Il n’est pas toujours facile de comprendre le degré de performance et le mode d’action des produits de protection solaire. Or c’est indispensable si l’on veut bien les choisir et les utiliser. On distingue la protection solaire de l’extérieur (exogène) ou de l’intérieur ( endogène)
Les différents rayonnements solaires
Les rayonnements ultraviolets (UV) sont des rayonnements électromagnétiques dont la longueur d’onde est comprise entre 100 et 400 nm.
Le spectre UV est sous‐divisé en 3 régions :
- les UVA (λ = 320–400 nm),
ils ont une longueur d’onde assez longue et pénètrent les couches profondes de la peau.
Une exposition trop importante aux UV-A altère la structure de 2 protéines de la peau, le collagène et l’élastine, ce qui génère un vieillissement accéléré de la peau. - les UVB (λ = 280–320 nm)
ils ont une longueur d’onde moyenne, sont partiellement bloqués par la couche d’ozone et ne pénètrent pas au-delà des couches superficielles de la peau. En cas d’exposition trop importante, ils provoquent des coups de soleil, mais ce sont eux qui stimulent la production de mélanine, responsable du bronzage. - les UVC (λ = 100–280 nm)
ils ont une longueur d’onde courte. Ces rayons UV-C très nocifs pour la peau sont intégralement bloqués par la couche d’ozone et n’atteignent donc pas la terre.
Le bronzage
Face à un rayonnement solaire important, le corps développe le bronzage : c’est sa réaction de défense.
Les UV-B provoquent la multiplication des cellules de la couche superficielle de la peau ; les kératinocytes. La peau devient ainsi plus solide et moins perméable aux rayonnements.
Les UV-B stimulent également la production de pigment, la mélanine, grâce aux mélanocytes qui sont les cellules pigmentaires de la peau.
Le coup de soleil
Un coup de soleil est une réaction inflammatoire provoquée par une exposition trop importante aux rayons UV ;
Les UV-B détériorent des fragments d’ADN dans des cellules superficielles de la peau. Ces fragments sont relâchés entre les cellules. Les cellules proches de celles qui sont lésées, repèrent le phénomène et stimulent des cellules inflammatoires pour amorcer le processus de cicatrisation après la mort d’une cellule et éliminer celles dont l’ADN a été endommagé.
limiter l’exposition au soleil et notamment ne pas s’exposer entre 11H et 15H ( heure du soleil, 17H correspond à 15H au soleil).
porter des vêtements et lunettes de protection
utiliser des produits de protection solaire..
Protection solaire exogène
On distingue la protection solaire de l’extérieur (exogène) ou de l’intérieur ( endogène).
Objectifs de la protection solaire
L’utilisation de produits de protection solaire arrive seulement en 3ème position ( après la limitation de l’exposition et le port de vêtements de protection)
La photoprotection exogène consiste à réduire les rayonnements ultra violets de la lumière du soleil (UV dans la plage 290-400 nm), récemment sont apparus des concepts de protection pour le rayonnement infra rouge ( IR 760- 4000 Hz).
Dans le langage courant on distingue souvent les filtres physiques ( on a parlé également de filtres inorganiques) et les filtres chimiques ( désignés parfois sous le terme de filtres organiques) mais en réalité ces dénominations sont fausses puisque tous ces filtres sont des substances chimiques.
Filtres solaires
Filtres inorganiques et filtres organiques
- Les filtres inorganiques correspondent à de l’oxyde de zinc, du dioxyde de titane sous forme de microparticules et nanoparticules.
- Le Tinosorb correspond à un filtre organique, il est également nanoparticulaire.
A propos des filtres solaires, il est préférable de parler de :
- filtre soluble,
dont l’efficacité repose sur l’absorption du rayonnement UV par les doubles liaisons conjuguées au sein des molécules du filtre. - filtre insoluble,
dont l’efficacité repose sur la réflexion, la diffusion et l’absorption de la lumière.
Une protection exogène pertinente doit couvrir les longueurs d’onde 290-400 nm dans leur intégralité.
Rayonnement UV-B
Aujourd’hui les consommateurs distinguent surtout les produits solaires grâce à l‘indice de protection noté sur l’emballage ( IP), ou FPS, Facteur de protection solaire ou en anglais SPF, Sun protection factor.
Cette mention se rapporte souvent à l’effet protecteur contre les UVB.
Le Facteur de protection solaire correspond au rapport entre la DEM, dose érythémale minimale, sur une zone de peau recouverte d’un produit de protection solaire et la DEM sur une zone de peau non recouverte d’un produit de protection solaire. La grandeur de référence est l’érythème ( rougeur cutanée).
