Молекулите, които ни защитават от слънцето, от д-р Димова

Слънцето прави живота ни по-радостен, цветен и красив! Но, както всяко друго удоволствие и слънцето трябва да се консумира с мярка. Твърде дългото му въздействие е най-честата причина за преждевременно остаряване на кожата.

В основата на фотостареенето лежат сложни биохимични процеси, които водят до появата на бръчки, загуба на еластичност и нежалани пигментации. Все по-задълбоченото изучаване на интимните механизми на слънчева увреда и възстановяване дава възможност за създаването на нови ефективни решения за фотопротекция и фотовъзстановяване.

Естествената фотопротекция на човешката кожа против слънчевата радиация се дължи на тъмния кожен пигмент еумеланин. Този пигмент е недостатъчно представен в светлите фототипове, които съдържат предимно феомеланин. Ето защо, допълнителната фотопротекция е жизнено важна.

КАК ДА ОСИГУРИМ ДОПЪЛНИТЕЛНА ФОТОПРОТЕКЦИЯ
За ефективна фотопротекция може да бъдат използвани вещества, действащи на кожата по различни механизми.
1. Засилване на естествената протекция, чрез въздействие върху меланоцитите и кератиноцитите, за повишено образуване на меланин и засилен трансфер на меланозоми в епидермиса.
2. Използване на биополимери, с подобни на меланина свойства и други молекули като външна защитна покривка.
3. Стимулиране на други защитни механизми, несвързани с пигментацията за забавяне на стареенето, подтискане на окислението и възпалението в кожата. Поддържането на оптимална хидратация и ефективен синтез на колаген също допринася за превенция на фотостареенето.
Средства за засилване на естествената пигментация.

Придобиването на тен е фотозащитна реакция, която започва при увреждането на ДНК от ултравиолетовите лъчи. Получените фотопродукти и молекулите включени в поправката на ДНК, стимулират меланогенезата и така кожата става по-защитена при бъдещи УВ-въздействия.
Именно стимулирането на естествената продукция на меланин, без предшестващо слънчево въздействие може да предпази кожните макромолекули от увреда.

Например, използването на възстановяващият ДНК ензим T4N5 върху клетъчни култури повишава както пигментацията, така и скоростта на поправяне на ДНК.

Увреждането на ДНК често е съпроводено и с промяна в структурата на теломерите. Използването на специални олигопептиди (T-oligos), имитиращи повреда в теломерите, също може да стимулира безопасно меланогенезата.

Други начини за превантивно повишаване на пигментацията, използват клетъчни сигнални молекули, които инициират меланогенезата. Такава молекула е форсколин, която активира меланогенезата по алтернативен път, без да е необходимо действие на ултравиолетовите лъчи върху кожата и активиране на Меланокортин -1 рецепторите. Това повишава протективния тен, дори при руси и червенокоси хора, които имат дефект в Меланокортин -1 рецепторите и трудно придобиват тен.
Друга стратегия е използването на аналози на алфа-меланоцитостимулиращия хормон. Тези аналози могат да стимулират Меланокортин -1 рецепторите без участието на ултравиолетови лъчи и съответно да активират меланогенезата, поправката на ДНК и да намалят нивата на свободните радикали.

Слънцезащитни средства с УВ-филтри
Традиционните слънцезащитни средства с УВ-филтри са първа линия на защита срещу ултравиолетовите лъчи. Използването на нови технологии в разработването на различни УВ-филтри повишава тяхната ефикасност, безопасност и естетичност. Ефективността на външната фотопротекция се обозначава с два основни параметра слънчев протективен фактор от UVB-лъчите (SPF) и степен на предпазване от UVA-лъчите (PA).

SPF показва колко дълго време сме предпазени от UVB-лъчите. SPF 10–25, дава ниска протекция; SPF 25–50 означава висока и SPF 50+ много висока протекция. Хората с 1-3 фототип се нуждаят от SPF 50+, докато за тъмните фототипове е достатъчен SPF 20.

