Hvordan beskytter kemikalierne i solcreme vores hud mod skader?

For ikke så længe siden, mennesker som min tante Muriel tænkte på solskoldning som et nødvendigt onde på vej til en "god basegulfarve". Hun plejede at smøre babyolie på, mens hun brugte en stor reflektor til at bage væk. Tante Muriels mantra, da den uundgåelige forbrænding og skræl viste sig:Skønhed har sin pris.

Havde hun nogensinde ret i den pris - men den var meget højere end nogen af ​​os på det tidspunkt genkendte. Det, som solmisbrugere ikke vidste dengang, var, at vi var ved at indstille vores hud for skader på dets strukturelle proteiner og DNA. Hej, rynker, leverpletter og kræft. Uanset hvor din teint falder på Fitzpatrick -hudtypeskalaen, ultraviolet stråling (UV) fra solen eller solarier vil skade din hud.

I dag, anerkendelse af de risici, som UV -stråler udgør, har motiveret forskere, mig selv inkluderet, at studere, hvad der foregår i vores celler, når de er i solen - og udtænke moderne måder at afværge den skade på.

Hvad sker der, når solen rammer huden

Sollys består af energipakker kaldet fotoner. De synlige farver, vi kan se med øjet, er relativt ufarlige for vores hud; det er solens ultraviolette (UV) lette fotoner, der kan forårsage hudskader. UV-lys kan opdeles i to kategorier:UVA (i bølgelængdeområdet 320-400 nanometer) og UVB (i bølgelængdeområdet 280–320 nm).

Vores hud indeholder molekyler, der er perfekt struktureret til at absorbere energien fra UVA- og UVB -fotoner. Dette sætter molekylet i en energisk ophidset tilstand. Og som man siger, hvad der går op skal ned. For at frigive deres erhvervede energi, disse molekyler undergår kemiske reaktioner - og i huden betyder det, at der er biologiske konsekvenser.

Interessant nok, nogle af disse effekter blev tidligere betragtet som nyttige tilpasninger - selvom vi nu genkender dem som former for skader. Garvning skyldes produktionen af ​​ekstra melaninpigment fremkaldt af UVA -stråler. Eksponering for solen tænder også hudens naturlige antioxidantnetværk, som deaktiverer meget destruktive reaktive iltarter (ROS) og frie radikaler; hvis det ikke er markeret disse kan forårsage celleskader og oxidativ stress i huden.

Vi ved også, at UVA -lys trænger dybere ind i huden end UVB, ødelægger et strukturelt protein kaldet kollagen. Når kollagen nedbrydes, vores hud mister sin elasticitet og glathed, fører til rynker. UVA er ansvarlig for mange af de synlige tegn på ældning, mens UVB -lys betragtes som den primære kilde til solskoldning. Tænk "A" for ældning og "B" for brænding.

DNA selv kan absorbere både UVA- og UVB -stråler, forårsager mutationer, som hvis den ikke er repareret, kan føre til ikke-melanom (basalcellekræft, pladecellecarcinom) eller melanom hudkræft. Andre hudmolekyler sender absorberet UV -energi videre til de meget reaktive ROS og frie radikaler. Det resulterende oxidative stress kan overbelaste hudens indbyggede antioxidantnetværk og forårsage celleskader. ROS kan reagere med DNA, danner mutationer, og med kollagen, fører til rynker. De kan også afbryde cellesignalveje og genekspression.

Slutresultatet af alle disse fotoreaktioner er fotoskader, der akkumuleres i løbet af et liv fra gentagen eksponering. Og - dette kan ikke understreges nok - det gælder alle hudtyper, fra Type I (som Nicole Kidman) til Type VI (som Jennifer Hudson). Uanset hvor meget melanin vi har i vores hud, vi kan udvikle UV-induceret hudkræft, og vi vil alle til sidst se tegnene på foto-induceret aldring i spejlet.

Filtrering af fotoner, før skaden er sket

Den gode nyhed, selvfølgelig, er, at risikoen for hudkræft og de synlige ældningstegn kan minimeres ved at forhindre overeksponering for UV -stråling. Når du ikke helt kan undgå solen, dagens solcreme har fået din ryg (og alt resten af ​​din hud også).

Solcremer anvender UV -filtre:molekyler specielt designet til at reducere mængden af ​​UV -stråler, der når gennem hudoverfladen. En film af disse molekyler danner en beskyttende barriere, der enten absorberer (kemiske filtre) eller reflekterer (fysiske blokkere) UV -fotoner, før de kan absorberes af vores DNA og andre reaktive molekyler dybere i huden.

I USA, Food and Drug Administration regulerer solcremer som lægemidler. Fordi vi historisk set var mest optaget af at beskytte mod solskoldning, 14 molekyler, der blokerer solskoldningsfremkaldende UVB-stråler, er godkendt til brug. At vi kun har to UVA-blokerende molekyler tilgængelige i USA-avobenzone, et kemisk filter; og zinkoxid, en fysisk blokering - er et bevis på vores nyere forståelse af, at UVA forårsager problemer, ikke bare solbrun.

