Bewijs: anti-oxidanten in suncare nodig

In maart dit jaar (2012) verscheen een literatuuronderzoek over de rol van anti oxidant stoffen in zonbeschermingsproducten, in the Journal of American Dermatology. Een fraai overzicht van onderzoeken die aantonen dat anti oxidanten een belangrijke rol hebben in antizonnebrandcrèmes om de huid zo optimaal mogelijk te beschermen: ofwel, filters kunnen het niet alleen, vooral de stroom van vrije radicalen die in de huid worden aangemaakt onder invloed van uv-straling kunnen door anti-oxidanten geneutraliseerd worden.

Toegenomen kennis

De afgelopen tien jaar zijn er cruciale inzichten bijgekomen over filtersystemen en bescherming tegen de verschillende soorten uv straling. Konden we ons al een aantal decennia beschermen tegen uv-b straling, recentelijk zijn er goede richtlijnen gekomen voor uv-a bescherming. Uv-a is niet alleen verantwoordelijk voor een grote hoeveelheid vrije radicaalvorming in de huid, er is ook steeds meer bekend geworden over welke schade deze deeltjes veroorzaken in de huid. Natuurlijk beschikt het lichaam over verdedigingsmechanismen, zoals het beschikbaar stellen van anti-oxidanten om vrije radicalen te neutraliseren, maar deze voorraden zijn niet onuitputtelijk.

UV-A induceert vrije radicaalvorming

Vrije radicaalvorming kan zowel uit heel natuurlijk stofwisselingsprocessen ontstaan, als door blootstelling aan stoffen aan ons heen. Geschat wordt dat 1% tot 2% van de vrije radicaalproductie vrijkomt bij onze zuurstofproductie, iets wat ons lichaam wel kan hanteren. Exogene vrije radicaalproductie komt op gang onder invloed van milieubronnen als uv-straling, lucht- en andere milieuvervuiling. Vrije radicaalschade door bloostelling aan uv-straling ontstaat al na 15 minuten en het proces kan een uur aanhouden. Vooral uv-a straling is ervoor verantwoordelijk.

Vrije radicalen veroorzaken schade aan ons DNA, maar ook aan eiwit- en vetstructuren in onze weefsels. Uv-b richt heel direct schade aan het DNA aan, uv-a doet dat met een omweg, via de vrije radicaalvorming. Er ontstaat een stressreactie in het lichaam, waarbij het lichaam in staat is om schades ongedaan te maken met behulp van zg. hulptroepen, maar hoe vaker die systemen in werking moeten komen, hoe meer foutcoderingen kunnen optreden. Dit kan leiden tot celdood, dan wel tot woekeringen met kwaadaardige tumoren tot gevolg.

Ontstekingsreactie

De vrije radicalen die vrijkomen na uv-blootstelling brengen een stroom van pro-inflammatoire cytokinen en groeifactoren op gang die een negatieve invloed hebben op de aanmaak en het behoud van collageen en elastiene vezels in de cellulaire matrix . Er ontstaat een soort ontstekingsreactie – het immuunsysteem van de huid wordt onderdrukt. Dit heeft weer negatieve gevolgen voor de belangrijkste bewakers van het huidimmuunsysteem: de cellen van Langerhans. Bovendien treedt een contactgevoeligheid van de huid op. Dit werd in 1996 al aangetoond op muizen. Tussen 2003 en 2008 zijn diverse wetenschappelijke studies uitgevoerd (voornamelijk op muizen) waarbij werd aangetoond dat het gebruik van zonnefilters in combinatie met anti-oxidanten een vermindering van schade ontstond. Zelfs antioxidanten alleen, mits beschikbaar genoeg voor de huid geformuleerd, konden de cellen van Langerhans al extra bescherming bieden. Hiertoe werd in 1999, 2001 en in 2009 vooral groen thee, en in 2009 ook witte thee onderzocht.

Nrf2

In de huid spelen enzymen een cruciale rol bij de aanpak van vrije radicalen, maar er is nog een bijzonder systeem dat op moleculair niveau een rol speelt: Nrf2. Hierover heeft BeautyJournaal recent al uitgebreid bericht: als gezondheidsfactor in broccoli en hoe Estée Lauder de kennis over dit ingenieuze systeem voor huidherstel gebruikt in haar nieuwste crème. In studies uit zowel 2005 als 2011 blijkt dat Nrf2 een beschermende functie heeft op zowel de keratinocyten als de fibroblasten bij blootstelling aan uv-a straling. De ontdekking ervan zal in de nabije toekomst nog meer veelbelovende recepturen kunnen gaan opleveren om het beschermingssysteem van de huid tegen vrije radicaalvorming te kunnen ondersteunen.

Minder anti-oxidanten in de huid door veroudering

Opgevoerde bloostelling aan oxidatieve stress haalt de huideigen reserves om er tegen op te treden, snel leeg, zo heb je in eerder kunnen lezen in dit artikel. De anti-oxidantvoorraad zit met name in het strateum corneum. Zonblootstelling trekt het snel leeg, maar ook veroudering doet een duit in het zakje. Vergeleken met jonge mensen hebben ouderen maar liefst 70% minder anti oxidanten als a-tocoferol (vitamine e), L-ascorbine zuur (vitamine C) en GSH (glutatione).

