جدول المحتويات:

كيف تحمي المواد الكيميائية الموجودة في واقي الشمس بشرتنا من التلف؟
كيف تحمي المواد الكيميائية الموجودة في واقي الشمس بشرتنا من التلف؟
فيديو: كيف تحمي المواد الكيميائية الموجودة في واقي الشمس بشرتنا من التلف؟
فيديو: الواقي الشمسي:دوره،انواعه وكيف اختار بين الفيزيائي و الكيميائي و احدد عامل الحماية؟ 2023, شهر فبراير
Anonim

حفز التعرف على المخاطر التي تشكلها الأشعة فوق البنفسجية العلماء على دراسة ما يحدث في خلايانا عندما تكون في الشمس - وابتكار طرق حديثة لدرء هذا الضرر.

كيف تحمي المواد الكيميائية الموجودة في واقي الشمس بشرتنا من التلف؟
كيف تحمي المواد الكيميائية الموجودة في واقي الشمس بشرتنا من التلف؟

تمت إعادة طباعة المقال التالي بإذن من The Conversation ، وهو منشور عبر الإنترنت يغطي أحدث الأبحاث.

المحادثة
المحادثة

.

منذ وقت ليس ببعيد ، اعتبر أشخاص مثل عمتي موريل أن حروق الشمس شر لا بد منه في طريقهم إلى الحصول على "سمرة جيدة". اعتادت أن تنزلق على زيت الأطفال أثناء استخدام عاكس كبير للخبز. شعار العمة موريل عندما ظهر الحرق والتقشير المحتوم: للجمال ثمنه.

هل كانت محقة بشأن هذا السعر - لكنه كان أعلى بكثير مما أدركه أي منا في ذلك الوقت. ما لم يعرفه مدمنو الشمس حينها هو أننا كنا نجهز بشرتنا لتتلف البروتينات الهيكلية والحمض النووي. مرحبا التجاعيد وبقع الكبد والسرطانات. بغض النظر عن مكان سقوط بشرتك على مقياس Fitzpatrick Skin Type ، فإن الأشعة فوق البنفسجية (UV) من الشمس أو أجهزة التسمير ستضر بشرتك.

اليوم ، دفع التعرف على المخاطر التي تشكلها الأشعة فوق البنفسجية العلماء ، بمن فيهم أنا ، إلى دراسة ما يحدث في خلايانا عندما تكون في الشمس - وابتكار طرق حديثة لدرء هذا الضرر.

ماذا يحدث عندما تضرب الشمس الجلد

يتكون ضوء الشمس من حزم من الطاقة تسمى الفوتونات. الألوان المرئية التي نراها بالعين غير ضارة نسبيًا لبشرتنا ؛ إن فوتونات أشعة الشمس فوق البنفسجية هي التي يمكن أن تسبب تلف الجلد. يمكن تقسيم ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى فئتين: UVA (في نطاق الطول الموجي 320-400 نانومتر) و UVB (في نطاق الطول الموجي 280-320 نانومتر).

تحتوي بشرتنا على جزيئات منظمة تمامًا لامتصاص طاقة فوتونات UVA و UVB. هذا يضع الجزيء في حالة من الإثارة النشطة. وكما يقول المثل ، ما يصعد يجب أن ينزل. من أجل إطلاق طاقتها المكتسبة ، تخضع هذه الجزيئات لتفاعلات كيميائية - وهذا يعني أن هناك عواقب بيولوجية في الجلد.

ومن المثير للاهتمام ، أن بعض هذه التأثيرات كانت تعتبر تكيفات مفيدة - على الرغم من أننا نتعرف عليها الآن على أنها أشكال من الضرر. يرجع سبب التسمير إلى إنتاج صبغة الميلانين الزائدة الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية. يؤدي التعرض للشمس أيضًا إلى تشغيل شبكة الجلد الطبيعية المضادة للأكسدة ، والتي تعمل على تعطيل أنواع الأكسجين التفاعلية شديدة التدمير (ROS) والجذور الحرة ؛ إذا تركت دون رادع ، يمكن أن تتسبب في تلف الخلايا والإجهاد التأكسدي داخل الجلد.

نعلم أيضًا أن ضوء UVA يخترق الجلد بشكل أعمق من UVB ، ويدمر بروتينًا هيكليًا يسمى الكولاجين. مع تدهور الكولاجين ، تفقد بشرتنا مرونتها ونعومتها ، مما يؤدي إلى ظهور التجاعيد. UVA هي المسؤولة عن العديد من العلامات المرئية للشيخوخة ، في حين أن ضوء UVB يعتبر المصدر الأساسي لحروق الشمس. فكر في "أ" للشيخوخة و "ب" للحرق.

