FOTOPROTEÇÃO NAS REGIÕES UV, VIS E IV: UM NOVO CONCEITO
PARA PROTETOR SOLAR
Carla Souza1*; Patrícia M.B.G. Maia Campos*1; Sabine Schanzer2; Stephanie Albrecht2; Juergen Lademann2; Maxim Darvin2; Martina Meinke2
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Núcleo de Estudos Avançados em Tecnologia de Cosméticos (NEATEC), Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, SP, Brasil;
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Centro de Fisiologia Cutânea Aplicada, Departamento de Dermatologia, Charité - Universidade de Medicina de Berlim, Berlim, Alemanha.
*Autores correspondentes: ca_souza@usp.bre pmcampos@usp.br
RESUMO
É bem descrito na literatura os danos causados pela exposição excessiva à radiação solar. Entre esses danos, pode-se citar a formação de radicais livres na pele, que estão associados ao fotoenvelhecimento precoce e também contribuem para o desenvolvimento do câncer de pele. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de um protetor solar contendo filtros UVA/UVB e um sistema antioxidante (AO) em proteger a pele contra a formação radicalar (FR) em toda a região do espectro da radiação solar. Foi avaliada a penetração cutânea do protetor solar por Microscopia Confocal de Raman (MCR) e a FR após irradiação nas regiões do ultravioleta (UV), visível (VIS) e próximo ao infravermelho (IV) por espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), ambos em pele de orelha de porco. A concentração máxima da formulação aplicada na pele ficou retida na superfície da pele e a profundidade de penetração foi de 10,4 ± 1,7 µm e 11,2 ± 3,0 µm, após 1 e 6 horas de penetração, respectivamente. Foi observado maior FR após irradiação na região UV comparado com as regiões VIS e IV e este valor foi reduzido em aproximadamente 90% na pele protegida com ambas as formulações, contendo ou não AO. Na região do VIS, foi observado redução de aproximadamente 10% da FR na pele protegida com a formulação sem AO e uma proteção superior (redução de aprox. 50% da FR) foi observada na pele protegida com a formulação contendo AO. Apesar da FR no IV ter sido pequena, foi observado redução significativa deste valor apenas para a pele protegida com a formulação contendo AO. Os resultados obtidos sugerem que filtros orgânicos UVA/UVB exercem um papel fundamental na proteção contra a FR na região do UV, e a propriedade de reflexão dos filtros inorgânicos, presente em pequena concentração na formulação em estudo, desempenha um papel importante de proteção na região do VIS. Além disso, existe efeito sinérgico entre filtros solares orgânicos e inorgânicos e antioxidantes em toda a região do espectro solar, mais pronunciado na região do VIS. Desta forma, podemos concluir que um protetor solar que contem filtros orgânicos UV, filtros inorgânicos com alta capacidade de reflexão e antioxidantes são efetivos na proteção em todo o espectro da radiação solar.
Palavras-chave: microscopia confocal de Raman, espectroscopia de ressonância
PHOTOPROTECTION IN THE UV, VIS AND NIR SPECTRAL RANGES: A NEW CONCEPT FOR SUSNCREEN
ABSTRACT
It is extensively reported in the literature the damages caused by excessive exposure to solar radiation. Among these damages, it can be mentioned the free radical formation into the skin which is associated with premature skin photoaging and contributes to the development of skin cancer. The aim of this study was to evaluate the efficacy of a sunscreen containing UVA/UVB filters and an antioxidant system (AO) in the protection of the skin against the radical formation (RF) in the whole spectrum of the sun radiation. It was evaluated the skin penetration profile of the sunscreen using a Confocal Raman microscopy (CRM) and the RF after ultraviolet (UV), visible (VIS) and near infrared (NIR) irradiation using an Electronic Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, both in pig ear skin. The maximum of the cream concentration applied on the skin was retained on the skin surface and the penetration depth were 10.4±1.7 μm and 11.2±3.0 μm, after 1 and 6 hours of penetration, respectively. It was observed higher RF after UV irradiation compared to VIS and NIR ranges, and it was reduced by approximately 90% in the protected skin with both formulations, containing or not AO. In the VIS range, a reduction of approx. 10% was observed for protected skin with the formulation without AO. Further protection (reduction of approx. 50% in the RF) was observed in the protected skin with the formulation containing AO. Despite the RF in the NIR range has been too low, it was observed a significant RF reduction in the protected skin with the formulation containing AO. Therefore, it can be suggested that UVA and UVB organic filters play a major role in the protection against RF in the UV range and the scattering properties of inorganic filters, present in low concentration in the formulation under investigation, plays an important role in the protection in the VIS range. In addition, there is a synergistic effect between organic and inorganic filters and antioxidants in the whole spectrum of the sun radiation, especially in the VIS range. Thus, we can conclude that sunscreens which contain organic UV filters, inorganic filters with high scattering properties and antioxidants ensure protection in the complete solar spectrum.