Maar wat zijn de belangrijkste anti oxidanten die we zo nodig hebben?

Vitamine c, een in water oplosbare vitamine. In staat om vrije radicalen te neutraliseren in de meer vochtvasthoudende compartimenten van de huid en het ondersteunt vitamine e in haar productie. Ook is het een co-factor voor enzymen die betrokken zijn bij de productie van collageen en als bescherming bij de afbraak van elastiene vezels. Vitamine c helpt ook bij pigmentvormingsreductie omdat het de werking van het enzym tyrosinase kan onderdrukken, en tot slot helpt het de vochthuishouding op peil te houden omdat het een huidbarière beschermende functie heeft.

Vitamine C

1% Vitamine c in een formule kan bijdragen aan collageen productiestimulatie en tegen de vorming van collageenafbrekende enzymen. Applicatie van vitamine c heeft een aangetoonde beschermende werking tegen verbranding door uv-straling, en tegen afbraak van de huidweerstand. Desalniettemin is het werken met vitamine c ingewikkeld om dat het heel instabiel is. Enige mate van instabiliteit is noodzakelijk omdat alleen dan de vitamine zijn functie kan uitoefenen: oxidanten onschadelijk maken, maar teveel instabiliteit gaat de werking tegen. Daarom gebruiken veel formuleerders meer stabiele vormen dan L-ascorbine zuur, zoals magnesium ascorbyl fosfaat en ascorbyl-6-palmitate. Toch hebben ze niet dezelfde mate van hoge activiteit als de eerst genoemde, zo zou uit in vivo-onderzoek blijken uit 1999, 2001 en 2008. En da’s jammer en geeft ook maar aan hoe ingewikkeld uiteindelijk het formuleren van echt degelijk werkzame cosmetica voor dagelijks gebruik, zonder recept, is.

Vitamine E

Vitamine e is een in vet oplosbare anti oxidant. Zijn voornaamste rol is het beschermen van de celmembramen, de celwandjes, tegen oxidatieve stress. De hoogste concentraties vitamine e worden afgeleverd in de diepste lagen van het stratum corneum. De afname van vitamine e gebeurt eveneens onder invloed van uv- straling. Vitamine e is de best onderzochte vitamine, zowel op mens als op dier. Het bewijs dat vitamine e schade door zonlicht en immuunafbraak in de huid vermindert, is behoorlijk goed aangetoond. Op moleculair niveau helpt vitamine e de afbraak van collageen en elastiene af te remmen. Wij vinden tegenwoordig vitamine e helemaal niet meer sexy en worden niet warm van een product waarin het verwerkt is, maar is dit volstrekt onterecht.

Vitamine e en c werken ook nauw samen in hun strijd tegen vrije radicaalvorming en de gevolgen daarvan. Uit onderzoek zou blijken dat een combinatie van 15% L-ascorbine zuur en 1% a-tocopherol de bescherming tegen uv straling verdubbelt (onderzoek uit 2003). En nog mooier wordt het als ook ferulinezuur 1,5% en floretine, twee krachtige anti-oxidanten worden toegevoegd aan de C-E cocktail (onderzoeken uit 2005 en 2008).

Vitamine A

Vitamine a: twee van de meest gebruikte vormen zijn retinoiden en carotenoïden. Onder invloed van uv-straling verminderen vooral de hoeveelheden b-caroteen en lycopeen in de huid. Volgens het literatuuronderzoek uit 2012 wordt vitamine a regelmatig gebruikt in zonbescherming en huidverzorgingsproducten. Beautyjournaal vindt het opmerkelijk dat dit zo gesteld wordt, zonder toevoeging dat het gebruik ervan in zonmiddelen in Europa niet meer is toegestaan. Wel wordt aangemerkt dat retinyl palmitate onder vuur is komen te liggen nadat uit dierproeven bleek dat er photocarcinogene effecten door bloostelling aan uv-straling aanwezig zijn. Hoewel er ook bewijs uit langlopende studies met retinoiden voor medisch gebruik op de huid is, dat ze veilig zouden zijn (onderzoek 2010). Hoe verwarrend kan het allemaal zijn – nog altijd!

Retinol en haar vormen als tretinoide, isotretinoine and tazarotene worden tegenwoordig in de markt gezet als anti-aging producten. Het mechanisme werkt als volgt: de moleculen zijn in staat zich te binden aan bepaalde retinolgevoelige receptoren op de huidcellen waardoor collageenstimulatie kan plaatsvinden, tevens kan de huid dikker worden (onderzoek uit 1996).

Andere belangrijke anti oxidanten die in dit literatuuronderzoek worden genoemd zijn selenium, silymarin uit de milk thistle plant, polyfenolen uit thee, vooral uit ongefermeteerde thee – ze zijn veel krachtiger dat vitamine c en e bij het neutraliseren van vrije radicalen, maar ook erg onstabiel wat verwerking in skincare lastig maakt, en tot slot soja isoflavonen, in de vormen genistein en daidzein.