يمكن للحمض النووي نفسه أن يمتص أشعة UVA و UVB ، مما يتسبب في حدوث طفرات يمكن أن تؤدي ، إذا لم يتم إصلاحها ، إلى الورم غير الميلانيني (سرطان الخلايا القاعدية ، سرطان الخلايا الحرشفية) أو سرطان الجلد الميلانيني. تمرر جزيئات الجلد الأخرى طاقة الأشعة فوق البنفسجية الممتصة إلى تلك الجذور الحرة شديدة التفاعل والأكاسيد التفاعلية. يمكن أن يؤدي الإجهاد التأكسدي الناتج إلى زيادة الحمل على شبكة مضادات الأكسدة المضمنة في الجلد والتسبب في تلف الخلايا. يمكن أن تتفاعل أنواع الأكسجين التفاعلية مع الحمض النووي ، وتشكل الطفرات ، ومع الكولاجين ، مما يؤدي إلى ظهور التجاعيد. يمكنهم أيضًا مقاطعة مسارات إشارات الخلايا والتعبير الجيني.

النتيجة النهائية لكل هذه التفاعلات الضوئية هي التلف الضوئي الذي يتراكم على مدار العمر من التعرض المتكرر. وهذا لا يمكن التأكيد عليه بما فيه الكفاية - هذا ينطبق على جميع أنواع البشرة ، من النوع الأول (مثل نيكول كيدمان) إلى النوع السادس (مثل جينيفر هدسون). بغض النظر عن كمية الميلانين الموجودة في بشرتنا ، يمكننا تطوير سرطانات الجلد التي تسببها الأشعة فوق البنفسجية وسنرى جميعًا في النهاية علامات الشيخوخة الناتجة عن الصور في المرآة.

ترشيح الفوتونات قبل حدوث الضرر

الخبر السار ، بالطبع ، هو أنه يمكن التقليل من خطر الإصابة بسرطان الجلد وعلامات الشيخوخة الواضحة عن طريق منع التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية. عندما لا تتمكن من تجنب أشعة الشمس تمامًا ، فإن واقيات الشمس اليوم قد استفادت من ظهرك (وكل ما تبقى من بشرتك أيضًا).

تستخدم واقيات الشمس مرشحات للأشعة فوق البنفسجية: جزيئات مصممة خصيصًا للمساعدة في تقليل كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الجلد. يشكل فيلم من هذه الجزيئات حاجزًا وقائيًا إما يمتص (مرشحات كيميائية) أو يعكس (حاصرات فيزيائية) فوتونات الأشعة فوق البنفسجية قبل أن يتم امتصاصها بواسطة الحمض النووي والجزيئات التفاعلية الأخرى الموجودة في عمق الجلد.

في الولايات المتحدة ، تنظم إدارة الغذاء والدواء واقيات الشمس كأدوية. نظرًا لأننا تاريخياً كنا مهتمين أكثر بالحماية من حروق الشمس ، فقد تمت الموافقة على استخدام 14 جزيءًا يمنع الأشعة فوق البنفسجية التي تسبب حروق الشمس. أن لدينا جزيئين فقط يحجبان UVA في الولايات المتحدة - avobenzone ، وهو مرشح كيميائي ؛ وأكسيد الزنك ، وهو مانع فيزيائي - هو شهادة على فهمنا الحديث أن الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (UVA) تسبب المتاعب ، وليس فقط تسمير البشرة.

كما قامت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بسن متطلبات صارمة لوضع العلامات - والأكثر وضوحًا حول عامل الحماية من أشعة الشمس (SPF). على الملصقات منذ عام 1971 ، يمثل عامل الحماية من الشمس (SPF) الوقت النسبي الذي يستغرقه الفرد ليصاب بحروق الشمس بسبب الأشعة فوق البنفسجية. على سبيل المثال ، إذا كان الاحتراق يستغرق 10 دقائق عادةً ، فعند استخدامه بشكل صحيح ، يجب أن يوفر واقي الشمس SPF 30 30 مرة من 300 دقيقة من الحماية قبل حروق الشمس.

"تستخدم بشكل صحيح" هي العبارة الرئيسية. تظهر الأبحاث أن الأمر يتطلب حوالي أونصة واحدة ، أو بشكل أساسي كمية زجاجية من واقي الشمس ، لتغطية المناطق المكشوفة من متوسط ​​جسم البالغ ، وكمية بحجم النيكل للوجه والرقبة (أكثر أو أقل ، اعتمادًا على مقاس الجسم). يطبق غالبية الناس ما بين ربع إلى نصف الكميات الموصى بها ، مما يعرض بشرتهم لخطر الإصابة بحروق الشمس والتلف الضوئي.

بالإضافة إلى ذلك ، تقل فعالية واقي الشمس في الماء أو مع التعرق. لمساعدة المستهلكين ، تطلب إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الآن استخدام واقيات الشمس التي تحمل علامة "مقاومة للماء" أو "شديدة المقاومة للماء" لتدوم حتى 40 دقيقة أو 80 دقيقة ، على التوالي ، في الماء ، وتوصي الأكاديمية الأمريكية للأمراض الجلدية وغيرها من المجموعات الطبية المهنية بإعادة التطبيق. مباشرة بعد ممارسة الرياضات المائية. القاعدة العامة هي إعادة التقديم كل ساعتين وبالتأكيد بعد الرياضات المائية أو التعرق.

