कैसे सनस्क्रीन आपकी त्वचा के डीएनए की रक्षा करता है

इतना समय पहले नहीं, मेरी चाची मुरील जैसे लोगों ने सनबर्न को "अच्छे आधार टैन" के रास्ते पर एक आवश्यक बुराई के रूप में सोचा था। वह एक बड़े रिफ्लेक्टर का उपयोग करने के लिए बच्चे के तेल को धीमा कर देती थी। आंटी म्यूरियल का मंत्र जब अपरिहार्य बर्न और छील दिखाई दिया: सौंदर्य की कीमत है।

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क्या वह कभी उस कीमत के बारे में सही था - लेकिन यह उस समय की तुलना में हम में से बहुत अधिक था। तब सूरज नशेड़ी को पता नहीं था कि हम इसकी संरचनात्मक प्रोटीन और डीएनए को नुकसान के लिए हमारी त्वचा की स्थापना कर रहे थे। हैलो, झुर्रियाँ, यकृत के धब्बे और कैंसर। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आपका कॉम्प्लेक्शन फिट्ज़पैट्रिक स्किन टाइप स्केल पर पड़ता है, सूरज से पराबैंगनी विकिरण (यूवी) या टैनिंग बेड आपकी त्वचा को नुकसान पहुंचाएगा।

आज, यूवी किरणों के कारण होने वाले जोखिमों की मान्यता ने वैज्ञानिकों को प्रेरित किया है, जिसमें शामिल हैं, यह अध्ययन करने के लिए कि हमारी कोशिकाओं में क्या हो रहा है जब वे धूप में हैं - और उस क्षति को दूर करने के लिए आधुनिक तरीके विकसित करें।

हमारी त्वचा को प्रभावित करने वाली यूवी प्रकाश में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के कुछ हिस्सों की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य है जो हम देख सकते हैं। (इंडक्टिवलोड, नासा, सीसी बाय-एसए)

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सूर्य का प्रकाश ऊर्जा के पैकेट से बना होता है जिसे फोटॉन कहा जाता है। आंखों द्वारा दिखाई देने वाले रंग हमारी त्वचा के लिए अपेक्षाकृत हानिरहित हैं; यह सूरज की पराबैंगनी (यूवी) हल्के फोटॉन हैं जो त्वचा को नुकसान पहुंचा सकते हैं। यूवी प्रकाश को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: यूवीए (तरंग दैर्ध्य रेंज 320-400 नैनोमीटर में) और यूवीबी (तरंग दैर्ध्य रेंज 280-320 एनएम में)।

हमारी त्वचा में अणु होते हैं जो यूवीए और यूवीबी फोटॉनों की ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए पूरी तरह से संरचित होते हैं। यह अणु को ऊर्जावान रूप से उत्तेजित अवस्था में रखता है। और जैसा कि कहा जाता है, जो ऊपर जाता है उसे नीचे आना चाहिए। अपनी अधिग्रहीत ऊर्जा को छोड़ने के लिए, ये अणु रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं - और त्वचा में इसका मतलब है कि जैविक परिणाम हैं।

दिलचस्प बात यह है कि इनमें से कुछ प्रभावों को उपयोगी अनुकूलन माना जाता था - हालांकि अब हम उन्हें क्षति के रूपों के रूप में पहचानते हैं। टैनिंग यूवीए किरणों द्वारा प्रेरित अतिरिक्त मेलेनिन वर्णक के उत्पादन के कारण है। सूरज के संपर्क में आने से त्वचा का प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट नेटवर्क भी बदल जाता है, जो अत्यधिक विनाशकारी प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) और मुक्त कणों को निष्क्रिय कर देता है; अगर अनियंत्रित छोड़ दिया जाता है, तो ये त्वचा के भीतर सेलुलर क्षति और ऑक्सीडेटिव तनाव पैदा कर सकते हैं।

