A radiação solar refere-se à radiação eletromagnética contínua que atinge a superfície da Terra, composta por raios infravermelhos, luz visível e raios ultravioleta. Entre eles, a luz azul representa o comprimento de onda mais curto e a banda de energia mais alta dentro do espectro visível. Pesquisas indicam que a luz azul possui maior penetração do que os raios ultravioleta, causando danos à pele análogos à exposição aos raios UV.
Os LEDs emitem luz em todo o espectro visível. O uso generalizado de monitores de computador, telemóveis e televisores LCD aumentou a exposição humana à luz azul. Os telemóveis e computadores portáteis emitem luz azul na faixa de comprimento de onda de 400 nm a 460 nm, com comprimentos de onda entre 400 nm e 440 nm demonstrando citotoxicidade em relação aos fibroblastos. Consequentemente, os danos à pele causados pela luz azul não devem ser negligenciados.
A luz azul causa vários tipos de danos à pele
Os danos causados pela luz afetam principalmente a pele através de efeitos fotofísicos, fototérmicos e fotoquímicos. Os riscos da luz azul incluem a indução de sardas e manchas senis, o aceleramento do envelhecimento da pele e o aumento da sensibilidade da pele.
A luz azul induz a apoptose Quando a luz azul atua sobre as mitocôndrias, induz a apoptose. As mitocôndrias atuam como o principal local de stress oxidativo e produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) dentro das células, regulando assim a apoptose. As mitocôndrias absorvem a luz azul (410 nm–440 nm) através da cadeia de transporte de elétrons, desencadeando reações oxidativas que induzem a formação de ROS.As ROS reduzem o potencial da membrana mitocondrial, causando a abertura do poro de transição de permeabilidade mitocondrial (MPTP). Isso libera o citocromo C mitocondrial (CytC), que se liga ao ativador de proteína 1 relacionado à apoptose (Apaf-1), formando o complexo apoptótico Apaf-1-CytC.Dentro da matriz citoplasmática, o complexo apoptótico recruta a família Caspase. A Caspase-9 sofre autocleagem e ativação, ativando subsequentemente a Caspase-3 e a Caspase-7, iniciando uma cascata de reações que induzem a apoptose. Simultaneamente, a luz azul mediada pelo grupo fluorescente A2E da lipofuscina causa danos celulares.O metabolito intracelular lipofuscina serve como um marcador para células senescentes. A sua principal parte fluorescente, N-acetileritritol-N-retinol etanolamina (A2E), exibe alta sensibilidade à luz azul. Após a estimulação da luz azul, a A2E acelera a produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) e ativa a via da apoptose.Pesquisas indicam que o A2E está predominantemente localizado nos lisossomas, com distribuição menor nas membranas mitocondriais, e está ausente de outras organelas. Os danos causados às células pela luz azul mediada pelo A2E se manifestam em duas vias distintas. Em primeiro lugar, a exposição à luz azul interrompe o gradiente de elétrons transmembranar lisossomal, levando à liberação de enzimas lisossomais e ROS no citoplasma, induzindo assim a apoptose.Em segundo lugar, o A2E na membrana mitocondrial induz anomalias na membrana mitocondrial, provocando a libertação de fatores promotores da morte, Apaf e fator indutor de apoptose (AIF), iniciando assim o processo apoptótico mediado pelas mitocôndrias.Pesquisas sobre o fotoenvelhecimento da pele induzido pela luz azul sugerem que, assim como a radiação ultravioleta, a luz azul gera espécies reativas de oxigénio que ativam a via de sinalização da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK). Essa via, então, ativa fatores de transcrição a jusante, como a quinase N-terminal c-Jun (JNK) ea quinase regulada por sinal extracelular (ERK) e a p38, ativando assim o fator de transcrição AP-1 e induzindo a expressão da metaloproteinase da matriz (MMP).Entre essas MMPs expressas de forma anormal, a MMP-1 degrada as fibras de colagénio tipo I e tipo III mais cruciais na pele humana, enquanto a MMP-3 degrada as fibras de colagénio tipo IV na membrana basal, induzindo assim efeitos de fotoenvelhecimento na pele. Tanto a luz azul quanto a radiação ultravioleta são as principais causas do envelhecimento da pele. Embora existam pesquisas extensas sobre os efeitos da radiação UVA e UVB na pele, os estudos que investigam o impacto da luz azul requerem mais avanços.Em comparação com a radiação ultravioleta, a luz azul possui um comprimento de onda mais longo, permitindo uma maior penetração através da epiderme e da derme. Isto permite que cause danos significativos às mitocôndrias dentro das células epiteliais. A intensidade da luz azul emitida é comparável à da radiação ultravioleta do meio-dia, causando facilmente vermelhidão, inflamação, secura, descamação e tensão na pele.Pesquisas confirmam que a luz azul altera a estrutura das células epidérmicas e reduz a produção de colagénio e elastina, levando ao fotoenvelhecimento da pele. Portanto, os danos que a luz azul causa à pele decorrem principalmente da acumulação de espécies reativas de oxigénio, que causam danos celulares, apoptose e problemas como o fotoenvelhecimento.
