LA PROTEZIONE SOLARE SPETTRO OTTICO DELLA RADIAZIONE

SPETTRO OTTICO DELLA RADIAZIONE

LA PROTEZIONE SOLARE

Strato corneo Epidermide

Derma

Sottocute nm

Lunghezza d’onda e penetrazione cutanea

(trasmissione)

UV-B 290-320 nm UV-A 320-400 nm

• Molto energetici Poco energetici

• Poco penetranti Molto penetranti

• Assorbite dall’epidermide Assorbite dal derma

• Abbronzatura ritardata Abbronzatura immediata

• Eritema cutaneo Invecchiamento cutaneo DANNO ACUTO DANNO CRONICO

0.5% 5.5%

Gli effetti sulla pelle dell’esposizione solare dipendono da:

Radiazioni UV nel corso della giornata

Nelle ore centrali della giornata, con il sole a perpendicolo, lo strato di ozono attraversato dalle radiazioni UV è minore

ed il rischio di eritema è molto maggiore

In dermatologia, il fototipo di una persona è determinato dalla qualità e dalla quantità di melanina presente in condizioni basali nella sua pelle.

Esso indica le reazioni della pelle all'esposizione alla radiazione ultravioletta ed il tipo di abbronzatura che è possibile ottenere tramite essa

FOTOTIPO CUTANEO

FOTOTIPO CUTANEO

Fototipo Colore costitutivo della pelle

Sensibilità ai raggi UV

Caratteristiche (scottatura o abbronzatura)

I Bianco Molto sensibile Scottatura costante, abbronzatura

impossibile

II Bianco Molto sensibile Scottatura frequente, abbronz minima

e difficile

III Bianco Sensibile Scottatura moderata, abbronz graduale

e uniforme

IV Marrone chiaro Moderatamente

sensibile

Scottatura minima, abbronz rapida e costante

V Marrone Poco sensibile Scottatura rara, abbronz intensa e

rapida

VI Marrone scuro o nero Insensibile o liev sensibile

Scottatura assente, intensamente pigmentato

fototipo (skin type)

caratteristiche Sensibilità agli UV

comportamento all’esposizione solare

Tempo di auto- protezione della pelle

Protezione consigliata (FP)

I Celtico

 Capelli biondo rossi

 Pelle chiara, pal- lida

 Occhi blu, verdi

Elevata si scotta sempre, non si abbronza mai

0 - 10 min. circa Mai esporsi al sole senza cappello a tesa larga e oc- chiali da sole

Protezione delle parti cutanee esposte con vestiti e/o schermi totali

II Germanico

 Capelli biondi

 Pelle chiara

 Occhi blu, verdi, grigi

Elevata si scotta con fa- cilità, si abbron- za poco

10 - 20 min. circa Restare all’ombra durante le ore più calde

FP 15  18 (protezione UVA e UVB) o schermo totale;

aumentare l’IP con l’altitudine

Protezione per le labbra

III Misto

 Capelli castani

 Pelle opaca

 Occhi bruni

Media si scotta mode- ratamente, si abbronza gra- dualmente

20 - 30 min. circa Proteggere la testa e gli occhi

Per quanto possibile restare all’ombra durante le ore più calde.

FP 8  15: in funzione dell’abbronzatura già esisten- te. Aumentare l’IP con l’altitudine

Protezione per le labbra

IV Mediterraneo

 Capelli scuri o neri

 Pelle scura

 Occhi scuri

Scarsa si scotta mini- mamente, si ab- bronza sempre con rapidità

30 - 45 min. circa Proteggere la testa e gli occhi

FP 4  10: in funzione dell’abbronzatura già esisten- te e dell’altitudine

Protezione per le labbra rac- comandata anche per pelli fragili

V Sud americano

 Capelli neri

 Pelle olivastra

 Occhi scuri

Minima raramente si scotta, si ab- bronza intensa- mente e con ra- pidità

60 min. circa Proteggere la testa e gli occhi

In riva la mare o in montagna usare una protezione: FP 4  6

VI Razza nera

 Capelli neri

 Pelle nera

 Occhi scuri

Nulla non si scotta mai, sempre in- tensamente pigmentato (raz- zialmente pig- mentato)

