Прескочи към главното съдържание на страницата

Архив


БРОЙ 5 2008

Фотопротекция

виж като PDF
Текст A
Д-р Любомир Дурмишев



Слънчевата светлина съставлява непрекъснат спектър електромагнитни вълни с различни дължини на вълните в съотношение: 45% ултравиолетови (UV) лъчи; 5% видими и 50% инфрачервени лъчи[1]. Спектърът на ултравиолетовите лъчи (100-380 nm) се разделя на ултравиолетови А лъчи (UVA), ултравиолетови В лъчи (UVВ) и ултравиолетови С лъчи (UVС) (Фиг. 1)[1,2].  
 
 
 
UV лъчите оказват разностранно (позитивно или неблагоприятно) влияние върху голяма част от процесите в кожата. Фотоните на UVA и UVB лъчите могат да предизвикат увреждане след директно поглъщане от клетъчните хромофори, последстващо от химични реакции в клетката или чрез образуване на свободни радикали, водещи до клетъчно увреждане[2]. Свободните радикали индиректно увреждат ДНК и протеините в клетката, което води до преждевременно стареене и потенцира неопластични промени. Пряката увреда на ДНК в ядрата на клетките от въздействието на UV лъчите се проявява във формиране на циклобутиратни пръстени от пиримидиновите димери. Увредените ДНК фрагменти могат да бъдат възстановени чрез фотореактивация, ексцизионно или пострепликационно възстановяване[1,2]. Освен това директните и индиректни UV въздействия водят до нарушения в клетъчния метаболизъм, морфологични и ултраструктурни промени, промени в диференциацията, пролиферацията и апоптозата на клетките.  
 
На органно ниво в кожата UV лъчите предизвикват еритем, пигментация, имуносупресия, фотостареене и развитие на неопластични процеси[3]. Еритемът е най-изразен от 12-тя до 24-тя час след облъчването с UVB лъчи и е следствие на простагландин Е2, F2 медиирана възпалителна реакция и като правило се последва от пигментация след 72-ия час[2,4]. Хроничното облъчване на кожата с UVB и UVA лъчи води до фотостареене, протичащо с атрофия, пойкилодермия, загуба на тургура и еластичността на кожата, докато персистиращата увреда на ДНК в клетките е предразполагащ фактор за поява на базоцелуларни и спиноцелуларни карциноми и малигнен меланом в кожата[3,5]. От друга страна обаче, UVВ лъчите участват в преобразуването на 7-дехидрохолестерола в кожата до биологично активната форма на витамин D3.  
Всички изброени до момента факти обуславят необходимостта от трезво преценяване на ефектите на UV радиацията и в голяма част от случаите налагат фотозащита на кожата.  
 
Биологични ефекти на фотозащита в кожата  
Основен физиологичен механизъм на кожата за предпазване от ултравиолетовото лъчение е процесът на меланогенеза ? синтез на пигмента меланин. Продължителното UV облъчване води до стимулиране на синтеза на меланин в меланозомите на меланоцитите, увеличаване на броя на меланозомите, преразпределението им в дендритите на меланоцита и стимулиране на пенетрацията и прехвърлянето им в епидермалните кератиноцити[1,2]. Меланоцитите ?инжектират? меланозомите в кератиноцитите като последните използват меланозомите за защита на ядрото на клетката от увреждащото ДНК въздействие на UV лъчите[2]. Пигментът меланин е оптически плътен, с широк спектър на абсорбция в целия диапазон от видими до ултравиолетови лъчи и може да бъде разглеждан като широкоспектърен фотопротектор[1,2]. Същевременно се счита, че в процеса на меланогенезата клетката свързва и деактивира част от образуваните от лъченията свободни радикали. Фоточувствителността и съответно фотозащитата на кожата не е еднаква при всички индивиди. През 1975 г. Fitzpatrick разделя популацията на шест кожни фототипа според степента на еритем и пигментация на кожата след излагане на ултравиолетова светлина[6]. Първите четири типа като правило се нуждаят в значителна степен от фотопротекция. Същевременно факултативната фоточувствителност на кожата се променя също в известни граници и в зависимост от сезона, предшестващата експозиция на UV лъчи, както и от анатомичната локализация[1].  
 
Екзогенна фотопротекция  
Съществуват различни начини за намаляване на ултравиолетовата експозиция върху кожата. Обикновено под фотопротекция се разбира използването на фотозащитни кремове и лосиони, въпреки че фотозащитата е система от методи за предпазване от неблагоприятните ефекти на UV лъчите, част от които е използването на фотозащитни козметични продукти.  
 