PA оценява ефикасността на слънцезащитния продукт срещу UVA- лъчите. Критерий за това е постоянното пигментиране на кожата след облъчване с определена доза лъчи. PA+означава слаба протекция, докато PA++++предлага висока ефективност срещу UVA лъчите.

Слънцезащитните средства трябва да предпазват кожата не само срещу UV, но и срещу рисковите спектри на видимата и дори инфрачервената светлина.

Съвременните слънцезащитни средства имат и други важни свойства, като водоустойчивост, фотостабилност и съдържат съставки, осигуряващи хидратация и адхезивност към кожата. Всичко това е обобщено в измерването на т.нар Биологично Ефективни Предпазващи Фактори (Biological Effective Protection Factors (BEPFs)) и показва до каква степен кожата е защитена при използването на тези добавки, сравнено с незащитената кожа. Тази информация засега рядко се използва за обозначаване на масово използваните слънцезащитни средства.

УВ филтрите могат да бъдат групирани в две главни категории Органични (Химически) и Неорганични (Физически).

Органичните филтри абсорбират и преобразуват ултравиолетовите лъчи в топлина, пречейки на фотоните да реагират с кожните молекули. Органичните фотопротектори са козметично незабележими, но може да бъдат активирани от светлината и да предизвикат нежелани реакции. Модерните органични филтри се отличават с по-добра ефективност, понижена абсорбция и повишена фотостабилност и сигурност.

Неорганичните филтри съдържат частици, които отблъскват фотоните от кожната повърхност. Тъй като те отразяват и част от видимата светлина, образуват плътен, видим филм върху кожата. Съвременните микронизирани неорганични филтри са по-незабележими и козметично приемливи. Те могат да съдържат частички с размери 10–100-nm цинков оксид или титаниев диоксид. Тяхното предимство е, че са химически инертни и не предизвикват кожни алергии.

Слънцезащитни средства с меланин
Идеята за използването на натурален меланин в слънцезащитните продукти се обосновава на активната абсорбция на ултравиолетовите и видими лъчи и антиоксидантните му свойства. Еумеланинът е нерастворим във вода, но лесно образува емулсия с липидите. Еумеланин се съдържа в сепията и калмарите, зеления чай и бактериите Pseudomonas maltophylia. Той може да се синтезира и по химичен път. Недостатък на еумеланин-съдържащите слънцезащитни продукти е неестетичният тъмен цвят. Напоследък има опити да се използват наночастици еумеланин в комбинация с наноцелулоза, което подобрява стабилността и естетичната поносимост, но намалява ефективността.

Слънцезащитни средства с меланиноподобни биополимери
Продължава разработването на други молекули с подобни на меланина свойства. Такава молекула е допаминът, който лесно се полимеризира до полидопамин. Този полимер има структура, наподобяваща натуралния еумеланин. Предимството е, че има по-добър абсорбционен капацитет, заради по-голямата си дължина и освен това не съдържа чужди белтъци, както натуралните растителни и животински екстракти на еумеланин.

Наночастиците от полидопамин показват интересни свойства. Те се абсорбират от кератиноцитите и се разпределят около ядрата им, подобно на естествения меланин. Така наподобяват натуралните меланозоми и предизвикват незабавно потъмняване. Най-голямото предимство е, че предпазват ДНК молекулите и имат продължителен ефект.

Антиоксидантите като фотопротектори
Генерирането на свободни радикали е един от пътищата за въздействие на ултравиолетовите лъчи върху кожата. Те не само стимулират меланогенезата, но и водят до промени в структурните белтъци в дермата, индуцират възпалителни процеси и ускоряват клетъчната смърт. Използването на антиоксиданти предотвратява тези неблагоприятни ефекти.

Ендогенните антиоксиданти играят важна роля в реакцията на кожата спрямо ултравиолетовите лъчи. Кожната мрежа от антиоксиданти не винаги е достатъчно ефективна в условията на интензивно ултравиолетово въздействие и се влошава с напредване на възрастта.

