https://frosthead.com

Bagaimana Sunscreen Melindungi DNA Kulit Anda

Belum lama berselang, orang-orang seperti Bibi Muriel saya menganggap kulit terbakar sebagai kejahatan yang diperlukan dalam perjalanan menuju “kulit cokelat yang baik.” Dia biasa mengolesi minyak bayi sambil menggunakan reflektor besar untuk memanggang. Mantra Bibi Muriel ketika luka bakar dan kulit yang tak terhindarkan muncul: Kecantikan berharga.

Konten terkait

  • Tabir Surya Urchin dan Cara Lain Hewan Mengalahkan Bakar
  • Tabir surya Dapat Menghancurkan Terumbu Karang

Apakah dia pernah benar tentang harga itu - tetapi itu jauh lebih tinggi daripada kita pada saat itu diakui. Yang tidak diketahui oleh para pecandu matahari adalah bahwa kami mengatur kulit kami untuk kerusakan pada protein struktural dan DNA. Halo, keriput, bintik-bintik hati dan kanker. Di mana pun warna kulit Anda berada pada skala Jenis Kulit Fitzpatrick, radiasi ultraviolet (UV) dari matahari atau tanning bed akan merusak kulit Anda.

Hari ini, pengakuan risiko yang ditimbulkan oleh sinar UV telah memotivasi para ilmuwan, termasuk saya, untuk mempelajari apa yang terjadi di sel kita ketika mereka berada di bawah sinar matahari - dan merancang cara-cara modern untuk menangkal kerusakan itu.

Sinar UV yang memengaruhi kulit kita Sinar UV yang mempengaruhi kulit kita memiliki panjang gelombang yang lebih pendek daripada bagian-bagian dari spektrum elektromagnetik yang bisa kita lihat. (Inductiveload, NASA, CC BY-SA)

**********

Sinar matahari terdiri dari paket energi yang disebut foton. Warna yang terlihat yang bisa kita lihat dengan mata relatif tidak berbahaya bagi kulit kita; foton cahaya ultraviolet matahari (UV) yang dapat menyebabkan kerusakan kulit. Sinar UV dapat dibagi menjadi dua kategori: UVA (dalam kisaran panjang gelombang 320-400 nanometer) dan UVB (dalam kisaran panjang gelombang 280-320 nm).

Kulit kita mengandung molekul yang terstruktur sempurna untuk menyerap energi foton UVA dan UVB. Ini menempatkan molekul dalam keadaan tereksitasi penuh energi. Dan seperti kata pepatah, apa yang naik harus turun. Untuk melepaskan energi yang diperoleh, molekul-molekul ini mengalami reaksi kimia - dan di kulit itu berarti ada konsekuensi biologis.

Menariknya, beberapa dari efek ini dulunya dianggap adaptasi yang membantu - meskipun sekarang kita mengenalinya sebagai bentuk kerusakan. Penyamakan disebabkan oleh produksi pigmen melanin tambahan yang disebabkan oleh sinar UVA. Paparan sinar matahari juga menyalakan jaringan antioksidan alami kulit, yang menonaktifkan spesies oksigen reaktif (ROS) yang sangat merusak dan radikal bebas; jika dibiarkan, ini dapat menyebabkan kerusakan sel dan stres oksidatif dalam kulit.

Kita juga tahu bahwa sinar UVA menembus lebih dalam ke dalam kulit daripada UVB, menghancurkan protein struktural yang disebut kolagen. Saat kolagen menurun, kulit kita kehilangan elastisitas dan kehalusannya, yang menyebabkan keriput. UVA bertanggung jawab atas banyak tanda penuaan yang terlihat, sedangkan sinar UVB dianggap sebagai sumber utama terbakar matahari. Pikirkan "A" untuk penuaan dan "B" untuk membakar.

