A lo largo de los años, la protección frente a la radiación solar ha pasado de ser un tema marginal a ocupar una parte muy importante en la vida de las personas.

El aumento en los registros de cáncer de piel, la preocupación por el envejecimiento de la piel o los cambios en el estilo de vida, potencian el desarrollo de nuevas líneas de investigación que permiten una mejora sustancial en el desarrollo de productos foto-protectores capaces de proteger frente a todo el espectro de radiación. Estos avances, unidos a una mayor educación de la población en materia de salud, permiten establecer las bases para un mercado aún por explotar que todavía no ha alcanzado su plenitud.

Radiación solar

Las emisiones solares incluyen, entre otras, las radiaciones ultravioletas, la luz visible y las radiaciones infrarrojas. La longitud de onda y el poder energético de las diferentes radiaciones va a condicionar los daños que éstas producen en nuestra piel.

Penetración de las diferentes radiaciones en las capas de la piel

 

La más conocida de estas radiaciones es la radiación ultravioleta, con una longitud de onda que abarca desde los 200 hasta los 400nm, y se divide en A, B y C, pero esta última es filtrada por la capa de ozono y no alcanza la superficie terrestre. La radiación UVB tiene una longitud de onda más corta y por ello es capaz de penetrar dentro de la epidermis (capa más externa de la piel) y tan sólo en un 10% en la dermis, la radiación UVA de longitud de onda más larga penetra sobretodo en la dermis. Algunos de los efectos visibles que causa esta radiación son el enrojecimiento de la piel siendo la UVB  el principal responsable y la pigmentación en la cual está más implicada la UVA. Pero las radiaciones UV también dan lugar a unos efectos “invisibles” que a largo plazo son mucho más preocupantes para nuestra salud, estas radiaciones están implicadas en procesos de fotoinmunosupresión, fotocarcinogénesis y fotoenvejecimiento.

La radiación visible tiene una longitud de onda de 400 a 760nm, aporta energía lumínica, es capaz de excitar la retina humana creando la sensación de visión. También aporta energía química y calorífica aunque menos que la infrarroja. Sus efectos nocivos sobre la piel son similares a los provocados por la luz UV e infrarroja, y en concreto la Luz Visible de Alta Energía (HEV) o Luz Azul causa daños a nivel ocular y dérmico, pigmentación y eritema, además de ser capaz de generar radicales libres, colaborando también en el envejecimiento prematuro de la piel.

La radiación infrarroja (IR) es la responsable del efecto calorífico de la radiación solar, y es la más implicada en el daño de la piel. Su longitud de onda va desde los 750nm hasta 1mm. Al tener una mayor longitud de onda, alcanzan capas más profundas en la piel que la radiación UV. Los últimos estudios han puesto de manifiesto su implicación en la generación de radicales libres en la piel, causando daño celular.

Cuando hablamos de los radicales libres nos referimos a los átomos o moléculas que pierden un electrón, en este caso debido a la radiación solar, lo que causa que tengan un electrón desapareado. Esto hace que sean muy inestables y para poder estabilizarse van a buscar en otros átomos o moléculas los electrones para poder completarse, lo que al final causa que esa molécula o átomo “robado” pase a ser un radical libre, generando una reacción en cadena. Si el proceso se repite es lo que se conoce como Estrés Oxidativo, y está implicado en numerosas enfermedades y en el envejecimiento, ya que dichas reacciones causan daño en proteínas, membranas celulares e incluso en el ADN. Los más relevantes en el organismo son las Especies Reactivas de Oxígeno o ROS: moléculas de oxígeno con un electrón desapareado.

Nuestro cuerpo dispone de manera intrínseca de mecanismos para frenar dichas reacciones de oxidación, los antioxidantes. A medida que envejecemos disminuye su eficacia, con lo que el estrés oxidativo aumenta. Para ayudar al organismo a paliar los efectos de la radiación solar, los fotoprotectores deben contener antioxidantes que ayuden a mitigar el estrés oxidativo generado, disminuyendo el daño que los radicales libres puedan causar.

Protección completa

Los primeros fotoprotectores surgen en la primera mitad del siglo pasado, ante la necesidad de paliar las quemaduras solares asociadas al bronceado. La evolución en los estudios sobre los efectos dañinos de todo el espectro UV, sobre todo en lo relevante al cáncer de piel, derivaron en la necesidad de filtros solares frente al espectro UVA. Los primeros filtros UVA surgen en los años 1980s y los de amplio espectro cerca del cambio de siglo.

Pero ¿cómo debe proteger el protector solar ideal?
El fotoprotector debe de ofrecer una protección prácticamente uniforme en todo el rango del espectro ultravioleta. En 1991 Diffey acuña por primera vez el término homeostasis espectral para referirse a este concepto de uniformidad.

La característica principal de un protector solar, que proporcione homeostasis espectral, consiste en el hecho de que la cantidad de radiación UV recibida en nuestra piel, es atenuada, mientras que la calidad del espectro UV se mantiene sin cambios, no hay una eliminación selectiva del rango UVB.

