FOTOPROTEKCIJA
Sunčeva svetlost je neophodna za celokupni živi svet na zemlji. Za ljude, izlaganje sunčevom
svetlu je potrebno za sintezu vitamina D(talasna dužina 270 – 300nm) , koji učestvuje u
mnogim vitalnim procesima u čovečijem organizmu. Međutim, danas se zna da pored
pozitivnih, sunčeva svetlost ima i brojne negativne efekte na zdravlje ljudi, što je dovelo do
razvoja i intenzivnog korišćenja različitih mehanizama fotoprotekcije.
Sunčeva svetlost predstavlja mešavinu velike količine elektromagnetnog zračenja, različitih
talasnih dužina, koja prenosi ogromnu količinu energije. Deo zračenja sunčeog spektra koji
ima najveći značaj za ljude naziva se optičko zračenje i obuhvata ultraljubičasti, vidljivi i
infracrveni deo spektra i spada u nejonizujuće zračnje.
U okviru zračenja koje dolazi do zemlje oko 56% pripada infracrvenom zračenju, 39%
vidljivom i samo oko 5% pripada ultravioletnom zračenju.
Ultravioletno (UV) zračenje predstavlja deo spektra od 100 – 400nm i deli se na UVC (100 –
280nm), UVB (280 – 315nm) i UVA (315 – 400nm).
UVC zračenje se u potpunosti apsorbuje u stratosferi od strane ozonskog omotača, kao i
najveći deo UVB zraka. Do zemljine površine stigne samo oko 5% UVB i kompletna količina
UVA zračenja.
UVB zračenje je najaktivniji deo Sunčevog zračenja, najaktivnije između 10 i 15h u toku cele
godine i prodire u kožu do bazalnog sloja epiderma, ali ne prolazi kroz staklo. Obzirom da
nosi veću količinu energije, oko 1000 puta lakše izaziva akutne opekotine nego UVA. UVB
uglavnom izaziva direktna oštećenja DNA i ćelijskih proteina, mada može da izazove i
oštećenja indirektnim putem, formiranjem slobodnih radikala (ROS), smanjenjem nivoa
antioksidanata i fotoizomerizacijom cis-urokanske kiseline u trans formu, što sve kao
posledicu ima fotostarenje i fotokarcinogenezu. Smatra se da UBV predominatno utiče na
nastanak bazocelularnog i skvamocelularnog karcinoma kože, i supresiju imunog sistema
kože.
UVA čini oko 95% ukupnog Sunčevog zračenja na površini Zemlje i zbog veće talasne
dužine prodire u kožu sve do središnih slojeva derma, prolazi kroz staklo i providnu plastiku.
UVA zračenje je oko 1000 puta efikasnije u izazivanju neposrednog tamnjenja od UVB, što je
posledica intenzivirane sinteze melanina u epidermu. Intenzivno izlaganje UVA zračenju
može da dovede do pregorevanja osetljive kože, a prolongirano, može da dovede do
oštećenja struktura u dermu i posledičnog fotostarenja. UVA izaziva oštećenja ćelija mahom
indirektno, preko formiranja ROS. Danas se UVA okrivljuje za nastanak oko 67% malignih
melanoma.
Da bi se ostvarilo biološko dejstvo UV zračenja , fotoni energije prolaze kroz slojeve kože i
bivaju apsorbovani od strane hromofora – ćelijskih molekula koji transformišu energiju u
hemijski signal i od čije dalje biološke reakcije zavise efekti UV zraka. Najvažnije hromofore
u ljudskom organizmu su melanin DNK, RNK; proteini, lipidi,voda, aromatične
aminokiseline, trans-urokanska kiselina i dr.
UV zračenje može da izazove štetna dejstva na ljudski organizam preko dva različita
mehanizma: bilo direktnom apsorpcijom energije svetlosih fotona od strane hromofora što
dovodi do fotoindukovanih reakcija, bilo indirektno, preko procesa fotosenzibilizacije, gde
endogeni ili egzogeni i senzibilizator apsorbuje UV. Posledične fotobiohemijske reakcije
izazivaju promene u ćelijskoj i tkivnoj biologiji, pre svega formiranjem slobodnih radikala i
Reactive Oxygene Species (ROS)
*Wikipedia
Formiranje slobodnih radikala (precoiznije - Reactive Oxygen Species – ROS) se danas
smatra najvažnijim procesom koji dovodi do oštećenja pojedinih ćelijskih konstituenata i
posledičnog starenja i smrti ćelije. ROS se u fiziološkim uslovima neutrališu pomoću
odgovarajućih enzima u ćeliji (superoksid dismutaza, katalaza, glutatuion perooksidaza).