90 min. circa Proteggere la testa e gli occhi

In riva al mare e in montagna proteggere le parti partico- larmente fragili (es. le lab- bra): FP 4  6

Meccanismi di fotoprotezione naturali

• Processo melanogenico

• Ipercheratosi dello strato corneo

• Acido urocanico

• Sistemi antiossidanti

• Attivazione dei meccanismi di riparo del DNA

Gli effetti indotti dall’esposizione alla radiazione solare variano in funzione di numerosi fattori ambientali

(orario,tempo di esposizione, stagione, altitudine,

superficie di riflessione) ed individuali (fototipo)

NH₂ O

O

H NH₂

O

O H

O H

NH₂ O

O O

NH₂ O

N O H

O

NH₂ O

NH O H

O H

NH₂ O

NH O H

O H

NH O

H O H

tiros ina dopa dopac hinone

leuc odopac romo dopac romo

DHICA

DHI MELANINE

DT Cu Cu

c ationi

TIROSINASI

BIOCHIMICA DELLA SINTESI DI MELANINE

• La melanina si forma all’interno del melanocita in seguito all’attività di diversi enzimi;

• il primo enzima di questo pool è la Tirosinasi;

• Il substrato è l’aminoacido tirosina che subisce diversi passaggi bio- enzimatici per diventare melanina;

• le melanine sono molecole strutturalmente simili e se ne riconoscono fondamentalmente 2 principali famiglie molecolari: eumelanine (melanine vere) e le feomelanina (melanine rosse);

La pigmentazione immediata è determinata prevalentemente dalle radiazioni UV-A, scompare nell’arco di poche ore. Determinata dal riarriangiamento dei melanosomi all’interno dei cheratinociti e dall’ossidazione della melanina pre-esistente.

La pigmentazione ritardata si evidenzia dopo alcuni giorni. UV-B molto più efficaci degli UV-A.

UV-B provocano anche la comparsa di un significativo ispessimento dello strato corneo, a differenza degli UV-A.

E’ una risposta protettiva, stimolata da un danno, in particolare il segnale più importante è il danno a carico del DNA.

Abbronzarsi implica necessariamente

subire un danno al DNA; le persone più a rischio sono proprio quelle che non si

abbronzano mai….ovvero i fototipi bassi

Per «prodotto per la protezione solare» si intende qualsiasi preparazione (crema, emulsione, olio, gel,

spray) destinata ad essere posta a contatto con la pelle umana con lo scopo esclusivo o prevalente di

proteggerla dai raggi UV assorbendoli o disperdendoli per rifrazione e riflessione

PRODOTTI SOLARI

Nel settembre 2006 è stata pubblicata una

Raccomandazione della Commissione Europea

sull’efficacia dei prodotti per la protezione solare e sulle relative indicazioni

In tale Raccomandazione vengono stabilite le corrette informazioni da riportare sull’etichetta del solare, in particolare:

 Avvertenze e precauzioni di impiego

 Istruzioni per l’uso

 Efficacia minima del prodotto, specificando che i solari

dovrebbero fornire protezione sia contro gli UVB che contro gli UVA

Efficacia dei prodotti solari

Viene indicata mediante due indici:

 Fattore di protezione (FP) o Sun Protection Factor (SPF), indica la protezione contro UVB. La sua determinazione (in vivo) avviene mediante metodi standardizzati e si basa sulla comparsa dell’eritema

 Fattore di protezione UVA (FPUVA), indica la protezione contro UVA. I metodi per la sua determinazione non sono

standardizzati e si basano sulla comparsa della pigmentazione immediata o della pigmentazione persistente

protetta non

pelle MED

protetta pelle

SPF  MED

MED pelle non protetta  la “dose minima eritematogena per pelle non protetta” è definita come “la quantità di energia

radiante richiesta per produrre il primo percettibile ed inequivocabile rossore con confini ben definiti.

