obecnie coraz bardziej popularne są tzw, filtry szerokopasmowe chroniące przed UVA i UVB np. fenylobenzotiazole (Tinosorb), pochodne benziolometanu (Parsol 1789), benzofenony [Stanisz, 2009]. Substancje promieniochronne dopuszczone do stosowania w produktach kosmetycznych są poddawane szczegółowym badaniom pod kątem: toksyczności ostrej, drażniącego, uczulającego i fotouczulającego wpływu na skórę, fototoksyczności, genotoksyczności, fotogenotoksyczności, potencjalnego działania kancerogennego lub fotokancerogennego (w Stanach Zjednoczonych). Wymogi stawiane filtrom dotyczą nie tylko bezpieczeństwa stosowania ale również ich właściwości fizykochemicznych, stabilności, spektrum działania i komfortu stosowania przez konsumenta [Bogucki, 2001].
Wskaźniki ochrony przeciwsłonecznej
Kosmetyki promieniochronne są podstawą pielęgnacji osób ze skórą jasną (I i II fototyp skóry), z licznymi znamionami 
barwnikowymi, z rogowaceniem słonecznym i niektórymi dermatozami (toczeń rumieniowaty, albinizm, xeroderma pigmentosum) [Czuwara, 2010]. Jednak duża dawka promieniowania docierającego do Ziemi w ciągu całego roku wymaga fotoprotekcji od każdego kto pragnie na długo zatrzymać skórę w dobrej kondycji i zdrowiu. Stopień ochrony substancji promieniochronnej określa tzw. faktor oznaczany zawsze dla gotowego kosmetyku. Wartość współczynnika fotoprotekcji jest określana oddzielnie dla promieniowania UVA (IPD, PPD, EPF, PPF) oraz UVB (SPF) równolegle stosowanymi metodami in vivo i in vitro. Obecnie do ostatecznego określenia faktora zarejestrowane są jedynie metody badawcze na organizmie ludzkim gdyż uważa się, że tylko one dają wiarygodne wyniki [Bernet i wsp., 2003]. Do najbardziej popularnych metod oznaczania współczynnika SPF in vivo należą: metoda amerykańska opracowana przez FDA, metoda australijsko-nowozelandzka, metoda niemiecka wg normy DIN67501, metoda południowo-afrykańska, oraz metoda opracowana przez COLIPA i stosowana obecnie w Unii Europejskiej. Oznaczenie współczynnika ochrony przed UVA nie jest obecnie ujednolicone. Do głównych metod określania tego parametru należą: metoda bezpośredniej pigmentacji IPD, metoda trwałej pigmentacji PPD oraz metoda fototoksyczności UVA-PUVA. Metody te są skomplikowane i dają zróżnicowane a niekiedy wręcz sprzeczne wyniki. W związku z tymi nieścisłościami na opakowaniu kosmetyku promieniochronnego nie podaje się konkretnego współczynnika ochrony przed UVA a jedynie zaznacza obecność szerokopasmowego protektora. Dodatkowo Komisja Europejska zaleca aby faktor ochrony przed UVA wynosił co najmniej 1/3 ochrony przed UVB [Starzyk i Zachwieja, 2011]. W 2006 roku Komisja Europejska rozpoczęła kampanię mającą na celu poprawę ochrony przeciwsłonecznej. Częścią tej kampanii są postanowienia z 22 września dotyczące sposobu oznakowania skuteczności produktów promieniochronnych. Decyzją Unii Europejskiej maksymalny wskaźnik fotoprotekcji wynosi 50. Wszystkie większe wskaźniki nie są obiektywne i dlatego określa się je jako 50+. Na opakowaniu nie może znaleźć się również informacja „sunblocker” sugerująca stuprocentową ochronę. Nie zaleca się także łączenia substancji promieniochronnych ze środkami przeciwzapalnymi, ponieważ prowadzi to do zmniejszenia rumienia i stwarza okazję do dłuższej ekspozycji.
