O Sol é uma estrela comum tanto no que se refere a suas dimensões, seu estágio de evolução e sua composição quanto a sua situação na galáxia chamada Via Láctea. Trata-se de uma massa gasosa, mais ou menos esférica, localizada a 150 milhões de quilômetros da terra. Se considerar que a velocidade da luz é de 300.000 Km/s, a luz do sol demora 8 minutos e 18 segundos para percorrer a distância Sol-Terra. O seu raio é 109 vezes superior ao da terra ou seja, 695.000 Km e sua massa é 333.000 vezes superior à da terra.

Estas cifras são enormes, mas é interessante observar que o Sol é menos denso que a terra e apenas mais densa que a água (densidade da água = 1, sol = 1,41 e terra = 5,32). A temperatura das camadas externas do sol  é de aproximadamente 6.000 º C. As camadas intermediárias tem cerca de 1 milhão de graus, o que é pouco comparado com a prodigiosa temperatura das camadas internas que se eleva entre 16 e 20 milhões de graus!

Os raios solares não são compostos somente de radiações luminosas visíveis. O espectro desses raios incluem uma série contínua de radiações eletromagnéticas, cujas ondas tem comprimento entre 10^-7 mm para os raios gama, e 2x10¹⁰, ou seja 20 Km, para as ondas de rádio.

A radiação eletromagnética é composta por pequenas partículas de energia chamadas fótons.  A energia do fóton é expressa na forma de comprimento de onda. Quanto menor o comprimento de onda, mais poderosa é a energia dos fótons.

Os fótons com o maior comprimento de onda (mais de 5.000 nm) são as ondas de rádio. Eles não são absorvidos pelas moléculas do corpo humano e não possuem nenhum efeito biológico conhecido. Entre 5.000 µm e 700 nm, entra-se no campo dos raios infravermelhos (IR). Os IR representam 55% da energia eletromagnética total que alcança a terra. Acredita-se que os mais curtos, entre 1800 nm e 700 nm, potencializam os danos causados pelos UVR e podem ser diretamente responsáveis por pelo menos uma doença da pele, o eritema ab igne.

Entre 700 nm e 400 nm os fótons entram no espectro do visível e a cada comprimento de onda corresponde uma cor. A luz visível representa 40% da energia eletromagnética total que chega a terra. De 400 nm até 200 nm os fótons tornam-se novamente invisíveis ao olho humano e chamam-se ultravioletas (UVR) sendo divididos em 3 categorias: UVA, UVB e UVC, Os UVA e os UVB totalizam 5% da energia eletromagnética total que chega à terra. Abaixo de 200 nm encontram-se os raios-x (VUV i.e. Vacuum UV) que possuem um comprimento de onda suficientemente curto para poder atravessar o corpo humano. Os raios gama são ainda mais poderosos e comumente utilizados em terapia para destruir os tecidos cancerosos. Finalmente, os raios cósmicos tem potência suficiente para poder atravessar o nosso planeta.

Uma quantidade significativa de radiações alcança a superfície da terra: os ultravioletas, as ondas visíveis e as infravermelhas.

Os ultravioletas C (UVC), ondas entre 200 e 290 nm, são extremamente tóxicas, letais para muitos microorganismos, bem como para a maior parte dos vegetais. Ademais, são raios cancerígenos. Felizmente, virtualmente todos os UVC são filtrados pela camada de ozônio.

Os ultravioletas B (UVB), ondas entre 290 e 320 nm, representam cerca de 18% do total dos UVR emitidos pelo sol, mas somente 1 a 2% alcançam a superfície da terra. Representam 0,1 % da energia eletromagnética total que chega à terra. Também são largamente filtrados pela camada de ozônio.

Embora a presença destes UVB não seja alta, eles são associados à maioria dos danos causados aos humanos pelo sol. Tradicionalmente foram tachados como os únicos culpados pelas queimaduras e diversos cânceres da pele. Atualmente, já não carregam mais a culpa sozinhos. É bem provável que outras ondas, na faixa dos UVA, estejam envolvidos na formação de tumores, e em certos casos, podem até ser o principal agente causador desse mal.