• MED pelle protetta  la “dose visiva minima eritematogena per pelle protetta” è definita come “la quantità di energia

radiante richiesta per produrre un rossore inequivocabile, che eguaglia quello riscontrato per la corrispondente MED non

protetta.

Protezione contro gli UVA

Gli UVA sono meno energetici degli UVB quindi difficilmente provocano eritema

In questo caso viene misurata la comparsa di pigmentazione, immediata (IPD, immediate pigment darkening) o persistente (PPD, persistent pigment darkening)

 Metodo PPD – misura colorimetrica della pelle 2 ore dopo l’irradiazione

 Metodo IPD – misura colorimetrica della pelle 15 minuti dopo l’irradiazione. Fornisce risultati poco affidabili perché la

pigmentazione inizialmente è instabile

Nella Raccomandazione del 2006 della Commissione

Europea viene stabilito che:

Nella Raccomandazione della Commissione Europea viene anche stabilito che

 Non è possibile utilizzare un messaggio pubblicitario che faccia pensare ad un’unica somministrazione giornaliera

 Deve essere indicata la corretta quantità di prodotto da applicare (circa 36 grammi)

 Anche se protetti non rimanere troppo esposti al sole

 Tenere i bambini lontano dall’esposizione solare diretta

 Riapplicare spesso il prodotto

Valutazione della resistenza all’acqua

Per prodotti resistenti all’acqua, immersione per 40 minuti (20+20 intervallati da 15 minuti all’asciutto) in acqua a 29 °C

Per prodotti molto resistenti all’acqua, immersione per 80 minuti (4x20 intervallati da 15 minuti all’asciutto) in acqua a 29 °C

SPF dopo l’immersione ≥ 50% SPF prima dell’immersione

La resistenza all’acqua viene ottenuta mediante l’uso di polimeri filmogeni acrilici e vinilici che formano una pellicola semiocclusiva

sulla pelle

SOSTANZE FUNZIONALI

• FILTRI SOLARI – Chimici

– Fisici

• SOSTANZE ANTIOSSIDANTI – Fenoli naturali

– Carotenoidi – Vitamina E – Vitamina C

FILTRI SOLARI

Per essere efficaci devono avere una buona fotostabilità, cioè la capacità di rimanere intatti con l’irraggiamento UV.

Devono essere sicuri per la salute:

– assenza di citotossicità, fotocitotossicità, genotossicità e fotogenotossicità.

– l’assorbimento percutaneo deve essere trascurabile.

– test per valutare la loro potenziale irritazione,

fotoirritazione, sensibilizzazione e fotosensibilizzazione.

FILTRI CHIMICI / ORGANICI

Molecole organiche che assorbono selettivamente la radiazione UV

FILTRI FISICI / INORGANICI

Sostanze inorganiche che interagiscono con radiazione UV mediante riflessione , scattering ed assorbimento

Titanio Biossido, Zinco ossido , Mica + TiO² (in forma micronizzata)

Filtri solari ammessi nell’Unione Europea: attualmente sono 28

INCI name Conc. Max.

UVB

UVBUVA UVA

INCI name Conc. Max.

• I filtri chimici sono composti aromatici caratterizzati dalla presenza di un CROMOFORO

• Assorbono la radiazione UV in un certo intervallo di lunghezza d’onda attraverso il passaggio ad uno stato eccitato e dissipano l’energia, sotto forma di radiazione infrarossa (calore).

