INTERESSANTE
Ataque à
Pele
A ciência e a tecnologia têm
sido ao mesmo tempo solução e causa de problemas
sociais. A seção “Química e sociedade”
apresenta artigos que focalizam aspectos importantes
da interface ciência/sociedade, procurando sempre
que possível analisar o potencial e as limitações
da ciência na solução de problemas sociais. Este
texto inicia a série falando sobre os efeitos da luz
solar sobre a pele humana. Paralelamente ao efeito
mais visível, o bronzeamento, a exposição
excessiva ao sol pode causar eritemas e até mesmo
alguns tipos de câncer, efeitos que podem ser
minimizados pelo uso de loções que contenham substâncias
que atuem como filtros solares.
Uma investigação
histórica do banho solar entre os seres humanos traz
conclusões bastante curiosas. Mesmo em uma rápida
retrospectiva, verifica-se que a pele branca muitas
vezes indicou posição de destaque na sociedade.
Enquanto trabalhadores, servos e escravos passavam a
maior parte do seu tempo ao sol, os aristocratas
procuravam a sombra, carregando guarda-sóis, usando
chapéus ou viseiras e ficando em lugares
cobertos. Para muitos, entretanto, a Revolução
Industrial levou embora a busca da palidez. Os
trabalhadores, agregados em fábricas, passavam
longos períodos em lugares fechados. A industrialização
barateou o custo da sombra e aumentou o preço da luz
solar. Quem tinha um bronzeado mostrava que tinha
tempo livre e saúde para viajar aos locais onde
pudesse tomar muito sol. Esta é uma versão da história.
Uma outra é que na alta sociedade européia, na década
de 20, o chique era ter a tez branco-leite. Somente
pessoas simples, que trabalhavam nos campos, eram
bronzeadas. Então, a estilista Coco Chanel, depois
de um cruzeiro pelo Mediterrâneo, apareceu com um
bronzeado dourado. Sempre ditando tendências, Chanel
fez de sua cor a coqueluche do momento. Foi aí que
começou a nova era do bronzeado. Hoje em dia, o
sentido do bronzeado está intimamente ligado a tempo
de lazer ou a férias. Nessas ocasiões, as pessoas
gastam mais tempo preocupando se com a estética.
Tanto na praia como na piscina, as queixas são
sempre as mesmas:
• Por
que é que todo mundo consegue pegar um bronzeado
melhor do que o meu?
• Será
que possuem um tipo diferente de pele?
• Será
que estão usando um bronzeador com algum tipo de fórmula
mágica?
• Por
que minha pele quase sempre fica vermelha e descasca?
Acabe com as
chateações controlando seu bronzeado. É fácil:
basta saber como o sol afeta a pele e como
determinadas substâncias atuam numa loção. Vamos
começar pelas noções básicas.
O
beabá dos raios solares
O sol emite
um amplo espectro de radiação eletromagnética, e a
maior parte dela é muito nociva para os seres vivos.
No entanto, grande parte da radiação nociva –
raios cósmicos, raios X, ultravioleta (Tabela 1)
– é absorvida pelas camadas superiores da
atmosfera, principalmente pela camada de ozônio. Daí,
a preocupação com a possível destruição da
camada de ozônio pela ação das substâncias
emitidas pelas turbinas de aviões supersônicos, aviões
militares e jatos comerciais e dos aerossóis que
expelem clorofluorocarbonetos. A radiação
eletromagnética pode ser descrita como sendo
constituída por ondas eletromagnéticas. As
diferentes ondas que compõem a radiação solar
podem ser diferenciadas através de seus comprimentos
de onda. A distância entre dois pontos simétricos e
consecutivos de uma onda (ou de dois mínimos) é o
que se denomina comprimento de onda, conforme abaixo.
Da parte do
espectro eletromagnético que atinge a superfície da
Terra (ultravioleta, visível e infravermelho), a
faixa que está diretamente envolvida com o
bronzeamento da pele é a do ultravioleta, a mais
energética das três. Essa faixa possui um
comprimento de onda que varia, aproximadamente, de
200 a 400 nanômetros. De acordo com
|
Tipo de radiação |
Comprimento
de onda |
|
raios cósmicos e
raios gama |
0,01 a 0,1 |
|
raios-X |
0,1 a 200 |
|
raios ultravioletas |
200 a 400 |
|
luz visível |
400 a 700 |
|
luz infravermelha |
700 a 50.000 |
|
microondas |
50.000 a 10.000.000 |
|
ondas de rádio |
10.000.000 a 10 x 1012
|
Tabela 1: O
espectro eletromagnético. Um nanômetro (nm)
corresponde a 10 - 9 m.
suas
propriedades físicas e com seus feitos biológicos,
a faixa ultravioleta é normalmente dividida em sub-regiões.