A luz azul induz a pigmentação da pele através da Opsina 3, um membro da superfamília de receptores acoplados à proteína G presente nos queratinócitos e melanócitos epidérmicos. A luz azul ativa a Opsina 3, desencadeando a expressão intracelular da tirosinase e da dopa-desidrogenase isomerase, o que promove a formação de melanina e resulta na pigmentação da pele.
Pesquisas indicam que, quando são usados protetores solares de amplo espectro que bloqueiam os raios UVB e parte dos raios UVA, a maior parte dos danos celulares pode ser causada pela luz azul da luz solar e pelos raios UVA residuais; os protetores solares que bloqueiam apenas os raios UVA podem reduzir apenas parcialmente a geração de radicais livres na pele humana. Assim, a luz azul também é um contribuinte significativo para o acúmulo de radicais livres no corpo.
Proteção limitada contra a luz azul dos protetores solares
A edição de 2015 das Especificações Técnicas de Segurança Cosmética define protetores solares como substâncias adicionadas aos cosméticos para proteger a pele de danos específicos causados pela radiação ultravioleta ou para proteger o próprio produto, utilizando absorção, reflexão ou dispersão da luz. Esta especificação lista 27 protetores solares cosméticos permitidos, categorizados principalmente como inorgânicos ou orgânicos.
Os protetores solares inorgânicos protegem principalmente contra a radiação UV através da absorção e dispersão da luz. O dióxido de titânio e o óxido de zinco, ambos com tamanhos de partículas em nanoescala, são atualmente os protetores solares inorgânicos mais comuns em cosméticos de proteção solar, funcionando através da absorção dos raios UV.Tanto o dióxido de titânio como o óxido de zinco são materiais semicondutores. As suas bandas proibidas (a diferença de energia entre o nível de energia mais baixo da banda de condução e o nível de energia mais alto da banda de valência) são 3,06 eV (tipo rutilo, tipo R) e 3,23 eV, respetivamente, correspondendo a comprimentos de onda de absorção de 405 nm e 385 nm. Consequentemente, só podem absorver eficazmente a luz ultravioleta dentro da gama de comprimentos de onda de 100 nm a 400 nm.
Partículas maiores em filtros solares aumentam a dispersão, mas reduzem a absorção; partículas menores enfraquecem a dispersão, mas fortalecem a absorção. Quando o tamanho das partículas é suficientemente pequeno, a dispersão da luz torna-se insignificante, resultando em alta transmitância. Assim, filtros solares inorgânicos em nanoescala bloqueiam eficazmente a radiação ultravioleta, mas não conseguem proteger contra a luz azul.
Os protetores solares orgânicos contêm estruturas aromáticas ou cromóforas nas suas moléculas. Absorvem fotões através de sistemas conjugados fechados, libertando energia através de transições quânticas ressonantes ou fluorescência/fosforescência. Simultaneamente, o processo de enolisação faz com que a molécula consuma energia, criando um ciclo energético em que os estados de alta energia transitam para estados de baixa energia, proporcionando assim proteção UV.Pesquisas indicam que os absorvedores de UV comumente usados absorvem comprimentos de onda exclusivamente dentro do espectro ultravioleta e não absorvem luz visível. Consequentemente, os protetores solares orgânicos não oferecem proteção contra a luz azul.Os protetores solares concebidos exclusivamente para proteção UV são insuficientes para proteger o corpo dos danos fotoquímicos induzidos pela luz azul. Nos últimos anos, surgiram no mercado internacional cosméticos que alegam proteger a pele dos danos causados pela luz azul. A maioria destes produtos baseia-se em princípios antioxidantes. Embora possam mitigar, em certa medida, alguns danos causados pela luz azul à pele, as experiências existentes indicam que os antioxidantes, por si só, não conseguem alcançar a proteção ideal contra a luz azul.
É essencial investigar os mecanismos pelos quais a luz azul danifica a pele. Esta investigação não só fornece suporte teórico para o desenvolvimento de cosméticos protetores contra a luz azul, como também identifica alvos para cuidados de pele de precisão. O campo dos cosméticos protetores contra a luz azul tem um potencial significativo para desenvolvimento futuro.