हम यह भी जानते हैं कि यूवीए प्रकाश यूवीबी की तुलना में त्वचा में गहराई से प्रवेश करता है, एक संरचनात्मक प्रोटीन को नष्ट करता है जिसे कोलेजन कहा जाता है। कोलेजन के क्षरण के रूप में, हमारी त्वचा अपनी लोच और चिकनाई खो देती है, जिससे झुर्रियाँ होती हैं। यूवीए उम्र बढ़ने के कई दिखाई देने वाले लक्षणों के लिए जिम्मेदार है, जबकि यूवीबी प्रकाश को सनबर्न का प्राथमिक स्रोत माना जाता है। उम्र बढ़ने के लिए "ए" और जलने के लिए "बी" सोचें।

डीएनए ही UVA और UVB दोनों किरणों को अवशोषित कर सकता है, जिससे उत्परिवर्तन होता है, जो अगर बिना रुकावट के हो सकता है, तो गैर-मेलेनोमा (बेसल सेल कार्सिनोमा, स्क्वैमस सेल कार्सिनोमा) या मेलेनोमा त्वचा कैंसर हो सकता है। अन्य त्वचा अणु उन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील आरओएस और मुक्त कणों पर यूवी ऊर्जा अवशोषित करते हैं। परिणामस्वरूप ऑक्सीडेटिव तनाव त्वचा के अंतर्निहित एंटीऑक्सिडेंट नेटवर्क को अधिभारित कर सकता है और सेलुलर क्षति का कारण बन सकता है। आरओएस डीएनए के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, उत्परिवर्तन बना सकता है, और कोलेजन के साथ, झुर्रियों के लिए अग्रणी हो सकता है। वे सेल सिग्नलिंग मार्ग और जीन अभिव्यक्ति को भी बाधित कर सकते हैं।

इन सभी फोटोरिअक्टेस का अंतिम परिणाम फोटोडैमेज है जो बार-बार एक्सपोज़र से जीवनकाल में जमा होता है। और - यह पर्याप्त जोर नहीं दिया जा सकता है - यह सभी प्रकार की त्वचा पर लागू होता है, टाइप I (निकोल किडमैन से) टाइप VI (जेनिफर हडसन की तरह)। भले ही हमारी त्वचा में कितना मेलेनिन हो, हम यूवी-प्रेरित त्वचा के कैंसर का विकास कर सकते हैं और हम सभी अंततः दर्पण में फोटो-प्रेरित उम्र बढ़ने के संकेत देखेंगे।

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निश्चित रूप से अच्छी खबर यह है कि यूवी विकिरण को रोकने के लिए त्वचा कैंसर के जोखिम और उम्र बढ़ने के दिखने वाले संकेतों को कम किया जा सकता है। जब आप सूर्य से पूरी तरह से बच नहीं सकते हैं, तो आज के सनस्क्रीन को आपकी पीठ मिल गई है (और आपकी बाकी की त्वचा भी)।

सनस्क्रीन यूवी फिल्टर को नियोजित करते हैं: विशेष रूप से त्वचा की सतह के माध्यम से पहुंचने वाली यूवी किरणों की मात्रा को कम करने में मदद करने के लिए डिज़ाइन किए गए अणु। इन अणुओं की एक फिल्म एक सुरक्षात्मक बाधा बनाती है जो कि हमारे डीएनए और अन्य प्रतिक्रियाशील अणुओं द्वारा त्वचा में गहराई से अवशोषित होने से पहले (रासायनिक फिल्टर) या परावर्तक (भौतिक ब्लॉकर्स) यूवी फोटॉनों को अवशोषित करती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, खाद्य और औषधि प्रशासन दवाओं के रूप में सनस्क्रीन को नियंत्रित करता है। क्योंकि हम ऐतिहासिक रूप से सबसे अधिक चिंतित थे सनबर्न से बचाव के लिए, 14 अणु जो सनबर्न-उत्प्रेरण यूवीबी किरणों को रोकते हैं, वे उपयोग के लिए अनुमोदित हैं। हमारे पास संयुक्त राज्य में उपलब्ध दो यूवीए-अवरोधक अणु हैं - एवोबेनज़ोन, एक रासायनिक फिल्टर; और जिंक ऑक्साइड, एक भौतिक अवरोधक - हमारी अधिक हालिया समझ के लिए एक वसीयतनामा है कि यूवीए परेशानी का कारण बनता है, न कि केवल तान।

