El sol i els seus efectes a la nostra pell

by Verónica Ruiz

El sol emet una àmplia gamma de freqüències de tot l’espectre electromagnètic, principalment dins de la gama de radiacions no ionitzants, però l’espectre de radiació solar (RS) que arriba a la superfície de la Terra és escassa, ja que la majoria és reflectida i filtrada a causa de l’efecte de protecció de diversos components atmosfèrics.                                                                                                                                                  En aquest sentit, l’ozó és particularment important, ja que filtra totes les longituds d’ona inferiors a 290 nm, és a dir, tots els UVC i la majoria dels UVB, com veurem a continuació; però, l’esgotament de la capa d’ozó en les últimes dècades ha augmentat la quantitat d’UVB que arriba a la superfície de la Terra.

Quins són els components de la radiació solar?

Aproximadament el 95% de la RS que arriba a la superfície de la Terra està composta per infrarojos (IR) (45%) i llum visible (VIS) (50%), mentre que els raigs ultraviolats (RUV) representen únicament el 5% .

Vegem quines són les principals característiques de cadascuna d’elles:

  1. Radiació infraroja (IR): Es divideix en IR-A (λ = 780-1400 nm), IR-B (λ = 1400-3000 nm) i IR-C (λ = 1 mm – 3000 nm). Hi ha publicats nombrosos estudis que aborden el dany cutani induït per IR i, en l’actualitat, s’accepta que les longituds d’ona en aquest rang similar a la RUV poden induir també dany cutani.
  2. Radiació visible (VIS) (λ = 400-780 nm): A diferència de la RUV i IR, el nombre d’estudis centrats en els efectes de la VIS sobre la pell són escassos. Actualment no hi ha evidència que VIS pugui causar efectes en la salut més enllà de la hiperpigmentació / melasma de la pell. En particular, no s’ha demostrat que VIS provoqui la formació d’arrugues.

“Tant VIS com IRA impacten en la pell a dosis fisiològiques: Indueixen la degradació de la matriu dèrmica, modifiquen la composició lipídica de l’estrat corni i modulen la pigmentació de la pell”

  1. La RUV és una part de l’espectre electromagnètic de la RS que es mesura en longituds d’ona de 100 a 400 nanòmetres (nm). La RUV que penetra en l’atmosfera i arriba a la superfície de la Terra té longituds d’ona> 295 nm.                                                                                                                                      Hi ha tres subtipus de radiació UV: UVA, UVB i UVC, però només penetraran en la superfície de la Terra UVB i UVA, sent UVA la qual majoritàriament rebem de l’RS (> 95%).
  • Els raigs UVA tenen la longitud d’ona més llarga (λ = 315-400 nm); no són absorbits per la capa d’ozó i penetren profundament en la pell, sent els principals responsables de l’envelliment prematur de la pell.
  • Els raigs UVB són més curts (λ = 280-315 nm) i és el principal agent de l’bronzejat cutani.                 La capa d’ozó absorbeix la major part de la radiació UVB, però les condicions climàtiques poden afectar la quantitat que ens arriba ja que la intensitat dels raigs UVB és molt sensible a l’altura del sol, que depèn de la latitud, l’estació i l’hora del dia: com més alt està el sol, més gran és el contingut d’UVB de la llum solar.                                                                                                                                           Si bé els raigs UVB (280-315 nm) representen només el 5% de la radiació solar, són molt més efectius que els UVA per danyar l’ADN i produir càncer de pell.
  • Els raigs UVC són els més curts (λ = 100-280 nm), i són absorbits per la capa d’ozó i l’atmosfera.

Principals factors que influeixen en l’exposició dels ulls i la pell a la RUV

A. Factors ambientals: Segons la Comissió Internacional de Protecció contra Radiacions No Ionitzants (ICNIRP), els principals factors ambientals que influeixen tant en la quantitat total com en la composició espectral de la RUV que arriba a la superfície de la terra són:

