Ewolucja ochrony przed promieniowaniem UVA

• Strona główna
• Artykuły
• Ewolucja ochrony przed promieniowaniem UVA

2014-04-18

Znaczenie odpowiedniej ochrony przed promieniowaniem ultrafioletowym typu A (UVA) stało się oczywiste w miarę lepszego poznawania mechanizmu pojawiania się uszkodzeń tkanek, wywoływanych przez wolne rodniki powstające pod wpływem promieniowania UVA.

Naturalną ochronę zapewnia pigmentacja skóry, w której funkcję filtru UV pełnią melaniny pochłaniające promieniowanie w zakresie od UVB (280 nm) przez UVA po cały zakres promieniowania widzialnego. Gdy około 100 tysięcy lat temu ludzie migrowali na tereny o mniejszej ekspozycji na słońce, pigmentacja skóry zmniejszała się, co pozwalało na większą syntezę witaminy D.

W czasie, gdy zachodziła ta ewolucyjna zmiana, przeciętna długość życia ludzkiego wynosiła tylko połowę dzisiejszej długości życia lub mniej, stąd znaczenie fotouszkodzeń nie było tak duże. W miarę jak zwiększała się długość życia, rozwinęły się inne wzory zachowań, a w ostatnim stuleciu coraz większe dążenie do dużej ekspozycji na słońce.

Opracowanie kosmetyków przeciwsłonecznych, tj. produktów do miejscowej ochrony przed promieniowaniem UV, które umożliwiały opalanie się bez oparzeń, również wzmocniło tę tendencję, wraz z silnym przekonaniem z połowy XX wieku, że opalenizna jest wyznacznikiem zamożności i zdrowia.

W miarę jak poznawano więcej faktów dotyczących wpływu promieniowania UV na skórę, stało się jasne, że uszkodzenia skóry nie ograniczają się do samego oparzenia. Słoneczne promieniowanie ultrafioletowe (UV) uznawane jest przez dermatologów, profesjonalistów z branży kosmetycznej i opinię publiczną za główny czynnik przyczyniający się do powstawania nowotworów skóry i jej przedwczesnego starzenia się. Opracowano wiele komercyjnych produktów do pielęgnacji skóry oraz przeciwsłonecznych o wysokich współczynnikach ochrony przeciwsłonecznej (SPF), które w udowodniony sposób zapobiegają oparzeniom słonecznym i zmniejszają ryzyko fotokarcynogenezy powodowanej mutacjami DNA i supresją układu odpornościowego. Jednak nie wszystkie produkty o wysokim współczynniku SPF zapewniają skuteczną ochronę przed promieniowaniem UVA.

Promieniowanie UVA działa głównie poprzez wywoływane przez nie procesy oksydacyjne i ma bezpośredni związek z przedwczesnym starzeniem się skóry, którego łatwo dostrzegalnymi oznakami są zmarszczki, zmniejszona elastyczność skóry i zaburzenia pigmentacji. Ponadto udowodniono, że przyczynia się ono do powstawania nowotworów skóry. Stwierdzono również, że wywołane promieniowaniem UV przedwczesne starzenie się skóry oraz rak skóry związane są z wyższymi stężeniami agresywnych wolnych rodników oraz reaktywnych form tlenu (Reactive Oxygen Species – ROS), w tym rodnika wodorotlenowego, rodnika ponadtlenkowego, nadtlenków lipidowych, jak również nadtlenku wodoru i tlenu singletowego, które mogą powstawać pod wpływem promieniowania UVA w głębokich, żywych warstwach skóry.

Przeważająca część wolnych rodników w skórze powstaje w wyniku działania promieniowania UVA. Promieniowanie UVB ma na to niewielki wpływ. Rysunek 3 przedstawia zakres efektywności powstawania wolnych rodników, który został niedawno zmierzony przez Zastrowa i in. i który wykazuje maksimum dla promieniowania UVAI o długości fali około 360 nm. Wykres pokazuje również krzywą efektywności powstawania rumienia, której maksimum przypada na promieniowanie UVB, oraz immunosupresji (UVA), która ostatnio również została zmierzona przez Hallidaya i współpracowników. Zakresy te wskazują, że skuteczna absorpcja promieniowania UVAI przez odpowiednie filtry UV jest kluczowa dla ochrony przed wolnymi rodnikami i immunosupresją w skórze.

Niestety większość produktów kosmetycznych nadal nie zapewnia wystarczającej ochrony przed promieniowaniem UVA. Produkty przeciwsłoneczne o wysokim współczynniku SPF zachęciły do dużo dłuższego pozostawania na słońcu bez ryzyka ulegania poparzeniom słonecznym. Jednocześnie konsumenci narażeni są na wyjątkowo wysokie niefiltrowane dawki promieniowania UVA, nie otrzymując przy tym żadnych ostrych sygnałów ostrzegawczych.[3]

Ewolucja filtrów UVA i szerokopasmowych filtrów UV
Pogłębiona znajomość interakcji między promieniowaniem UV a skórą przyczyniła się do postępu w opracowywaniu odpowiednich nowych cząsteczek chroniących skórę przed promieniowaniem. W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci opracowano wiele substancji aktywnych do zastosowania w produktach przeciwsłonecznych w celu ochrony przed promieniowaniem UVAI. Obecnie szeroko dostępne są różne filtry UVAI oraz filtry UV o szerokim spektrum działania.