De nombreux pays classent les produits de protections solaires en fonction de leur performance de protection :
- protection solaire faible : FPS 6 , 10
- protection solaire moyenne : FPS 15,20
- protection solaire foret : FPS 30, 50
- protection solaire très haute : FPS au-delà de 50.
Rayonnement UV-A ( 320-360)
Mais les consommateurs sont plus attachés au FPS qu’à la catégorie de protection, le FPS reste leur principal critère d’achat, alors que les conséquences négatives de l’exposition aux UVA sont bien connues ( vieillissement de la peau, facteur de cancer, etc).
Bien que l’exposition globale aux UVA soit pourtant largement supérieure aux UVB, on attache généralement moins d’importance à la protection contre les UVA dans les produits de protection solaire.La mesure de la performance de la protection contre les UV-A est la norme australienne selon laquelle au moins 90% du rayonnement UV-A doit être absorbée.
Le facteur de protection UV-A est le rapport entre la dose d’UV-A minimale nécessaire pour induire un effet de pigmentation persistante sur une peau protégée par un produit de protection solaire et la dose d’UV-A nécessaire pour induire le brunissement minimal sur la même peau non protégée. La grandeur de référence pour les UV-A est donc la pigmentation alors que c’est l’érythème pour les UV-B.
Les produits qui protègent suffisamment contre les UVA portent le logo UVA ; ou bien un chiffre pour le Persistent Pigment Darkening, PPD. Attention les mentions avec protection UVA ou avec protection large spectre ne garantissent pas nécessairement une protection UVA suffisante.Rayonnement IR Infra rouge
Certains produits de protection solaires intègrent une protection IR : le rayonnement infra rouge,IR.
Le rayonnement IR est moins énergétique que le rayonnement UV, mais il pénètre plus profondément dans la peau que les rayons UV, et ce quel que soit le type de peau. Il endommagerait ainsi le collagène et favoriserait le vieillissement cutané ( à ce jour on ignore s’il favorise la cancérogénèse).
Le rayonnement IR augmente donc le stress oxydatif, divers antioxydants ont été imaginés pour neutraliser dans les cellules cutanées, les radicaux réactifs de l’oxygène induits par le rayonnement IR à onde courte, ainsi que leurs composants. Les effets observés dans la seule étude clinique conduite à ce jour s’avèrent modestes.
La protection IR dans les produits solaires fait référence à la neutralisation d’agents nocifs endogènes : des radicaux réactifs de l’oxygène qui se sont formés sous l’action du rayonnement IR tandis que la protection UV réside dans l’absorption d’agents nocifs exogènes.Donc la protection IR limiterait les dommages, alors que la protection UV les prévient.
A ce jour il n’existe pas de substance filtrante IR pouvant être intégrée dans les produits de protection solaire.
Nanoparticules et protection solaire : filtres UV nanoparticulaires
Les nanomatériaux ont une taille de 100 nanomètres ou moins dans une ou plusieurs dimensions ( hauteur, largeur, longueur) et ont des propriétés nanospécifiques.
Dans le domaine de la protection solaires
- 2 substances inorganiques sont utilisées :
- oxyde de zinc
- dioxyde de titane
- et 1 substance organique :
- bisoctrizole ( Tinosorb M)
Ces substances peuvent être facilement dispersées dans les crèmes et lotions en raison de leur petite taille, appliquées sur la peau et sont invisibles.
Ces nanoparticules réfléchissent, diffusent et absorbent le rayonnement UV.Quand un produit solaire contient des nanoparticules, ceux-ci doivent être déclarés sur l’emballage.
Les nanoparticules n’ont pas bonne réputation, mais il faut savoir que les nanoparticules des produits solaires sont incluses dans le produit et ne peuvent pas être inhalées contrairement aux nanoparticules de l’atmosphère ambiant ( issues de la circulation routière notamment). Des études d’absorption cutanée attestent que les filtres UV nanoparticulaires ne franchissent pas la couche cornée et ne peuvent donc pas atteindre les cellules cutanées ou la circulation sanguine.
Le dioxyde de titane et l‘oxyde de zinc présentent une activité photocatalytique qui peut causer la formation de radicaux libres, pour y remédier les particules d’oxydes de zinc et de dioxyde de titane sont enveloppées de composés de silicone, de silicium ou d’aluminium.
Par ailleurs les liposomes, qui sont pourtant également des nanoparticules et contenus dans d’autre produits cosmétiques ne suscitent pas autant d’inquiétude dans le grand public.