• Possono penetrare attraverso lo strato corneo

Classe Caratteristiche Derivati del PABA Filtrano gli UVB; λ_maxnel range 285-310 nm

Cinnamati Filtrano gli UVB; agiscono da quencher;

λ_maxnel range 308-311 nm

Derivati della benzilidencanfora Filtrano gli UVB; agiscono da quencher;

λ_maxnel range 289-298 nm

Derivati del dibenzoilmetano Filtrano gli UVA; λ_maxnel range 350-355 nm

Benzofenoni Filtrano gli UVA e gli UVB; λ_maxnel range 285-323 nm Salicilati Filtrano gli UVB; λ_maxattorno a 305 nm

Caratteristiche delle principali classi di filtri solari chimici

ETHYLHEXYL TRIAZONE DIETHYLAMINO HYDROXYBENZOYL HEXYL BENZOATE

Conc Max: 5% Conc Max: 10%

UVB

BROAD SPECTRUM UVA

Conc Max: 10%

UVB

BROAD SPECTRUM UVA

Conc Max: 10%

FILTRI FISICI

• I filtri fisici sono sostanze

impiegate in forma di particelle micronizzate opache. I più

utilizzati ed efficaci sono il

biossido di titanio (TiO2) e l’ossido di zinco (ZnO)

• Svolgono una triplice azione:

assorbire, riflettere e diffondere (scattering) i raggi UV in base alle dimensioni e alla forma delle

particelle

• Sono filtri efficaci per l’intero intervallo di lunghezze d’onda della radiazione UV, ma poco efficienti (devono essere usati in alte concentrazioni)

• Non sono in grado di penetrare attraverso la pelle

RADIAZIONE ASSORBITA

RADIAZIONE RIFLESSA

RADIAZIONE DIFFUSA

UV/vis Spectra of TiO₂ Dispersion products

250 300 350 400 450 500 550

Wavelength (nm)

Attenuation

Tioveil

Tioveil 50

Solaveil Clarus

PROTEZIONE SOLARE

Presenza di antiossidanti

Assenza di sostanze fototossiche

Resistenza all’acqua Facile stendibilità

Basso assorbimento percutaneo dei filtri Effetto idratante e protettivo

Gradevolezza cosmetica

ATTIVI

VEICOLO

Valutazione complessiva del prodotto

Sistema filtrante

Componenti “non funzionali” +

Efficacia

REQUISITI FORMULATIVI DI UN PRODOTTO SOLARE

PROTEGGERE DAI RAGGI UV

STENDERSI ED ASSORBIRSI FACILMENTE

RESISTERE AL LAVAGGIO E ALLE ALTE TEMPERATURE ESSERE IDRATANTE

MA NON OCCLUSIVO

VEICOLO

INGREDIENTE ATTIVO

VEICOLO

Aqua/Water; Cyclopentasiloxane; Isononyl Isonanoate;

Octocrylene; Alcohol Denat.; Dicaprylyl Carbonate;

Cyclohexasiloxane; Titanium Dioxide; Glycerin;

Dimethicone; Butyl Methoxydibenzoylmethane;

Polymethylsilsesquioxane; Propylene Glycol; PEG-30 Dipolyhydroxystearate; Silica; Nylon-12;

Drometrizole Trisiloxane; Bis-

Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine;

Diphenyl Dimethicone; Disteardimonium Hectorite;

Dodecene; Ethylhexyl Triazone; Lauryl PEG/PPG- 18/18 Methicone; Pentasodium Ethylene-

diamine Tetramethylene Phosphonate; Phenoxyethanol;

Poloxamer 407; Terephthalylidene Dicamphor Sulfonic Acid; Tocopherol; Triethanolamine

Aqua; Butylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate; C12-15 Alkyl Benzoate; Titanium Dioxide; Glycerin; Butyl Methoxydibenzoylmethane; Alcohol Denat.; Bis- Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine;

Dicaprylyl Carbonate; Sodium Phenylbenzimidazole Sulfonate; Diethylhexyl Butamido Triazone;

Cetearyl Alcohol; Ethylhexyl Triazone; Cetyl Alcohol;

C18-36 Acid Triglyceride; Glyceryl Stearate SE;

Tocopheryl Acetate; HydrogenatedCocoGlycerides;

VP/Hexadecene Copolymer; Xanthan Gum; PEG-40 Castor oil; Trisodium EDTA; Sodium Cetearyl Sulfate;

Trimethoxycaprylylsilane; Ethylhexylglycerin;

Phenoxyethanol; Methylparaben; Propylparaben

UV-A, ma spesso con componente UV-B (~5%).