Os ultravioletas A (UVA), ondas entre 320 e 400 nm, representam cerca de 75% do total dos UVR solares e cerca de 98% dos UVR que atingem a superfície terrestre. Representam 4,9% da energia eletromagnética total que chega a terra. Os UVA dividem-se em UVA I (340-400 nm) e os UVA II (320-340 nm). Não são muito afetados pela camada de ozônio. São mais abundantes e menos energéticos que os UVB, motivo pelo qual foram considerados durante muito tempo como biologicamente menos significativos. Hoje sabe-se que os UVA são certamente fatores de causa no processo de foto-envelhecimento e muitos os consideram como um dos principais responsáveis por algumas formas de câncer da pele. Os UVA são também associados a muitas foto-alergias decorrentes de absorção de remédios ou de simples doenças.

Os UVA tem intensidade independente da hora do dia e não provocam nenhum sinal de alerta em caso de exposição excessiva (como a queimadura causada pelo UVB). Também possuem maior capacidade de penetração na água que os UVB. Finalmente, vale mencionar que um vidro de janela de 3 mm pode chegar a bloquear 96,5% das radiações UVB, percentual que cai somente para 15% no caso dos UVA. Os vidros de carros são um pouco mais eficazes, com os valores passando para 90,2% no caso dos UVB e 30% para os UVA.

Está localizada entre 20 e 60 Km acima da terra. O oxigênio apresenta o fenômeno da alotropia, isto é, pode existir em mais de uma forma como elemento. Fornecendo-se energia ao oxigênio diatômico, forma-se a molécula triatômica O₃, o ozônio. Também formam-se quantidades apreciáveis de ozônio pela influência de relâmpagos, luz ultravioleta ou faíscas de motores elétricos. Os traços de ozônio encontrados nas camadas inferiores da atmosfera podem aumentar mais de dez vezes pela combinação adequada de luz solar com poluentes industriais como ocorre sob condições de smog. As quantidades mínimas (0,02 a 0,03 ppm) que ocorrem em áreas não poluídas, como nas montanhas e praias, não são nocivas, mas é perigoso respirar ar contendo 0,1 ppm de ozônio por períodos muito longos. Em algumas cidades maiores, freqüentemente, alcança-se o nível de alerta.

A camada de ozônio existente na estratosfera é bastante rica; sua presença dificulta as observações astrofísicas de luz emitida pelas estrelas, porque o ozônio absorve parte dessa luz, especialmente as de comprimento de onda necessária para a identificação de elementos não metálicos. Todavia, é justamente essa camada que protege a vida da destruição por radiações de comprimento de onda curta. A densidade da camada de ozônio varia de acordo com a localização geográfica e a época do ano. Normalmente, tem mais ozônio a medida que afastamo-nos dos trópicos, altura na qual a camada é mais fina.

Esta camada filtra praticamente todos os UVC e muitos UVB, e tem pouco efeito nos UVA. São então os UVB que são os mais afetados por qualquer modificação. Estima-se que uma diminuição de 1% nesta concentração de ozônio poderia aumentar a incidência  de câncer da pele em 2 a 4%.

A preservação da camada protetora de ozônio contra a destruição por agentes redutores (CFC) lançados na atmosfera é de alta prioridade.

Evidentemente, o meio ambiente abaixo da camada de ozônio também afeta os UVR. Partículas em suspensão na atmosfera (poluição) formam barreira para os UVR, impedindo-lhes de chegar a terra.

A intensidade dos UVR é maior entre 10:00 e 14:00 horas. A altitude também é importante. Para cada 300 metros de altitude observa-se um incremento de 4% na exposição aos UVB. Muitas superfícies, incluindo-se a neve e a areia, são refletores dos UVR. A neve, por exemplo, pode refletir até 85% da incidência dos UVR; isto explica o quanto é importante os esquiadores protegerem-se com filtros solares. A areia tem taxa de reflexão de 17% e a água 5%. As nuvens e a neblina param mais facilmente as ondas longas do que as curtas: assim, os infravermelhos (IR) são bloqueados de maneira eficaz pelas nuvens, porém uma quantidade substancial de UVR, especialmente os UVB, passam por eles o que explica porque pode-se queimar num dia aparentemente sem sol, com o céu encoberto.

A intensidade dos UVR também varia com a estação. Eles aumentam no verão e diminuem no inverno. Isto se deve o menor ângulo de contato entre as radiações solares e a terra no decorrer dos meses de inverno. No verão, quando o sol é mais alto, o angulo de contato é maior e os UVR tem "um caminho mais curto" para atingir a superfície terrestre. As flutuações sazonais na camada de ozônio também afetam a intensidade dos UVR. Alguns aparelhos fabricados pelo homem também podem ser fonte de exposição aos raios UV. Os arcos de solda, as lâmpadas germicidas, alguns equipamentos de laboratório e as muito populares, porém extremamente perigosas, lâmpadas de bronzear.

