Fotodegradazione dei filtri solari e i danni provocati alla pelle

soleAbbiamo discusso precedentemente il meccanismo di azione dei filtri solari, sottolineando che i filtri chimici assorbono l’energia solare per poi rilasciarla sotto forma di calore, possibilmente senza subire alterazioni dalla radiazione stessa. Possibilmente… ma è sempre così? Purtroppo no e abbiamo pensato di proporvi un approfondimento sulla fotostabilità dei filtri solari. È un aspetto di cui pochissimo si parla (chissà perché?), ma che ha importanti conseguenze sulla nostra salute.

Dopo aver assorbito l’energia solare i filtri chimici si trovano in uno stato quantico di energia più elevato, da questo stato possono succedere 3 cose:

  1. tornare allo stato energetico fondamentale perdendo energia come calore (spesso non percepibile) per assorbire nuova energia solare e ricominciare il ciclo;
  2. disperdere l’eccesso di energia frammentandosi, cioè degradandosi (per formare radicali liberi) o usare l’eccesso di energia per reagire con altre molecole (reazioni fotochimiche);
  3. trasferire per urto l’energia in eccesso ad un’altra molecola (fotosensibilizzatori). I filtri solari dovrebbero usare solo la prima strada, tuttavia non tutti i filtri sono uguali e, dopo diversi cicli di assorbimento-emissione capita che alcuni filtri meno fotostabili di altri prendano la seconda strada, cioè si foto-degradino (parleremo in un post successivo dei filtri che prendono la terza strada e si comportano da fotosensibilizzatori).

Se il filtro solare si degrada spesso produce radicali liberi e sostanze dannose e, se il filtro solare è assorbito in profondità nella nostra pelle, questi radicali liberi e sostanze dannose possono danneggiare proteine e DNA accelerando i processi di foto-invecchiamento della pelle. In una formulazione di elevata qualità questi danni possono essere prevenuti dalla presenza abbondante di antiossidanti (es. vitamina E) nella formula che bloccano tali radicali liberi prima che causino danni. Quindi nella scelta di una formulazione solare si cerchi sempre la massima qualità dopo un’attenta lettura dell’etichetta!

Ma c’è un altro aspetto da considerare: mano a mano che il filtro si degrada il fattore di protezione solare (cioè l’SPF- solar protection factor) del prodotto diminuisce.

fotodegradazione

Variazioni dello spettro di assorbimento UV-Vis di esempi di creme solari contenenti filtri UV dopo esposizione alla medesima “dose”di luce solare. Nella parte superiore è riportata una formulazione con filtri NON fotostabili ed è evidente la variazione dello spettro cioè la riduzione della capacità di “protezione” della formulazione. Nella parte inferiore è riportata una formula con filtri foto-stabili: come si vede l’esposizione al sole causa minime e trascurabili variazioni dello spettro che non pregiudicano la capacità di protezione della formulazione.

L’effetto di perdita dell’SPF durante l’esposizione al sole dipende dalla fotostabilità dei filtri solari: con filtri molto fotostabili il fenomeno ha importanza trascurabile, ma con filtri poco fotostabili, purtroppo molto comuni nei prodotti solari in commercio, il fenomeno può essere molto significativo, come illustrato nei grafici a fianco che mettono a confronto due formulazioni reali: un famoso prodotto commerciale (non chiedeteci quale) e la crema solare BeC SPF 15.

Molte persone pensano che i prodotti solari ”waterproof” che resistono per diversi minuti anche nuotando in acqua al mare garantiscano una protezione più sicura per l’intera giornata, perché il prodotto non viene lavato via. Dai grafici è chiaro che l’uso di prodotti solari waterproof, non garantisce affatto una protezione sicura per l’intera giornata. Va innanzitutto considerato se il filtro contenuto nel nostro prodotto solare è fotostabile!!! Inoltre, però, occorre tener presente che, anche se il filtro è fotostabile, durante una tipica giornata balneare, ci si asciuga con l’asciugamano, ci si cosparge di sabbia che si rimuove sfregandosi o lavandosi, si suda per il calore o per l’attività fisica (es. sport in spiaggia). Tutte queste operazioni finiscono col rimuovere comunque la crema dalla nostra pelle. Pertanto, una formulazione di alta qualità con filtri fotostabili è la scelta ideale per una protezione sicura, ma il consiglio che vale comunque è quello di ripetere più volte l’applicazione del prodotto nell’arco della giornata, sopratutto nel caso dei bambini.

