Uno dei prodotti topici più importanti da considerare nel campo della mitigazione del grado di fotoinvecchiamento estrinseco è quello dell'uso regolare della protezione solare. Come parte dei cambiamenti in evoluzione osservati nella formulazione della crema solare, molti hanno finito per essere progettati con obiettivi dermatologici specifici in mente. Molte ricerche sono state indirizzate verso gli effetti fotoprotettivi di vari agenti naturali, in particolare antiossidanti derivati da erbe e nutrienti.

L'uso della protezione solare offre un beneficio consolidato per numerosi disturbi cutanei, sia acuti che cronici, associati all'esposizione solare, Esempi di tali disturbi includono tumori della pelle come carcinoma basocellulare, carcinoma a squamoso e melanoma; segni di invecchiamento cutaneo; fotodermatosi, come eruzione luminosa polimorfa, orticaria solare e fotosensibilità indotta da farmaci/erbe; nonché il peggioramento dei problemi della pelle come rosacea e problemi di iperpigmentazione come melasma.ⁱ,^ii iii.Dalla loro prima adozione generale, negli anni Settanta, , le formulazioni dei prodotti per la protezione solare si sono evolute. Una delle regolazioni più importanti è stata l'inclusione di filtri solari che forniscono protezione dai raggi ultravioletto A (UVA), oltre allo spettro degli UVB. Da allora, il mercato della protezione solare è sbocciato, offrendo una vasta gamma di prodotti mirati e specialistici, spesso formulati con ingredienti cosmeceutici aggiuntivi. Ciò fa sì che i filtri solari abbiano una maggiore gamma di applicabilità nella gestione di una varietà di problematiche della pelle. Questo articolo si concentrerà sull'impatto delle radiazioni UV sui meccanismi alla base dell'invecchiamento cutaneo e fornirà informazioni sugli ingredienti cosmeceutici specifici nelle creme solari progettate per il fotoinvecchiamento e l'iperpigmentazione.

Protezioni solari: Lo scenario di base

Le attuali raccomandazioni dell'American Academy of Dermatology per l'applicazione della protezione solare sono le seguenti:^iv

• Fattore minimo di protezione solare (SPF) di 30.
• Da applicare tutti i giorni e tutto l'anno.
• Un'oncia di crema solare è la quantità raccomandata per coprire adeguatamente tutte le aree esposte.
• Per garantire un assorbimento ottimale, la protezione solare deve essere applicata almeno 15 minuti prima dell'esposizione al sole.
• La crema solare deve essere riapplicata ogni due ore o immediatamente dopo il nuoto/una sudorazione eccessiva.

Poiché l'SPF etichettato si ottiene solo se la protezione solare viene applicata a una densità di 2 mg/cm², una delle principali preoccupazioni relative all'uso della protezione solare è l'applicazione insufficiente sulla pelle.^v Questo spiega la raccomandazione dell'AAD di un'oncia che, per facilità di richiamo, si avvicina alla quantità di crema solare che riempie un bicchierino da un'oncia. Un'altra strategia studiata ed efficace per la protezione contro l'applicazione insufficiente della protezione solare è quella di utilizzare semplicemente un approccio di “doppia applicazione”. Applicando due volte la protezione solare sulle aree esposte della pelle, vari studi hanno rilevato che la densità è aumentata a livelli molto più vicini all'ideale di 2 mg/cm²^vi., ^vii

Due categorie di filtri solari sono attualmente approvate per l'uso in Nord America: chimici (cioè, organici/solubili) e minerali (cioè, inorganici/insolubili). Gli aspetti chiave di ciascun ingrediente del filtro sono evidenziati nella Tabella 1.