Obzirom na različitu talasnu dužinu i različitu dubinu prodiranja, kao i mogućnost delovanja
na različite hromofore, UVB i UVA zračenje ima različite efekte na kožu ljudi.
Efekti UVA se manifestuju obično posle dugotrajnog izlaganja, čak i u niskim dozama.
Smatra se da UVA stimuliše formiranje matriksnih metaloproteinaza(MMP) – enzima koji
razaraju elastin i kolagen u dermalnom matriksu, što, ako se ne prevenira dovodi do
značajnog gubitka u elasticitetu kože i naglašenog boranja, te tako dovodi do prevremenog, ili
fotostarenja. UVA remeti antigen prezentujuće funkcije epidermalnih ćelija, smanjenje broja
Langerhansovih ćelija i na taj način izaziva imunosupresiju, što indirektno doprinosi nastanku
karcinoma. UVA može da izazove oštećenja jedarne i mitohondrijalne DNK, te i na taj način
izazove mutacije i nastanak karcinoma, a takođe može da izazove fototoksične i fotoalergijske
reakcije uz povećavanje broja inflamatornih ćelija u dermu..
UVB obično izaziva akutne reakcije, najčešće u vidu crvenila i opekotina, ali i pojačane
pigmentacije, mada može da ima i hronične efekte koji se obično manifestuju kao
imunosupresija, mutacije i fotokarcinogeneza, pre svega nemelanomskih karcinoma kože.
Danas se zna da i infracrveno zračenje, koje se nalazi sa druge strane vidljivog dela sunčeog
spektra može da ima štetna dejstva na ljudski organizam , pre svega svojim termičkim
efektom na kožu.
Melanin je pigment koji se normalno stvara u ljudskoj koži, u melanocitima smeštenim u
bazalnom sloju epiderma, gde čine 5 – 10% svih ćelija. Predominantno određuje boju kože i
kose. Posle izlaganja UV zračenju pojačava se sinteza melanina u koži i njegova povećana
koncentracija ima zaštitnu ulogu , pre svenga DNK od štetnog dejstva Uvzraka.
Obzirom da prirodna zaštićenost od štetnog dejstva UV zračenja zavisi od količine pigmenta u
koži, načinjena je podela kože na fototipove od strane harvardskog dermatologa Tomasa
Ficpatrika 1975. i danas predstavlja koristan alat za procenu osetljivosti na UV zračenje
pojedinih osoba. Postoji šest fototipova po Ficpatriku i to:
•
Fototip I - Bela put, riđa kosa plave oči, uvek izgori, nikad ne pocrni,
•
Fototip II - svetla put, plave oči, lako izgori, teško pocrni,
•
Fototip III - tamnija bela put, pocrni, posle inicijalnog crvenila,
•
Fototip IV - tamna kosa, nešto tamnija put, lako pocrni, retko izgori,
•
Fototip V i fototip VI – tamno smeđa i smeđe crna boja kože .
Pored prethodno opisanih reakcija na dužu ekspoziciju ultravioletnom zračenju, koja je u
zavisnosti od fototipa kože zajednička za sve ljude, postoje i neodgovarajuće reakcije na
sunčevo zračenje, koje su posledica nekih specifičnih ili individualnih osobina pojedinaca.
Stoga sunčeva svetlost može da izazove i promene i oboljenja sa karakterističnom kliničkom
slikom, kod posebno predisponiranih osoba. Ove poremećaje nazivano zajedničkim imenom
fotosenzitivne dermatoze. Fotosenzitivnost je češća kod žena(63%).
U fotosenzitivne dermatoze možemo ubrojati četiri grupe oboljenja:
A. Stečene idiopatske fotodermatoze
B. dermatoze koje se pogoršavaju pri izlaganju UV zračenju
C. fotosenzibilizacija lekovima i hemijskim
D. genetske i metaboličke fotodermatoze
supstancama
Stečene idiopatske dermatoze su najčešće od svih i imunološki su posredovane. Ovde
spadaju: Polimorfna svetlosna erupcija, Prurigo actinica, Urticaria solaris, Hydroa
vacciniforme i hronični aktinični dermatitis.