I filtri solari, questi sconosciuti! Cosa sono e come funzionano?

I filtri solari sono sostanze, naturali o sintetiche che vengono inserite nelle formulazioni cosmetiche per proteggerle dai danni causati dalla radiazione solare. Nel caso dei cosmetici solari, sono responsabili del “fattore di protezione” o SPF (Solar Protection Factor), il cui valore indica quanto il prodotto solare proteggerà dal sole la nostra pelle, evitando eritemi ed altri danni come il foto-invecchiamento. Cosa sono e come agiscono i filtri solari? Il principio è semplicissimo: i filtri solari riducono la quantità di radiazione luminosa che colpisce la superficie su cui sono applicati, ad esempio sulla pelle. La differenza tra i diversi tipi di filtri sta nel come raggiungono questo risultato.

Filtri fisici e chimici - azione sulla pelle

Azione dei filtri fisici e chimici sulla pelle

I filtri fisici riflettono una parte della radiazione solare, lasciandone passare solo una quantità limitata attraverso la pelle. Essi, quindi, non interagiscono con la radiazione solare e non ne sono alterati in alcun modo. I filtri chimici, al contrario, assorbono parte della radiazione solare e la utilizzano per raggiungere stati quantici di energia superiore. Immediatamente questo eccesso di energia è rilasciata sotto forma di calore cosicché il filtro è pronto per assorbire altra radiazione solare. I diversi meccanismi di azione sono riassunti nella figura a fianco. In entrambi i casi la quantità di energia che viene lasciata passare (cioè non viene riflessa o assorbita) dipende dalla quantità di filtro applicata, che determina il fattore di protezione.

Ciascuno dei due tipi di filtri offre vantaggi e svantaggi: i filtri fisici hanno il vantaggio di essere completamente stabili e non essere danneggiati dalla radiazione solare. Inoltre, composti come l’ossido di zinco sono totalmente inerti pertanto sono molto sicuri per la pelle. Il loro svantaggio è la difficoltà di raggiungere protezioni elevate senza produrre “l’effetto bianco”. Per ridurre tale effetto è possibile usarli in forma micronizzata, molto più pregiata (BeC li utilizza in tutte le protezioni solari). Ma anche in forma micronizzata non è possibile raggiungere protezioni molto alte senza che diventino “visibili”. Pertanto nelle protezioni alte vengono associati ai filtri chimici. I filtri chimici hanno il vantaggio di essere molto efficaci e offrire protezioni elevate pur essendo invisibili, si disperdono meglio nella formulazione dando una protezione più omogenea (che corrisponde ad un’abbronzatura più omogenea!), ma poiché assorbono l’energia della radiazione solare, hanno il rischio di foto-degradarsi o di dare origine a reazioni fotochimiche.

In conclusione facciamo un po’ di chiarezza su un punto importante: spesso si confonde l’espressione filtro chimico con filtro sintetico cioè artificiale, mentre si ritiene che il filtro fisico sia naturale. Questo non è necessariamente vero! I filtri fisici sono normalmente inorganici, cioè sali minerali e, di solito, sono naturali, ma possono anche essere sintetici, cioè prodotti artificialmente.

gamma-orizanolo: un filtro “chimico” naturale estratto dal riso

Al contrario i filtri chimici più comuni sono spesso sintetici, cioè prodotti dall’uomo, tuttavia esistono anche alcuni esempi di filtri chimici naturali. Uno dei più importanti è il gamma-orizanolo che si estrae dalla crusca di riso (vedi figura a fianco), ma ne esistono altri come l’acido cinnamico, contenuto nella cannella, diffuso nelle piante Brassicacee (cavoli, broccoli) e nel burro di Karité, i carotenoidi (contenuti ad esempio in carote, pomodori ed una varietà di frutti rosso-arancioni), la vitamina E e numerosi altri. Questi composti hanno anche il vantaggio di presentare ulteriori proprietà (es. antiossidanti, lenitive, disarrossanti, anti-age ecc.) purtroppo però, non hanno la stessa efficacia alla stregua di filtri chimici sintetici. BeC utilizza filtri chimici naturali quando non sono necessari alti fattori di protezione (es. Huile SolE’), ma quando questi sono necessari, occorre associare anche quelli sintetici.

In conclusione, non lasciamoci ingannare dalle parole: filtri chimici o fisici si riferiscono al meccanismo di azione e non alla loro origine. Questa può essere naturale o sintetica, ma la cosa veramente importante è la loro stabilità alla radiazione solare che è fondamentale per la nostra sicurezza al sole.