От мерките на превенция основно трябва да се избягва излагане на слънчева светлина в интервала 11:00-13:00 ч. а според някои автори дори между 10:00-16:00 ч., когато UV лъчите достигат почти отвесно земната повърхност и интензитетът им е най-висок в денонощието[2,7]. Не бива да се забравя, че снегът и водата отразяват част от попадналите по повърхността UV лъчи и могат да доведат до увеличаване на погълнатата от кожата доза[1,2]. Препоръчва се използването на облекло, покриващо максимално кожата, шапки, ръкавици и защитни очила с UV-филтър. В последните години в държавите с високо ниво на ултравиолетова радиация (САЩ, Австралия) се обръща внимание на облеклото като средство за фотозащита. Right и сътр. 1998[8] установява, че фотозащитният фактор на светла по цвят памучна тъкан е максимум 10, докато Diffey и Ravishankar[9] доказват, че фотозащитният фактор зависи от редица фактори като цвят, плътност на нишките и влажност на плата. В Австралия и Нова Зеландия съществува стандарт (AS/NZS), при който, за да се считат за фотопротективни дрехите и съответно тъканите, трябва да имат UV протективен фактор (UPF) > 15, като UPF 15-24 се определя като добра, UPF 25-39 ? много добра, а UPF > 40 ? отлична протекция[10]. Установява се, че около 70% от текстила на вълнена и полиестерна основа покриват UPF > 30 (препоръчителен според Европейския стандарт), срещу само 30% от тези на памучна и ленена основа (източник). Интересен факт е, че черният, тъмносиният, белият, зеленият и бежов цветове по-често постигат UPF > 30[10].  
 
Първият ефективен фотозащитен крем се разработен от Franz Greiter през 1938[11]. Ефективността на фотозащитните субстанции (кремове, емулсии, спрейове) за превенция на спиноцелуларния и базоцелуларен карциноми са доказани от няколко статистически проучвания, въпреки че данните според други автори са противоречиви[12]. Критерий за степента на фотозащитата на фотопротективните субстанции е определянето на слънцезащтения фактор (Sun Protection Factor, Sunburn Protection Factor - SPF)[13]. Това е съотношението от количество UV енергия, необходимо за постигане на минимална еритема (минимална еритемна доза, MED) върху участък с нанесен фотопротектор спрямо MED върху незащитна кожа[13]. Слънцезащитният фактор е бездименсионална величина, отчитаща защитата на кожата главно в спектъра на UVB лъчите и не отразява промените в кожата под въздействието на UVA лъчите[7]. Като последствие е възможен парадокс при използване на средства с висок SPF да се увеличи рискът от развитие на неопластични процеси в кожата[12]. SPF зависи от множество фактори като фототипа на индивида, количеството и начина на приложение на фотопротектора, външни и физиологични фактори (потоотделяне, влажност) и др. Според стандартите на FDA и EU фотопротекторите се прилагат в доза 2 mg/cm2 обикновено 15-30 минути преди излагане на слънце, като се препоръчва при престой на открито апликациите да се повтарят на всеки 2-3 часа[14].  
 
По критериите на ЕС (директива C 4089 (2006 г.)), за да бъдат отбелязани като протектори субстанциите трябва да имат SPF >10. Фотопротекторите се разделят на такива със слаба (SPF 6-10), средна (SPF 15- 25), висока (SPF 30-50) и много висока защита (SPF 50+)[13]. Протективният фактор срещу UVA лъчи трябва да бъде минимум 1/3 от този за UVB.  
 
През седемте десетилетия, определящи историята на фотопротективните субстанции за локално приложение са използвани различни химични съединения като: аминобензоати, бензофенони, цинамати, салицилати, деривати на камфора, метални окиси и др.  
 
Нови регистрирани субстанции са: Mexoryl® XL, SX; Tinosorb® M, S; Neo Heliopan® AP; Uvinul® A Plus, T150; Uvasorb® HEB; Parsol® SLX [15,16]. Според директивите на EС разрешени за използване в Европа са 28 субстанции[7]. Нежелани ефекти от прилагането на фотопротектори са: алергични, фотоалергични и фототоксични реакции, описани от пара-амино бензоената киселина (PABA) и бензофеноните[17]. Фотопротекторите на основа на минерални екрани макар и с по-слаб SPF значително по-рядко предизвикват нежелани ефекти. От съществено значение е и фактът, че до момента нито едни от фотопротекторите не осигуряват тотална UV защита (използване на реклама с подобно съдържание се забранява в EC) и може да доведе до поведение, увеличаващо риска от кожни карциноми и меланом на кожата. Още повече, протекцията към UVA лъчи остава основен нерешен проблем поради негативното влияние на оксидативния стрес в клетките и повишеното ниво на свободните радикали, образувано под въздействието им[13]. Субстанции с потенциален протективен ефект спрямо действието на UVA лъчите са: карнозиновата киселина, куерцетин, епикатехин, силимарин и др.[18]  
 
В търсене на системен фотопротективен ефект върху цялото тяло са проучвани различни перорални медикаменти. Орално приложени PABA деривати, индометацин, ретинол, псоралени, синтетични антималарични средства и антиоксиданти (Vit A, C, E и бетакаротен) са прилагани като субстанции, превентиращи слънчевото изгаряне с различен ефект[15,18].  
 
