Proces powstawania opalenizny

Spis treści

1. Melanogeneza
2. Właściwości melaniny
3. Melanina w kosmetykach

Opalenizna uważana jest za przejaw zdrowia, zaś w rzeczywistości ciemnienie skóry to reakcja obronna naszego organizmu na nadmiar promieniowania ultrafioletowego. Kolor naszej skóry, włosów, tęczówki oka zależy od ilości melaniny - naturalnego pigmentu, który powstaje w skórze w procesie zwanym melanogenezą. Naskórek składa się z pięciu warstw, najbardziej zewnętrzna to rogowa, a następnie jasna, ziarnista, kolczysta i podstawna. U osób o jasnej karnacji melanina występuje tylko w warstwie podstawnej czyli najgłębiej położonej graniczącej ze skórą właściwą, natomiast osoby o ciemnej karnacji mają melaninę we wszystkich warstwach naskórka, stąd też ciemniejszy kolor ich skóry. 

Melanogeneza

Melanina powstaje w specjalnych komórkach zwanych melanocytami, które znajdują się w najgłębszej, podstawnej warstwie naskórka. Gromadzona jest ona w melanocytach w postaci ziarenek w takich specjalnych "zbiorniczkach" zwanych melanosomami. Melanina w tych zbiorniczkach jest następnie przekazywana do otaczających melanosomy komórek naskórka. Pod wpływem jednego z bodźców - mogą to być czynniki wewnętrzne jak skłonności genetyczne, hormony lub czynniki zewnętrzne, na przykład promienie UV - melanosomy czyli zbiorniczki z melaniną pękają i barwnik zostaje uwolniony do komórki. Melanina zawsze gromadzi się w komórkach między jądrem komórkowym (gdzie znajduje się nasz cenny materiał genetyczny - DNA) a powierzchnią komórki zwróconą do światła, w ten sposób chroni w pewnym stopniu DNA przed uszkodzeniami powodowanymi przez promieniowanie ultrafioletowe. W wyniku procesu odnowy komórkowej ( o którym dokładniej będzie mowa w tekście na temat kwasów AHA i BHA) komórki z melaniną stopniowo wędrują na powierzchnię naskórka wypychane przez kolejne powstające grupy "młodszych" komórek. Gdy dotrą one do zewnętrznej warstwy naskórka tzw. rogowej obumierają i ulegają stałemu, stopniowemu i niewidocznemu dla oka procesowi złuszczania. Same cząsteczki melaniny są bardzo trwałe i stabilne, ale w wyniku procesu złuszczania usuwane są wraz z martwymi komórkami naskórka, dlatego z czasem opalenizna blednie.

Opalenizna powstaje dwuetapowo:

1. Najszybciej zauważalne lekkie ciemnienie skóry jest wynikiem działania promieni UVA. To właśnie pod ich wpływem melanina jest uwalniana do komórek naskórka. Ten pierwszy efekt ciemnienia skóry może nie być widoczny u wszystkich osób. Najlepiej widać go u osób z ciemniejszą karnacją skóry.
2. Opalenizna pod wpływem działania promieni UVB pojawia się z opóźnieniem. Po około 3 dniach od wystawienia się na słońce. To opóźnienie jest wynikiem tego, że UVB wpływa na powstawanie nowych komórek produkujących melaninę-melanocytów oraz aktywuje istniejące już melanocyty i wpływa na produkcję kolejnych porcji cząsteczek melaniny, a to zabiera trochę czasu. Nowe dawki melaniny są potem przekazywane do komórek naskórka dając efekt przyciemnienia skóry. Promienie UVB prawdopodobnie powodują także uwolnienie pewnych czynników hormonalnych, które krążąc w organizmie powodują namnażanie się melanocytów nie tylko w miejscach wystawionych na działanie słońca, to dlatego czerniak-rak złośliwy skóry może także pojawić się w miejscach chronionych przed słońcem.

Melanina zawarta we włosach także je trochę chroni. Ponieważ włosy ciemne zawierają więcej barwnika, są lepiej chronione niż jasne. Najbardziej narażone na promieniowanie UV są włosy siwe i rozjaśnione. Po wpływem światła melanina zgromadzona we włosach traci kolor, dlatego też na słońcu włosy jaśnieją.