Keywords: confocal Raman microscopy, electronic paramagnetic resonance spectroscopy,
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INTRODUÇÃOO espectro da radiação solar que atinge a superfície da terra possui comprimentos de onda que variam de 290 a 3000 nm e inclui a radiação ultravioleta (UV) (UVC: 200-280 nm, UVB: 290-320 nm e UVA: 320-400 nm), visível (VIS: 400-760 nm) e próximo ao infravermelho (IV) (IVA: 760-1440 nm e IVB: 1440-3000 nm). Sendo que a energia total da radiação solar que atinge a superfície da terra é dividida da seguinte forma: 6,8% UV (0,5% UVB; 6,3% UVA), 38,9% VIS and 54,3% IV, enquanto a radiação UVC é completamente absorvida pela camada de ozônio na superfície da terra e não atinge a superfície (Krutmann et al., 2012; Akhalaya et al., 2014).
Exposição moderada à radiação solar apresenta efeitos benéficos à saúde. A radiação UV é essencial para o corpo uma vez que estimula a síntese da vitamina D, e é essencial para manter ossos e músculos saudáveis (Zittermann and Gummert, 2010). Além disso, relatos na literatura têm demonstrado que exposição moderada à radiação solar apresenta efeitos positivos na pressão sanguínea, bem como afeta o humor em algumas pessoas, influenciando em seu bem-estar (Zittermann and Gummert, 2010). Mas é importante salientar que exposição excessiva à radiação solar possui efeitos negativos em potencial para a saúde humana e, portanto, deve ser realizada com precaução e seguindo as recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS).
Tais efeitos negativos estão normalmente associados com a exposição às radiações UVA e UVB (Polefka et al., 2012; Dupont et al., 2013). A radiação UV está relacionada ao ocasionamento de queimaduras solares, fotoenvelhecimento e câncer de pele, sendo que a radiação UVB é completamente carcinogênica após exposição prolongada. A radiação UVA penetra mais profundamente na pele que a radiação UVB, atingindo a derme, onde estão localizados os vasos sanguíneos e as fibras de colágeno e elastina. Discuti-se na literatura que os efeitos nocivos dos raios UVA são devido á formação de espécies reativas ao oxigênio (ERO), que indiretamente promovem danos a estes componentes celulares e ao DNA. Consequentemente, está mais relacionado ao envelhecimento precoce da pele, por promover perda da elasticidade e firmeza da pele com o tempo. Além disso, alguns estudos têm relatado que a radiação UVA apresenta efeito imunossupressor, favorecendo o desenvolvimento do câncer de pele. Enquanto a radiação UVB, apesar de não penetrar a pele tão profundamente quanto à radiação UVA, é uma radiação de maior energia e, portanto, promove mais danos à saúde humana. Os raios UVB atinjam apenas a epiderme, causando danos diretos às células e ao DNA, o que promove uma série de mutações e carcinoma a nível basal (Fuchs 1998; Hayood et al., 2003; Herling et al., 2006).
Como consequência, fotoproteção têm sido por muito tempo associada à proteção apenas contra os efeitos nocivos provocados pela exposição às radiações UVA e UVB (Polefka et al., 2012; Dupont et al., 2013). No entanto, muito trabalhos na literatura têm demonstrado que a radiação visível e próxima ao infravermelho, especialmente aquela na região IVA, podem promover danos significativos na pele (Fuchs 1998; Schroeder et al., 2008; Darvin et al., 2011; Meinke et al., 2013). De maneira similar à radiação UV, a radiação VIS tem sido responsável
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pela geração de ERO seguida por uma ativação fotoinduzida de fotossensibilizadores endógenos, além de afetar o DNA devido à oxidação de bases de DNA, como faz os raios UVA (Dupont et al., 2013; Akhalaya et al., 2014). Enquanto a radiação IVA promove profundos efeitos biológicos na pele de forma geral e nos compartimentos dérmicos da pele em particular (Akhalaya et al., 2014).