São elas: UV-C, UV-B, UV-A.
Os raios UV-C
variam de 200 a 290 nm, sendo os de maior energia e
menor comprimento de onda. Essa radiação é nociva
aos tecidos vivos. Pode matar organismos unicelulares
e prejudicar a córnea dos olhos. Felizmente, o UV-C
é absorvido pela camada de ozônio da atmosfera. O
comprimento de onda dos raios UV-B varia de 290 a 320
nm, e atinge a superfície da Terra em quantidades
muito pequenas. O UV-B provoca a vermelhidão
associada às queimaduras do sol, sendo também um
dos grandes causadores de alguns tipos de câncer de
pele. Os raios UV-A variam de 320 a 400 nm e são a
menos energéticas das três sub-regiões. ‘Luzes
negras’, usadas para iluminar boates, estão
incluídas nesse comprimento de onda. Assim como o UV-B,
o UV-A é capaz de acionar os mecanismos do
bronzeamento, sendo chamado algumas vezes de ‘raio
bronzeador do sol’. Embora o UV-B seja o
principal responsável pelos efeitos nocivos à pele,
alguns especialistas acreditam que o UV-A também
contribua na produção de queimaduras.
A
profundidade da pele
A pele humana
possui diversas camadas de tecido. A camada mais
externa é conhecida como epiderme. Na parte superior
da epiderme, o estrato córneo, células mortas estão
comprimias de forma compacta em uma camada de
aproximadamente 20 células de profundidade. A
segunda camada é a derme. Essa camada importante
possui o tecido conjuntivo, os capilares, os nervos,
as glândulas sudoríparas e os folículos capilares.
Ao longo da membrana que liga a epiderme à derme se
encontram dois tipos de células especializadas que são
de particular interesse dos banhistas.
Uma é a célula
basal. As células basais reproduzem células para a
epiderme chamadas queratinócitos. Os queratinócitos,
ao longo de sua vida, vão se aproximando cada vez
mais da superfície externa devido ao surgimento
constante de novos queratinócitos, provenientes da
camada basal, que empurram os mais antigos. Durante
esse trajeto, essas células tornam-se achatadas e
alongadas e morrem. As células mortas, que agora
formam o estrato córneo, são pressionadas para cima
até serem desprendidas por um processo conhecido
como descamação. Na pele não bronzeada, os
queratinócitos medianos levam de três a quatro
semanas para migrar à camada basal da superfície da
epiderme.
Injeção
de bronzeado
A outra célula
especializada produzida ao longo da membrana que une
a epiderme à derme é o melanócito. Essas células,
embora em pequena quantidade, têm um importante
papel na proteção do corpo. Quando os raios UV-A ou
UV-B atingem os melanócitos, eles emitem uma
resposta, produzindo um pigmento da pele chamado
melanina (um polímero complexo), capaz de absorver
radiação ultravioleta. Nascemos com diferentes
quantidades desse polímero. Pessoas de compleição
clara têm pouca melanina; as de pele morena têm
mais e as de pele escura têm muita.
A melanina
interage com a radiação solar em dois estágios. No
primeiro, grânulos pálidos (desoxigenados) de
melanina próximos à superfície da pele são
transformados, pela luz ultravioleta, em cor escura (oxidada).
Isso produz um bronzeado imediato — normalmente
no prazo de uma hora — que desaparece dentro de
um dia. Um bronzeado mais duradouro é proporcionado
pelo segundo estágio. Nesse processo, novas
quantidades de melanina são produzidas a partir da
tirosina, um aminoácido abundante na proteína da
pele. Esse segundo estágio de bronzeamento resiste
por vários dias sem a necessidade de exposições
posteriores ao sol. Novos banhos de sol não só
produzem mais melanina como também aumentam as
cadeias de polímero e realçam a cor. Contudo, se
mesmo depois de terem sido estimuladas pela radiação
ultravioleta as células responsáveis pela produção
de melanina possuírem uma baixa atividade, então é
possível que a pessoa nunca fique bronzeada.
Entretanto, o efeito final da radiação ultravioleta
é a danificação das proteínas que constituem o
tecido elástico e conectivo da pele. Isso produz um
irreversível envelhecimento da pele, que se tornará
enrugada, dura e macilenta.