Polimorfna svetlosna erupcija
Polimorfna svetlosna erupcija je jedna od najčešćih fotodermatoza i javlja se kod 10 – 20%
populacije u umerenoj klimi, kod fototipova I – IV. Dva do tri puta je češća kod žena.
Fotosenzibilizacija kože lekovima ili hemijskim supstancama može da se javi kao
fototoksična ili kao fotoalergijska reakcija. Fototoksične reakcije se javljaju kada se određena
supstanca aktiviše izlaganjem kože sunčevom svetlu i obično su akutne i izgledom podsećaju
na opekotine od sunca. Fototoksičnost se češće vezuje za UVA, ali može da bude pokrenuta i
UVB i vidljivim svetlom. Ove reakcije se obično povlače kada se lek ili hemijska supstanca
odgovorna za njen nastanak uklone iz organizma.
Kod fotoalergijskih reakcija ekspozicija UV svetlu menja strukturu hemijske supstance (leka)
tako da izaziva reakciju imunog sistema domaćina, koij pokreće alergijski odgovor i izaziva
upalu kože. Klinička slika obično podseća na ekcem i često ima hroničan tok. Ovaj oblik
fotoosetljivosti perzistira i javlja se pri ponovnoj ekspoziciji suncu, čak i bez prisustva
fotosenzibilizatora.
U dermatoze koje se pogoršavaju pod dejstvom UV zračenja spadaju Lupus erythematosus,
Dermatomyositis, aktinični lihen i Pellagra.
Genetske i metaboličke fotodermatoze nastaju zbog deficita mehanizama za reparaciju DNK .
Ovde pripadaju Xeroderma pigmentosum, porfirije, trychothiodistrophio itd.
Urođena fotoprotekcija je grupa mehanizama koje je priroda razvila tokom evolucije u cilju
minimizovanja oštećenja u ljudskom organizmu pod dejstvom UV zračenja. Oštećenje
zahvata pre svega kožu, ali oksidativni stres može da zahvati i druga tkiva. Urođena
fotoprotekcija se odvija preko interne konverzije, fotohemijske reakcije kojom se energija
fotona UV svetla transformiše u male, bezopasne količine toplote. Ukoliko do toga ne dođe
UV fotoni izazivaju nastanak slobodnih radikala i ROS, koji dalje oštećuju tkiva.
Sa narastajućim saznanjima o štetnom dejstvu sunčevog, pre svega UV zračenja, javila se i
potreba za spoljašnjom fotoprotekcijom, kako bi se koža zaštititila i sprečila ili usporila
pojava neželjenih efekata UV svetla – sunčanih opekotina, fotostarenja i fotokarcinogeneze.
Najefikasniji način fotozaštite je naravno izbegavanje UV zračenja, što u savremenom svetu
predstavlja nedostižan cilj, obzirom na brojne aktivnosti i poslove na otvorenom, način života
koji promoviše boravak u prirodi i bavljenje sportovima na otvorenom. Ako znamo da se oko
50% UVA zračenja primi u senci, da UVA prolazi kroz staklo, kao i da se pojačava
ekspozicija UV zračenju u prisustvu reflektivnih površina (sneg, pesak i voda), onda je jasno
da je potpuno izbegavanje UV zračenja praktično nemoguće.
Eksterna fotoprotekcija se postiže zaštitnim kremovima, odećom i naočarima.
Odeća je jednostavan i efikasan način za postizanje fotozaštite.Protektivna vrednost odeće se
meri in vivo i izražava kao UPF (UV protection factor), koji predstavlja sposobnost tkanine
da spreči prolaz UV zraka. UPF predstavlja zaštitu i protiv UVA i protiv UVB zraka i zavisi
od vrste materijala, boje, debljine tkanine i gustine tkanja, kao i načina na koji se materijal
nosi.Danas postoje posebni proizvodi procesi u kojima se tkanina tretira različitim
preparatima koji imaju zaštitno svojstvo u odnosu na UV zračenje. To mogu da budu polimeri
od kojih je sačinjeno vlakno, hemikalije dodate tkanini tokom proizvodnje, boje i pigmenti za
tkaninu, optički izbeljivači kao i sastojci koji su namenjeni za hvatanje ili promenu svojstava
UV zraka. Ispitivanja su pokazala da sve tkanine prema stepenu fotoprotekcije mogu da se
podele u tri grupe i da se u prvoj grupi sa najboljom fotoprotekcijom nalazi poliester, u drugoj
grupi su vuna, svila i najlon, a u trećoj, sa najslabijom zaštitom pamuk i najlon.