Sam proces powstawania melaniny czyli proces melanogenezy to szereg dość złożonych reakcji biochemicznych. Wystarczy jednak wiedzieć, że prekursorem czyli takim związkiem wyjściowym w syntezie melaniny jest aminokwas - tyrozyna przkształcany pod wpływem enzymu o nazwie tyrozynaza. To właśnie ten enzym jest pobudzany przez promienie UV i rozpoczyna on pierwszy etap procesu produkcji melaniny. Do swego działania enzym ten potrzebuje aminokwasu - tyrozyny, ten właśnie mechanizm został wykorzystany w preparatach przyspieszających opalanie, które w swym składzie zawierają pochodne tyrozyny.

W wyniku procesu melanogenezy otrzymujemy melaninę, która występuje w dwóch formach:

• eumelanina - barwnik ciemny, brązowoczarny
• feomelanina - barwnik jasny, czerwonożółty

Odcień naszej karnacji, włosów, skłonności do piegów i wrażliwość na słońce zależy od ilości melaniny oraz od stosunku obu tych form melaniny. Osoby mające więcej feomelaniny charakteryzują się jasną karnacją, skłonnością do występowania piegów i włosami o rudawym zabarwieniu. U tych osób występuje większe ryzyko powstawania raka skóry po wpływem promieniowania UV, dlatego, że feomelanina pod wpływem promieniowania UV ulega rozkładowi i w wyniku tego powstają produkty o właściwościach mutagennych czyli sprzyjających tworzeniu zmian nowotworowych w skórze.

Jednym z niekorzystnych efektów działania promieni UV może być pojawiania się nieregularnych przebarwień skóry. Promienie UV to przecież jeden z czynników pobudzających proces tworzenia melaniny, mogą one także przyczynić się do jego zaburzenia czego wynikiem są właśnie przebarwienia skóry. Ciemniejsze, nieregularne plamy zwykle pojawiają się na twarzy, dłoniach, dekolcie czyli częściach ciała najczęściej poddawanych działaniu słońca. Poza tym promienie UV sprzyjają także tworzeniu się piegów oraz pieprzyków.

Zdarza się też, że zaburzenia działania melanocytów prowadzą do niedoboru melaniny, co objawia się pojawianiem jasnych, niemal białych, nieregularnych plamek na skórze. W niektórych przypadkach mogą także wystąpić przebarwienia skóry będące wynikiem reakcji fotouczulających, o których była dokładnie mowa w części I serii na temat słońca. Ciemniejsze plamy mogą pojawić się w miejscach gdzie została nałożona jedna z substancji fotouczulających, tak jest np. w przypadku substancji zapachowych. Dlatego idąc na plażę lepiej nie stosować perfum lub wód toaletowych i to nawet tych bez alkoholu, gdyż problemem są związki zapachowe głównie olejki eteryczne, a nie sam alkohol.

Jeśli chodzi o piegi to ich powstawanie jest w dużej mierze zależne od skłonności genetycznych i od wzajemnego stosunku eumelaniny i feomelaniny. Słońce może przyczynić się do zwiększenia ich ilości, a przede wszystkim do ich przyciemnienia i większej widoczności. W zasadzie z naturalnymi piegami raczej trudno walczyć, ich ciemnieniu można zapobiec stosując na codzień preparaty z filtrami słonecznymi, ale to już temat na inny artykuł dotyczący przebarwień.

Uaktywnienie procesu melanogenezy, a dokładnie tyrozynazy czyli enzymu zapoczątkowującego reakcję tworzenia melaniny zachodzi nie tylko pod wpływem słońca, ma na to wpływ także kilka innych czynników:

1. stan zapalny skóry,
2. działanie metali (miedź, żelazo, złoto, srebro, arsen, bizmut)
3. działanie gruczołów produkujących hormony takich jak przysadka mózgowa i gruczoły płciowe
4. niedobór witaminy A, PP (witamina B3), kwasu pantotenowego (witamina B5) i foliowego (witamina B9)
5. działanie promieni UV.