Vermelho
rubro
Um sinal
comum da exposição excessiva é a vermelhidão
– ou eritema – associada a queimaduras
solares.
Em geral, os
pesquisadores concordam que essa reação inflamatória,
que pode persistir por muitos dias, é um resultado
ou da ação direta dos fótons ultravioletas sobre
pequenos vasos sanguíneos ou da liberação de
compostos tóxicos de células epidérmicas
danificadas. As toxinas espalham-se pela derme,
danificando os capilares e causando a vermelhidão, o
calor, o inchaço e a dor. Mais sangue circula pelas
áreas afetadas pelo UV, auxiliando no processo de
recuperação. O grande volume de sangue faz a pele
parecer avermelhada. A circulação de sangue, que
aumentou, também dissipa uma grande quantidade de
calor do corpo, e este é o motivo pelo qual a área
da pele que foi queimada parece quente ao toque. Essa
reação normalmente atinge o auge entre 12 e 24
horas.
Autodefesa
A pele possui
diversos mecanismos de autoproteção. Sua defesa
mais simples é aumentar a distância que a radiação
deve percorrer antes de causar danos. A pele acelera
a produção de queratinócitos, o que torna a
epiderme e o estrato córneo mais espessos. Essa
conduta aumenta a taxa da descamação, até diversos
dias após a queimadura.
O bronzeado não
é uma proteção absoluta contra os danos que os
raios UV causam à pele. Sendo uma reação
retardada, uma grande quantidade de dano pode ocorrer
antes de um bronzeamento protetor se desenvolver. A
melanina também não absorve todos os raios UV.
Pessoas que têm baixa densidade de mela-nina, isto
é, as de pele mais clara, têm muito pouca proteção
natural.
Ao longo dos
anos, uma exposição ao ao UV pode danificar a pele.
Pesquisas recentes indicam que mudanças na função
do sistema imunológico da pele podem acontecer
depois de uma única queimadura. O câncer de pele
tem sido associado à exposição ao UV-B. Além
disso, o excesso de radiação UV causa
envelhecimento precoce - a pele torna-se coriácea e
enrrugada. Ess dano, que pode começar enquanto você
está ainda com seus 20 anos, é cumulativo e
irreversível. Felizmente, muitos destes efeitos
podem ser evitados. Uma forma de prevenção é ficar
fora do sol ou se cobrir. Para a maioria das pessoas,
entretanto, um método mais prático é usar
protetores solares industrializados.
Sombra
engarrafada
Agentes
protetores solares (ou filtros solares) ajudam a
bloquear a radiação UV antes que ela cause danos.
Para serem eficazes, os protetores devem ser à prova
de água, mas mesmo assim eles acabam sendo removidos.
Além disso, deve ser observado que a água doce
dissolve os protetores com mais eficácia que a água
salgada. Alguns produtos são opacos e refletem a
radiação UV, como as pastas brancas que os salva-vidas
costumam usar no rosto. Elas contêm pigmentos
brancos refletores como o dióxido de titânio (TiO2)
e o óxido de zinco (ZnO).
Os agentes de
proteção solar mais conhecidos são componentes orgânicos
sintéticos que bloqueiam seletivamente a radiação
UV mais prejudicial. Suas estruturas químicas
usualmente incluem um anel benzênico substituído. O
benzeno puro absorve a radiação UV-C, mas,
adicionando-se outros átomos ao anel benzênico, a
absorção se estende à região UV-B. Esses
compostos benzênicos ‘substituídos’ foram
sintetizados para absorver o UV-B prejudicial e
deixar o UV-A passar. Isso permite um bronzeamento
sem queimaduras, apesar de algum dano ainda ocorrer.
Um dos
agentes de proteção solar mais antigos e ainda
amplamente usados é o ácido p-aminobenzóico,
comumente conhecido como PABA.
São também
usados derivados do PABA, benzofenonas e outros
compostos. Esses agentes podem ser usados
individualmente ou misturados. A preparação do
protetor solar ideal deve ser esteticamente favorável,
de modo que as pessoas que ficam muito tempo ao sol
sintam-se bem usando a proteção proporcionada por
esses produtos químicos industrializados.
FPS: fator de proteção
solar
Após 20
minutos de exposição ao sol do meio-dia, um tipo
normal de pele branca não bronzeada será afetado
pela queimadura do sol, dando origem a uma vermelhidão.
