Alegerea judicioasă a produselor de protecție anti-UV

Programul de studiu Cosmetică medicală şi tehnologia produsului cosmetic cu o durată de școlarizare de 3 ani a fost deschis în cadrul Facultății de Farmacie, Universitatea de Medicină și Farmacie începând cu anul universitar 2023-2024. Disciplina Chimia ingredientelor cosmetice și farmaceutice asigură suportul informaţional necesar studentului în vederea însuşirii de noţiuni cheie de chimie care să ajute la analiza ingredientelor utilizate la formularea preparatelor cosmetice şi farmaceutice, precum şi la aplicarea metodelor, a tehnicilor şi procedeelor fizico-chimice pentru rezolvarea unei situaţii de lucru.

Alegerea judicioasă a produselor dermato-cosmetice de fotoprotecție solară

Protecția pielii împotriva razelor UV este esențială pentru prevenirea arsurilor solare, îmbătrânirii premature și a scăderii riscului de apariție a cancerului de piele. Produsele fotoprotectoare dermato-cosmetice sunt formulate special pentru a proteja pielea și a oferi îngrijire suplimentară, fiind adesea recomandate de dermatologi.

Avantajele expunerii la soare

Expunerea moderată la soare prezintă o serie de avantaje precum: stimularea producerii de vitamina D în piele, un nutrient esențial pentru sănătatea oaselor și sistemului imunitar; dezinfecție de suprafață, ceea ce le face utile ca tratament adjuvant în gestionarea acneei; stimularea acțiunii psoralenilor (medicamentelor pigmentante folosite în tratamentul bolii vitiligo); sunt benefice persoanelor care suferă de boli cu componentă imună (psoriazis, dermatite de contact) prin inhibarea celulei imunocompetente Langerhans[i].

Dezavantajele expunerii la soare

Radiația UVB, UVA și UVC face parte din lumina ultravioletă care călătorește spre pământ de la soare. Razele UVC sunt total absorbite de stratul de ozon, în timp ce razele UVB și UVA ajung pe suprafața terestră, cele UVB fiind doar parțial blocate de atmosferă. Acestea sunt responsabile de bronzarea pielii (afectează stratul superior al pielii), dar expunerea prea mare la soare duce la arsuri solare (UV-Burn, < 5% din radiația UV)  și, în consecință, la cancer de piele.

Figura 1. Spectrul radiației solare din domeniul ultraviolet și vizibil și penetrarea pielii în funcţie de tipul de radiaţie UV

Razele UVA (UV-Aging, reprezintă aproximativ 95% din radiația ultraviolet) pătrund adânc în piele, contribuind la degradarea colagenului și elastinei, ceea ce duce la apariția ridurilor, a petelor pigmentare (accelerează procesul de îmbătrânire). Expunerea excesivă la razele UV crește riscul de a dezvolta cancer de piele (melanom, carcinom bazocelular, carcinom scuamos), pot provoca mutații la nivelul ADN-ului din celulele pielii, crescând riscul de anomalii celulare și cancer. De asemenea, unele persoane pot dezvolta sensibilitate la soare (fotodermatoză sau alergie solară), manifestată prin erupții cutanate, mâncărimi, roșeață și inflamații.

Fototipul de piele și factorul de protecție solară

Consilierea farmaceutică în alegerea tipului de produs dermato-cosmetic care să asigure o protecție solară eficientă trebuie să înceapă de la stabilirea fototipului de piele. Clasificarea pielii conform scalei Fitzpatrick depinde de cantitatea de melanină din piele și cuprinde 7 fototipuri (Tabel 1)[ii].

Factorul de protectie solară SPF (Sun Protection Factor) reprezintă capacitatea unui produs de a opri cantitatea de radiații absorbite de piele. Dacă spre exemplu persoanele cu fototip 1 pot sta fără a aplica produse de protecție solară maxim 10 minute expuse fără să se ardă, un produs cu SPF 30 spre exemplu îi asigură 10 x 30 = 300 minute (maxim 5 ore) de protecție solară.

Persoanele cu fotodermatoze (vitiligo, albinism, lupus eritematos sistemic, alergie solară, rozacee) au nevoie de fotoprotecție maximă, SPF 50.

Alegerea produselor adecvate

Pielea este protejată prin fotoprotecţia naturală de radiaţiile UV prin stratul cornos (grosimea stratului și acidul urocanic de pe suprafaţa din stratul cornos rezultat din procesul de sudoraţie) și melanină.