Tabella 1: Aspetti chiave degli ingredienti ^{viii ix x}dei filtri solari

Aggiunte cosmetiche alle creme solari specifiche per il fotoinvecchiamento

È facile apprezzare i pesanti sforzi di marketing e l'entusiasmo spesso generati intorno a vari agenti topici e alle formule specifiche per il rallentamento dei segni dell'invecchiamento cutaneo. Tuttavia, l'agente topico più importante a questo proposito è quello dell'uso regolare della protezione solare. Il suo ruolo può spesso essere trascurato, soprattutto con altri più noti cosmeceutici che sfidano l'età e sono spesso costosi. Tuttavia, questo semplice, anche se meno appariscente, topico è una componente essenziale per contrastare la forza trainante primaria dietro l'invecchiamento cutaneo estrinseco, quella dei raggi UV. Diversi studi hanno esplorato l'importanza dell'uso della protezione solare nel mitigare varie misure del processo di invecchiamento cutaneo;^{xi xii xiii} tuttavia, dopo aver compreso tutti i meccanismi alla base dei danni UV, vi è infatti un crescente interesse nella ricerca di ingredienti per migliorare gli effetti delle creme solari.

Per contestualizzarlo, esamineremo brevemente il processo di fotoinvecchiamento. Segni comuni di fotoinvecchiamento includono lo sviluppo di rughe fini e profonde; rilassamento cutaneo; secchezza; cambiamenti di consistenza della pelle che può diventare, per esempio, più ruvida o inspessirsi; e cambiamenti della pigmentazione (tra cui tono della pelle irregolare o macchiato e lentiggini solari/macchie dell'età). È stato stimato che fino all'80% dei segni dell'invecchiamento del viso sono riconducibili agli effetti dei raggi UV.^xiv Sia gli UVB che GLI UVA sono implicati in questo processo, con gli UVA che hanno un forte potenziale di penetrare lo strato dermico della pelle.^xv Qui, l'esposizione UV cronica agisce per generare specie reattive dell'ossigeno (ROS) che attivano il fattore di trascrizione AP‑1. Questa attivazione è fondamentale, dato come funziona per sopprimere simultaneamente la formazione di procollagene, attivare le metalloproteinasi a matrice (MMP) per degradare il collagene e attivare il fattore nucleare kappa B (NF‑κB), che può indurre un'ulteriore infiammazione e amplificare di per sé la generazione del ROS. Inoltre, la radiazione UV è uno dei fattori principali della degradazione dell'elastina (con concomitante accumulo di fibre di elastina anomalo), per l'esaurimento della rete antiossidante cutanea e per innescare i processi che portano all'iperpigmentazione (come il peggioramento del melasma, la pigmentazione rispetto alle precedenti lesioni acneiche, il tono della pelle irregolare/macchiato e le macchie dell'età)^xvi., ^xvii

Con questo come base, possiamo meglio apprezzare come i ricercatori e i formulatori per la protezione solare abbiano voluto esplorare gli effetti dell'aggiunta di principi attivi cosmeceutici, in particolare antiossidanti, per ostacolare ulteriormente l'avanzamento del fotoinvecchiamento. Ciò riflette la necessità di trovare altri ingredienti per mitigare la generazione di ROS e il fotoinvecchiamento. Nonostante il ruolo cruciale delle creme solari ad ampio spettro nel contrastare gli effetti dei raggi UV, alcuni ricercatori hanno ipotizzato che la loro capacità di limitare la produzione di ROS possa essere integrata dall'aggiunta di antiossidanti, data la stima che le creme solari tradizionali da sole riducano la formazione di ROS solo del 55% circa.^xviii L'inclusione di antiossidanti nelle creme solari è inoltre allo studio per altri benefici. Questi includono la stabilizzazione degli ingredienti dei filtri solari nella formula,^xix nonché l'uso di antiossidanti, come beta-carotene e resveratrolo, per ridurre la capacità dei filtri solari chimici di penetrare oltre lo strato corneo dell'epidermide e penetrare più in profondità nello strato dermico della pelle.^xx

Un alto volume di ricerca preclinica è stato indirizzato verso l'esplorazione degli effetti protettivi UV di vari antiossidanti. Questi sono stati riassunti in vari articoli di rassegna.^xxi,^xxii,^xxiii,^xxiv, ^xxv La maggior parte di queste prove è stata fornita attraverso studi in vitro e su animali, anche se stanno emergendo più studi sull'uomo. Alcune delle comuni aggiunte cosmeceutiche antiossidanti incorporate nelle creme solari includono gli agenti descritti nella Tabella 2.

Tabella 2: Agenti cosmetici antiossidanti comuni incorporati nelle creme solari

Stanno emergendo sperimentazioni umane che esplorano gli effetti della protezione solare arricchita con antiossidanti sulle misure contro il fotoinvecchiamento. Sebbene la maggior parte degli studi finora condotti siano relativamente limitati, dimostrano un notevole beneficio dell'aggiunta di composti antiossidanti rispetto all'uso della sola protezione solare nel prevenire le misure di fotoinvecchiamento e iperpigmentazione indotte dai^lxvi lxvii raggi UV, nonché contro i segni di fotoinvecchiamento e iperpigmentazione causati dalla luce visibile ^{lxviii lxix} e dalle radiazioni infrarosse che spiegano le sensazioni di calore/calore percepite dalla luce solare.^lxx Di seguito un riassunto di due ricerche cliniche umane emergenti.

Uno studio preliminare di cinque giorni ha analizzato gli effetti clinici di una crema solare arricchita con antiossidanti.^lxxi Cinque soggetti con una fascia di età compresa tra 18 e 40 anni e di Fitzpatrick di tipo I e III (una scala utilizzata per stimare il potenziale di fotodanno cutaneo di un individuo), sono serviti come propri controlli applicando su aree separate della pelle del gluteo sia una crema solare idratante SPF25 contenente una miscela antiossidante, sia la stessa crema solare idratante SPF 25 senza la miscela antiossidante. Una terza area della pelle, senza prodotto applicato, è stata esposta alla luce UV simulata, e infine una quarta area senza prodotto e senza esposizione UV simulata è stata designata come controllo. Una dose solitaria di radiazione solare simulata è stata applicata alle aree di test e controllo a un livello doppio della dose minima predeterminata di eritema. La valutazione istologica tramite biopsia punch è stata effettuata il quarto giorno. Gli endpoint primari includevano la quantificazione delle cellule epidermiche di Langerhans (la cui deplezione funge da surrogato per l'immunosoppressione indotta dai raggi UV) e i livelli di MMP‑1 degradante il collagene (la cui aumentata espressione è caratteristica nella pelle fotodanneggiata). La miscela antiossidante comprendeva vitamina C (sotto forma di aminopropil ascorbil fosfato), vitamina E, caffeina, estratto di Echinacea pallida, olio essenziale di Camomilla vulgaris, nonché alcuni cosmeceutici unici come l'estratto di gorgonia, che è un tipo di corallo noto anche come frusta di mare, che viene utilizzato come agente lenitivo per proteggere dalle irritazioni. Sia l'SPF25 da solo che l'SPF25 e la miscela antiossidante topici sono stati trovati per prevenire la deplezione delle cellule Langerhans, senza alcuna differenza significativa tra i due. Tuttavia, sono stati rilevati risultati significativi in relazione alle misure di MMP-1. La sola formula SPF25 ha portato a una riduzione del 43% di MMP-1 rispetto al controllo cutaneo non protetto esposto ai raggi UV (p < 0,002). La miscela SPF25-e-antiossidante ha portato a una riduzione del 60% della produzione di MMP-1 rispetto allo stesso controllo (p < 0,0001). Infine, anche la maggiore diminuzione del 17% dei livelli di MMP-1 riscontrata per la miscela SPF25-e-antiossidante rispetto alla SPF25 senza antiossidanti ha raggiunto la significatività (p < 0,05).