Resumidamente, a radiação IVA gera ERO na mitocôndria celular, que por sua vez, desempenha um papel fundamental em iniciar uma série de reações induzidas pelos raios IVA, como, por exemplo, expressão exacerbada do gene da metaloproteinase de matriz 1 (MMP-1) e redução da expressão dos genes de colágeno (TGF- β1) (Akhalaya et al., 2014; Dupon et al., 2013; Krutmann et al.,2012). Além disso, a radiação IVA pode promover carcinogênese e angiogênese, está envolvida no fotoenvelhecimento e ainda pode afetar a integridade mitocondrial (Dupon et al., 2013). Desta forma, ERO podem destruir ambos as células e seus componentes, incluindo fibras elásticas na pele, resultando em envelhecimento precoce através de diferentes mecanismos (fotobiológicos e moleculares) (Meinke et al., 2013).
Levando este conhecimento em consideração, do ponto de vista clínico, é sugerido que uma fotoproteção eficiente não deve ser limitada à proteção apenas contra a radiação UV, mas também deve incluir proteção contra as radiações visível e próxima ao infravermelho. Portanto, protetores solares com proteção em todo o espectro da radiação solar devem conter filtros UVA e UVB para a região UV, bem como antioxidantes para as regiões VIS e IV (Akhalaya et al., 2014).
Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de um protetor solar em proteger a pele contra os danos gerados em todo o espectro da radiação solar. O protetor solar estudado contém além de filtros UVA e UVB, uma combinação dos antioxidantes Spirulina platensis e dymetylmetoxy chromanol (DMC - nome INCI). Spirulina é uma microalga verde de origem biotecnológica que apresenta uma rica composição em pro-vitamina A, vitaminas B, proteínas e polissacarídeos, com ótimo potencial antioxidante, além de auxiliar na manutenção da eudermia da pele (Li et al., 2007; Singh et al., 2005). Enquanto DMC é um antioxidante sintético análogo ao gama-tocoferol, capaz de neutralizar ambas as espécies reativas ao oxigênio (ERO) e ao nitrogênio (ERN), o que representa uma grande vantagem comparada a outros antioxidantes, que são capazes de reagir apenas contra um destes radicais.
Desta forma, neste trabalho será discutido como esses componentes em combinação são capazes de proteger a pele em todo o espectro de radiação solar, usando técnicas avançadas como Microscopia Confocal RAMAN e Espectroscopia de Ressonância Paramagnética (ERP) para obter a informação necessária sobre perfil de penetração e formação radicalar ex vivo na pele.
MATERIAL E MÉTODOS
Amostra da pele: os parâmetros avaliados neste estudo foram realizados em pele de orelha de porco, que é um modelo altamente adequado para a pele humana. A pele de porco foi entregue de um batedouro local e usada fresca até dois dias depois. Antes dos experimentos,
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a pele foi limpa em água corrente, seca em papel toalha e mantida sob refrigeração até o momento do ensaio.
Formulação fotoprotetora: os estudos foram realizados em um protetor solar, adicionado ou não de um sistema antioxidante, com valor estimado de FPS 30, conforme descrito a seguir (Tabela 1).
Como filtros orgânicos, foi usada uma combinação dos seguintes compostos (nome INCI): Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine, Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutylphenol, Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate and Ethylhexyl Triazone. Como sistema antioxidante, dimethylmethoxy chromanol (DMC) e Spirulina platensis foram selecionados. Sendo que o antioxidante DMC está veiculado em nanocarreadores lipídicos (NL), composto por cera de abelha.
A formulação base do creme é composta dos seguintes ingredientes (nome INCI): C12-15 Alkyl Benzoate, Caprylic/ Capric Triglyceride, Cetearyl Alcohol/Dicetyl Phosphate/Ceteth-10 Phosphate, Butilene Glycol, glycerine, Phenoxyethanol/methylparaben/ethylparaben/ butylparaben/propylparaben/isobutylparaben, Sodium Polyacrylate/Ethylhexyl Cocoate/PPG-3 Benzyl Ether Myristate/Polysorbate 20, Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer, disodium EDTA, Butylated hydroxytoluene, Aminomethyl propanol.
Tabela 1: Composição das formulações estudadas e respectivos parâmetros avaliados.
Amostra
Composição Parâmetros avaliados
em cada formulação Creme Base Filtros UV AO hidrofílico AO lipofílico - NL Perfil de Penetração Formação Radicalar Formulação 1 Formulação 2 X X X X - X - X - X X X
Microscopia Confocal de RAMAN: medidas por MCR foram realizadas usando um Analisador da Composição da Pele modelo 3510 (River Diagnostics, Rotterdam, Holanda), que é comumente utilizado para avaliações in vivo/ex vivo da pele. Um laser com comprimento de onda próximo ao infravermelho (785 nm, 26 mW na superfície da pele) foi usado para analisar as amostras da pele de orelha de porco na região “Fingerprint” (400-2000 nm). Os espectros de Raman foram então obtidos da superfície da pele até uma profundidade de 40 μm, de 2 em 2 μm.
Desta forma, a partir do espectro da amostra da pele tratada com o creme avaliado, o perfil de penetração dos ingredientes do creme pode ser determinado aplicando o método do Ajuste Múltiplo de Raiz Quadrada Não-restrito (AMN) usando o software Skin Tools 2.0. Para cada amostra da pele pelo menos 5 diferentes pontos na pele foram avaliados a fim de se obter o perfil de penetração. No total, 5 diferentes orelhas de porco foram analisados. A formulação objeto de estudo foi aplicada em uma área previamente demarcada na superfície da pele a uma concentração de 2.0 mg cm², de acordo com o procedimento padrão sugerido pela COLIPA. E após 6 horas de penetração, as medidas por MCR foram realizadas.
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Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE): espectroscopia de RPE é baseada na absorção de micro-ondas de resonância de uma amostra com par de elétrons não pareados em um campo magnético externo. Um equipamento de RPE (X-band EPR spectrometer MiniScope MS400, Magnettech, Berlim, Alemanha) foi usado neste estudo para avaliação da formação radicalar na pele de porco após exposição à radiação solar, protegida ou não com o protetor solar estudado. O marcador utilizado foi o nitróxido de PCA (3-carboxi-2,2,5,5-tetrametill-1-pirrolidiniloxi; Sigma-Aldrich, Steinheim, Alemanha), que é detectável por RPE. Desta forma, a formação radicalar é manifestada pela redução do sinal do PCA devido à sua reação com os radicais livres formados na pele após irradiação.
Para irradiação in situ das amostras, foi usado o simulador solar (Low Cost Solar Simulator LS 0104, Darmstadt, Alemanha) acoplado às fibras UV/VIS ou VIS/IV (comprimento de onda 190-2200 nm e 400-2200 nm, respectivamente, LOT Oriel GmbH & Co. KG), em associação com os seguintes filtros AMO LSZ185 (massa de ar 0, espaço exterior), para limitar as diferentes regiões do espectro: filtro do simulador solar LSZ185 AMO, filtro 400FH90-50S (λ=400 nm), filtro PGO-57400 (λ=400-700 nm) e filtro 001FG09-50S (λ=325-328 nm). As amostras foram irradiadas por 6 minutos e expostas à radiação UVA/UVB (dose igual à 500±30 mJ/cm² e 2.0 ± 0.1 mJ/cm², respectivamente), VIS (dose igual à 10600 ± 60 mJ/cm²) e VIS/IV (dose igual à 8460 ± 60 mJ/cm²).
De acordo com o procedimento padrão da COLIPA, 2 mg/cm² de cada formulação testada (contendo ou não antioxidantes) foi aplicada na superfície da pele de orelha de porco e deixada em contato por 1 hora para permitir a penetração da formulação. Posteriormente, a amostra da pele foi embebida em solução (1:1) de PCA 100 µM em tampão PBS por 5 minutos e o sinal do PCA foi lido por RPE. Como controle, uma amostra da pele tratada com o creme e não irradiada foi também avaliada, bem como amostras de pele não tratada e não irradiada.
