https://frosthead.com

Sådan beskytter solcreme din huds DNA

For ikke så længe siden tænkte folk som min tante Muriel på solskoldning som et nødvendigt onde på vej til en ”god basiskan.” Hun plejede at skære på babyolien, mens hun brugte en stor refleks til at bage væk. Tante Muriels mantra, da den uundgåelige forbrænding og skræl viste sig: Skønhed har sin pris.

Relateret indhold

  • Urchin solcreme og andre måder Dyr Beat the Burn
  • Solcreme kan ødelægge korallerrev

Var hun nogensinde ret med den pris - men den var meget højere end nogen af ​​os på det tidspunkt anerkendte. Hvad solafhængige ikke vidste dengang var, at vi satte vores hud op for skade på dets strukturelle proteiner og DNA. Hej, rynker, leverpletter og kræftformer. Uanset hvor din hudfarve falder på Fitzpatrick Skin Type skalaen, vil ultraviolet stråling (UV) fra solen eller garvningssenge skade din hud.

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

UV-lys, der påvirker vores hud UV-lys, der påvirker vores hud, har en kortere bølgelængde end de dele af det elektromagnetiske spektrum, vi kan se. (Inductiveload, NASA, CC BY-SA)

**********

Sollys består af energipakker kaldet fotoner. De synlige farver, vi kan se ved øjet, er relativt ufarlige for vores hud; det er solens ultraviolette (UV) lysfotoner, 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 det siges, skal det, der går op, komme ned. For at frigive deres erhvervede energi gennemgår disse molekyler kemiske reaktioner - og i huden betyder det biologiske konsekvenser.

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

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

DNA i sig selv kan absorbere både UVA- og UVB-stråler, hvilket kan forårsage mutationer, som, hvis de ikke repareres, kan føre til ikke-melanom (basalcellekarcinom, pladecellecarcinom) eller melanom hudkræft. Andre hudmolekyler overfører absorberet UV-energi videre til disse stærkt reaktive ROS og frie radikaler. Den resulterende oxidative stress kan overbelaste hudens indbyggede antioxidantnetværk og forårsage celleskader. ROS kan reagere med DNA, danne mutationer og med kollagen, hvilket kan føre til rynker. De kan også afbryde celle-signalveje og genekspression.

Slutresultatet af alle disse fotoreaktioner er fotodage, der akkumuleres i løbet af en levetid fra gentagen eksponering. Og - dette kan ikke understreges nok - dette gælder for alle hudtyper, fra type I (som Nicole Kidman) til type VI (som Jennifer Hudson). Uanset hvor meget melanin vi har i vores hud, kan vi udvikle UV-inducerede hudkræft, og vi vil alle til sidst se tegnene på fotoinduceret aldring i spejlet.

**********

Den gode nyhed er naturligvis, at risikoen for hudkræft og de synlige tegn på aldring kan minimeres ved at forhindre overeksponering for UV-stråling. Når du ikke helt kan undgå solen, har dagens solcremer ryggen (og resten af ​​din hud også).

Solcremer bruger UV-filtre: molekyler, der er 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 blokerere) UV-fotoner, før de kan absorberes af vores DNA og andre reaktive molekyler dybere i huden.

I USA regulerer Food and Drug Administration solcreme som lægemidler. Fordi vi historisk set var mest optaget af at beskytte mod solskoldning, er 14 molekyler, der blokerer for solskoldfremkaldende UVB-stråler, godkendt til brug. At vi kun har to UVA-blokerende molekyler tilgængelige i USA - avobenzone, et kemisk filter; og zinkoxid, en fysisk blokkering - er et vidnesbyrd om vores nyere forståelse af, at UVA skaber problemer, ikke kun nuværende.

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

"Brugt korrekt" er nøglesætningen. Undersøgelser viser, at det tager cirka en ounce, eller dybest set en skudt glasstørrelse af solcreme, for at dække de udsatte områder af den gennemsnitlige voksne krop, og en nikkelstørrelse for ansigt og hals (mere eller mindre, afhængigt af din kropsstørrelse). De fleste mennesker anvender mellem en fjerdedel til en halv af de anbefalede mængder, hvilket udsætter deres hud for risiko for solskoldning og fotodamage.

Derudover falder solcreme-effekten i vandet eller ved svedtendens. For at hjælpe forbrugerne kræver FDA nu solcremer mærket "vandafvisende" eller "meget vandafvisende" for at vare henholdsvis op til 40 minutter eller 80 minutter i vandet, og American Academy of Dermatology og andre medicinske faggrupper anbefaler genanvendelse straks efter enhver vandsport. Den generelle tommelfingerregel er at anvende igen cirka hver anden time og bestemt efter vandsport eller svedtendens.

I USA regulerer FDA solcremer til rådighed for forbrugerne. I USA regulerer FDA solcremer til rådighed for forbrugerne. (Sheila Fitzgerald via Shutterstock.com)

For at få høje SPF-værdier kombineres flere UVB UV-filtre til en formulering baseret på sikkerhedsstandarder, der er fastlagt af FDA. SPF står dog ikke for UVA-beskyttelse. For at en solcreme skal gøre krav på at have UVA- og UVB-beskyttelse og være mærket "Bredt spektrum", skal det bestå FDA's Bred Spektrumtest, hvor solcremen rammer en stor dosis UVB og UVA-lys, før dens effektivitet testes.

Dette præ-bestrålingstrin blev etableret i FDA's regler for mærkning af solcreme fra 2012 og anerkender noget vigtigt 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 solcreme i dag, fordi det danner fotoprodukter, der fremkalder en allergisk reaktion hos nogle mennesker.

Men bredspektrumstesten trådte virkelig i kraft først når det UVA-absorberende molekyle avobenzon kom på markedet. Avobenzone kan interagere med octinoxat, en stærk og udbredt UVB-absorber, på en måde, der gør avobenzon mindre effektiv mod UVA-fotoner. UVB-filteret octocrylene hjælper på den anden side med at stabilisere avobenzon, så det holder længere i sin UVA-absorberende form. Derudover kan du muligvis bemærke molekylet ethylhexylmethoxycrylen på nogle solcreme-etiketter. Det hjælper med at stabilisere avobenzon, selv i nærvær af octinoxat, og giver os en længerevarende beskyttelse mod UVA-stråler.

Næste gang i solcreme-innovation er udvidelsen af ​​deres mission. Da selv de højeste SPF-solcremer ikke blokerer for 100 procent af UV-stråler, kan tilsætningen af ​​antioxidanter give en anden beskyttelseslinje, når hudens naturlige antioxidantforsvar er overbelastet. Nogle antioxidantbestanddele, som mine kolleger og jeg har arbejdet med, inkluderer tocopheralacetat (E-vitamin), natriumascorbyl-filosofi (C-vitamin) og DESM. Og solcreme-forskere begynder at undersøge, om absorption af andre farver af lys, som infrarød, af hudmolekyler har en rolle at spille i fotodamage.

Når forskningen fortsætter, er en ting, vi ved med sikkerhed, at at beskytte vores DNA mod UV-skader, for mennesker i enhver farve, er synonymt med at forhindre hudkræft. Skin Cancer Foundation, 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 kræft, der ikke er melanom, 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, er vi bare nødt til at bruge de ressourcer, der er tilgængelige for os, fra lange ærmer til skygge til solcremer for at beskytte molekylerne i vores hud, især vores DNA, mod UV-skader.


Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Samtalen

Kerry Hanson, forskningskemiker, University of California, Riverside

Sådan beskytter solcreme din huds DNA