  • Composició atmosfèrica: a més de l’ozó, altres partícules gasoses i contaminants de l’atmosfera poden interactuar amb la RUV; de fet, la presència de contaminants en la troposfera sol reduir l’exposició a la RUV.
  • Angle del sol a l’horitzó, que depèn de:
    • Hora del dia: a l’estiu, entre el 20 i el 30% de l’exposició total a la RUV es produeix entre les 11:00 a. M. I la 1:00 pàg. M., i el 75% entre les 9:00 a. M. I les 3:00 p. M.
    • Latitud: l’exposició UVR acumulada disminueix a l’augmentar la distància des del Equador.
  • Altitud: l’exposició a la RUV augmenta amb l’altitud. Aproximadament cada 300 m, la capacitat de la RUV per induir cremades solars augmenta un 4%.
  • Núvols: La RUV es redueix aproximadament en un 50% amb una cobertura de núvols completa, mentre que la cobertura incompleta no pot protegir adequadament de la RUV, on només el 10% generalment està bloquejat pels núvols.
  • Reflectància: Pot actuar augmentant l’exposició de parts del cos generalment protegides dels raigs UV directes, com els ulls. La reflectància és alta per a superfícies blanques o clares, com la neu fresca; la sorra reflecteix fins a un 15-20%. El reflex d’l’aigua depèn de diversos factors, inclòs l’angle del sol, que va des de menys de l’10% a l’65% o més en cas d’un angle molt baix a l’horitzó.

B. Factors individuals

El factor predisponent més rellevant que influeix en la probabilitat de dany per la RUV en humans és el fototip.                                                                                                                                                                  Fitzpatrick va identificar sis tipus diferents de fototipus de pell, segons la pigmentació de la pell, la capacitat de bronzejar i la rapidesa amb la qual apareix una cremada solar: Els fototipus 1 i 2, que representen la pell molt clara, són els més sensibles a l’ dany de la RUV, però els tipus 3 i 4 també estan en risc.

L’altre grup de factors individuals que influeixen en l’exposició solar UV inclouen la realització d’una activitat a l’aire lliure, tant per treball, pràctica d’esports o passatemps.

C. Factors ocupacionals.

El treball a l’aire lliure és particularment rellevant per influir en l’exposició acumulativa, amb possibles danys que s’acumulen a la pell i els ulls dels treballadors durant molts anys.                                                Segons l’Agència Europea per a la Seguretat i la Salut en el Treball, el treball a l’aire lliure es defineix com aquell que produeix exposició a la RS durant a l’almenys el 75% del seu temps de treball.

S’estima que uns 15 milions de treballadors a Europa estan exposats als raigs UV solars; la gran majoria (90%) són generalment homes.

Quins són els efectes de la radiació solar a la nostra pell?

Els principals òrgans diana dels efectes induïts per la RS són la pell i els ulls.

Una exposició prudent i moderada a el sol presenta clars beneficis però, per contra, una exposició excessiva té efectes perjudicials àmpliament demostrats.

Comentem de forma breu els efectes de la RS en humans:

Beneficis
  1. En moltes persones, el fet d’estar exposat a la llum solar els produeix un estat de “benestar psicològic”, ja que s’indueix la producció de serotonina i endorfines endògenes. De fet, contribueix a la prevenció i tractament de determinades afeccions psicològiques com el trastorn afectiu estacional.
  2. Síntesi de vitamina D (important per a la salut dels nostres ossos i músculs).
  3. Podria contribuir a prevenir algunes malalties com el càncer colorectal, càncer de mama, càncer de pròstata, limfoma no Hodgkin, esclerosi múltiple, hipertensió arterial i diabetis mellitus. Aquest efecte preventiu es va atribuir inicialment a la vitamina D; però, s’ha evidenciat posteriorment que la llum solar intervé en la regulació del sistema immune i indueix la producció de melatonina i serotonina, que semblen contribuir a una reducció en el risc de patir aquestes malalties.

“Les dades recents suggereixen que la disminució de l’exposició a la llum solar durant el dia pot afectar negativament els ritmes circadians i el pic nocturn de melatonina, mentre que una exposició solar suficient durant el dia pot prevenir aquestes alteracions”

 

Efectes perjudicials

Generalment, com més curta és la longitud d’ona, major és la possibilitat que la RUV causi dany biològic, sent les longituds d’ona UV més llargues les que penetren més profundament en pell i ulls. La UVC és la RUV més curta i perillosa però, afortunadament i com hem dit anteriorment, l’atmosfera absorbeix la major part d’aquesta abans que arribi a la superfície de la Terra i la nostra pell.

Per tant, serà els UVA i UVB els principals responsables de l’dany que puguin patir la nostra pell i ulls.

La UVB, a l’ésser d’ona més curta, és la més enèrgica, però només penetra les capes més superficials de la pell (epidermis) i és la causant de les cremades solars i del càncer de pell per produir dany directe en l’ADN.

La UVA és menys enèrgica però, a l’ésser d’ona més llarga, penetra més profundament en dermis, i serà la principal responsable del fotoenvelliment i pigmentació cutanis associats a la RS.                                        Tot i que és menys mutagènica que la UVB, també produeix dany indirecte en l’ADN i contribuir en el desenvolupament del càncer de pell.