Frente ao sol não somos todos iguais! Face a agressão solar, os diferentes constituintes da pele participam, de maneira desigual, a foto-proteção natural. Quais são estes constituintes?

A pele é um envelope elástico que protege o organismo; participa da regulagem da temperatura e age como órgão auxiliar na respiração e excreção. Também é uma reserva importante de gordura e produção de vitamina D. É um verdadeiro órgão sensorial. No adulto, ela tem cerca de 1,75 m² e representa cerca de 7% do peso do corpo. A pele é constituída de 3 elementos sobrepostos: a epiderme, a derme e a hipoderme. Este tecido está em permanente remanejamento e renovação.

O epiderme é um epitélio com revestimento estratificado. É delgado e sua espessura varia entre 0,04 mm nas pálpebras até 1 a 1,5 mm na palma das mãos e sola dos pés. Seu papel fundamental é produzir uma camada de células córneas (queratina) que protege o organismo das agressões do mundo exterior. Esta camada córnea é lubrificada pelo suor e o sebo. O epiderme é composto de uma camada basal que contém os melanócitos, uma camada mucosa chamada Malpighi e formada de células vivas e uma camada córnea formada por células mortas que vão se descamando. O epiderme é separado do derme subjacente pela membrana basal que tem uma função de filtro e barreira. As células do epiderme estão dispostas em camadas sucessivas que derivam todas as células da camada basal.  Elas diferenciam-se em camada mucosa, e depois em camada córnea na medida que progridem em direção à superfície. Os queratinócitos representam 80% do conjunto das células e produzem a queratina. As células de Merkel, situadas sobre a camada basal, são receptores sensoriais.

As células de Langerhans (5% das células epidérmicas) tem como origem o tutano e tem um papel preponderante no processo de imunidade. Os raios ultravioletas reduzem a ação destas células.

Os melanócitos (13% das células) produzem uma substância foto-protetora: a melanina. Eles se encontram junto a lâmina basal epidérmica. São células de maior porte, com numerosas ramificações que insinuam-se entre as células de Malpighi. Existem entre 2000 a 3000 melanócitos por milímetro quadrado de pele, porém este número varia em função da localização no corpo. Nas palmas, nas mucosas bucais e nos genitais, este número é reduzido para algumas centenas por milímetro quadrado. O número de melanócitos é aproximadamente o mesmo nas pessoas de raça negra que nos de raça branca. Sob efeito dos ultravioletas, os melanócitos produzem a melanina. Este pigmento é responsável pela tonalidade mais ou menos escura da pele. A quantidade de partículas de melanina e sua localização na espessura cutânea, a qualidade do pigmento bronzeante explicam o fato de certos indivíduos reagirem melhor aos raios solares que outros.

Os anexos do epiderme são as glândulas sudoríparas que produzem o suor, as glândulas sebáceas que elaboram o sebo, os pêlos, os cabelos e as unhas.

O derme é a parte sólida da pele. Ele está em cima do hipoderme. É um tecido de sustentação, ou ainda tecido conjuntivo cuja espessura oscila entre 0,3 e 3 mm conforme o lugar. O derme é composto de células (fibroblastos, histiocitos, mastocitos, células sanguíneas...) e, de uma substância intercelular chamada "fundamental" e de fibras, sendo atravessados por numerosos vasos sanguíneos e nervos.

O hipoderme é uma camada de reserva de gorduras localizada na parte inferior do derme, ao qual ele é unido pelos prolongamentos das fibras colágenas e elásticas.

Os fotótipos. Cada indivíduo tem uma sensibilidade diferente aos raios ultravioletas. A classificação de Fitzpatrick e Pathak (1988), leva em consideração a capacidade de bronzear ou de queimar. Conhecendo o seu fotótipo pode-se escolher uma proteção eficaz. As características de pigmentação da pele, cor dos olhos, dos cabelos, a quantidade de pintas e a capacidade de adquirir um bronzeado protetor definem os fotótipos.

Dentro destas distintas tonalidades de pele correspondem ainda diversas capacidades da mesma de suportar os raios solares.