Todas as medidas foram realizadas em duplicata, em áreas adjacentes da pele e repetidas em 5 diferentes amostras de pele de orelha de porco. Os dados finais foram normalizados com as primeiras medidas e ajustado para o tempo zero. Para determinar a formação radicalar (FR) devido à irradiação em determinada região do espectro solar, antes e após aplicação da formulação, os valores médios foram calculados e os dados da amostra irradiada foram subtraídos dos dados da amostra não irradiada. Lembrando que a FR na região próxima ao IV foi determinada subtraindo a FR no VIS pela FR na região do VIS/IV.
Análise Estatística
Os dados apresentados são resultados de uma média ± desvio padrão. As comparações múltiplas foram realizadas pela análise de variância não paramétrica de uma via (ANOVA), seguida pelo teste de múltipla comparação Tukey-Kramer, para determinação do nível de significância das diferenças. Os resultados possuem 95% como mínimo de confiança, sendo uma diferença significativa maior que 0,05 (p < 0,05).
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RESULTADOS E DISCUSSÃOMicroscopia Confocal de Raman: neste estudo, MCR foi empregada para avaliar ex vivo a penetração dos ingredientes constituintes de um protetor solar em pele de orelha de porco, de acordo com a Tabela 1. MCR é um método óptico não invasivo e que permite avaliar uma amostra em profundidade, fornecendo informações detalhadas sobre composição molecular em tecidos vivos até muitos micrometros de profundidade, sem a necessidade de dessecação. Com isso, o espectro obtido é como uma impressão digital e fornece informações moleculares sobre a composição estrutural e bioquímica da amostra em estudo, que pode ser utilizado tanto para fins de diagnóstico como terapêutico (Carpers et al., 2001; Ashtikar et al., 2013). Baseado nas informações fornecidas pelo espectro, a distribuição das substâncias ou propriedades dos tecidos da pele é determinada baseada em sua composição química permitindo sua identificação e caracterização de forma inequívoca.
Neste estudo foi aplicado o método do Ajuste Múltiplo da Raiz Quadrada Não Restrito (AMN) a fim de obter o perfil de penetração dos ingredientes presentes no protetor solar em estudo. Neste método é possível calcular os coeficientes dependentes da profundidade para cada composto presente no estrato córneo (EC), como colesterol, ceramidas, ureia, água, entre outros, ajustando o espectro Raman da pele por um espectro modelo conhecido, minimizando o erro residual da análise. Para a pele tratada com o protetor solar, os mesmos coeficientes podem ser determinados, bem como um coeficiente adicional referente aos ingredientes da formulação. Desta forma, estes coeficientes servem como uma medida da concentração relativa dos ingredientes do protetor solar na pele (Carpers et al., 2001).
A Figura 1 representa o perfil de penetração do protetor solar em pele de orelha de porco após 1 e 6 horas de penetração. Como pode ser visto, a concentração máxima do creme é observada na superfície da pele, diminuindo até desaparecer completamente na profundidade de 10,4 ± 1,7 µm e 11,2 ± 3,0 µm, após 1 e 6 horas de penetração, respectivamente. Portanto, estes resultados mostram que a maioria dos ingredientes da formulação ficou retida no estrato córneo, e não penetraram profundamente nas camadas viáveis da pele. Além disso, também foi observado que mesmo após 6 horas de penetração, os ingredientes do protetor solar permaneceram na superfície da pele e não foi observada diferença significativa após 1 hora de penetração.
Os resultados encontrados neste estudo estão de acordo com relatos anteriores da literatura e com a legislação vigente sobre protetor solar, que têm demonstrado que filtros UV devem permanecer nas camadas superficiais da pele para protegê-la dos efeitos nocivos da radiação solar (Thiers & Tasseau, 2005; Freitas et al., 2015). Por outro lado, se os filtros solares atingirem a derme e a corrente sanguínea, há um grande risco do desenvolvimento de reações alérgicas e fotoalérgicas, bem como outros efeitos tóxicos sistêmicos (Nash & Tanner, 2014).
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Figura 1: Perfil de penetração dos ingredientes de um protetor solar em pele de orelha de porco, após 1 e
6 horas de penetração, avaliada por Microscopia Confocal de Raman (n=5).