En els estudis epidemiològics, és difícil separar els efectes causats pels raigs UVB, UVA i VIS. Per tant, aquestes longituds d’ona generalment s’agrupen i es tracten com una unitat.

  • Càncer de pell: Les cremades solars s’associen amb un major risc de carcinoma basocel·lular, carcinoma escamós i melanoma.
    • Melanoma: Es desconeix el mecanisme de l’melanoma, però es creu que està relacionat amb factors genètics. El principal factor de risc no genètic identificat és l’exposició a la RUV i la relació entre el melanoma i la RUV és bidireccional i és latitud depenent: En l’exposició a el sol sense cremades s’associa amb un risc reduït de melanoma, mentre que les cremades solars s’associen amb una duplicació de el risc de melanoma.
    • Carcinoma basocel·lular i carcinoma escamós

“En les persones que viuen en latituds més altes (a Europa per sobre dels 50 graus de latitud nord), el risc de càncer de pell (particularment melanoma) és causat principalment per l’exposició intermitent (amb cremades solars), mentre que una exposició més regular confereix o un risc més baix (el risc és menor per a les persones que treballen a l’aire lliure); El risc de desenvolupar càncer de pell augmentaria per a una exposició tant crònica com intermitent al sud d’Europa “

  • Envelliment cutani: Consisteix en l’aparició d’una sèrie de canvis cutanis causa de l’exposició solar crònica.                                                                                                                                                                        El fotoenvelliment de la pell humana es deu principalment a l’exposició diària a dosis baixes no extremes, que no provoca cap canvi visible en els moments d’exposició però que, a el mateix temps, provoca canvis biològics en els 3 compartiments cutanis: epidermis, dermis i hipodermis, encara que els canvis fonamentals succeeixen a nivell de la dermis.                                                                             En el seu desenvolupament influeix tant UVA com UVB i els signes principals consisteixen en l’aparició d’arrugues fines i gruixudes, pell flàccida, aspra i seca, aparició d’aranyes vasculars i canvis pigmentaris (lèntigs solars, pigues, melasma, hipopigmentacions).
  • Immunosupressió local cutània, la qual cosa pot afavorir també el desenvolupament de tumors malignes.
  • L’exposició crònica a el sol, específicament la UVB, pot provocar moltes afeccions oculars, com cataractes i càncer ocular.

 

Aprofitant que aviat arriba l’estiu i que el 13 de juny és el dia mundial del càncer de pell, aquest ha estat el primer post d’una sèrie que tracta de descriure com ens relacionem amb el sol i com hem de protegir-nos adequadament.

Seguim!

 

BIBLIOGRAFÍA

  • The skin aging exposome. Krutmann J, Bouloc A, Sore G, Bernard BA, Passeron T. J Dermatol Sci. 2017 Mar;85(3):152-161
  • Solar Radiation Exposure and Outdoor Work: An Underestimated Occupational Risk. Alberto Modenese, Leena Korpinen, Fabriziomaria Gobba. Int J Environ Res Public Health 2018 Sep 20;15(10):2063
  • Cutaneous Photoprotection: A Review of the Current Status and Evolving Strategies. Kathleen Suozzia, Jack Turbanb and Michael Girardia. Yale J Biol Med 2020 Mar 27;93(1):55-67
  • Ultraviolet Radiation Exposure and Its Impact on Skin Cancer Risk. Meg Watson, Dawn M Holman, Maryellen Maguire-Eisen. Semin Oncol Nurs 2016 Aug;32(3):241-5
  • The risks and benefits of sun exposure. David G Hoel, Marianne Berwick, Frank R de Gruijl, Michael F Holick. Dermatoendocrinol 2016 Oct 19;8(1):e1248325
  • Novel Means for Photoprotection. Kevin Sondenheimer, Jean Krutmann. Front Med (Lausanne) 2018 May 29;5:162
  • Ensuring the Safety of Sunscreens, and Their Efficacy in Preventing Skin Cancers: Challenges and Controversies for Clinicians, Formulators, and Regulators. Sharad P Paul. Front Med (Lausanne) 2019 Sep 4;6:195
  • Natural components in sunscreens: Topical formulations with sun protection factor (SPF). He hailun,Li anqi, Li shiqin, Tang ji, Li li, Xiong lidan. Biomed Pharmacother 2021 Feb;134:111161
  • Sunscreens And Photoprotection. Sarah Gabros, Trevor A. Nessel, Patrick M. Zito. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL)