Masarykova univerzita přírodovědecká fakulta

Produkce reaktivních forem kyslíku v souvislosti se sunscreeny

Byly zjištěny případy, kdy v souvislosti s použitím UV filtrů došlo k nárůstu ROS (reaktivních forem kyslíku). Byl testován BP3 (benzophenone3), EHMC a OC (octocrylene) na množství produkce volných radikálů (Hanson et al. 2006). V této studii bylo zjištěno, že s rostoucí dobou pronikání UV filtrů do pokožky rostlo také množství vznikajících radikálů. Nárůst oproti pozaďovým hodnotám reaktivních forem kyslíku (které jsou produkovány přirozeně epidermálními chromofory) byl zaznamenán již po 20 minutách (což je běžná doba vstřebání krému do kůže), po 60 minutách byl nárůst ROS mnohonásobně vyšší. Takový nárůst ROS by mohl zvýšit možnost vzniku melanomu, ale tato hypotéza dosud testována nebyla.

Produkce ROS byla zaznamenána také u často používaného UVA filtru BMBM (butyl methoxydibenzoylmethane) (Damiani et al. 2000). Některé UV filtry generují reaktivní formy kyslíku (ROS), pokud jsou vystaveny UVA (Damiani et al. 2007). UVA záření může zvýšit karbonylovou tvorbu v albuminu (Damiani et al. 2000) a poškozovat DNA a je dobře známo, že DNA změny indukují vznik rakoviny.

U lidí používajících sunscreeny byl zjištěn častější výskyt maligního melanomu ve srovnání s lidmi, kteří opalovací krémy nepoužívají (Westerdahl et al. 2000). Jiné studie také poukazují na souvislost používání sunscreenů s vyšším počtem rakoviny kůže (Autier et al. 1995; Vainio and Bianchini 2000; Weinstock 1999). Není však známo, zda rakovina není způsobena spíše častým pobytem na slunci u uživatelů sunscreenů, než samotnou schopností UV filtrů indukovat vznik rakoviny.

2. Potenciální rizika pro vodní prostředí

Opalovací krémy používáme zejména při opalování na slunci a zejména při pobytu u vody. Proto je zcela zřejmé, že sunscreeny se mohou velmi snadno splachovat z naší pokožky do vody a zejména v letních měsících může docházet k expozici větším koncentracím pro vodní prostředí. Jedná se o látky lipofilní povahy, které se tedy velmi dobře mohou bioakumulovat v tělech vodních živočichů, zejména ryb. Je tedy nutné zaměřit se také na xenoestrogenní a xenoandrogenní potenciál těchto látek a zjistit tak, zda mají tyto látky schopnost interagovat s endokrinním systémem exponovaných organismů a mohou tak negativně působit na jejich celkovou homeostázu, reprodukční a behaviorální funkce.

UV filtry EHMC, BP3 (benzophenone3), 4MBC (4methylbenzylidene camphor), HMS (homosalate), ODPABA (octyl dimethylpaminobenzoate) a BMBM (butyl methoxydibenzoylmethane) byly testovány na lidských buňkách MCF7 dle metodiky (Soto et al. 1995). Výsledky odpovědí jednotlivých UV filtrů byly srovnány s pozitivní kontrolou E₂. Zvýšená proliferace buněk byla v závislosti na dávkách jednotlivých UV filtrů zjištěna u všech výše uvedených sunscreenů (Schlumpf et al. 2001).

Dále byl proveden test in vivo na krysách, kdy byly BP3, EHMC a 4MBC (UV filtry s pozitivní odpovědí v testu in vitro) podávány perorálně po dobu 4 dnů. 4MBC vykazoval výrazné zvýšení děložní hmotnosti při dávce 119 mg.kg¹.den¹, ED₅₀ pak byla stanovena na 309 mg.kg¹.den¹.

Zajímavé je, že v testu in vitro způsobil největší proliferaci buněk BP3 (následně 4MBC a EHMC), zatímco v testu in vivo byla potence nejvyšší u 4MBC > EHMC > BP3. Výsledky obou testů jsou znázorněny na grafu 8.

Graf 8: Křivka dávka – odpověď estrogenní aktivity některých UV filtrů. (A) In vitro efekt UV filtrů na buněčnou proliferaci MCF7 buněk (počet buněk na jamku) jako procento maximálního efektu E₂. (B) Efekt orální expozice UV filtrů na děložní váhu nevyvinutých krys jako procento maximálního efektu ethinylestradiolu (EE₂). Pozn.: EHMC (2-ethylhexyl-4-methoxycinnamate) odpovídá OMC (octyl methoxycinnamate). Převzato z (Schlumpf et al. 2001).

Jak již bylo zmíněno, sunscreeny jsou potenciálně bioakumulovatelné. Řada UV filtrů, které vykázaly estrogenní aktivitu (4MBC, BP3, HMS a EHMC), byly nalezeny v tělech ryb (Nagtegaal et al. 1997). Koncentrace se v rybím tuku pohybovaly v rozmezí 1,6 μM a 7,8 μM, koncentrace v celém těle ryb byly v rozmezí 0,02 a 0,2 μM.

Efektivní dávky při orálním podání v in vivo uterotropním testu na krysách (119 mg.kg¹.den¹ pro 4MBC, 935 mg.kg¹.den¹ pro EHMC a 1500 mg.kg¹.den¹ pro BP3) jsou srovnatelné s denní dávkou zvyšující děložní hmotnost u bisfenolu a (400 mg.kg¹) (Ashby and Tinwell 1998), nonylfenolu (1901000 mg.kg¹), methoxychloru (100500 mg.kg¹) nebo například o,p´DDT (1000 mg.kg¹) (Odum et al. 1997; Shelby et al. 1996).

2. Zajímavé poznatky o opalovacích krémech

Opalovací krémy zabraňují spálení pokožky na slunci, ale nad rámec této skutečnosti je až překvapivě málo komplexních informací o bezpečnosti a účinnosti těchto přípravků. Environmental Working Group (EWG) se věnuje mimo jiné také přezkoumávání bezpečnosti opalovacích přípravků. Tato společnost upozornila na skutečnosti (popsané níže), které by mohly vést až k úplnému nepoužívání opalovacích krémů (EWG 2012b).

Při prezentování některých opalovacích krémů jsou uživatelům předkládány ne zcela pravdivé informace. Není žádný důkaz o tom, že opalovací krémy předcházejí vzniku rakoviny kůže, tyto přípravky pouze chrání proti slunečnímu záření. Výrobci by proto neměli inzerovat, že jejich výrobky mohou snížit riziko rakoviny a se sluncem související stárnutí. Agentura Food and Drug Administration (FDA 2011) uvedla, že doposud neexistují žádné klinické studie, které prokazují, že použití jakéhokoli krému samotného může zabránit vzniku rakoviny kůže. Opalovací krémy by proto neměly být první a jedinou volbou při prevenci rakoviny kůže (IARC 2001) a lidé by se měli chránit před škodlivými účinky slunečního záření také oděvem a vyhýbat se pobytu na přímém poledním slunci.

Někteří vědci objevili zvýšené riziko vzniku melanomu u některých uživatelů používajících opalovací krémy. Příčina není známa, ale spekuluje se, že v případě těchto uživatelů došlo k příliš dlouhému pobývání na slunci a jejich kůže absorbovala více slunečního záření. Další hypotéza je, že volné radikály uvolňující se při rozkladu chemických látek v opalovacích krémech mohou hrát významnou roli (EWG 2012b).

Sluneční záření podporuje také některé rozhodující funkce v těle, kterým by opalovací krém s vysokým SPF mohl zabránit. Hlavním zdrojem vitamínu D je sluneční svit. Vitamin D je velmi důležitý pro naše zdraví – posiluje kosti a imunitní systém, snižuje riziko různých druhů rakoviny (karcinom prsu, tlustého střeva, ledvin a vaječníků) a reguluje nejméně tisíc různých genů ovládajících prakticky každou tkáň v těle (Mead 2008). Nová studie (Pye et al. 2012) zjistila, že 59 % populace má nedostatek vitamínu D. Navíc asi 25 % z toho má extrémně nízkou úroveň vitamínu D. Dle nových výzkumů je stále pravděpodobnější, že nedostatek vitamínu D může být společným faktorem pro většinu moderních degenerativních nemocí. Pacienti se selháním ledvin téměř všeobecně mají nedostatek vitamínu D a rovněž tak pacienti s cukrovkou. Lidé trpící rakovinou a lidé s roztroušenou sklerózou a osteoporózou, mají vždy těžký nedostatek vitamínu D. Vědcům je známo již dlouho, že vitamín D je důležitý pro absorpci kalcia, a že tento vitamín také souvisí s nemocemi, jako je rakovina a roztroušená skleróza. Tento vitamín je také důležitý pro aktivaci imunitního systému (Alleyne 2010).

Byly uveřejněny studie, že forma vitaminu A (retinyl palmitát) může urychlit vývoj kožních nádorů a lézí po aplikaci na kůži v přítomnosti slunečního záření. Jednalo se o studium fotokarcinogenity kyseliny retinové a retinyl palmitátu (NTP 2012b). Výrobci dodávají vitamin A do 25 % všech opalovacích přípravků, jelikož se jedná o antioxidant, který zpomaluje stárnutí kůže. Vitamin A takto funguje (jakožto antioxidant) v pleťových vodách a nočních krémech, které se používají v interiéru. V kombinaci se slunečním záření má však účinky jiné. EWG provedla studii fotokarcinogenních vlastností tohoto vitaminu. U laboratorních zvířat ošetřených opalovacím krémem, obohaceným o vitamin A, byl pozorován rychlejší vznik nádorů a lézí, než u zvířat ošetřených krémem bez vitaminu A. Obě skupiny byly po jeden rok denně exponovány 9 minut intenzivnímu slunečnímu záření.

Je také známo, že vitamin A může urychlit hyperplazii (zvýšené zmnožení kožních buněk), a že na slunci mohou vznikat volné radikály, které poškozují DNA. Spotřebitelům se proto doporučuje vyhýbat se opalovacím krémům s vitaminem A (na obalech označován jako retinyl palmitát nebo retinol) (EWG 2010).