एफडीए ने सख्त लेबलिंग आवश्यकताओं को भी लागू किया है - सबसे स्पष्ट रूप से एसपीएफ़ (सूरज संरक्षण कारक) के बारे में। 1971 से लेबल पर, एसपीएफ उस व्यक्ति के सापेक्ष समय का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे यूवीबी विकिरण द्वारा सनबर्न होने के लिए किसी व्यक्ति के लिए समय लगता है। उदाहरण के लिए, यदि इसे जलाने में आम तौर पर 10 मिनट लगते हैं, तो, यदि सही तरीके से उपयोग किया जाता है, तो एसपीएफ 30 सनस्क्रीन को 30 बार प्रदान करना चाहिए - धूप में निकलने से पहले 300 मिनट की सुरक्षा।

"सही ढंग से प्रयुक्त" प्रमुख वाक्यांश है। अनुसंधान से पता चलता है कि यह औसत वयस्क शरीर के उजागर क्षेत्रों को कवर करने के लिए लगभग एक औंस, या मूल रूप से शॉट ग्लास के आकार का सनस्क्रीन, और चेहरे और गर्दन के लिए एक निकल आकार की राशि (अधिक या कम, आपके आधार पर) पर निर्भर करता है। शरीर का आकार)। अधिकांश लोग अनुशंसित मात्रा में एक चौथाई से आधी मात्रा के बीच आवेदन करते हैं, जिससे उनकी त्वचा धूप की कालिमा और फोटोडैमेज के जोखिम में रहती है।

इसके अलावा, पानी में या पसीने के साथ सनस्क्रीन प्रभावकारिता कम हो जाती है। उपभोक्ताओं की मदद करने के लिए, FDA को अब पानी में "वॉटर-रेसिस्टेंट" या "बहुत वाटर-रेसिस्टेंट" लेबल वाले सनस्क्रीन की आवश्यकता होती है, जो पानी में क्रमशः 40 मिनट या 80 मिनट तक रहता है, और अमेरिकन एकेडमी ऑफ डर्मेटोलॉजी और अन्य मेडिकल प्रोफेशनल ग्रुप्स दोबारा आवेदन करने की सलाह देते हैं। किसी भी पानी के खेल के तुरंत बाद। अंगूठे का सामान्य नियम हर दो घंटे और निश्चित रूप से पानी के खेल या पसीने के बाद पुन: लागू करना है।

अमेरिका में, FDA उपभोक्ताओं को उपलब्ध सनस्क्रीन को नियंत्रित करता है। (शीला फिजराल्ड़ Shutterstock.com के माध्यम से)

उच्च एसपीएफ़ मान प्राप्त करने के लिए, कई यूवीबी यूवी फिल्टर को एफडीए द्वारा निर्धारित सुरक्षा मानकों के आधार पर तैयार किया जाता है। हालाँकि, SPF UVA सुरक्षा के लिए खाता नहीं है। यूवीए और यूवीबी सुरक्षा के रूप में दावा करने के लिए एक सनस्क्रीन के लिए और "ब्रॉड स्पेक्ट्रम" लेबल किया जाना चाहिए, यह एफडीए के ब्रॉड स्पेक्ट्रम टेस्ट को पास करना होगा, जहां इसकी प्रभावशीलता का परीक्षण करने से पहले यूवीबी और यूवीए प्रकाश की एक बड़ी खुराक के साथ सनस्क्रीन मारा जाता है।

यह पूर्व-विकिरण कदम एफडीए के सनस्क्रीन लेबलिंग नियमों में स्थापित किया गया था और यूवी-फिल्टर के बारे में कुछ महत्वपूर्ण स्वीकार करता है: कुछ फोटोलैबाइल हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे यूवी विकिरण के तहत नीचा दिखा सकते हैं। सबसे प्रसिद्ध उदाहरण PABA हो सकता है। यह UVB- अवशोषित अणु शायद ही आज सनस्क्रीन में उपयोग किया जाता है क्योंकि यह फोटोप्रोडक्ट बनाता है जो कुछ लोगों में एलर्जी की प्रतिक्रिया पैदा करता है।