Todos tem a mesma quantidade de melanócitos (células que produzem a melanina), porém as melaninas produzidas são distintas. Os negros possuem um filtro melânico de excelente qualidade, enquanto que nas pessoas de cabelos ruivos, este filtro é quase inexistente.

Finalmente, é preciso falar do capital solar, noção relativamente recente e fundamental. Cada ser humano nasce com um capital solar que irá  consumir no decorrer de sua vida. Este capital representa o número de melanócitos ou seja, o número de células bronzeantes à origem da fabricação da melanina. A quantidade de melanócitos diminui em função da idade. Estima-se que este número cai de 10% a cada 10 anos. Este capital solar seria de 150.000 horas para os fotótipos mais escuros e limita-se a 50.000 horas nos fotótipos mais claros.

Para quem sabe aproveitá-lo de forma inteligente, o Sol é sobre tudo uma grande fonte de benefícios e suas qualidades são conhecidas há milhares de anos. No Egito e na Índia já se tratavam, há mais de 4000 anos, as despigmentações da pele aplicando-se nas zonas atingidas uma planta (amni majius) antes de expô-la aos raios solares. Os antigos chineses tratavam da varíola pela exposição ao Sol poente. No V século A.C. Hipocrato havia detectado as virtudes do Sol sobre o raquitismo, a cicatrização das feridas e rapidez da convalecência e, recomendava expor o dorso aos raios solares, pois manter os nervos em um doce calor, traz benefícios para o corpo inteiro. Um de seus discípulos  prescrevia a exposição solar a todos os doentes sofredores de ciática ou ftisia. Vários séculos mais tarde, a moda do tratamento pelo Sol voltou com força e, em 1955, um sueco abriu o primeiro centro de helioterapia.

O Sol tem uma ação calorífica, conseqüência dos infravermelhos. Penetrando profundamente na pele, estes raios provocam uma dilatação dos vasos da pele e uma elevação da temperatura. Por um mecanismo de reflexão, a secreção de suor assegura a regulagem da temperatura. As alterações são fundamentalmente ósseas e afetam, principalmente, as zonas ativas do crescimento. A ação anti-raquítica decorre particularmente dos UVB que permitem a fotossíntese ao nível cutâneo, da vitamina D₃, indispensável para crianças, mulheres grávidas e pessoas idosas. A exposição de 10 cm² de pele durante 10 minutos, a cada 2 dias, é suficiente para produzir a quantidade de vitaminas D necessárias para o organismo. A sua síntese em quantidade insuficiente está na origem do raquitismo infantil. O recém-nascido de pele branca, necessita de 4500 a 1000 UI/dia e o leite materno contem somente de 30 a 100 UI/litro. A ação anti-depressiva também é claramente comprovada. Plínio, o Velho, já tinha entendido que o Sol era necessário ao bom humor quando ele dizia: "O Sol é o melhor remédio que a gente pode aplicar a si mesmo". O Sol tem um papel maior, tanto preventivo quanto curativo, sobre o psiquismo. Ele diminui a taxa humoral da melatonina, hormônio cerebral cuja produção aumenta em caso de estresse e depressão e, por outro lado, estimula a glândula pineal, a qual elabora as endorfinas cerebrais cuja ação no humor é primordial. Os psiquiatras também atribuem efeitos curativos aos raios solares no caso específico da depressão chamada de sazonal (SAD - Seasonal Affective Disorders).

O efeito fotoprotetor. A agressão à pele pelos UV é responsável por um fenômeno de auto-proteção que age de duas maneiras. A primeira é um engrossamento da epiderme pelos UVB, aumentando a proteção de 3 a 4 vezes. A segunda é o aumento da síntese da melanina induzida pelos UVA e UVB, resultando em uma proteção de 2 a 3 vezes superior na pele. Finalmente, convém mencionar  o efeito terapêutico já que os UV podem ser benéficas para um certo número de enfermidades cutâneas tais como psoríasis, dermatitis atópica e icterícia neonatal.

Existem efeitos adversos a curto e a médio prazo, causados tantos pelos UVA quanto pelos UVB. A curto prazo, os maiores perigos decorrendo da sobre-exposição aos UV são a queimadura, a foto-imunosupressão, as foto-dermartoses (alergias ou intolerâncias e foto-sensibilidades), o agravamento de doenças da pele já existente e a insolação.