Заключение  
В заключение, известно е, че UV радиация в слънчевите лъчи е потенциален карциноген. Независимо от защитните механизми, които притежава организмът за адаптиране към този фактор на средата, за голяма част от популацията фотопротекцията като система от мерки е от съществено значение за превенцията и лечението на фотостареенето и карциногенезата като последствия от хроничното UV облъчване на кожата.  
 
КНИГОПИС:
 
1.   Kochevar IE, Taylor CR. Photophysics, Photochemistry and Photobiology. in Fitzpatrick's Dermatology In General Medicine - 6th edition, Freedberg IM, Eisen AZ, Wolff K (eds) McGraw-Hill, 2003; 133.  
2.   Дурмишев Л. Фотобиология на кожата. В ?Дерматология и сексуално предавани болести? Н. Б. Златков (ред.), София под печат.  
3.   Gasparro P. Photodermatology: progress, problems and prospects. Eur J Dermatol. 2000; 10 (4):250-4.  
4.   Дурмишев Л., Кнушке П., Барт Й. Цветово измерване на феномена на директно пигментиране. Дерматол венерол. 1994; 32(1): 7-11.  
5.   Dourmishev, A., Popova L., Dourmishev L. Basal and Squamous Cell Carcinoma: Sex, Age and Location Distribution, In: Skin Cancer and UV-Radiation, R. Altmeyer, K. Hoffmann, M. Stucker (eds.), Berlin, Springer 1997; 540-546.  
6.   Fitzpatrick TB. The validity and practicality of sun-reactive skin types I through VI. Arch Dermatol. 1988; 124: 869?71.  
7.   Svobodova A., Walterova D., Vostalova J. Ultraviolet light induced alteration to the skin. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky. 2006; 150(1):25-38.  
8.   Right AL, Hart GC, Peirce SC. Clothing protection factor of a replica England football shirt. Lancet 1998; 51:1706.  
9.   Ravishankar J., Diffey B. Laboratory testing of UV transmission through fabrics may underestimate protection. Photodermatol Photoimmunol Photomed 1997; 13:202?203.  
10.   Edlich RF, Cox MJ, Becker DG, Horowitz JH, Nichter LS, Britt LD, Lineaweaver WC, Edlich TJ 3rd, Long WB. Revolutionary advances in sun-protective clothing-an essential step in eliminating skin cancer in our world. J Long Term Eff Med Implants. 2004; 14(2):95-106.  
11.   Pathak MA, Fitzpatrick TB, Greiter FJ, Kraus EW. Principles of photoprotection in sunburn and suntanning, and topical and systemic photoprotection in health and diseases. J Dermatol Surg Oncol. 1985; 11(6):575-9.  
12.   Haywood R., Wardman P., Sanders R., Linge C. Sunscreens inadequately protect against ultraviolet-A-induced free radicals in skin: implications for skin aging and melanoma? J Invest Dermatol. 2003; 121(4):862-8.  
13.   Diffey B. Sunscreen isn't enough. J Photochem Photobiol B. 2001; 15;64(2-3):105-8.  
14.   Diffey BL. When should sunscreen be reapplied? J Am Acad Dermatol 2001; 45:882-5.  
15.   Rosen CF. Topical and systemic photoprotection. Dermatol Ther. 2003; 16(1):8-15.  
16.   Nash JF. Human safety and efficacy of ultraviolet filters and sunscreen products. Dermatol Clin. 2006; 24(1):35-51.  
17.   Dromgoole SH, Maibach HI. Sun-screening intolerance: Contact and photocontact sensitization and contact urticaria. J Am Acad Dermatol 1990; 22:1068-78.  
18.   Offord EA, Gautier JC, Avanti O., Scaletta C., Runge F., Krämer K., Applegate LA. Photoprotective potential of lycopene, beta-carotene, vitamin E, vitamin C and carnosic acid in UVA-irradiated human skin fibroblasts. Free Radic Biol Med. 2002; 32(12):1293-303.