Prawidłowa aplikacja kosmetyku
Wartość ochrony gotowego produktu zawierającego środki promieniochronne nie jest uzależniona jedynie od rodzaju użytego filtra, jego stężenia czy formuły preparatu. Gdyby tak było mielibyśmy 50% ochronę przed UV już przy wysokości faktora 2, 96,7% przy faktorze 30 i 98% dla współczynnika fotoprotekcji równego 50. Jednak prawdziwy stopień ochrony mieści się w granicach 20-50% sugerowanego co wiąże się z nieprawidłową aplikacją gotowego produktu. Fotoprotekcja na poziomie deklarowanym przez producenta jest osiągalna dla konsumenta przy nałożeniu gotowego kosmetyku na skórę w ilości aplikowanej podczas badań (1,5-2 mg/cm2) na około 20 minut przed ekspozycją na słońce oraz kilkukrotnym powtórnym nakładaniu preparatu w ciągu dnia. Warto również pamiętać, że wyznaczone wartości filtrów nie są równoznaczne z jednakowym czasem „bezpiecznej” ekspozycji na promieniowanie u każdego z konsumentów. Dotyczy to różnic w naturalnych mechanizmach fotoprotekcji organizmu. Dlatego podstawą jest uznanie kosmetyków promieniochronnych jako preparatów przeznaczonych do ochrony przed niekorzystnym wpływem słońca w czasie przymusowego wystawienia na nie a nie jako produktu przeznaczonego do „bezpiecznego” opalania.
Ilona Kiraga – kosmetolog, szkoleniowiec firmy BANDI
www.bandi.pl
Literatura:
1. Bernet F., Vioux C., Lejeune F., Asselineau D., 2003: The sun protection factor (SPF) inadequately defines broad spectrum photoprotection: demonstration using skin reconstructed in vitro exposed to UVA, UVB or UV-solar simulated radiation. Eut. J. Dermatol. 13, 242-249.
2. Bogucki E., 2001: Promieniowanie UV a ochrona skóry. Wiadomości PTK 4 (¾), 74-75.
3. Bowszyc-Dmochowska M., 2010: Dzialanie promieniowania ultrafioletowego na skórę. Ostre i przewlekłe uszkodzenia posłoneczne. Homines Hominibus 6, 29-42.
4. Brudnik U., Wojas-Pelc A., Aleksenko A., 2007: Przydatność kliniczna badania cykliny D1 w guzach nowotworowych – przegląd piśmiennictwa. Post. Dermatol. Alergol. 34 (1), 48-51.
5. Kaszuba A., Schwartz R. A., Trznadel-Budżko E., Dobrska-Drobnik G., Seneczko M., 2001: melanoma malignum (część I) – epidemiologia i etiopatogeneza. Nowa Klin. 8 (8), 774-779.
6. Łonkiewicz M., 2002: Substancje promieniochronne stosowane w kosmetykach plażowych. Wiadomości PTK 5 (¾), 18-23.
7. Norbutt J., 2011: Czy stosowanie kremów ochronnych z filtrami UV hamuje syntezę witaminy D1 – Za i przeciw. Przegląd pediatryczny 41 (2), 75-81.
8. Pawłowska-Góral K., Kania J., Kobiesz A., 2010: Ochrona przeciwsłoneczna dzieci – skutki uboczne promieniowania (cz. II). Gazeta Farmaceutyczna 8, 30-31.
9. Sambandan D.R., Ratner D., 2011: Sunscreens: An overview and update. J Am Acad Dermatol. 64, 748-758.
10. Stanisz B., 2009: Ochrona skóry przed negatywnymi skutkami promieniowania UV. Farm. Pol. 65 (5), 363-368.
11. Starzyk E., Zachwieja P., 2011: Filtry UV i kosmetyki plażowe – fakty i mity. Beauty Forum Polska 7-8, 2-5.