Ao contrário dos filtros solares, substâncias antioxidantes (AO) devem penetrar através do estrato córneo e atingir as camadas mais profundas da pele visando uma proteção eficientemente contra os efeitos nocivos das ERO produzidas pela radiação solar (Freitas et al., 2015). Nossos resultados demonstraram que os ingredientes constituintes do protetor solar avaliado, bem como os AO presentes, não penetraram profundamente nas camadas da pele. Mas de acordo com os resultados obtidos para formação radicalar, discutidos posteriormente, o sistema AO foi capaz de proteger a pele contra a produção de ERO pela radiação solar. Muitos estudos têm demonstrado as vantagens de combinar filtros UV e AO. Freitas et al (2015), por exemplo, demonstraram que a combinação de filtros UV e AO tem vantagens com relação à penetração, uma vez que a retenção dos filtros UV na pele foi reduzida nesta condição.
Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE): a formação radicalar (FR) na pele pode ser compreendida como uma forma de indiretamente avaliar os danos causados devido à exposição à radiação solar, uma vez que a formação de radicais livres pela radiação solar é uma das principais causas do fotoenvelhecimento e desenvolvimento do câncer de pele (Fuchs 1998; Akhalaya et al., 2014). Estas moléculas altamente reativas destroem tanto as células quanto os componentes celulares, incluindo as fibras de colágeno e elastina presentes na derme, resultando no fotoenvelhecimento. Além de indiretamente contribuírem para o desenvolvimento do câncer de pele, conforme discutido anteriormente. Consequentemente, novas estratégias para proteção contra a formação de radicais livres em todo o espectro de radiação solar têm sido abordadas e se tornado cada vez mais importante.
Neste estudo, a proteção radicalar oferecida pelo protetor solar objeto de estudo foi avaliada antes e após radiação da pele de orelha de porco nas regiões do UV, VIS e IV do espectro solar. Para tanto foi utilizada a espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) para detecção dos radicais formados antes e após a radiação. Esta técnica se
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baseia na absorção de micro-ondas de ressonância de uma amostra com elétrons desemparelhados em um campo magnético externo. Para tanto, foi utilizado o nitróxido de PCA como “Spin Probe”, que é reduzido em seu correspondente hidroxilamina por radicais livres gerados pela radiação solar, diminuindo a intensidade do sinal detectado por RPE. Logo, a redução na intensidade do sinal do PCA está diretamente relacionada à produção de radicais livres na amostra investigada (Darvin et al, 2010).
A Figura 2 mostra os resultados para a FR para a pele protegida e não protegida após irradiação nas diferentes regiões do espectro solar por 6 minutos. Primeiramente, pode-se observar que a FR na pele de orelha de porco variou dependendo da região do espectro à qual foi exposta. Foi observada maior FR após exposição à radiação UV, seguida pela radiação VIS e IV. Este resultado está de acordo com relatos anteriores da literatura (Zastrow et al., 2009; Meinke et al., 2013). Zastrow et al (2009), por exemplo, calcularam a distribuição da produção radicalar para as diferentes regiões do espectro solar e encontraram que 64% da FR ocorreu na região UV (17% na região UVB (280-320 nm) e 47% na região UVA (320-400 nm)) e 36% na região VIS (400-700 nm).
Além disso, pode-se observar que após aplicação do protetor solar na pele, a FR foi menor para a pele protegida com o protetor solar em todas as regiões do espectro. Ainda, a maior proteção contra a FR também foi observada na região UV, diminuindo a FR em aproximadamente 90% (para ambas as formulações, contendo ou não AO) comparada com a pele desprotegida, enquanto a menor proteção foi observada na região próxima ao IV. Estes resultados sugerem que o protetor solar desenvolvido é eficaz em proteger a pele contra os danos causados pela radiação solar em todas as regiões do espectro e, especialmente, nas regiões UVA e UVB.
Conforme demonstrado, muito mais radicais livres são formados na região UV, o que pode acontecer tanto nas camadas mais superficiais da pele quanto nas camadas mais profundas. Se nenhum filtro solar está presente, os fótons não são absorvidos e os radicais livres são formados nas camadas mais profundas da pele (Meinke et al., 2013). Mas, de acordo com os resultados deste estudo e de outros relatos na literatura, a presença de filtros UVA/UVB pode reduzir drasticamente a FR na pele. Logo, uma combinação bem elaborada de filtros UVA/UVB é necessária a fim de se promover uma efetiva proteção contra a FR, mesmo sem a presença de antioxidantes.