A queimadura solar ordinária, também chamada de eritema solar, é uma queimadura cutânea atribuída em 98% aos UVB e 2% aos UVA. Os UV causam a morte das células e a inflamação da pele. As características variam em função da intensidade e duração da exposição, mas também do tipo de foto-proteção natural do indivíduo, o qual depende de sue fotótipo. O eritema actínico aparece de 6 a 24 horas após a exposição (dependendo da latitude e altitude). A pele toma uma coloração vermelha rosada. Seguirá uma fase de reparação, na qual a pele descama e se adapta para proteger-se contra eventuais exposições suplementares: espessamento da camada córnea (hiper-queratinização) e aumento da pigmentação melânica da pele (bronzeamento). Quando a pele fica vermelha, quente e sensível ao ponto de não mais suportar o simples peso de um lençol, 2 a 12 horas após a exposição, trata-se de uma queimadura de 2.º grau. Se a pele fica vermelha ligeiramente violácea, 2 a 12 horas após a exposição, trata-se de queimadura de 3.º grau. Inchada, dolorosa, pronta para descascar, a pele voltará ao seu aspecto normal (até mesmo com bronzeamento!) após 4 a 5 dias na sombra com cremes e produtos especiais. Nesta queimadura, as células basais do epiderme e os melanócitos sofrem danos. A pele corre o risco de não mais pigmentar-se uniformemente e de aparecer pequenas cicatrizes cinzas. No caso de uma exposição ainda mais demorada e violenta de uma pele branca, sem nenhuma proteção, acontece a queimadura de 4.º grau. A pele fica vermelha com bolhas, como no caso de um verdadeiro queimado. A temperatura sobre para 40º, com vertigens, cefaléias e náuseas, sendo que neste quadro a hospitalização imediata é necessária.

A foto-imunosupressão é uma conseqüência dos efeitos dos UVB sobre as defesas imunitárias do organismo. Esses UV as diminuem explicando assim, por exemplo, o incremento da recorrência de herpes solares. A longo prazo, a diminuição das defesas imunitárias induzidas pelos UV favorecerá a proliferação das células anormais e, possivelmente, o desenvolvimento de um câncer.

As foto-dermatoses alérgicas são a lucite estival benigna, a lucite polimorfa, urticária solar e a lucite hivernal benigna, sendo as duas primeiras mais freqüentes e as últimas mais raras e específicas. O mecanismo responsável por estas alergias solares não é conhecido mas elas são provocadas por exposições solares intensas e brutais, mais especificamente em pessoas de pele clara, nos primeiros dias de exposição. Na lucite estival benigna haverá erupções no corpo, exceto no rosto e nas mãos, com coceiras. Após novas exposições aos raios solares as erupções irão atenuando-se até desaparecer completamente, em 8 a 15 dias após a pessoa ter adquirido algum bronzeado. É freqüente observar uma recaída no ano seguinte. As mulheres são 20 vezes mais atingidas que os homens. Na lucite polimorfa o quadro é pior. As erupções são mais intensas, muito pruriginosa e polimorfa. O rosto e as mãos não escapam, e o processo não melhora, mas perdura muitas vezes durante todo o verão mesmo após o sujeito ter adquirido um certo bronzeado. Esta alergia reaparece todos os anos e tem a tendência de agravar-se. Ela atinge tanto homens quanto mulheres. A lucite hivernal benigna atinge especificamente as crianças das cidades, não bronzeadas, que vão aos esportes de inverno acima de 1500 m de altitude...

As reações de foto-sensibilidade são dermatoses provocadas pela interação dos raios solares e de substâncias foto-sensibilizantes de origem exógena, presentes ao nível da pele por contato ou via sanguínea. As lesões são localizadas, inicialmente, nas áreas descobertas (rosto, decote, parte dorsal das mãos, etc). A grama e alguns vegetais podem provocar fenômenos de foto-sensibilidade bem como o uso de perfumes, colônias ou desodorantes antes de se expor aos raios solares.  As foto-sensibilidades decorrentes do uso de certos medicamentos (tetraciclinas, sulfamidas, sulfonilamidas, etc.)também são muito freqüentes.

O agravamento de doenças da pele como o lúpus, o vitiligo e outras deve também ser esperado após uma exposição aos raios solares por pessoas portadoras deste males.