للحصول على قيم SPF عالية ، يتم دمج العديد من فلاتر UVB في تركيبة تعتمد على معايير السلامة التي وضعتها إدارة الغذاء والدواء. ومع ذلك ، فإن عامل الحماية من أشعة الشمس (SPF) لا يأخذ في الحسبان الحماية من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (A). لكي يدعي الواقي من الشمس أنه يتمتع بحماية من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة (أ) و (ب) وأن يكون مكتوبًا عليه "واسع الطيف" ، يجب أن يجتاز اختبار الطيف الواسع من إدارة الغذاء والدواء ، حيث يتم إصابة الواقي من الشمس بكمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية الطويلة والمتوسطة قبل اختبار فعاليته.

تم إنشاء هذه الخطوة السابقة للإشعاع في قواعد وضع العلامات الواقية من الشمس لعام 2012 الصادرة عن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية وتقر بشيء مهم حول فلاتر الأشعة فوق البنفسجية: يمكن أن يكون بعضها ملفوفًا ضوئيًا ، مما يعني أنه يمكن أن يتحلل تحت إشعاع الأشعة فوق البنفسجية. قد يكون المثال الأكثر شهرة هو PABA. نادرًا ما يستخدم هذا الجزيء الممتص للأشعة فوق البنفسجية في واقيات الشمس اليوم لأنه يشكل منتجات ضوئية تثير رد فعل تحسسي لدى بعض الأشخاص.

لكن اختبار الطيف الواسع لم يدخل حيز التنفيذ حقًا إلا بمجرد ظهور جزيء avobenzone الممتص للأشعة فوق البنفسجية في السوق. يمكن أن يتفاعل Avobenzone مع octinoxate ، وهو ممتص قوي ومستخدم على نطاق واسع للأشعة فوق البنفسجية UVB ، بطريقة تجعل عقار Avobenzone أقل فعالية ضد فوتونات UVA. من ناحية أخرى ، يساعد مرشح الأوكتوكريلين UVB على استقرار أفوبنزون ​​بحيث يدوم لفترة أطول في شكله الممتص للأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، قد تلاحظ في بعض ملصقات الواقي من الشمس جزيء إيثيل هكسيل ميثوكسيكريلين. يساعد في استقرار أفوبنزون ​​حتى في وجود الأوكتينوكسات ، ويوفر لنا حماية طويلة الأمد ضد الأشعة فوق البنفسجية.

التالي في ابتكار الواقي من الشمس هو توسيع مهمتهم. نظرًا لأنه حتى أعلى واقيات الشمس بعامل حماية من الشمس لا تحجب 100٪ من الأشعة فوق البنفسجية ، فإن إضافة مضادات الأكسدة يمكن أن توفر خطًا ثانيًا من الحماية عندما تكون دفاعات الجلد الطبيعية المضادة للأكسدة مثقلة بالأعباء. بعض المكونات المضادة للأكسدة التي عملت أنا وزملائي معها تشمل أسيتات توكوفيرال (فيتامين إي) ، وفوسفات أسكوربيل الصوديوم (فيتامين سي) ، و دي إس إم. ويبدأ الباحثون في مجال الحماية من أشعة الشمس بالتحقيق فيما إذا كان امتصاص الألوان الأخرى للضوء ، مثل الأشعة تحت الحمراء ، بواسطة جزيئات الجلد يلعب دورًا في التلف الضوئي.

مع استمرار البحث ، هناك شيء واحد نعرفه على وجه اليقين وهو أن حماية حمضنا النووي من أضرار الأشعة فوق البنفسجية ، للأشخاص من كل لون ، هو مرادف لمنع سرطانات الجلد. تؤكد مؤسسة سرطان الجلد والجمعية الأمريكية للسرطان والأكاديمية الأمريكية للأمراض الجلدية أن الأبحاث تظهر أن الاستخدام المنتظم لواقي من الشمس SPF 15 أو أعلى يمنع حروق الشمس ويقلل من خطر الإصابة بسرطانات غير الميلانينية بنسبة 40 في المائة من سرطان الجلد بنسبة 50 في المائة.

لا يزال بإمكاننا الاستمتاع بالتواجد في الشمس. على عكس خالتي موريل ونحن الأطفال في الثمانينيات ، نحتاج فقط إلى استخدام الموارد المتاحة لنا ، من الأكمام الطويلة إلى الظل إلى واقيات الشمس ، من أجل حماية الجزيئات في بشرتنا ، وخاصة الحمض النووي لدينا ، من أضرار الأشعة فوق البنفسجية.

شعبية حسب الموضوع