Zaś hamująco na proces melanogenezy czyli produkcję melaniny wpływa:

1. działanie gruczołów produkujących hormony takich jak nadnercza i szyszynka,
2. witamina C (w postaci estrowej przy stężeniu minimalnym 10 %), dlatego też witamina ta stanowi składnik wielu kremów rozjaśniających przebarwienia.

Istnieją przypadki osób, u których zazwyczaj w wyniku wrodzonego zaburzenia w procesie tworzenia melaniny, barwnik ten nie jest wogóle produkowany. Choroba ta to tzw. Albinizm, objawia się brakiem melaniny we włosach, skórze i tęczówce oka.

Właściwości melaniny

Melanina posiada dwie podstawowe właściwości, dzięki którym może w pewnym stopniu chronić skórę przed niszczącym wpływem promieni UV.

1. Działa ochronnie jako naturalny filtr UV.
2. Pełni funkcję antyutleniacza, neutralizując czyli usuwając choć w pewnym stopniu powstałe pod wpływem promieni słonecznych wolne rodniki.

Tak jak wspominałam wytwarzanie melaniny to efekt obrony organizmu przed zbyt dużą dawką promieni UV. Pewną ilość melaniny mamy zawsze do dyspozycji, jednak zazwyczaj w niedostatecznych ilościach, dopiero promieniowanie UV wymusza dodatkową produkcję melaniny.

Melanina pełni rolę naturalnego filtru ochronnego, gdyż ma zdolność do częściowego pochłaniania i rozpraszania promieniowania UV padającego an skórę. Dużym plusem jest to, że jej zakres ochronny obejmuje zarówno promienie UVB i UVA, niestety jest także i minus, mianowicie jej zdolności ochronne są bardzo słabe i niezbyt skuteczne. Jej wysokość ochrony można porównać do faktora SPF o wartości około 2-3, tak więc jest to bardzo mało, nie można więc zdawać się tylko na ochronę przed promieniami UV jaką gwarantuje nam opalenizna, nawet opaloną skórę trzeba dodatkowo chronić preparatami z filtrami ochronnymi.

Wszystko wskazuje niestety na to, że biały człowiek został przysposobiony przez naturę raczej do niewielkich dawek słońca niż do życia w jego ostrych promieniach. Słońce parzy także i Murzynów, ale dopiero przy 30-krotnie większej dawce promieni UV. Co ciekawe wszyscy ludzie bez względu na kolor skóry mają mniej więcej podobną liczbę komórek produkujących melaninę-melanocytów. Tak więc różnica w kolorze polega na ilości produkowanego barwnika. Skóra osób o czarnej karnacji dzięki obfitości melaniny przepuszcza 5 razy mniej promieni UV, nic więc dziwnego, że szkody, jakich doznaje ich skóra są nieporównanie mniejsze. Są oni dużo mniej narażeni na oparzenia słoneczne, jak również w mniejszym stopniu występują u nich zmiany nowotworowe. Porównując odporność na słońce naszej jasnej skóry to jeśli my przykładowo możemy przebywać na słońcu bez groźby poparzenia średnio 15 minut tak osoby o czarnej karnacji mogą przebywać kilka godzin i nadal nie dojdzie u nich do poparzenia. Faktem jest, że pod względem odporności na promienie słoneczne Europejczycy są z góry na straconej pozycji. Nawet po 3-4 miesiącach intensywnego opalania się odporność białej skóry zwiększa się bardzo niewiele. Minimalna dawka promieni UV wywołująca rumień rośnie wówczas 2-3 krotnie w stosunku do skóry nie wystawianej na działanie słońca. Co oznacza, że jeśli przed uzyskaniem opalenizny nasza skóra bez użycia preparatu ochronnego ulegała poparzeniu po 15 minutach, to opalona skóra będzie odporna tylko dwukrotnie dłużej czyli nie chroniona ulegnie poparzeniu po ok 30 minutach.