Essa vermelhidão só se tornará visível 24 horas
depois. A exposição necessária para produzir esse
efeito é chamada de dose eritemal mínima, que
depende da intensidade da radiação e do tempo de
exposição. Ao se comparar o tempo necessário para
produzir esse efeito eritemal mínimo sobre a pele
desprotegida com o tempo necessário para produzi-la
sobre a pele protegida com uma quantidade padrão de
protetor solar, é possível definir o fator de proteção
(FP) para um dado protetor. Assim, o fator de proteção
solar FPS é definido como:
FPS=
TPP/TPD
Em que Tpp é
o tempo de exposição mínimo para produção de
eritema em pele protegida, e Tpd o tempo
de exposição mínima para produção de eritema em
pele desprotegida. Um protetor com fator de proteção
10 significa que ele permite que se fique ao sol dez
vezes mais tempo do que sem sua utilização, com o
mesmo resultado. O fator de proteção deve ser
proporcional à quantidade de luz UV transmitida
através da camada de protetor sobre a pele. Assim,
se o protetor tem uma transmitância de 50%, isto é,
deixa passar 50% da luz incidente, ele deve
proporcionar um FPS 2. Em contrapartida, um FPS 10
deve corresponder à transmitância de 10%. Os
valores de FPS são obtidos em laboratórios, mas por
razões de ordem técnica (dificuldade de se fabricar
uma pele artificial que simule uma pele natural)
optou-se pela adoção do teste real, sendo as loções
aplicadas na pele das pessoas (in vivo) para
determinar o fator de proteção. As fontes
preferidas de radiação solar são artificiais (lâmpadas
de vapor de mercúrio ou de gás xenônio). O tipo de
pele da cobaia é ex-posta à radiação de uma lâmpada
UV que simula o sol, mas que age mais rapidamente que
ele. Uma região do corpo (geralmente as costas) é
exposta a uma série de feixes de luz UV. Cada feixe
de luz incide por um determinado tempo. Vinte e
quatro horas depois, a pele é examinada para
verificar o eritema, a vermelhidão da queimadura. O
tempo mínimo de exposição que produz eritema é
observado (25 segundos, por exemplo). Outra seção
das costas é tratada com uma quantidade precisa de
protetor solar, e exposta a uma nova série de feixes
por diferentes períodos de tempo. Vinte e quatro
horas depois, os locais onde a luz incidiu são
examinados e, novamente, o tempo mínimo que produz o
eritema é anotado (200 segundos, por exemplo). O FPS
é a razão destes tempos.
FPS
= TPP/TPD = 200s/25s = 8
Para fins práticos,
isto significa que a pele leva oito vezes mais tempo
para se queimar com o protetor solar do que sem ele.
Se você normalmente se queima depois de uma hora de
sol, você poderia, de acordo com este exemplo, ficar
oito horas no sol usando esse protetor solar.
Infelizmente, em nosso país, o alto custo das loções
contendo filtros solares tem dificultado o acesso
dessa tecnologia à grande massa da população que
se expõe diariamente ao sol, seja por lazer ou por
necessidade de trabalho. Aos químicos compete o
desafio de desenvolver novos produtos mais baratos e
de qualidade equivalente.
Substâncias
comumente usadas em protetores solares
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O câncer de pele
Existem três
tipos de câncer de pele: o carcinoma da célula
basal, o carcinoma da célula escamosa e o melanoma,
que é o menos comum, porém o mais perigoso. Se a
luz do sol é a causa, ainda não se sabe. A morte
provocada por melanoma começou a aumentar a partir
de 1920, e suas vítimas mais freqüentes são
profissionais ou administradores e não trabalhadores
que passam seus dias ao sol. Trabalhos recentes sobre
epidermologia demonstraram que eventuais superexposições
ao sol e queimaduras podem ser mais significativas do
que a exposição contínua e o bronzeamento.
