Sole, inclinazione ed energia residua

Sono diversi i fattori che influenzano la penetrazione degli UV nella cute e i conseguenti danni biologici. Alcuni atmosferici, altri geometrici

di Giorgio Maggiore

Sono diversi i fattori che condizionano la quantita' di radiazioni solari che giungono sulla Terra. A partire dalle condizioni atmosferiche, in primo luogo dalla distribuzione verticale dell’ozono stratosferico, che alle medie latitudini raggiunge un massimo all’inizio della primavera e un minimo alla fine dell’autunno, e cresce progressivamente se ci si sposta dall’equatore alle latitudini piu' elevate. Dalla presenza di nubi, dalla quota cui ci si trova e dall’inquinamento atmosferico provocato soprattutto dai gas e dagli aereosoli. Meno conosciuti sono invece i fattori geometrici che influenzano la variabilita' delle radiazioni UV misurate al suolo. In primo luogo la declinazione solare, cioe' l’angolo formato dalla linea che congiunge il centro della Terra al centro del Sole e il piano equatoriale terrestre, e la cui variazione spiega l’alternanza fra le stagioni. La radiazione che arriva sulla Terra e', poi, inversamente proporzionale al quadrato della distanza che esiste fra Terra e Sole, che varia in base dell’ellissi dell’orbita terrestre. Un altro angolo da calcolare e' quello zenitale, che identifica la posizione del Sole rispetto a una superficie orizzontale e puo' essere calcolato tracciando la linea che congiunge il Sole con l’osservatore e la verticale all’osservazione. Per finire, un altro dato che non si puo' trascurare e' quello dell’albedo: ovvero il rapporto, compreso tra 0 e 1, tra l’energia che viene riflessa da una superficie e l’energia diretta (o diffusa) incidente. Strettamente legata all’ambiente in cui si prende il sole. Dati sperimentali dimostrano che solo il 3% dei raggi viene riflessa da un prato verde, a fronte del 18% della sabbia, il 22% dell’acqua e 80% della neve fresca. Il dato dell’energia incidente e' molto importante ai fini della protezione solare in quanto essa rappresenta la quantita' totale di radiazione UV che raggiunge la superficie della pelle. Rappresentata per il 95% da radiazioni ultraviolette di tipo A (320-400 nm) e dal 5% da radiazioni ultraviolette di tipo B (280-320 nm). Nonostante si possano raggiungere elevati valori di protezione, una parte dell’energia incidente riesce comunque a penetrare gli strati piu' profondi dell’epidermide: questa quantita' di energia rappresenta l’energia residua. e' bene ricordare inoltre che, come illustra il grafico 1, la relazione tra SPF e la quantita' di radiazioni UVB filtrate non e' lineare. Un SPF 15 (SPF= indice di protezione nell’UVB) infatti e' in grado di bloccare il 93% delle radiazioni, mentre con un SPF 30 questa percentuale cresce a un valore di 97%. 

 Aumentando ulteriormente l’SPF, anche a un valore estremo teoricamente di SPF 100, non e' mai possibile raggiungere un blocco totale delle radiazioni, ma, anche se minima, una piccola quantita' di energia residua riuscira' sempre a esercitare uno specifico impatto biologico (fig.1). I prodotti di protezione solare tipicamente vengono presentati ai consumatori come mezzo per proteggersi dalle radiazioni ultraviolette (UV) durante l’esposizione al sole. Si dimentica pero' di sottolineare che almeno una parte della radiazione solare, anche se ridotta dall’uso di un prodotto con elevato indice di protezione, riesce sempre a penetrare gli strati profondi dell’epidermide perche' mai totalmente bloccata dai filtri, siano essi di natura chimica che fisica; cio' vale sia per la radiazione ultravioletta di tipo A che di tipo B. Ed e' proprio questa “energia residua” che agisce stimolando fisiologici meccanismi di difesa (melanogenesi) e che esercita specifici effetti tossici sulla cute.

Protezione solare e biologica

Per affrontare in maniera originale il concetto di protezione solare attraverso una maggiore efficienza nella gestione dell’energia incidente e un razionale controllo del danno potenziale indotto dall’energia residua, sia nei confronti della radiazione UVA che UVB, la General Topics ha ideato Sunwards®. Non solo una linea di prodotti di protezione solare, ma anche un mezzo per educare il consumatore all’esposizione ai raggi UV, dei quali troppe volte si sottovalutano gli effetti nocivi.
Se infatti la radiazione visibile puo' essere vista (luce), se quella infrarossa (calore) puo' essere avvertita, la radiazione ultravioletta non puo' essere ne' vista ne' sentita Per questo al consumatore viene fornita anche la Sunwards Card uno strumento che permette di quantificare (verificandone la presenza), ovunque si trovi, l’intensita' delle radiazioni UV. 

 Correlando il fototipo individuale e l’intensita' della radiazione UV gli viene cosi' fornita la possibilita' di ottimizzare la protezione solare in modo sicuro attraverso una scelta razionale del valore di protezione (SPF) e della frequenza di applicazione del prodotto. La formulazione si basa sulla Synchroblock Technology®, capace di inibire l’assorbimento dei filtri solari liposolubili, reticolandoli e trattenendoli in superficie. Questo determina una maggiore efficacia, efficienza e un rischio tossicologico minore, permettendo il passaggio di sostanze attive idrosolubili, come il metilsulfonilmetano (MSM), che agisce ostacolando marcatamente il danno indotto dalla radiazione UVA ed UVB residuale (fig. 2). Il metilsulfonilmetano e' un composto organico contenente zolfo, privo di tossicita' e presente in natura in molti alimenti come frutta, pomodori, the', caffe', yogurt, latte ecc. Il MSM e' ben tollerato e non esplica attivita' foto-tossica (3T3 NRU test). Nella formulazione non sono stati tralasciati gli aspetti sensoriali: i prodotti sono resistenti all’acqua e a rapido assorbimento, non untuosi e appiccicosi, con ottima scorrevolezza. Dalle numerose sperimentazioni, il MSM, brevetto General Topics, ha dimostrato possedere una spiccata attivita' fotoprotettiva sia nei confronti della radiazione UVA che UVB, sia a livello dei cheratinociti che dei fibroblasti, ed e' caratterizzato da un marcato effetto di inibizione delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) su colture di cheratinociti dopo esposizione UVA; oltre che un effetto anti-rossore in-vivo, con una capacita' di inibire l’effetto indotto dalla radiazione ultravioletta di tipo B di quasi il 50% (valutazione dell’effetto fotoprotettivo espresso come percentuale di inibizione dell’eritema - P.I.E - indotto da radiazioni UV – valori 2MED). 

Inoltre si e' registrata una mancanza di influenza sul processo di melanogenesi (fig. 3). La linea comprende: una face cream SPF 20 e SPF 40, una body cream SPF 15 e SPF 30, una protezione Extreme SPF 50+. Da sottolineare come il SPF dichiarato in tutti i prodotti Sunwards si riferisce al valore calcolato senza MSM. In altre parole la protezione solare e' quella indotta dai filtri contenuti mentre l’azione biologica del MSM e' esclusivamente indirizzata al controllo degli effetti tossici indotti dall’energia residua sulla pelle.

dott. Gianfranco de Paoli Ambrosi, dott.sa Lucia Cussolotto, dott.sa Claudia Scattolini. General Topics – Thinking House, Research and Development center