Un altro studio ha misurato la produzione di radicali liberi dalla pelle di 40 soggetti esposti a una dose di 50 J/cm² di luce visibile.^lxxii Tale esposizione ha portato a un aumento significativo dell'85% dei radicali liberi rispetto ai livelli basali (p < 0,05). Una valutazione ha dimostrato un effetto positivo per una crema solare arricchita con antiossidanti contenente estratto di partenio (Tanacetum parthenium), estratto di soia e gamma-tocoferolo in relazione alla produzione visibile di radicali liberi indotta dalla luce. Sia il gruppo esposto alla luce visibile senza protezione solare ^n = 24 che quello esposto con protezione solare non arricchita con antiossidanti ^n = 12 hanno sperimentato un aumento della produzione di radicali liberi. Una diminuzione significativa della produzione di radicali liberi, del 54%, è stata riscontrata solo nel gruppo che utilizzava una protezione solare arricchita con antiossidanti ^n = 12 rispetto a quelli che utilizzavano una protezione solare senza antiossidanti (p < 0,05).

Le sfide della formulazione

Le sfide sono affrontate dagli scienziati che hanno studiato l’integrazione delle formule per la protezione solare arricchite con antiossidanti. Innanzitutto, si ottengono gli effetti desiderati e simultanei delle creme solari, necessarie sulla sommità dello strato corneo, e degli antiossidanti, che devono penetrare oltre lo strato esterno e concentrarsi all'interno dei tessuti dermici ed epidermici.^lxxiii In secondo luogo, la semplice presenza di un antiossidante non garantisce un effetto positivo. Lo scienziato deve selezionare quegli agenti che non abbiano solo un'elevata capacità antiossidante, ma che siano anche presenti in una concentrazione sufficiente per avere effetto.^lxxiv Tenete a mente che non sempre sappiamo quale sia la concentrazione ideale per tutti gli antiossidanti, o se la concentrazione debba essere regolata quando è inclusa in una formula di protezione solare. Speriamo che la ricerca futura contribuisca a chiarire questi dettagli.

Altre aggiunte comuni a una formula di protezione solare specifica contro il fotoinvecchiamento

Le creme solari focalizzate sul fotoinvecchiamento spesso incorporano altri principi attivi cosmeceutici con uso consolidato nel settore. Questi possono includere retinolo, niacinamide e vari peptidi. Inoltre, vari ingredienti idratanti, come acido ialuronico o glicerina, possono integrare la formula, fornendo una modalità ad azione rapida di rimpolpamento e levigatura della pelle. Per sfruttare gli effetti di prevenzione dell'iperpigmentazione della protezione solare stessa, alcune formule includeranno inoltre principi attivi cosmeceutici con un noto effetto schiarente della pelle. Ancora una volta, ingredienti come la niacinamide e vitamina C possono offrire tale beneficio. Oltre a questi, anche l'estratto di radice di liquirizia, l'estratto di soia non fermentato e alcuni peptidi come il tetrapeptide‑30 (tetrapeptide PKEK) possono essere utilizzati per questo scopo^lxxv., ^lxxvi

L'uso di filtri solari come abitudine generale per la protezione contro il sole è fortunatamente diventato più comune nella nostra società. Questo ha portato alla comparsa di prodotti per la protezione solare con aggiunte cosmeceutiche su misura per mitigare i segni del fotoinvecchiamento e dell'iperpigmentazione. La maggior parte dei cosmeceutici utilizzati a questo proposito si è concentrata su vari antiossidanti. Sebbene siano necessari ulteriori studi sull'uomo per rivelare i loro potenziali effetti, le sperimentazioni preliminari offrono un esempio di come tali agenti potrebbero essere di beneficio. Ulteriori studi aiuteranno anche a chiarire alcune delle sfide di formulazione incontrate dai produttori quando cercano di combinare antiossidanti e altri cosmeceutici nei prodotti per la protezione solare. Man mano che questi dettagli emergono, potremmo assistere a una trasformazione in cui le creme solari assumono una forma più completa di prodotti per la protezione solare.