Devido ao
fato de efeitos da luz solar sobre a pele serem
cumulativos normalmente exigirem anos de exposição
até que o câncer se manifeste, os resultados só
aparecem muito tempo mais tarde. Alguns cientistas
acreditam que a destruição da camada de ozônio,
que bloqueia a maior parte da radiação ultravioleta
do sol, está contribuindo para o aumento do câncer
de pele. Por enquanto, não existem muitas evidências
para sustentar essa noção. Todavia, os
pesquisadores concordam que, com o passar do tempo, a
diminuição da camada de ozônio trará problemas. A
camada mais externa e dinâmica da pele, a epiderme,
serve de primeiro estágio para a manifestação da
maioria dos tipos de câncer de pele. Tanto o
carcinoma da célula basal quanto o da escamosa se
desenvolvem a partir das células mais comuns da
pele, os queratinócitos, que se formam na base da
epiderme e rumam para a superfície da pele. Próximos
à base, os queratinócitos são ‘rechonchudos’,
mas quando se direcionam para fora tornam-se
achatados no processo de transformação em células
escamosas que formam a resistência da pele, a superfície
protetora. Os melanomas saem dos melanócitos, as células
produtoras de pigmentos. As células epidérmicas
tornam-se malignas quando o DNA de seus núcleos é
alterado, levando estes a se dividirem
descontroladamente e a formarem tumores. A transformação
do DNA pode ser causada por repetidas exposições a
raios X , a queimaduras solares, doenças infecciosas
ou contato freqüente com certas substâncias. Dentre
esses agentes causa-dores de câncer, o mais comum
tem sido a luz ultravioleta produzida pelo sol. Em
geral, as pessoas mais vulneráveis ao câncer de
pele são as de pele clara. Negros raramente têm
carcinomas ou melanomas. A razão de negros com
melanoma em relação a brancos com esse mal é de 1/15.
A pigmentação escura é obviamente protetora. Os
casos raros de melanoma encontrados entre os negros
acontecem quase exclusivamente em regiões mais
claras da pele que geralmente não estão expostas ao
sol: palmas das mãos, solas dos pés, a parte de
baixo das unhas e até a boca. Este fato tem levado
os especialistas à conclusão de que a ocorrência
de câncer em negros provavelmente tenha origem genética.
A geografia
também tem um papel importante no câncer de pele.
Regiões equatoriais, onde o sol do meio-dia bate
diretamente sobre a cabeça, recebem a radiação
ultravioleta mais intensa. Ao norte ou ao sul, os
raios solares incidem na terra num ângulo mais oblíquo,
fazendo um caminho maior pela atmosfera, de forma que
a camada de ozônio absorve mais a luz ultravioleta
antes de atingirem a superfície.
Planeje seu bronzeado
|
Cor da pele |
Sensibilidade
ao sol |
Fator de
proteção solar
recomendada |
|
muito clara |
sempre se queima com
facilidade |
máximo (PFS 8 - 14
ou ultra)
FPS > 15 |
|
clara |
sempre se queima com
facilidade |
extra (PFS 6 - 7) |
|
clara/média |
queima-se
moderadamente |
moderado( PFS 4 - 5) |
|
média |
queima-se muito pouco |
mínimo (PFS 2 - 3) |
|
castanho-escuro |
raramente ou nunca se
queima |
mínimo (PFS 2 - 3)
ou nenhum |
Curiosidades do bronzeado
Recentemente,
pesquisadores da Austrália, o país com maiores índices
de câncer de pele do planeta, anunciaram a
descoberta de novos materiais que quando incorporados
ao tecido de roupas leves transformam-nas em
poderosos escudos contra os raios ultravioletas,
aumentando de cinco a nove vezes a proteção da
roupa e permitindo que ela seja usada por períodos
mais longos ao sol. Uma camisa de algodão comum tem
um fator de proteção solar da ordem de 10. Após a
incorporação dessas substâncias, é possível
aumentar o fator de proteção dessa roupa para 50,
mantendo seu peso e conforto.
Muitas
vezes, quando estamos ao sol, numa praia, por
exemplo, costumamos achar que ficar debaixo de um
guarda-sol, dentro da água ou usar camiseta são
proteções adequadas. Entretanto, não se pode
esperar muito dessas estratégias. Sabe-se que a
areia da praia reflete 50% dos raios UV que nela
incidem, o que faz com que estes nos atinjam mesmo
quando estamos à sombra. A neve reflete 83% da luz
incidente, e é capaz de promover um bronzeado
equivalente ao de estar na praia. A água conduz os
raios UV até uma profundidade de 91,5 cm e reflete 5%
da luz. Uma camiseta molhada permite que 20 a 30% dos
raios UV atinjam a pele.
Uma outra
curiosidade é que o vidro não transmite muita luz
com comprimento de onda abaixo de 350 nm. Se
recebermos luz por detrás de uma janela, a principal
conseqüência será a vermelhidão da pele por causa
do calor (luz infravermelha). O mesmo não ocorre com
o acrílico, que transmite luz de comprimentos de
onda menores.
Michelle L.
Costa Aluna de graduação do Departamento de Química
da Universidade de Brasília, Brasília - DF
Roberto
Ribeiro da Silva Bacharel em Química, doutor em ciências
pela Universidade de São Paulo. Docente do
Departamento de Química da Universidade de Brasília,
Brasília -DF
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