FDA har også vedtaget strenge mærkningskrav - tydeligst om SPF (solbeskyttelsesfaktor). På etiketter siden 1971, SPF repræsenterer den relative tid, det tager for et individ at blive solskoldet af UVB -stråling. For eksempel, hvis det typisk tager 10 minutter at brænde, derefter, hvis den bruges korrekt, en SPF 30 solcreme bør give 30 gange det - 300 minutters beskyttelse før solskoldning.

"Brugt korrekt" er nøglesætningen. Forskning viser, at det tager cirka en ounce, eller dybest set en mængde solcreme i glasformet størrelse, til at dække de udsatte områder af den gennemsnitlige voksne krop, og en mængde af nikkel til ansigt og hals (mere eller mindre, afhængigt af din kropsstørrelse). Størstedelen af ​​mennesker anvender mellem en kvart til halvdelen af ​​de anbefalede beløb, udsætter deres hud for risiko for solskoldning og fotoskader.

Ud over, solcremeeffekten falder i vandet eller ved svedtendens. For at hjælpe forbrugerne, FDA kræver nu, at solcreme mærket "vandtæt" eller "meget vandtæt" holder i op til 40 minutter eller 80 minutter, henholdsvis, i vandet, og American Academy of Dermatology og andre medicinske faggrupper anbefaler genanvendelse umiddelbart efter enhver vandsport. Den generelle tommelfingerregel er at genanvende cirka hver anden time og bestemt efter vandsport eller svedtendens.

For at få høje SPF -værdier, flere UVB UV -filtre kombineres til en formulering baseret på sikkerhedsstandarder fastsat af FDA. Imidlertid, SPF er ikke ansvarlig for UVA -beskyttelse. For at en solcreme kan gøre krav på at have UVA- og UVB -beskyttelse og være mærket "Bredt spektrum, "den skal bestå FDA's Broad Spectrum Test, hvor solcremen rammes med et stort antal UVB- og UVA -lys, før dens effektivitet testes.

Dette forstrålingstrin blev fastlagt i FDA's regler for solcreme fra 2012 og anerkender noget væsentligt ved UV-filtre:nogle kan være fotolabile, hvilket betyder, at de kan nedbrydes under UV -bestråling. Det mest berømte eksempel kan være PABA. Dette UVB-absorberende molekyle bruges sjældent i solcremer i dag, fordi det danner fotoprodukter, der fremkalder en allergisk reaktion hos nogle mennesker.

Men Broad Spectrum Test trådte virkelig først i kraft, når det UVA-absorberende molekyle avobenzon kom på markedet. Avobenzone kan interagere med octinoxat, en stærk og meget brugt UVB -absorber, på en måde, der gør avobenzon mindre effektiv mod UVA -fotoner. UVB -filteret octocrylen, på den anden side, hjælper med at stabilisere avobenzon, så det holder længere i sin UVA-absorberende form. Derudover du vil måske bemærke på nogle solcreme mærker molekylet ethylhexyl methoxycrylene. Det hjælper med at stabilisere avobenzon selv i nærvær af octinoxat, og giver os længerevarende beskyttelse mod UVA-stråler.

Næste op i innovation inden for solcreme er udvidelsen af ​​deres mission. Fordi selv de højeste SPF -solcremer ikke blokerer 100 procent af UV -stråler, tilføjelsen af ​​antioxidanter kan levere en anden beskyttelseslinje, når hudens naturlige antioxidantforsvar er overbelastet. Nogle antioxidantingredienser, som mine kolleger og jeg har arbejdet med, omfatter tocoferalacetat (E -vitamin), natriumascorbylphosfat (C -vitamin), og DESM. Og solcremeforskere begynder at undersøge, om absorptionen af ​​andre farver af lys, som infrarød, af hudmolekyler har en rolle at spille i fotoskader.

Efterhånden som forskningen fortsætter, en ting vi ved med sikkerhed, er at beskytte vores DNA mod UV -skader, for mennesker i alle farver, er synonymt med at forebygge hudkræft. Hudkræftfonden, American Cancer Society og American Academy of Dermatology understreger alle, at forskning viser regelmæssig brug af en SPF 15 eller højere solcreme forhindrer solskoldning og reducerer risikoen for ikke-melanomkræft med 40 procent og melanom med 50 procent.

Vi kan stadig nyde at være i solen. I modsætning til min tante Muriel og os børn i 1980'erne, vi skal bare bruge de ressourcer, vi har til rådighed, fra lange ærmer til skygge til solcreme, for at beskytte molekylerne i vores hud, især vores DNA, fra UV -skader.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.