Takođe postoje sredstva koja se dodaju u deterdžente za pranje veša koja mogu da poboljšaju
zaštitna svojstva tkanina i povećaju početni UPF.
Danas postoji zakonska regulativa u odnosu na obeležavanje odeće određenim UPF na
etiketama, i u Evropi se smatra da UPF iznad 40 pruža dobru UV zaštitu. U predelima sa
veoma jakom solarnom radijacijom smatra se da odeća treba da ima UPF 50+ da bi pružila
efikasnu zaštitu od UV zračenja.
Šeširi i naočari su takođe sredstva za postizanje fotozaštite. Efikasnost fotozaštite šešira
zavisi od širine oboda, jer od toga zavisi koliki će deo lica biti u senci. Smatra se da obod od
7,5cm (po nekim autorima 10cm) štiti vrat, bradu obraze i nos.
Efikasnost naočara za sunce zavisi od oblika, veličine, sposobnosti da blokira UV zračenje i
mogućnosti refleksije sa zadnje strane sočiva. Smatra se da naočari treba da efikasno blokiraju
99% UV zračenja, a označavanje proizvođača mora da odgovara standardu. Zaštita očiju od
UV zračenja je potrebna jer se tako smanjuje rizik od pojave karcinoma, katarakte i
makularne degeneracije.
Kada se danas govori o fotoprotekciji, pre svega se misli na primenu različitih preparata za
zaštitu od sunčevog zračenja, uglavnom lokalno aplikovanih na kožu izloženu suncu. Pored
ovih, zadnjih godina su se pojavila i sredstva za zaštitu od sunca koja se uzimaju peroralno i
koja obezbeđuju fotozaštitu celog tela.
Preparati za oralnu fotoprotekciju uglavnom sadrže antioksidantne agense koji pojačavaju
antioksidantne sposobnosti organizma, na koje štetno deluje UV zračenje i formiranje ROS.
Od antioksidanata najčešće se koriste karotenoidi, pre svega likopen, koga ima mnogo u
paradajzu, kombinacije vitamina C i E, selena i proantocijanidina, ekstrat paprati Polypodium
leucotomos, polifenoli zelenog čaja, genistein i drugi.
Lokalno aplikovani zaštitni preparati danas postoje u mnogobrojnim oblicima i sa različitim
osobinama koje reklamiraju proizvođači. Ono što bi dobar zaštitni preparat trebalo da
ispunjava je da:
-
obezbeđuje zaštitu od UVB,
obezbeđuje zaštitu od dugotalasnih UVA,
deluje protiv ROS,
ima aktivne sastojke koji aktivišu mehanizme za reparaciju oštećenja DNK,
da su filteri koje sadrži stabini i bezbedni.
Prema mehanizmu dejstva, filteri u zaštitnim kremovima mogu da budu fizčki blokatori i
hemijski absorberi. Hemijski filteri su uglavnom aromatična jedinjenja i deluju tako što
apsorbuju UV zrake visokog intenziteta. Fizički blokatori deluju tako što reflektuju ili rasipaju
UV zrake , mada pojedini mogu da imaju i apsorptivna svojstva.
Najčešće korišćeni filteri za UVB svetlo u zaštitnim kremovima su para-aminobenzoeva
kiselina (koja se danas manje koristi zbog brojnih nuzdejstava), njen derivat Padimate O,
Cinoksat, Oktokrilen, Ensulizol, Homosalat, Oktinoksat, Oktinsalat, Trolamin salicilat. UVB
filteri su veoma efikasni i mogu da blokiraju i do 90% UVB zračenja. Pošto imaju različita
svojstva često se kombinuju, radi postizanja maksimalnog efekta.
Danas nema filtera u zaštitnim kremovima koji bi imao zaštitni efekat protiv celog spektra
UVA zračenja, ali postoji mnogo supstanci koje imaju manji ili veći zaštitni efekat od UVA i
najčešće korišćeni su Avobenzon, Ekamsul, Meradimat, Dioksobenzon (koji je i UVB filter) i
sl.
Najčešće korišćeni fizički blokeri su titanijum dioksid i cink oksid. Oni su odlični filteri, ali su
često estetski neprihvatljivi od strane potrošača, jer ostavljaju vidljivo prebojenu kožu. Sa
smanjivanjem čestica filtera, postali su manje vidljivi na koži i bolje prihvaćeni.