Fotoprotectoarele dermato-cosmetice sunt preparate care neutralizează total sau parțial reacţiile nocive produse de radiaţiile UVA şi UVB. Ele se împart în:

1. A) substanţele cu efect de ecranare: dioxidul de titan, oxidul de zinc, oxidul de magneziu, carbonatul de calciu, caolin. Cea mai protectivă formă este cea de unguent deoarece formează un film care persistă la contactul cu apa.

Oxidul de zinc (ZnO) și dioxidul de titan (TiO₂) asigură în mod eficient protecție totală împotriva UVB și ambelor game de UVA, domeniu scurt și  domeniul lung, apropiat de vizibil.

Figura 2. Produse de protecţie solară cu ZnO

Dimensiunile diferite ale particulelor de pudră de oxid de zinc pot fi alese pentru a atenua selectiv razele UV, compuşii organici și antioxidanţii sunt compatibili cu oxidul de zinc și se pot combina pentru a crea formulări cu un SPF foarte mare și o protecție puternică[iii].

Dioxidul de titan (TiO₂) este utilizat într-o varietate de produse de îngrijire personală, inclusiv cremele de protecție solară, pulberi sau agent de albire.

Mulți dermatologi insistă că produsele de protecție solară bazate pe minerale cum ar fi cele fabricate din oxid de zinc și dioxid de titan reprezintă singurul mod real de a preveni deteriorarea pielii și îmbătrânirea premature.

Substanţele filtru absorb selectiv Radiația UV. Esterii acidului para‑aminobenzoic sunt substanţe filtru de referinţă, considerate cele mai eficiente, folosite în produsele dermato-cosmetice în concentrații de până la 5‑10%. Uleiurile vegetale (măsline, cocos) au acțiune fotoprotectoare slabă, dar sunt utilizate pe scară largă de către consumatori. Acizii hidroxicinamici sunt considerați substanțe filtru cu rol accelerator al procesului de bronzare, dar cu risc crescut de a genera fotodermatoze.

În anumite produse de protecție solară pot apărea pe lista de ingrediente anumite substanțe considerate reparatori solari,  cu rol calmant, antioxidant și regenerativ celular contribuind major la scăderea efectelor negative datorate expunerii la soare. Cei mai eficienți reparatori solari sunt acidul hialuronic, bioceramidele, vitaminele liposolubile A şi E, acidul lactic, ureea.

Există produse cosmetice ce conțin metoxipsoralenii (utilizați în tratamentul vitiligo) ce acționează ca activatori ai procesului de bronzare prin inducerea repigmentării cutanate. Și unele extracte vegetale stimulează melanogeneza (uleiul de bergamote).

Autobronzantele (conțin taninuri, beta-caroten) nu produc melanogeneză și includ acele produse cosmetice care colorează artificial pielea similar bronzului natural. Acestea nu asigură protecție solară, iar culoarea poate fi neuniformă în funcție de aplicarea mai mult sau mai puțin corespunzătoare a acestora.

Preocupări cu privire la substanțe chimice ce se regăsesc pe lista ingredientelor produselor dermato-cosmetice de fotoprotecție solară

Cercetările medicale recente au ridicat unele îngrijorări serioase cu privire la anumite substanțe chimice utilizate în prezent în produsele de protecție solară. Astfel, octil-metoxicinamatul (este un filtru UVB organic solubil, prezent pe lista de ingrediente a aproximativ 70-80%) a fost detectat în sânge și urină după aplicarea pe piele[iv], poate produce radicali liberi având efecte estrogenice în testele de laborator, care fac celulele canceroase să se dezvolte mai rapid[v]. Oxibenzona se oxidează rapid în prezența luminii și inactivează sistemele antioxidante importante ale pielii. Este unul din chimicalele detectate în urină după aplicarea topică[vi]. Despre dioxid de titan există studii contradictorii. Unele cercetări susțin că în loțiuni și creme (expunere cutanată), nu este un risc pentru efecte adverse asupra sănătății[vii]. Cu toate acestea, atunci când dioxidul de titan este inhalabil – așa cum poate fi atunci când este sub formă de pulbere[viii] – este considerat un posibil cancerigen de către Agenția Internațională pentru Cercetare a Cancerului[ix]. Există însă și studii în care s-a arătat că TiO₂ poate provoca leziuni ADN-ului și crește absorbția erbicidelor prin piele după aplicarea cremelor de protecție solară[x] [xi]. PABA (acid p-aminobenzoic) poate produce radicali liberi în prezența luminii[xii]. 2-fenilbenzimidazolul acționează ca fotosensibilizator al leziunilor ADN și 4-metil-benziliden-camforul (4-MBC) a demonstrat efecte estrogenice în testele de laborator care fac celulele canceroase să crească mai rapid și declanșează anomalii de dezvoltare[xiii].