Co nam pozostaje w takiej sytuacji, nie każdy przecież akceptuje swoją naturalną, jasną karnację. Pozostaje nam stosowanie kremów ochronnych i korzystanie ze słońca z umiarem oraz stosowanie samoopalaczy. Nasza skóra z natury nie jest przyzwyczajona do całorocznego intensywnego nasłonecznienia, dlatego jeśli ktoś latem dużo się opala, a zimą dla podtrzymania opalenizny często korzysta z solarium może mieć po czasie, nawet już po trzydziestce wyraźne i niekorzystne efekty takiego postępowania, w postaci przedwcześnie zniszczonej skóry i zwiększonej groźby raka. Pod mikroskopem łatwo jest odróżnić komórki skóry, która zestarzała się pod wpływem słońca, od tej, na której odcisnęło się jedynie piętno wieku. Skóra już nawet 30-latki zniszczona nadmiernym opalaniem ma pogrubiały naskórek, jej naczynia krwionośne są poskręcane i rozszerzone, posiada pogrubiałe i pofałdowane włókna elastyny oraz mniejszą ilość nadających jędrność skórze włókien kolagenowych. W przypadku osób o jasnej karnacji nie ma bezpiecznej metody, dzięki której zdobędą one wyraźnie ciemną opaleniznę. Przysłowie "wilk syty i owca cała" w tej sytuacji się nie sprawdza czyli albo ciemna opalenizna albo zdrowa i niezniszczona skóra. Według mnie "zdrowa" opalenizna to skóra lekko "ozłocona" promieniami słońca czyli z lekkim odcieniem brązu. Odcień ten zależy już oczywiście od naturalnej karnacji czyli osoby o jasnej cerze nigdy nie opalą się w takim stopniu jak te których natura obdarzyła ciemniejszym kolorem skóry. Dla nich bezpiecznym wyjściem są samoopalacze. Nawet wielu mężczyzn uważa, że zbyt ciemny kolor skóry bardzo postarza kobietę i sprawia, że wygląda ona nienaturalnie, a już zwłaszcza dotyczy to kobiet o jasnej cerze.

Druga główna rola melaniny polega na działaniu przeciwutleniającym co oznacza, że jest ona wyjątkowo skutecznym antyoksydantem, porównywalnym do witaminy E.

Melanina w kosmetykach

Właściwości melaniny zostały wykorzystane w kosmetykach.
W produktach kosmetycznych stosuje się albo melaninę naturalną lub syntetyczną, uzyskaną na drodze reakcji biochemicznych. Melanina naturalna jest dość rzadko stosowana ze względu na wysokie koszty. Uzyskuje się ją z wełny czarnych owiec lub gruczołów kałamarnic i ośmiornic.

Syntetyczna melanina ma dość duże rozmiary cząsteczek, dlatego nie ma szansy przeniknąc przez skórę czy choćby wniknąć w naskórek, w związku z tym może działać jedynie powierzchniowo. Dlatego przemysł kosmetyczny szuka wciąż innych możliwych dróg pozyskania tego cennego, naturalnego składnika jakim jest melanina. Ostatnio pojawiły się informacje o tzw. biosyntetycznej melaninie produkowanej przez rośliny lub bakterie modyfikowane genetycznie.

Jak już wspominałam jako samodzielny filtr ochronny anty-UV, melanina jest raczej mało skuteczna, zwłaszcza, że w kosmetykach jest ona stosowana w małych 1 % stężeniach. Dlatego melaninę stosuje się głównie jako dodatek do produktów zawierających typowe filtry chroniące przed promieniami słonecznymi. Melanina może nadawać kremom brunatne zabarwienie, producenci kosmetyków boją się więc dodawać większe ilości melaniny powyżej 1 % , gdyż klientki mogłyby uznać mylnie taki szaro-bury kolor kremu za oznakę zepsucia produktu.

Główną funkcją melaniny dodawanej do kosmetyków jest "zmiatanie" wolnych rodników. Jest ona jednym z bardzo skutecznych antyutleniaczy. Nawet jeśli zastosowana jest w bardzo małych stężeniach rzędu 0,005 - 0,01 % potrafi zwalczyć około 80 % powstających wolnych rodników. Jej skuteczność wzrasta jeśli stosowana jest w duecie z witaminą E. Tak więc obecność melaniny w kremach pielęgnacyjnych czy preparatach ochronnych anty-UV jest mile widziana.