Pigmentazione non protettiva (transitoria e senza ipercheratosi).

Irradiazione solare: UV-A > UV-B (~2 ordini di grandezza).

Circa il 10% dell’azione cancerogena delle radiazioni solari è imputabile agli UV-A.

Le lampade solari abbronzanti emettono circa 3 volte la dose di UV-A presenti nella radiazioni solari.

L’utilizzo di lampade abbronzanti aumenta il rischio di sviluppare carcinomi cutanei [per SCC di un fattore 2.5 e per BCC di 1.5 ].

LAMPADE SOLARI ABBRONZANTI

ATTIVATORI di ABBRONZATURA

Migliorano il risultato estetico dell’abbronzatura

 Devono essere utilizzati nei giorni che precedono l’esposizione al sole

 Sono prodotti caratterizzati da un alto potere idratante

 Preparano l’epidermide nutrendola e idratandola

DA USARE PRE E DOPO SOLE

PRODOTTI AUTO-ABBRONZANTI

COLORANO LA PELLE mediante reazioni di tipo chimico con strutture presenti negli strati più esterni.

NESSUNA INTERAZIONE CON LA PRODUZIONE DI MELANINA NON HANNO CAPACITA’ PROTETTIVA

NON SONO TOSSICI

La formulazione deve garantire elevata spalmabilità e la distribuzione uniforme dell’ingrediente attivo

Gel, crema gel, emulsioni O/A molto fluide o spray ATTENZIONE!!! Colorano anche le palme delle mani

ATTIVI di derivazione vegetale lawsone 2-0H-1,4 naftochinone (hennè)

juglone 5 OH-1,4 naftochinone (noce)

Impartiscono una colorazione scura, formando legami a idrogeno con le proteine della cute.

FACILMENTE ASPORTABILI

CON IL LAVAGGIO (poco sostantivi)

Usati come coadiuvanti dell’abbronzatura negli oli abbronzanti e nei prodotti solari in generale.

DERIVATI DI SINTESI: idrossichetoni e idrossialdedi Diidrossiacetone (DHA)

favorisce la formazione di “melanoidi”

azione riducente su aminoacidi cutanei, e formazione di basi di Schiff con gruppi amminici.

Reazione chimica INDIPENDENTE DALLA LUCE

Avviene dopo PENETRAZIONE DEL DHA NELLO STRATO CORNEO (processo lento)

richiede almeno 6 ore

TONALITA’ ottimale si ottiene dopo alcuni giorni e dipende dal contenuto di amminoacidi di ogni individuo e dalla zona di applicazione

COLORE NON È RIMUOVIBILE CON IL LAVAGGIO si perde solo con la desquamazione in circa 15 giorni

Il risultato estetico dipende

 dal tipo di pelle (persone molto pallide tendono ad assumere un colorito giallognolo, piuttosto che scuro)

 dall’uniformità di distribuzione (tipo di formulazione)

 dalle modalità di applicazione (che tengano conto dei tempi di reazione lenti)

IMPIEGO DI DHA E’ CONSIDERATO SICURO

 Bassa tossicità alle concentrazioni d’uso (3-6%)

 Non è sensibilizzante

 Non viene assorbito negli strati vitali dell’epidermide (reagisce subito con gli amminoacidi degli strati superficiali)

PREPARAZIONI DOPO-SOLE

Devono avere effetti rinfrescanti ed idratanti.

EMULSIONI O/A a basso contenuto di fase grassa.

IDRATAZIONE DIRETTA

l’effetto rinfrescante deriva dall’elevato contenuto di acqua e può essere aumentato dalla presenza di alcool.

L’effetto idratante è dato da: glicerina e glicole propilenico, polimeri di natura polisaccaridica, umettanti, derivat proteici etc.

Azione lenitiva e disarrossante:

Acido glicirretico estratto dalla liquirizia, allantoina, pantenolo, estratti vegetali lenitivi (aloe)

principi attivi che mitigano l’irritazione della pelle.