W latach 90. ubiegłego wieku firma L’Oreal jako pierwsza rozpoczęła opracowywanie nowoczesnych filtrów UVAI i szerokopasmowych filtrów UV (filtry Mexoryl chronione patentem (S71, S73)). W 2000 r. w Europie i Ameryce Południowej zarejestrowano pierwsze filtry UV o szerokim spektrum działania, MBBT i BEMT (S79, S81), które szybko stały się ogólnodostępne. W tym samym czasie wprowadzono DPDT, rozpuszczalny w wodzie filtr UVAI (S80). W 2005 r. zarejestrowano w Europie DHHB, filtr UVAI rozpuszczalny w olejach (S83). Wszystkie nowe filtry UV zostały najpierw wprowadzone w Europie. W ciągu kilku lat zarejestrowano je w Australii, Japonii i Ameryce Południowej. W Stanach Zjednoczonych proces rejestracyjny trwa o wiele dłużej, ponieważ związane jest to z klasyfikacją produktów przeciwsłonecznych jako leków wydawanych bez recepty (OTC). Pierwsze nowoczesne filtry UV o szerokim spektrum działania (S79 i S81) nie zostały jeszcze zarejestrowane w USA, mimo że w Europie są zarejestrowane już od ponad 13 lat. To niestety zwraca uwagę na fakt, że Stany Zjednoczone są opóźnione o ponad dziesięć lat w stosunku do reszty świata w opracowywaniu nowoczesnych produktów przeciwsłonecznych.

Kilka filtrów UV warto omówić bardziej szczegółowo. Pionierski filtr UVA BMBM (S66, Avobenzone) został po raz pierwszy zarejestrowany w USA tzw. „drogą NDA”, jako część receptury leku. Około 10 lat później Avobenzone uzyskał status monografii, co pozwoliło wszystkim producentom produktów przeciwsłonecznych na jego stosowanie. Sytuacja chronionego patentem filtra UV TDSA (S71) była podobna do sytuacji BMBM, bowiem w jego przypadku L’Oreal uzyskał rejestrację filtru w niektórych określonych recepturach drogą NDA.

TDSA oczekuje teraz na rejestrację przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), co umożliwi włączenie go do monografii produktów przeciwsłonecznych. Nowoczesne filtry UVAI/UV o szerokim spektrum działania MBBT i BEMT (S79, S81) są obecnie najbliższe rejestracji w Stanach Zjednoczonych. Przeszły już przez pierwszą przeszkodę alternatywnej drogi rejestracji w USA – proces TEA (Time and Extent Application) pod koniec 2005 roku, poprzez przyznanie świadectwa kwalifikacji (notice of eligibility). Dane dotyczące ich bezpieczeństwa i skuteczności są badane od 2006 roku.

Szczególny przypadek stanowi nieorganiczny filtr UV, tlenek cynku (S76, ZnO). ZnO postrzegany jest zupełnie inaczej w różnych regionach świata. W monografii produktów przeciwsłonecznych w Stanach Zjednoczonych jest od 1978 r., a na australijskiej liście Administracji Produktów Leczniczych (Therapeutic Goods Administration, TGA) od 1984 r. W Japonii określany jest jako środek rozpraszający i może być bez ograniczeń stosowany w preparatach. W Europie sytuacja tlenku cynku jest najbardziej złożona. ZnO nie ma oficjalnego statusu, z wyjątkiem Niemiec, gdzie regularnie jest rejestrowany na kolejne trzy lata. Jest on jednak tolerowany w większości innych krajów Europy. Europejski Komitet Naukowy (SCCS) wydał ostatnio pozytywne oświadczenie dotyczące ZnO w rozmiarze nano (< 100 nm).

Ewolucja metod oceny ochrony przed UVA
Równolegle do ewolucji technologii filtrów UV, tworzono i doskonalono metody oceny ochrony przed promieniowaniem UVA. Rysunek 6 pokazuje ten rozwój, który rozpoczął się w Europie i Australii.Własną metodę in vivo do oceny ochrony przed promieniowaniem UVA opracowała firma L’Oreal. Jej współczynnik ochrony UVA oznaczany metodą in vivo (UVA Protection Factor, UVA-PF), mierzony przez punkt końcowy trwałej pigmentacji, ze swej natury uwzględnia fotostabilność filtrów. Metoda PPD została wkrótce przyjęta przez japońską organizację handlową JCIA (Japan Cosmetic Industry Association, Japoński Związek Przemysłu Kosmetycznego). W Australii opracowano pierwszą metodę in vitro opartą wyłącznie na pomiarach transmisji. Transmisja promieniowania UV w zakresie długości fal od 320 do 360 nm poniżej 10% była tu kryterium, którego spełnienie oznaczało ochronę UV o szerokim spektrum działania. Było to kryterium, które mogło być wówczas spełnione przez produkty przeciwsłoneczne zawierające filtry UVA, nie brało jednak pod uwagę fotostabilności. W Europie opracowanie metod in vitro rozpoczęło się od wprowadzenia współczynnika UVA/UVB oraz metody krytycznej długości fali przez Diffey’a. Brytyjska firma detaliczna Boots przyjęła współczynnik UVA/UVB do własnego systemu oceny Boots stars. Stał się on obowiązkowy dla wszystkich produktów przeciwsłonecznych sprzedawanych w sklepach Boots.

CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 1/2014 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.

Aby otrzymywać w 2014 roku czasopismo, należy zamówić prenumeratę. Kontakt: redakcja@chemiaibiznes.com.pl

przemysł kosmetycznykosmetykifiltry UVpromieniowanie UV