Efikasnost zaštite od UV zračenja izražava se preko SPF (Sun Protection Factor). SPF je
numerički rangirajući sistem koji označava stepen zaštite određenog zaštitnog krema i
predstavlja odnos najmanje količine energije UVB zraka potrebnih da izazovu minimalni
eritem na koži zaštićenoj zaštitnim kremom i količine energije potrebne za izazivanje istog
intenziteta eritema na nezaštićenoj koži i sprovodi se na zdravim dobrovoljcima. Obzrom da
je UVB zračenje oko 1000 puta eritemogenije od UVA, SPF je uglavnom pouzdan za
izražavanje stepena zaštite od UVB. Praktično ovo može da se ilustruje podatkom da SPF 15
štiti kožu od oko 94% UVB, dok SPF 30 zaustavlja oko 97% UVB zraka.
Procena efikasnosti UVA zaštite je mnogo teža i postoji više metoda za njeno određivanje.
Stepen UVA zaštite je moguće izraziti preko IPD (Immediate Pigment Darkening), PPD (
Persistent Pigment Darkening) i PFA (Protection Factor in the UVA) . Ovi metodi se izvode
na dobrovoljcima i od njih proizvođači uglavnom koriste PPD. Nedostatak ovih metoda je
neprihvatljivo dugo izlaganje ispitanika UVA zračenju. U Evropskoj Uniji je prihvaćen tzv
COLIPA standardni in vitro test za određivanje UVA fotozaštite.
Zakonska regulativa koja se odnosi na zaštitne kremove u razvijenom svetu je detljna i odnosi
se na označavanje vrste i stepena zaštite, kao i na eventualnu vodootpornost zaštitnog
sredstva. U EU proizvodi sa SPF 6 i 10 se označavaju kao niski, sa SPF 15,20 i 25 kao srednji
i sa SPF 30 i 50 kao veoma visoki stepen zaštite, uz uslov da stepen UVA zaštite bude
najmanje jedna trećina vrednosti SPF.
Da bi zaštitno sredstvo bilo prihvaćeno od strane potrošača mora da ispuni i neke druge
zahteve, pre svega u smislu estetike i mogućnosti korišćenja. Ove osobine zavise od nosača
(vehikuluma) odnosno supstanci koje nose zaštitne filtere. One moraju da obezbede dobru
razmazivost, prijatan osećaj na koži, eventualnu vodootpornost, fotostabilnost i trajnost.
Danas zaštitni preparati postoje u obliku kremova losiona, spreja, gela, stika, ulja, upravo u
zavisnosti od vrste i sastava nosača. Takođe, savremeni kozmetički preparati danas imaju u
svom sastavu i UV filtre, čak i ako nisu namenjeni prvenstveno za tu svrhu.
Da bi zaštitni kremovi ostvarii punu efikasnost potrebno je da se koriste na pravi način i u
određenim vremenskim intervalima. Pravilno korišćenje zaštitnih kremova podrazumeva
nanošenje oko 2mg/cm² površine kože. Za osobu prosečne visine to iznosi oko 35ml za celo
telo. Zaštitne preparate treba nanositi 15 – 30 minuta pre izlaska na sunce radi maksimalnog
efekta, a nanošenje treba ponavljati na svaka dva sata, odnosno posle plivanja ili intenzivnog
znojenja.
Sredstva za zaštitu od UV zračenja redovno treba da koriste posebno rizične grupe – osobe sa
niskim fototipom, osobe sa velikim brojem mladeža ili sa atipičnim mladežima, kao i osobe
lečene od neke vrste karcinoma kože. Potrebno je njihovo redovno korišćenje i kod svih
imunosuprimiranih osoba (npr pacijenti sa transplantiranim organima, pacijenti na dijalizi)
zbog povećanog rizika za nastanak karcinoma.
Pored pozitivnih, UV zaštitna sredstva imaju i sporedne efekte, od kojih neki mogu da imaju
ozbiljne posledice. Ovo se odnosi na smanjenje sinteze vitamina D pri intenzivnom
korišćenju zaštitnih sredstava, alergijske i fotoalergijske reakcije na pojedine filtere i
eventualnu sistemsku apsorpciju pojedinih sastojaka.
Download

Ovde možete pročitati predavanje