Combineren met uv-filters

In de derde deel van het literatuuronderzoek staat de rol van anti oxidanten in uv-protectie centraal. Hoewel deze producten niet onomstreden zijn, gezien het feit dat mensen onbedoeld langer in de zon blijven dan goed is en dat vaak veel te dun gesmeerd wordt om de geboden bescherming te halen. Commentaar is er ook op het feit dat veel producten geen adequate uv-a bescherming bieden en daardoor ook niet afdoende beschermen tegen de stroom van vrije radicalen die onder invloed van uv-a vrijkomen. In onderzoek uit 2003 werd aangetoond dat filters met een breedspectrum bescherming maar 55% van de vrije radicaalproductie konden afremmen. Ook daarom zouden anti oxidanten op veel grotere schaal moeten worden toegepast.

Beautyjournaal vindt het opmerkelijk dat deze opmerking gebaseerd wordt op onderzoek dat inmiddels alweer 12 jaar oud is, en dat het aannemelijk is dat er in de tussentijd weer heel veel gedaan is aan het stabiliseren en versterken van uv-bescherming. Alleen – de wetenschappelijke bewijzen daarvoor liggen nog niet op tafel middels gepubliceerde peer-reviewed onderzoeken.

In een studie uit 2009 werd aangetoond dat een uv-filter spf 25 met toegevoegde vitamine e, cafeïne, vitamine c, echinacea pallida extract, gorgonian extract and kamille olie, 17% meer afname van het collageen afbrekende enzym tot gevolg had, ten opzichte van een spf 25 waarin deze anti oxidant stoffen niet zaten. Overigens beschermden beide formules goed tegen afname van het aantal cellen van Langerhans. Ook hierbij wordt de kanttekening gemaakt dat het formuleren van zonproducten met uv filters en actief werkende antioxidanten geen sinecure is.

Concentratie en stabiliteit

Het is belangrijk dat de antioxidanten een hoge antioxidatieve capaciteit hebben en ook in voldoende hoge concentraties aanwezig zijn. De antioxidanten moeten stabiel blijven in de formulering. Daarom worden vaak stabielere vormen van c en e gebruikt, zoals tocoferol acetaat en ascorbyl palmitaat, helaas hebben zij wel een mindere biologische activiteit. Ubiquinone (Q10), idebedone en kinetine zijn niet interessant omdat ze afbreken onder invloed van uv-licht. Overigens opmerkelijk, omdat een merk als Nivea wel degelijk Q10 in haar producten gebruikt.

Tot slot is het belangrijk dat de antioxidanten in het stratum corneum kunnen doordringen en bepaalde niveaus kunnen behouden in zowel de epidermis als dermis. Dit is een lastig issue omdat uv filters bij voorkeur niet dieper in de huid kunnen doordringen. Uit een studie uit 2008 blijkt dat onderzochte zonproduchten met anti oxidanten wel beschermen tegen vrije radicalen maar nauwelijks tot geen vermogen hadden om bestaande vrije radicalen te neutraliseren. Vooral de uv-a filters namen de beschermende rol tegen vrije radicalen op zich. De conclusie uit dat onderzoek bleek dat veel producten dan wel anti oxidanten in de formule hadden maar dat ze nauwelijks deden wat ze zouden moeten doen.

De conclusie uit het literatuuronderzoek overall is dat het lichaam deels zelf in staat is om vrije radicalen te neutraliseren maar als er teveel komen laat ons eigen systeem het afweten. Het smeren met antioxidant houdende producten kan zeker nut hebben, maar dan moet er wel goed geformuleerd worden.

Beautyjournaal stelt dat dit uiteindelijk altijd de meest heikele kwestie is. In theorie kan veel, maar alles valt of staat met een goede formulering waarin stoffen actief blijven en ook actief in de huid kunnen werken. Dit is en blijft ingewikkeld en de industrie komt jaarlijks met verbeterde, nieuwe versies van producten uit om werkzaamheid te vergroten.

Daarnaast heeft de wetenschap soms wel makkelijk praten. Veel wordt getoetst met individuele stoffen in een afgebakende omgeving, maar complete formules in vivo testen, is veel ingewikkelder. Desalniettemin is dat zeker gedaan en ook in dit literatuur onderzoek meegenomen. Maar indien dat niet zo is, wordt de consumenttevredenheid belangrijk, maar die reikt vaak niet verder dan dat iets lekker smeert, glad maakt, zacht maakt, maar of dat nou door die actives komt of door de water en olie basis op zich al? De is nog altijd de grote vraag.

Tot slot willen we je graag mee geven dat er ook dit seizoen weer nieuwe zonproducten zijn met nieuwe formules, we zijn heel benieuwd wat merken met de wetenschappelijke kennis tot nu toe hebben kunnen bereiken om tot nog sterkere formuleringen te komen. We gaan het ze vragen.