Антиоксидантите са атрактивни за инкорпориране в слънцезащитната козметика, тъй като една антиоксидантна молекула е способна да неутрализира действието на няколко свободни радикала. Оптималните антиоксиданти трябва да имат добра абсорбция на ултравиолетовите лъчи, да са химически стабилни, нетоксични и да проникват лесно в кожата. Съществува голяма група антиоксиданти с подобни свойства. Такива са Витамин С, токофероли, каротиноиди, полифеноли и флавоноиди. Антиоксидантите не са еквивалентни едни на други. Каротеноидите абсорбират ултравиолетовите лъчи и прихващат свободния кислород, а полифенолите неутрализират свободните радикали. Токоферолите са най-ефективни в предпазването на мембранните липиди.

Докато Витамин Е е честа добавка към слънцезащитната козметика, използването на Витамин С е по-ограничено поради неговата нестабилност при взаимодействие с въздуха. Създаването на по-стабилни форми на Витамин С, прави възможно съвместното му използване с Витамин Е, което увеличава антиоксидантната им активност.

Локалното приложение на полифеноли от растителен произход, като тези от зеления чай, куркумин, силимарин и апигенин редуцира ДНК мутациите и повишава фотопротекцията.

Полифенолът Ресвератрол, съдържащ се в ядките и червеното вино има мощен противовъзпалителен ефект. Той блокира окислителните процеси в кожата и намалява струпването на левкоцити.
Флавоноидите от зеления чай и какаото имат значителен фотопротективен ефект. Те блокират проникването на УВ-лъчите, намаляват оксидативните процеси, подсилват имунните функции и отслабват възпалителния отговор спрямо слънчевите лъчи. Флавоноидите подпомагат възстановителните процеси и намаляват активността на ензимите разграждащи колагена. Те стимулират поправянето на повредените ДНК и белтъчни молекули, неутрализират чуждите молекули и детоксикират клетките. Флавоноидите предотвратяват активирането на някои фотодерматози. Част от флавоноидите като кверцетин, кампферол и апигенин стимулират меланогенезата. Други флавоноиди-рутин и мирицетин са инхибитори на меланогенезата.

Генистеинът е изофлавон, съдържащ се в соевите зърна и има инхибиращ ефект върху тирозиназата-главния ензим на меланогенезата. Прилагането му преди излагане на слънце предотвратява действието на биохимичните сигнали на ултравиоленовите лъчи върху кожата.

Каротеноидите са мощни антиоксиданти и филтър за слънчевите лъчи. Освен че прихващат реактивните кислородни видове и пероксидните радикали, каротеноидите абсорбират синята светлина и част от UVA лъчите. Клинични ин витро проучвания показват че, каротеноидите бета-каротен, ликопен и лутеин редуцират ДНК мутациите, предизвикани от УВ лъчението. Ако тези каротеноиди бъдат инкорпорирани и в диетата се наблюдава протективен ефект спрямо ултравиолетовия еритем. Очаква се бъдещи проучвания да определят оптималните дози каротеноиди, които биха имали фотопротективен ефект.

“Зелена” слънцезащита
Годишно се изследва слънцезащитния потенциал на огромен брой съединения, естествено съдържащи се в растенията, микроорганизмите и морските водорасли. Използването на натурални слънцезащитни средства печели все по-голяма популярност, заради тяхната достъпност, безопасност, фотостабилност и добавени биологични ефекти, като протекция срещу оксидативен стрес, възпаление и канцерогенеза. Например маслото от ший изпълнява ролята на естествен UVA и UVВ филтър в допълнение с антиоксидантни свойства. Прополисът също спира ултравиолетовите лъчи и има антиоксидантно и овлажняващо действие, алоето осигурява по-добра хидратация, а маслото от морковено семе добавя антисептично и ароматизиращо действие на слънцезащитните продукти.

Морските организми продуцират хиляди биологично ефективни молекули с фотопротективни, антибактериални, антитуморни и противовъзпалителни свойства. Някои от тях са добре познати и проучени, а други са нови молекули с обещаващи свойства. Например топсентинът е алкалоид от морската гъба Spongosorites genitrix с изразена противовъзпалителна активност. Подобните на микоспорина аминокиселини (микроспорин-глицин, шинорин)са обещаващи натурални фотопротектори. Палитинът се извлича от корали и морски охлюви и притежава висока фотостабилност и отлична абсорбция в диапазона на UVА-синя светлина. Допълнителните му свойства на антиоксидант го правят отличен фотопротектор.