DNA itu sendiri dapat menyerap sinar UVA dan UVB, menyebabkan mutasi yang, jika tidak diperbaiki, dapat menyebabkan non-melanoma (karsinoma sel basal, karsinoma sel skuamosa) atau kanker kulit melanoma. Molekul kulit lainnya melewatkan energi UV yang diserap ke ROS yang sangat reaktif dan radikal bebas. Stres oksidatif yang dihasilkan dapat membebani jaringan antioksidan bawaan kulit dan menyebabkan kerusakan sel. ROS dapat bereaksi dengan DNA, membentuk mutasi, dan dengan kolagen, yang menyebabkan keriput. Mereka juga dapat mengganggu jalur pensinyalan sel dan ekspresi gen.

Hasil akhir dari semua fotoreaksi ini adalah fotodamage yang terakumulasi sepanjang hidup dari paparan berulang. Dan - ini tidak dapat cukup ditekankan - ini berlaku untuk semua jenis kulit, dari Tipe I (seperti Nicole Kidman) hingga Tipe VI (seperti Jennifer Hudson). Terlepas dari berapa banyak melanin yang kita miliki di kulit kita, kita dapat mengembangkan kanker kulit yang diinduksi UV dan kita semua akhirnya akan melihat tanda-tanda penuaan akibat foto di cermin.

**********

Berita baiknya, tentu saja, risiko kanker kulit dan tanda-tanda penuaan yang terlihat dapat diminimalkan dengan mencegah paparan radiasi UV yang berlebihan. Ketika Anda tidak dapat menghindari matahari sama sekali, tabir surya hari ini telah mendukung Anda (dan seluruh kulit Anda juga).

Tabir surya menggunakan filter UV: molekul yang dirancang khusus untuk membantu mengurangi jumlah sinar UV yang mencapai permukaan kulit. Sebuah film dari molekul-molekul ini membentuk penghalang pelindung baik menyerap (filter kimia) atau memantulkan (penghambat fisik) foton UV sebelum mereka dapat diserap oleh DNA kita dan molekul reaktif lainnya yang lebih dalam di kulit.

Di Amerika Serikat, Food and Drug Administration mengatur tabir surya sebagai obat. Karena kami secara historis paling peduli dengan perlindungan terhadap sengatan matahari, 14 molekul yang menghalangi sinar UVB yang menginduksi sinar matahari disetujui untuk digunakan. Bahwa kita hanya memiliki dua molekul pemblokir UVA yang tersedia di Amerika Serikat - avobenzone, filter kimia; dan seng oksida, pemblokir fisik - adalah bukti pemahaman kita yang lebih baru bahwa UVA menyebabkan masalah, bukan hanya kulit cokelat.

FDA juga telah memberlakukan persyaratan pelabelan ketat - yang paling jelas tentang SPF (faktor perlindungan matahari). Pada label sejak 1971, SPF mewakili waktu relatif yang diperlukan seseorang untuk terbakar sinar matahari oleh radiasi UVB. Misalnya, jika diperlukan 10 menit untuk membakar, maka, jika digunakan dengan benar, tabir surya SPF 30 harus menyediakan 30 kali lipat - 300 menit perlindungan sebelum terbakar sinar matahari.

"Digunakan dengan benar" adalah frasa kunci. Penelitian menunjukkan bahwa dibutuhkan sekitar satu ons, atau pada dasarnya jumlah tabir surya seukuran kaca, untuk menutupi area yang terpapar pada tubuh orang dewasa rata-rata, dan jumlah seukuran nikel untuk wajah dan leher (lebih atau kurang, tergantung pada Anda ukuran badan). Mayoritas orang menerapkan antara seperempat hingga setengah dari jumlah yang direkomendasikan, membuat kulit mereka berisiko terbakar sinar matahari dan fotodamage.

Selain itu, khasiat tabir surya berkurang di dalam air atau dengan berkeringat. Untuk membantu konsumen, FDA sekarang membutuhkan tabir surya berlabel "tahan air" atau "sangat tahan air" untuk masing-masing bertahan hingga 40 menit atau 80 menit, dan American Academy of Dermatology dan kelompok profesional medis lainnya merekomendasikan penerapan kembali segera setelah olahraga air. Aturan umum adalah mengajukan permohonan kembali setiap dua jam dan tentu saja setelah olahraga air atau berkeringat.