Durante las dos últimas décadas se ha producido un enorme éxito en la mejora de la protección UVA hacia el objetivo final de la homeostasis espectral. La recomendación europea de protección frente a radiación UVA ha sido un hito importante que se satisface en la práctica totalidad de los protectores solares de Europa. Sin embargo, los productos de cuidado diario que incorporan filtros UV a menudo no cumplen con este requisito mínimo en UVA. El uso de productos cotidianos con filtros solares solo frente a UVB, a día de hoy, no ofrece valor añadido en materia de protección solar.

Estudios recientes muestran que protegerse frente a la radiación UV no es suficiente, se debe ampliar el rango de protección para evitar potenciar los efectos dañinos de la radiación UV y protegerse frente al daño oxidativo.

Para conseguir acercarnos a esta protección total, cada vez más encontramos en el mercado productos que protegen frente a otras radiaciones dañinas provenientes de la exposición solar, como la protección frente a infrarrojo y frente a luz azul.

 Cada necesidad, un fotoprotector. Evaluación de la eficacia

Los consumidores cada vez demandan productos más completos y con una mayor adaptabilidad ya que los fotoprotectores han dejado de ser productos de uso exclusivo en verano a ocupar un lugar importante en la rutina diaria de muchas personas a lo largo de todo el año. Los cambios en los hábitos de vida y la concienciación de la protección frente al sol han hecho que en los últimos años los fotoprotectores han mejorado de manera sustancial respecto a sus inicios, tanto a nivel de cualidades organolépticas como de sus características protectoras.

Debido a la demanda del mercado, muchos productos reivindican la resistencia al agua. Esto significa que el producto mantiene al menos el 50% de su valor de protección solar tras inmersión controlada en agua durante 40 minutos (Colipa, Diciembre 2005). Algunos van más allá e incluyen la reivindicación de alta resistencia al agua, cuyo procedimiento experimental sigue la misma metodología que la anterior, pero aumentando el período de inmersión en agua un total de 80 minutos (Colipa, Diciembre 2005).

Mediante una adaptación de la metodología existente se pueden evaluar otro tipo de reivindicaciones, como es la capacidad de resistencia al sudor, simulando condiciones de sudoración mediante ejercicio físico, una característica importante para personas que practican deportes al aire libre.

La reivindicación de resistencia a la arena lo incorporan fotoprotectores cuyas características permiten que aunque haya fricción con la arena, ésta no se lleve producto y así la protección del producto no vea afectada.

La resistencia de los fotoprotectores, en muchos casos, va más allá y se reclaman productos long-lasting.

También hay que tener en cuenta que la piel está sometida a un roce continuo ya sea por la ropa o por la toalla, y para poder asegurarnos una fotoprotección completa, muchos son los productos testado bajo test de fricción.

La protección frente a la luz infrarroja y la luz visible está también siendo potenciada por las últimas investigaciones, que muestran que dichos espectros de radiación son los responsables del 50% de los radicales libres generados en la piel por la exposición solar (Cosmetics & Toiletries, Vo. 133, 2018).

Para demostrar la protección frente a este tipo de radiaciones se pueden utilizar varios abordajes. Uno de ellos, a nivel celular (en líneas celulares de queratinocitos o fibroblastos) y a nivel tisular, consiste en demostrar la protección del producto frente a la producción de Radicales Libres de Oxígeno (ROS), moléculas participantes en el Estrés Oxidativo, y la Viabilidad celular tras la exposición a este tipo de radiaciones (MTT).

Podemos demostrar también esta protección mediante métodos espectrofotométricos. En el caso de la protección frente a Luz Azul, podemos obtener datos de protección expresados en porcentaje de luz azul que el producto es capaz de bloquear antes de penetrar en la piel, y como balance entre la protección UV/VIS. En el caso de la radiación infrarroja esta protección se puede calcular por medio de tres parámetros, mediante el factor de protección IR, mediante el porcentaje de IR que el producto es capaz de bloquear antes de penetrar en la piel, y como balance entre la protección UV/VIS/IR.

No hay que olvidar, por otra parte, que este tipo de productos tienen que ser también seguros para el consumidor, siguiendo la legislación vigente, y que por tanto, deben ser inocuos en su uso razonable. Llevan el añadido de que son productos destinados a estar en contacto con la piel durante largos periodos de tiempo y además, deben ser capaces de recibir la radiación solar sin presentar alteraciones que causen daños en el consumidor. Para poder asegurar que son fotoestables, se realizan estudios de fotoirritación y fotoalergia in vivo, gracias a los cuales ser determina que no van a causar irritaciones ni alergias en su uso normal, el cual es su exposición al sol tras aplicación.

Se han desarrollado también métodos in vitro y ex vivo para estudiar el potencial efecto de fototoxicidad de los productos de protección solar, ensayos tanto en cultivos celulares como en tejidos, que mediante el estudio de los factores de fotoirritación y la viabilidad celular y metabólica, nos permiten conocer el comportamiento de los mismos cuando se exponen a radiación solar.