Bibliografie:

[i] Raymond-Lezman, Jonathan & Riskin, Suzanne. (2023). Benefits and Risks of Sun Exposure to Maintain Adequate Vitamin D Levels. Cureus. 15. 10.7759/cureus.38578.

[ii] Sachdeva S. Fitzpatrick skin typing: Applications in dermatology. Indian J Dermatol Venereol Leprol 2009; 75:93-6.

[iii] Chen J, Jing Q, Xu Y, Lin Y, Mai Y, Chen L, Wang G, Chen Z, Deng L, Chen J, Yuan C, Jiang L, Xu P, Huang M. Functionalized zinc oxide microparticles for improving the antimicrobial effects of skin-care products and wound-care medicines. Biomater Adv. 2022 Apr; 135:212728. doi: 10.1016/j.bioadv.2022.212728.

[iv] Janjua NR, Kongshoj B, Andersson AM, Wulf HC. Sunscreens in human plasma and urine after repeated whole-body topical application. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2008 Apr; 22(4):456-61. doi: 10.1111/j.1468-3083.2007.02492.x. Epub 2008 Jan 23.

[v] Matta MK, Florian J, Zusterzeel R, Pilli NR, Patel V, Volpe DA, Yang Y, Oh L, Bashaw E, Zineh I, Sanabria C, Kemp S, Godfrey A, Adah S, Coelho S, Wang J, Furlong LA, Ganley C, Michele T, Strauss DG. Effect of Sunscreen Application on Plasma Concentration of Sunscreen Active Ingredients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2020 Jan 21; 323(3):256-267. doi: 10.1001/jama.2019.20747.

[vi] Janjua NR, Kongshoj B, Andersson AM, Wulf HC. Sunscreens in human plasma and urine after repeated whole-body topical application. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2008 Apr; 22(4):456-61. doi: 10.1111/j.1468-3083.2007.02492.x. Epub 2008 Jan 23.

[vii] Osmond-McLeod MJ, Oytam Y, Rowe A, Sobhanmanesh F, Greenoak G, Kirby J, McInnes EF, McCall MJ. Long-term exposure to commercially available sunscreens containing nanoparticles of TiO2 and ZnO revealed no biological impact in a hairless mouse model. Part Fibre Toxicol. 2016 Aug 17; 13(1):44. doi: 10.1186/s12989-016-0154-4.

[viii] Lehotska Mikusova M, Busova M, Tulinska J, Masanova V, Liskova A, Uhnakova I, Dusinska M, Krivosikova Z, Rollerova E, Alacova R, Wsolova L, Horvathova M, Szabova M, Lukan N, Vecera Z, Coufalik P, Krumal K, Alexa L, Thon V, Piler P, Buchtova M, Vrlikova L, Moravec P, Galanda D, Mikuska P. Titanium Dioxide Nanoparticles Modulate Systemic Immune Response and Increase Levels of Reduced Glutathione in Mice after Seven-Week Inhalation. Nanomaterials (Basel). 2023 Feb 18; 13(4):767. doi: 10.3390/nano13040767.

[ix] https://publications.iarc.fr/_publications/media

[x] Dréno B, Alexis A, Chuberre B, Marinovich M. Safety of titanium dioxide nanoparticles in cosmetics. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2019 Nov; 33 Suppl 7:34-46. doi: 10.1111/jdv.15943.

[xi] Carvalhais A, Pereira B, Sabato M, Seixas R, Dolbeth M, Marques A, Guilherme S, Pereira P, Pacheco M, Mieiro C. Mild Effects of Sunscreen Agents on a Marine Flatfish: Oxidative Stress, Energetic Profiles, Neurotoxicity and Behaviour in Response to Titanium Dioxide Nanoparticles and Oxybenzone. Int J Mol Sci. 2021 Feb 4; 22(4):1567. doi: 10.3390/ijms22041567.

[xii] Allen JM, Gossett CJ, Allen SK. Photochemical formation of singlet molecular oxygen in illuminated aqueous solutions of several commercially available sunscreen active ingredients. Chem Res Toxicol. 1996 Apr-May; 9(3):605-9. doi: 10.1021/tx950197m.

[xiii] Mosley CN, Wang L, Gilley S, Wang S, Yu H. Light-induced cytotoxicity and genotoxicity of a sunscreen agent, 2-phenylbenzimidazole in Salmonella typhimurium TA 102 and HaCaT keratinocytes. Int J Environ Res Public Health. 2007 Jun;4(2):126-31. doi: 10.3390/ijerph2007040006.