No que diz respeito à influência do sistema AO na proteção contra a FR, foi observado que o protetor solar contendo AO ofereceu maior proteção radicalar comparada com o mesmo protetor sem adição do AO. Ainda, a formulação contendo AO foi capaz de proteger a pele em toda a região do espectro solar após 6 minutos de exposição, enquanto o protetor solar sem antioxidante foi capaz de reduzir significativamente a FR apenas no UV e VIS. Este resultado sugere que os AO podem apresentar um papel importante na proteção da pele não apenas nas regiões VIS e próximo ao IV, como discutido em outros estudos, mas também na região UV, sugerindo que a combinação de filtros orgânicos e AO promove maior proteção nesta região do espectro solar.
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Figura 2: Formação radicalar em pele de orelha de porco, tratada e não tratada com protetor solar,
contendo ou não substâncias AO, após 6 minutos de exposição às radiações A) UV, B) VIS e C) IV. (*) p ≤ 0.1, (**) p ≤ 0.01 e (***)p ≤ 0.001.
Outros estudos têm avaliado in vivo/ex vivo a FR em diferentes regiões do espectro solar (Darvin et al, 2010; Meinke et al., 2011; Meinke et al., 2013) e demonstraram que a proteção contra a FR na região UV é independente da presença de AO na formulação. Ou seja, não foi observada diferença na proteção radicalar entre formulações contendo ou não AO, ao contrário do que foi demonstrado neste estudo. Além disso, Meinke et al. (2013) também demonstraram que a proteção na região UV é principalmente oferecida por filtros orgânicos, mas que existe sinergismo quando filtros inorgânicos estão presentes. Por outro lado, a alta propriedade de dispersão oferecida por filtros inorgânicos e a incorporação de AO são capazes de reduzir a FR no VIS e IV, pois também apresentam um efeito sinérgico, mas o mesmo não ocorre nesta
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região com os filtros orgânicos (Meinke et al., 2011). Resultado similar foi observado neste estudo, onde a formulação sem AO produziu uma pequena redução na FR na região VIS, no entanto, maior redução na FR foi observada quando o AO também estava presente. Na região IV, a FR foi bem menor comparada com as outras regiões, conforme já descrito na literatura, portanto não foi possível verificar grande efeito para a proteção após aplicação das formulações. No entanto, ainda assim, foi observada redução significativa na FR após tratamento com a formulação contendo AO.
Aqui, é importante ressaltar que o filtro “Methylene Bis-Benzotriazolyl Tetramethylbutyl-phenol”, apesar de ser classificado com filtro orgânico, apresenta a capacidade de dispersão da radiação, comportando-se, também, como um filtro inorgânico. Portanto, esta pode ser a explicação do por que a formulação sem AO apresentou efeito no VIS, mesmo contendo pequenas concentrações deste filtro. E no IV, não foi observada redução significativa da FR para a formulação sem AO, porque a propriedade de dispersão oferecida pelo filtro não foi suficiente para proteger a pele nesta região, além da FR nesta região já ter sido muito baixa, conforme discutido anteriormente. Mas o efeito sinérgico entre este filtro e o AO pôde ser claramente observada nas região do VIS e em menor escala, mas ainda significante, na região do IV.
CONCLUSÃO
O protetor solar investigado contendo uma associação de filtros UV e antioxidantes demonstrou claro efeito de proteção na região do UV e VIS e, pequena, porém significativa proteção na região próxima ao IV. Os filtros orgânicos demonstraram forte efeito na região UV, mas pouco efeito na região do VIS e IV, e foi observado efeito sinérgico com os AO nesta região. A propriedade de dispersão, oferecida por um dos filtros empregados, demonstrou ser importante para proteção na região do VIS, bem como foi demonstrado um efeito sinérgico quando o AO também estava presente, potencializando o efeito protetor nesta região e também no IV. Portanto, um protetor solar com efeito em todo o espectro de radiação solar deve conter filtros UVA e UVB para região UV, filtros inorgânicos e substâncias AO para toda a região do espectro e especialmente para as regiões do VIS e IV. No entanto, a interação entre todos os diferentes componentes da formulação deve ser investigada com o objetivo de garantir um efeito completo de proteção em todo o espectro de radiação solar.
AGRADECIMENTOS
A Capes (Processo BEX 10271/14-7) pela bolsa de estudos no Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior/PDSE à aluna de doutorado Carla Souza.
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