Además, como otros cosméticos, muchos de estos productos están adaptados a los diferentes tipos de piel incluyendo piel más sensibles incluso alteradas, ya sea dermatitis atópica, rosácea, piel sensible, alergias al sol, entre otros. Este tipo de poblaciones tiene necesidades especiales, ya que su piel está alterada y los productos formulados para la población en general pueden acarrearles ciertos problemas o acentuar los que ya tienen. Suelen ser productos con un extra de agentes hidratantes y calmantes, que mitiguen la irritación causada por el sol, y que provean de una alta protección solar. Aparte de los ensayos de seguridad habituales, los estudios in vivo realizados para este tipo de productos aportan mucha información, ya que están realizados con consumidores con este tipo de problemas dérmicos.

El desarrollo de nuevas fórmulas debe acompañarse de tecnología de envases que consiga facilitar la aplicación al consumidor a la par que asegure una correcta distribución del producto por la piel. Los sprays a presión permiten un flujo continuo de producto y además se pueden emplear boca-abajo, permitiendo una aplicación por áreas de difícil acceso. Las texturas en espuma son muy agradables de aplicar facilitando la extensibilidad del mismo. En algunos productos, se incluye un colorante que se va con la luz para poder ver en que regiones de la piel hemos aplicado el producto debidamente, , aspecto muy útil para la población infantil.

Las mejoras en las formas de aplicación también se han vistos favorecidas por lo últimos avances en materias primas. Las fórmulas wet-skin permiten aplicarse el protector con la piel mojada, protegiendo igual que si se aplicasen en seco, y evitando esperar sin protección a que la piel se seque. Otro aspecto que se reivindica es la capacidad anti-arena, lo incorporan fotoprotectores con texturas secas que evitan que la arena se adhiera a la piel.

Uno de los problemas habituales que presentan estos productos es que dejan manchas en la ropa, sobre todo si es oscura. Centrándose en esta problemática, los fabricantes se centran en generar productos que dejen el menor rastro en los tejidos o incluso faciliten su limpieza. Este tipo de claim se reivindica con estudios de colorimetría y lavado, además de fotografías que permitan discernir las posibles manchas dejadas por el producto en los diferentes tejidos.

La adicción de filtros a productos que habitualmente no los presentaban es otra tendencia a tener en cuenta, ya que no solo los labiales de uso diario los están incorporando o las cremas antienvejecimiento, sino que cada vez hay más productos capilares con filtros UV para protegerlo del daño del sol (sequedad, pérdida de coloración…).

Algunos fotoprotectores reivindican la protección frente a medusas, gracias a activos que camuflan la piel frente a estos animales. Otros se centran más en la protección frente a los mosquitos, algo bastante útil en regiones húmedas donde estos insectos actúan como vectores de enfermedades, siendo la profilaxis una de la mejores formas de protegerse, facilitando el uso de la fotoprotección y la protección antimosquitos.

Otro tipo de reivindicación en cuanto a los productos de protección solar es la de potenciación del bronceado. Su eficacia se verifica cuando tras la aplicación del producto, se potencia el bronceado de la radiación frente UVA. Para validarla, el sujeto es sometido a una radiación UVA en presencia del producto bajo estudio, evaluándose el incremento de pigmentación a diferentes tiempos, frente a placebo, mediante técnicas colorimétricas.

Por otro lado, la eficacia autobronceadora de un producto, no requiere de exposición a radiación UV, lo que se trata de demostrar es, con el uso continuado del producto, que se adquiere un incremento de bronceado, el cual se determina mediante técnicas colorimétricas.

Tan importante como la protección frente a la exposición solar, es la reparación de la piel. Para ello existen los productos after-sun, que se centran en hidratar, refrescar y calmar la piel, reparando los posibles daños causados y facilitando la recuperación del eritema generado por la radiación. Un estudio clínico adecuado para sustentar este claim implica evaluar en presencia del producto bajo estudio, una desaparición de eritema (controlado) a diferentes tiempos de estudio.

Conclusión

La industria debe seguir investigando para poder ofrecer productos completos e innovadores, capaces de satisfacer las necesidades de los consumidores, y que proporcionen una protección completa y de fácil uso, ya que las características organolépticas juegan un papel muy importante a la hora del correcto uso de estos productos.

Gracias a los avances científicos en el campo de la protección solar, se fabrican productos cada vez más seguros, eficaces y adaptados a las necesidades de los consumidores, para ayudar a paliar los efectos negativos de la radiación solar, como el envejecimiento prematuro de la piel, y los efectos a largo plazo.

La foto-protección total es el objetivo final a alcanzar. Gracias al desarrollo de nuevos filtros y la combinación de los mismos con activos antioxidantes, disfrutar del sol es posible sin los riesgos asociados a él.

Autores: Ana García, Sara Rodríguez y Dra. Irene Zaldívar
Zurko Research S.L. C/ Almansa 110.  28007 Madrid. Spain