लेकिन यूवीए को अवशोषित करने वाले अणु एवोबेनज़ोन के बाजार में आने के बाद ही ब्रॉड स्पेक्ट्रम टेस्ट वास्तव में लागू हुआ। एवोबेनाज़ोन एक मजबूत, और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले यूवीबी अवशोषक के साथ ओक्टिनॉक्सेट के साथ बातचीत कर सकता है, जो एवोबेनज़ोन को यूवीए फोटॉनों के खिलाफ कम प्रभावी बनाता है। दूसरी ओर, UVB फ़िल्टर ऑक्टोक्रिलीन, avobenzone को स्थिर करने में मदद करता है, इसलिए यह अपने UVA- अवशोषित रूप में अधिक समय तक रहता है। इसके अतिरिक्त, आप कुछ सनस्क्रीन लेबल पर अणु एथिलहेक्सिल मेथोक्साइक्रिलीन देख सकते हैं। यह ऑक्टिनऑक्साइड की उपस्थिति में भी एवोबेनाज़ोन को स्थिर करने में मदद करता है, और यूवीए किरणों के खिलाफ लंबे समय तक चलने वाली सुरक्षा प्रदान करता है।

अगली बार सनस्क्रीन इनोवेशन उनके मिशन का विस्तार है। क्योंकि यहां तक ​​कि उच्चतम एसपीएफ़ सनस्क्रीन यूवी किरणों के 100 प्रतिशत को अवरुद्ध नहीं करते हैं, एंटीऑक्सिडेंट के अतिरिक्त त्वचा की प्राकृतिक एंटीऑक्सिडेंट सुरक्षा अतिभारित होने पर सुरक्षा की दूसरी पंक्ति की आपूर्ति कर सकते हैं। कुछ एंटीऑक्सिडेंट तत्व मेरे सहयोगियों और मैंने साथ काम किया है जिसमें टोकोफेरल एसीटेट (विटामिन ई), सोडियम एस्कॉर्बिल फॉस्फेट (विटामिन सी), और डीएसएम शामिल हैं। और सनस्क्रीन शोधकर्ताओं ने जांच करना शुरू कर दिया है कि क्या त्वचा के अणुओं द्वारा इंफ्रारेड की तरह प्रकाश के अन्य रंगों के अवशोषण में फोटोडेज में खेलने की भूमिका है।

जैसा कि शोध जारी है, एक बात जो हम निश्चित रूप से जानते हैं वह यह है कि हमारे डीएनए को यूवी क्षति से बचाना, हर रंग के लोगों के लिए, त्वचा के कैंसर को रोकने का पर्याय है। द स्किन कैंसर फाउंडेशन, अमेरिकन कैंसर सोसाइटी और अमेरिकन एकेडमी ऑफ डर्माटोलॉजी सभी तनावों पर शोध करते हैं, जो बताते हैं कि एसपीएफ 15 या उच्च सनस्क्रीन का नियमित उपयोग सनबर्न को रोकता है और गैर-मेलेनोमा कैंसर के खतरे को 40 प्रतिशत और मेलेनोमा को 50 प्रतिशत तक कम करता है।

हम अभी भी धूप में रहने का आनंद ले सकते हैं। 1980 के दशक में मेरी चाची म्यूरियल और हमारे बच्चों के विपरीत, हमें बस हमारी त्वचा, खासकर यूवी नुकसान से हमारी त्वचा में अणुओं की रक्षा के लिए, लंबी आस्तीन से लेकर छाया तक, सनस्क्रीन तक, हमारे लिए उपलब्ध संसाधनों का उपयोग करने की आवश्यकता है।

यह आलेख मूल रूप से वार्तालाप पर प्रकाशित हुआ था।

केरी हैंसन, रिसर्च केमिस्ट, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, रिवरसाइड