Di A.S., FDA mengatur tabir surya yang tersedia untuk konsumen. Di AS, FDA mengatur tabir surya yang tersedia untuk konsumen. (Sheila Fitzgerald via Shutterstock.com)

Untuk mendapatkan nilai SPF tinggi, beberapa filter UVB UV digabungkan ke dalam formulasi berdasarkan standar keamanan yang ditetapkan oleh FDA. Namun, SPF tidak memperhitungkan perlindungan UVA. Agar tabir surya mengklaim memiliki perlindungan UVA dan UVB dan diberi label "Broad Spectrum, " itu harus lulus Uji Spektrum Luas FDA, di mana tabir surya dihantam dengan dosis besar sinar UVB dan UVA sebelum efektivitasnya diuji.

Langkah pra-iradiasi ini ditetapkan dalam aturan pelabelan tabir surya FDA 2012 dan mengakui sesuatu yang signifikan tentang filter UV: beberapa dapat berupa fotolabile, yang berarti dapat terdegradasi di bawah iradiasi UV. Contoh paling terkenal adalah PABA. Molekul penyerap UVB ini jarang digunakan dalam tabir surya saat ini karena membentuk fotoproduk yang menimbulkan reaksi alergi pada beberapa orang.

Tapi Uji Spektrum Luas benar-benar mulai berlaku hanya setelah avobenzone molekul penyerap UVA datang ke pasar. Avobenzone dapat berinteraksi dengan octinoxate, penyerap UVB yang kuat dan banyak digunakan, dengan cara yang membuat avobenzone kurang efektif terhadap foton UVA. Octocrylene filter UVB, di sisi lain, membantu menstabilkan avobenzone sehingga tahan lebih lama dalam bentuk penyerap UVA-nya. Selain itu, Anda mungkin memperhatikan pada beberapa tabir surya label molekul ethylhexyl methoxycrylene. Ini membantu menstabilkan avobenzone bahkan di hadapan octinoxate, dan memberi kita perlindungan yang lebih tahan lama terhadap sinar UVA.

Selanjutnya dalam inovasi tabir surya adalah perluasan misi mereka. Karena bahkan tabir surya SPF tertinggi tidak menghalangi 100 persen sinar UV, penambahan antioksidan dapat menyediakan perlindungan lini kedua ketika pertahanan antioksidan alami kulit kelebihan beban. Beberapa bahan antioksidan yang saya dan rekan kerja saya telah kerjakan termasuk tocopheral acetate (Vitamin E), sodium ascorbyl phosophate (Vitamin C), dan DESM. Dan para peneliti tabir surya mulai menyelidiki apakah penyerapan warna cahaya lain, seperti inframerah, oleh molekul kulit memiliki peran dalam fotodamage.

Ketika penelitian terus berlanjut, satu hal yang kita ketahui dengan pasti adalah bahwa melindungi DNA kita dari kerusakan akibat sinar UV, bagi orang-orang dari setiap warna, identik dengan mencegah kanker kulit. Yayasan Kanker Kulit, Perkumpulan Kanker Amerika dan Akademi Dermatologi Amerika semua menekankan bahwa penelitian menunjukkan penggunaan SPF 15 atau tabir surya yang lebih tinggi secara teratur mencegah kulit terbakar dan mengurangi risiko kanker non-melanoma sebesar 40 persen dan melanoma sebesar 50 persen.

Kita masih bisa menikmati berada di bawah sinar matahari. Tidak seperti Bibi Muriel saya dan kami anak-anak di tahun 1980-an, kami hanya perlu menggunakan sumber daya yang tersedia bagi kami, dari baju lengan panjang hingga tempat teduh, untuk melindungi molekul di kulit kami, terutama DNA kami, dari kerusakan akibat sinar UV.


Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation. Percakapan

Kerry Hanson, Ahli Kimia Penelitian, Universitas California, Riverside

Bagaimana Sunscreen Melindungi DNA Kulit Anda