Los protectores solares pueden reaccionar rápidamente bajo la exposición a los rayos ultravioleta
El protector solar que incluye óxido de zinc, un ingrediente común, pierde gran parte de su efectividad y se vuelve tóxico después de dos horas de exposición a la radiación ultravioleta, según una colaboración que incluyó a científicos de la Universidad Estatal de Oregon.
El análisis de toxicidad involucró al pez cebra, que comparte una notable similitud con los humanos a nivel molecular, genético y celular, lo que significa que muchos estudios del pez cebra son inmediatamente relevantes para las personas.
El equipo de investigación, que incluía a los profesores de la Facultad de Ciencias Agrícolas Robyn Tanguay y Lisa Truong y la compañera graduada Claudia Santillán, buscaron responder preguntas importantes, pero en gran medida desatendidas, sobre el enorme mercado mundial de protectores solares, que la firma de datos de mercado Statista pronosticó que tendría un valor de más de $ 24 mil millones para fines de la década.
Las preguntas: ¿Qué tan estables, seguros y efectivos son los ingredientes de los protectores solares en combinación en lugar de como compuestos individuales, que es la forma en que se consideran para la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos? Y ¿Qué pasa con la seguridad de cualquier producto químico que resulte de reacciones causadas por la exposición a la luz del sol?
"Los protectores solares son importantes productos de consumo que ayudan a reducir la exposición a los rayos ultravioleta y, por lo tanto, el cáncer de piel, pero no sabemos si el uso de algunas formulaciones de protectores solares puede tener una toxicidad no intencionada debido a las interacciones entre algunos ingredientes y la luz ultravioleta", dijo Tanguay, profesor distinguido de la OSU y experto internacional en toxicología.
Lo que el público piensa sobre la seguridad de los protectores solares ha provocado que los fabricantes, a menudo basándose en datos limitados, usen muchos de algunos ingredientes mientras limitan otros, dijo. Por ejemplo, la oxibenzona se ha descontinuado de manera efectiva debido a la preocupación de que dañe los arrecifes de coral.
"Y los protectores solares que contienen compuestos inorgánicos como óxido de zinc o dióxido de titanio, que bloquean los rayos UV, se comercializan cada vez más como alternativas seguras a los compuestos orgánicos de moléculas pequeñas que absorben los rayos", dijo Tanguay.
Científicos como James Hutchinson y Aurora Ginzburg de la Universidad de Oregón y Richard Blackburn de la Universidad de Leeds elaboraron cinco mezclas que contienen los filtros UV, los ingredientes activos de los protectores solares, a partir de diferentes productos disponibles en Estados Unidos y Europa. También hicieron mezclas adicionales con los mismos ingredientes, más óxido de zinc en el extremo inferior de la cantidad recomendada comercialmente.
Luego, los investigadores expusieron las mezclas a radiación ultravioleta durante dos horas y usaron espectroscopía para verificar su fotoestabilidad, es decir, ¿Qué le hizo la luz solar a los compuestos en las mezclas y sus capacidades de protección contra los rayos UV?
Los científicos también analizaron si la radiación ultravioleta había causado que alguna de las mezclas se volviera tóxica para el pez cebra, un organismo modelo ampliamente utilizado que va del huevo a la natación en cinco días, y encontraron que la mezcla expuesta a los rayos ultravioleta sin óxido de zinc no causó cualquier cambio significativo en el pez.
"Se han realizado varios estudios que demostraron que los protectores solares pueden reaccionar rápidamente bajo la exposición a los rayos ultravioleta, el entorno específicamente diseñado para su uso, por lo que es bastante sorprendente la poca cantidad de pruebas de toxicidad que se han realizado en los productos de fotodegradación", dijo Truong. "Nuestros hallazgos sugieren que las fórmulas basadas en moléculas pequeñas disponibles comercialmente, que fueron la base de las fórmulas que estudiamos, pueden combinarse en diferentes proporciones de ingredientes que minimizan la fotodegradación".
Pero los científicos vieron grandes diferencias en la fotoestabilidad y fototoxicidad cuando se agregaron partículas de óxido de zinc, ya sean nanopartículas o micropartículas más grandes.
"Con cualquier tamaño de partícula, el óxido de zinc degradó la mezcla orgánica y provocó una pérdida superior al 80% en la protección del filtro orgánico contra los rayos ultravioleta-A, que constituyen el 95% de la radiación ultravioleta que llega a la Tierra", dijo Santillán.
"Además, los productos de fotodegradación inducidos por óxido de zinc causaron aumentos significativos en los defectos del pez cebra que usamos para probar la toxicidad. Eso sugiere que las partículas de óxido de zinc están dando lugar a degradantes cuya introducción a los ecosistemas acuáticos es peligrosa para el medio ambiente ".
Tanguay dijo que le sorprendió que las cinco mezclas de moléculas pequeñas fueran en general fotoestables, pero no le sorprendió que la adición de partículas de óxido de zinc produjera toxicidad tras la irradiación UV.
"Como equipo del estado de Oregon que se especializa en el estudio de la toxicidad de las nanopartículas, estos resultados no fueron una sorpresa", dijo. "Los hallazgos sorprenderían a muchos consumidores que son engañados por las etiquetas 'nano libres' de los protectores solares a base de minerales que implican que los protectores solares son seguros simplemente porque no contienen esas partículas más pequeñas. Cualquier tamaño de partícula de óxido metálico puede tener sitios de superficie reactivos, ya sea menor de 100 nanómetros o no. Más importante que el tamaño es la identidad del metal, su estructura cristalina y cualquier recubrimiento de la superficie".
Los hallazgos se publicaron hoy en Photochemical & Photobiological Sciences: Zinc oxide-induced changes to sunscreen ingredient efficacy and toxicity under UV irradiation
