Przewaga kosmetyków samoopalających nad opalaniem

Wraz z rozwojem nauki, wzrasta świadomość dotycząca szkodliwości promieniowania UV. W kontakcie ze skórą pochłaniane jest ono przez komórki chromoforowe obecne w melanosomach, po czym następuje cykl przemian, w wyniku których powstają komórki melaniny nadające ciemny odcień skórze. Nadmiar promieniowania może jednak powodować reakcje niepożądane oraz wywoływać negatywny wpływ na skórę. Mogą pojawiać się stany zapalne, podrażnienie i suchość skóry, zaburzenia w pracy gruczołów łojowych, a także mogą uaktywnić się procesy kancerogenne. Dlatego też produkty samoopalające skórę są coraz bardziej popularne wśród świadomych konsumentek. Zrodziło się jednak pytanie, czy nie są one w inny sposób szkodliwe na skórę ludzką?

W jaki sposób DHA brązuje skórę?

Dihydroksyaceton (DHA) jest substancją stosowaną w kosmetykach samoopalających skórę. Są to produktu w formie kremów, pianek, płynów. DHA to składnik, który powoduje brązowienie skóry poprzez reakcje z aminokwasami budującymi warstwę rogową naskórka, czyli pierwszą warstwę skóry (stratum corneum). Reakcja ta polega na wieloetapowym oddziaływaniu DHA z aminokwasami, przez co powstają brązowe związki chemiczne należące do grupy polimerów, które wykazują podobieństwo do melaniny pod względem właściwości absorpcyjnych.

Skąd wiemy, że DHA brązuje?

Zdolność do nadawania brązowego odcienia opalenizny skórze została wykryta przez przypadek dzięki pracy Evy Wittgenstein, która badała dihydroksyaceton jako potencjalny lek na glikogenozę (zaburzenie magazynowania glikogenu) u dzieci. Badania rozpoczęły się w 1950 roku na uniwersytecie w Cincinnati. W trakcie badań, których celem nie było wynalezienie substancji, która dobrze sprawdzi się w kosmetykach samoopalających skórę, badana substancja przez przypadek zetknęła się ze skórą dziecka, po czym zaobserwowano na tym obszarze skóry powstanie brązowej plamy. Dzięki temu DHA został jako pierwszy wprowadzony do kosmetyku samoopalającego w 1960 roku, natomiast po 10 latach substancja w tym przeznaczeniu została zatwierdzona przez FDA.

Samoopalacze wzięte pod lupę przez naukowców

Naukowcy postanowili zbadać zdolności absorpcyjne samoopalaczy w zakresie promieniowania UV-VIS. Sprawdzono dwa rodzaje produktów dostępnych na rynku: jeden z zawartością 15% DHA i dwa inne z zawartością >5% DHA. Sprawdzono także wpływ DHA na stopień nawodnienia skóry oraz przenikalność DHA przez warstwę rogową naskórka poprzez symulację w programach: MacMolPlt, AutoDock Vina, PyMOL. Absorpcję promieniowania sprawdzono spektrofotometrycznie.

Sprawdzono też możliwość przenikania DHA przez warstwę utworzoną przez beta-keratynę poprzez obliczenie energii wiązań wodorowych między łańcuchami beta-keratyny. Wyliczono rozkład ładunków wokół atomów oraz zawartość ich powierzchni. Widmo DNA zostało opracowane przy użyciu metod modelowania molekularnego. Dla każdego badanego produktu zarejestrowano widma UV-VIS w zakresie 190-900 nm. Zakres ten mieści się w widmach promieniowania UV-A, UV-B, UV-C. Okazało się, że preparaty samoopalające absorbują promieniowanie UV głównie w zakresie UV-B i UV-C, natomiast absorbancja UV-A jest najsłabsza. Po kilku godzinach od nałożenia preparatu samoopalającego na skórę obserwuje się obniżenie stopnia nawodnienia skóry ze względu na zaobserwowany spadek intensywności pasm, co świadczy o zmniejszeniu liczb grup OH.

Samoopalacze z większą zawartością DHA powodują większy negatywny wpływ na nawilżenie skóry w porównaniu z samoopalaczami z niższą zawartością DHA. Sprawdzono także przenikalność DHA przez warstwę beta-keratyny budującą naskórek. Wyniki badań in silico wykazały, że cząsteczka DHA nie przenika przez warstwę budującą naskórek, gdyż wiąże się z powierzchnią tej struktury za pomocą wiązań wodorowych, nie wnikając w głębsze jej warstwy. Struktura beta-keratyny utrzymywana jest przez sieć wiązań wodorowych, co powoduje, że przenikanie DHA do głębszych warstw skóry jest utrudnione. Teoretycznie po rozerwaniu wiązań wodorowych utrzymujących DHA na powierzchni naskórka, cząsteczka DHA mogłaby przeniknąć przez zewnętrzną warstwę naskórka i dalej wniknąć do głębszych warstw skóry. Jednak cząsteczka DHA oddziałuje tylko z grupami amidowymi glicyny i alaniny na powierzchni beta-keratyny, dlatego samoopalacze barwią tylko wierzchnią warstwę skóry i są szybko usuwane wraz z martwym naskórkiem.

Nie ma jednak 100% pewności, czy cząsteczki DHA nie są w stanie przeniknąć w głąb skóry poprzez jej przydatki, tzn. zakończenia gruczołów potowych lub mieszków włosowych. Okazało się także, że preparaty samoopalające nie powinny być stosowane jako środki promieniochronne. DHA jest substancją o ciekawym zastosowaniu kosmetycznym, jednak należy mieć na uwadze, iż wszelkie nowe nieznane połączenia z tą substancją w preparacie kosmetycznym powinny być uprzednio dogłębnie zbadane, aby ograniczyć ryzyko zagrożenia zdrowia konsumenta.