Микроводораслите предлагат възможности за разработването на козмецевтици, фокусирани върху кожните пигментации. Сред множеството молекули, които се съдържат в тях са полифеноли (кумаринова киселина и апигенин), флавоноиди, наситени мастни киселини и каротеноиди (фукоксантин), подтискащи меланогенезата.

Молекулите, които лекуват и неутрализират признаците на фотостареене

Ретиноиди
Ретиноидите са сред най-обещаващите молекули, когато става въпрос за лечение на фотостареенето. Доказано е, че локалното използване на ретиноиди като третиноин, адапален, ретинол и ретинал може да подобри много от симптомите на фотоувреда. Ретиноидите са регулатори на процесите на растеж, развитие и клетъчна смърт в кожните клетки. Те засилват протективната функция на епидермиса, защото стимулират размножението на кератиноцитите и намаляват загубата на вода. Отслабват връзките между клетките в роговия слой, пречат на задебеляването му и образуването на кератоза. Ретиноидите заздравяват дермата, защото намаляват ензимите металопротеинази и предпазват колагена от разграждане. Също така, стимулират производството на нов колаген и глюкозоаминогликани, възвръщат еластичността и намаляват големината на порите. Ретиноидите подобряват общия външен вид, заглаждат релефа, намаляват дъбочината на повърхностните и дълбоки бръчки, изравняват пигментациите и намаляват жълтеенето на кожата. Те намаляват и нормализират разпределението на епидермалния меланин и изсветляват хиперпигментациите. Кръвообращението в дермата също се подобрява и кожата изглежда по-жизнена. Ретиноидите не само правят леката до умерена фотоувреда обратима, но може да се използват и превантивно за запазване на кожния колаген.

Алфа-хидрокси киселини
Локалното използване на алфа-хидрокси киселини върху фотоувредената кожа, заглажда релефа, редуцира бръчките и изравнява кожните пигментации. Побрението във външния вид се дължи на ускорената регенерация на епидермиса, подобрение на качеството на еластина и увеличеното количество колаген и мукополизахариди в кожата. Най-често използваните алфа-хидрокси киселини са гликолиева, млечна и бадемова. Трябва да се има впредвид, че ефектът им до голяма степен зависи от концентрацията. Използването им под формата на пилинг повишава чувствителността към ултравиолетовите лъчи и може да доведе до сериозно увреждане на кожата. Затова пилингите се правят през зимния период под протекцията на висок слънцезащитен фактор. За предпочитане е малките концентрации да се използват нощно време със задължителна слънцезащита през деня.
Полихидроксикиселините са нова генерация и подобрена версия на алфа-хидрокси киселините. Те добавят антиоксидантен ефект и са по-щадящи за кожата.

Ниацинамидът (Витамин РР) е амид на Витамин В3 и една от молекулите с голям потенциал срещу фотостареенето. Ниацинамидът има подобни на ретиноидите свойства и се отличава с отлична поносимост и фотостабилност. Проявява множество полезни за кожата ефекти. В епидермиса, ниацинамидът подобрява бариерните функции. Той стимулира диференцирането на роговите клетки, регулира образуването на церамиди и свободни мастни киселини и намалява водните загуби. Витамин РР подтиска трансфера на меланозоми и изсветлява хиперпигментациите. Ефектът му върху дермата е свързан с повишения синтез на млад колаген. Наблюдава се значително подобрение на кожния релеф с редуциране на бръчките и фините линии и повишена еластичност. От специално значение за ограничаване на фотостареенето е и способността му да подтиска фотоимуносупресията и фотокарциногенезата.

Азелаиновата киселина също се използва за намаляване признаците на фотоувреда. Тя блокира абнормната продукция на меланин и има антиоксидантни и противовъзпалителни свойства.

Диетични мазнини
Клинични проучвания доказват, че диета, бедна на мазнини предпазва от образуването на актинична кератоза. От друга страна, използването на определени мазнини с диетата може да бъде протективно по отношение на ултравиолетовото увреждане. Например омега-3 мастните киселини, и по-специално ейкозапентаеновата киселина, намаляват нивата на провъзпалителните субстанции и имуносупресивни медиатори и отслабват възпалителните процеси в кожата. При използването им се повишава устойчивостта на кожата към ултравиолетовите лъчи, т.е слънчево изгаряне се получава само след високи дози облъчване.

Естетични процедури при фотостареене
Количеството на естетични процедури, неутрализиращи признаците на фотостареене непрекъснато се увеличава. Различни лазерни процедури, контурна пластика, мезотерапия и химични пилинги подобряват структурата на кожата и успешно се борят с нежеланите пигментации, разширените капиляри, бръчките и увисването на кожата. За предпочитане е естетичните процедури да се провеждат в зимния сезон и да са придружени с подходяща слънцезащита.

Козметиката за след слънце
Правилната слънцезащитна грижа преди, по време и след излагане на слънце е най-добрата инвестиция в здравето на нашата кожа. Козметичните продукти, които прилагаме след поемане на поредната доза ултравиолетови лъчи е не по-малко важна от слънцезащитния фактор, който сме използвали преди това. Проучванията показват, че увреждането на кожата, стартирало на плажа продължава часове след облъчването, особено при по-светлите фототипове.

Козметиката за след слънце доставя на кожата така нужните антиоксиданти, за да спрат лавинообразното нарастване на свободни радикали. Тя възстановява водните загуби, подсилва бариерните функции и възвръща нормалната хидратация. Козметиката за след слънце възстановява разрушените от слънчевите лъчи нутриенти и доставя на кожата необходимите вещества за стимулиране на процесите на възстановяване.

Използвана литература:
Mukherjee S, Date A, Patravale V, Korting HC, Roeder A, Weindl G. Retinoids in the treatment of skin aging: an overview of clinical efficacy and safety. Clin Interv Aging. 2006;1(4):327-348. doi:10.2147/ciia.2006.1.4.327

Zasada, Malwina; Budzisz, Elżbieta (2019). Retinoids: active molecules influencing skin structure formation in cosmetic and dermatological treatments. Advances in Dermatology and Allergology, 36(4), 392–397. doi:10.5114/ada.2019.87443

Samuel, Miny (1996). Cochrane Database of Systematic Reviews (Reviews) || Interventions for photodamaged skin. , (), –. doi:10.1002/14651858.cd001782.pub3
Solano, F. Photoprotection and Skin Pigmentation: Melanin-Related Molecules and Some Other New Agents Obtained from Natural Sources. Molecules 2020, 25, 1537. https://doi.org/10.3390/molecules25071537 https://www.mdpi.com/1420-3049/25/7/1537/htm
Pallela, Ramjee; Na-Young, Yoon; Kim, Se-Kwon (2010). Anti-photoaging and Photoprotective Compounds Derived from Marine Organisms. Marine Drugs, 8(4), 1189–1202. doi:10.3390/md8041189
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2866482/

Tang SC, Yang JH. Dual Effects of Alpha-Hydroxy Acids on the Skin. Molecules. 2018;23(4):863. Published 2018 Apr 10. doi:10.3390/molecules23040863
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6017965/

Ebner F, Heller A, Rippke F, Tausch I. Topical use of dexpanthenol in skin disorders. Am J Clin Dermatol. 2002;3(6):427-33. doi: 10.2165/00128071-200203060-00005. PMID: 12113650.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12113650/

Surjushe A, Vasani R, Saple DG. Aloe vera: a short review. Indian J Dermatol. 2008;53(4):163-166. doi:10.4103/0019-5154.44785
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2763764/

Запиши се за нашия нюзлетър и ще получаваш първа специални предложения и полезна информация, които няма да видиш във Фейсбук или магазина.

имейл адрес