Certains filtres UV soupçonnés d’être perturbateurs endocriniens
Certains filtres UV ont une structure chimique qui ressemble à celle des hormones sexuelles c’est pourquoi ils ont été soupçonnés de déployer une action hormonale dans l’organisme humain. Des expériences in vitro et chez l’animal ont démontré des effets oestrogéniques pour certains filtres UV ( mais effets faibles alors que les doses de filtres étaient élevées). Mais malgré l’utilisation massive de crèmes solaires depuis des décennies, il n’existe pas d’indice qui suggère que les filtres UV provoquent des troubles hormonaux chez l’être humain.
Résistance à l’eau des produits de protection solaire
L’évaluation de la résistance à l’eau s’effectue selon des méthoses normalisées chez des volontaires :
- le critère » résistant à l’eau »
est rempli si le FPS après 2 bains en jacuzzi de 20 mn s’élève à au moins 50% du FPS initial sur peau sèche :
ainsi un produit qui a un FPS initial de 50 doit atteindre un FPS d’au moins 25 après l’immersion dans l’eau ; - le critère « extra résistant à l’eau »
est rempli lorsque cette performance de protection est encore atteinte après 4 séances de 20 mn d’immersion dans l’eau ;
Application des produits de protection solaire
Le Facteur de protection solaire est déterminé chez des volontaires dans le cadre d’étude en utilisant 2 mg de produit solaire par cm2 de peau.
En pratique nous utilisons beaucoup moins de produit solaire, parfois moins de 1 mg de produit par cm2. Par conséquent la protection solaire est bien moindre que le FPS mentionné sur l’emballage du produit.
Par ailleurs on sait que la perte de performance d’un produit solaire est très élévée, en raison du frottement avec les vêtements, l’eau, la transpiration. Il faut donc appliquer ensuite régulièrement du produit solaire.
Protection solaire endogène
La protection solaire systémique a pour objectif de protéger de façon uniforme tout l’organisme, on identifie diverses sources de protection solaire endogène :
- protection en provenance de la cuisine :
plusieurs travaux prouvent que les caroténoides d’origine synthétique ou alimentaire influencent la photosensibilité de la peau.
Le bâta-carotène pourrait protéger contre les coups de soleil, par contre une prise 10 semaines avant l’exposition au soleil est nécessaire. Le mécanisme d’action réside dans la capacité à neutraliser les radicaux libres de l’oxygène.
Mais il faudrait consommer une grande quantité d’aliments ou de compléments alimentaires, par conséquent cette protection ne peut pas être retenue. - protection solaire en provenance de la forêt vierge :
un extrait de fougère, Polypodium leucotomos serait capable d’atténuer les maladies inflammatoires de la peau.
L’extrait semblerait empêcher la production locale de radicaux libres de l’oxygène ainsi que la formation de dimères de pyrimidine, et réduire les inflammations et la dégradation des cellules de Langerhans ou l’apoptose après exposition au rayonnement UV ( Commercialisé sous le nom HELIOCARE aux Etats-Unis). Il aurait un effet photoprotecteur de 2-3 FPS : la durée de protection est environ de 20 à 30 mn ( contre 500 mn avec un produit qui a un FPS de 50). - protection solaire sur ordonnance :
c’est un progrès important pour des personnes atteintes de certaines pathologies.
En effet, l’afamélanotide, analogue de ‘hormone stimulatrice des mélanocytes de type alpha, commercialisée sous le nom SCENESSE, est indiquée comme traitement prophylactique des patients atteints de protoporphyrie érythropoiétique, maladie génétique rare qui provoque une intolérance extrême de la peau à la lumière. Le principe actif est également acheté par les personnes qui veulent bronzer ( tanorexiques), en augmentant la teneur en mélanocytes de la peau ( vendue sur internet sous le nom de barbie drug).
Les produits sont efficaces pour la protection solaire exogène. Les rayonnements UV-B et UV-A peuvent être réduits efficacement. Il est prouvé qu’une protection solaire topique conséquente protège contre certaines formes de cancer de la peau et le vieillissement cutané. A ce jour le bénéfice de la protection cutanée contre les IR est incertaine. Mais choisir une protection solaire n’est pas toujours facile compte tenu du choix très vaste, y compris pour la formulation ( lotion, gel, huile, mousse, spray, etc). Il faut privilégier 2 critères pour choisir un produit : le facteur de protection solaire ( FPS) et une protection UV-A suffisante ( le logo UV-A doit figurer sur le produit). Il est préférable de choisir un produit résistant à l’eau.
Ces 3 caractéristiques de performance sont standardisées et officiellement normalisés (ce qui n’est pas le cas pour les aspects hydratants et antioxydants).
Et enfin il faut se souvenir que seuls les produits de protection solaire que l’on utilise sont efficaces et que l’utilisation de produits de protection solaire arrive seulement en 3ème position (après la limitation de l’exposition au soleil et le port de vêtements de protection).
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