A insolação se deve aos raios infravermelhos e não é necessária se expor diretamente aos raios solares para tanto. Ela é provocada por um efeito de superaquecimento mal controlado, principalmente nocivo ao sistema nervoso central. Este tipo de reação observa-se sobretudo nos primeiros dias de uma forte onda de calor quando o termostato interno não teve tempo de se adaptar e numa hora em que os mecanismos de resfriamento compensatório (suor) são sobrecarregados. As pessoas mais atingidas são as pessoas de idade mais avançada e as crianças. Há o aparecimento de câimbras musculares, febre superior a 40º, dores de cabeça, vertigens e fadiga. Pode levar ao coma ou até mesmo a uma morte rápida se as medidas médicas necessárias não forem rapidamente administradas.

Mais de 90% dos UVB são bloqueados pela epiderme, sendo 70% pela capa córnea. A epiderme faz também obstáculos aos UVA, porém, 20% deles chegam ao derme. Este pequeno percentual é suficiente para provocar importantes efeitos biológicos. Os UV agem sobre diferentes componentes celulares: proteínas, ácidos nucléicos, membranas... Eles atingem os vasos capilares sanguíneos e os fibroblastos. Os UVB induzem à formação de dímeros nas cadeias do ADN. Os UV podem assim causar danos ao DNA seja por sua ação direta sobre seus componentes, seja indiretamente pelo efeito de moléculas intermediárias, irradiadas previamente pelos UV. Em ambos os casos, o ADN pode ter lesões ou mutações. As mutações do ADN não constituem em um fenômeno excepcional e existem sistemas de defesa que permitem detecta-las  e corrigi-las. Quando essas lesões são irreparáveis, provocam a morte da célula. Esta morte celular é uma forma do organismo de defender-se, impedindo que as células continuem a dividir-se, ou seja, a multiplicar-se. Assim, quando aparece uma mutação e os mecanismos de proteção não dão conta, aparece então o risco potencial de desenvolvimento de um câncer (aquisição de propriedades de multiplicação desordenada).

Cerca de 65% dos cânceres da pele podem ser atribuídos aos UVB. Os UVB possuem uma energia de 30 a 50 vezes superior aos UVA e provocam lesões diretas no ADN. Eles provocam  um déficit nas funções imunitárias da pele e geram anomalias nos componentes do ADN fazendo com que as células anormais que deveriam ser destruídas passem a ser toleradas e possam dividir-se.

O gene p53 tem um papel importante nos cânceres da pele induzidos pelos UVB. O ADN é constituído por unidades elementares chamadas de genes, capazes de sofrer mutações. Um tumor se desenvolve em conseqüência de lesões apresentadas por estes genes. Vários estudos mostram a importância do gene p53 nos cânceres da pele induzidos pelos UVB. Este gene está localizado sobre o cromossomo 17. As mutações do gene p53 não são específicas aos cânceres da pele e encontram-se em 50% dos tumores, qualquer que seja sua origem. Não obstante, o oncogene p53 aparece freqüentemente com mutações nos cânceres da pele. Deve-se lembrar que há dois tipos de câncer da pele, os epiteliomas (basocelulares e espinocelulares) e os melanomas. O gene p53 associa-se muito aos epiteliomas, já que apresentam mutações em 90% dos espinocelulares e em 50% dos basocelulares. O gene p53 não aparece com mutação nos melanomas, fato que parece confirmar que deve existir outros mecanismos para que este tipo de câncer possa desenvolver-se.

O gene p53 permite a síntese da proteína p53 que atua como um guardião que mantém estável o genoma. Na hora que ela entra em ação a proteína detém o crescimento das células danificadas; em seguida ocorre o reparo do ADN lesionado ou a morte celular se o ADN é irreparável. Quando as radiações UV provocam lesões no gene p53 pode-se produzir um síntese anormal da proteína p53. Mas, essa proteína não poderá atuar no seu papel de guardião do genoma. Haverá a impossibilidade de frear a divisão das células danificadas e o favorecimento da divisão das células prejudicadas levará  a aparição de um câncer. Proteger-se contra os UVB pode limitar as mutações do gene p53 e prevenir a aparição de certos cânceres cutâneos.

Cerca de 35% dos cânceres cutâneos podem ser atribuídos aos UVA. O efeito cancerígeno dos UVA é menos importante que dos UVB, porém são responsáveis por epiteliomas em ratos e são igualmente considerados como um fator de risco de melanoma. Os UVA II ou curtos (320-340 nm) são 5 vezes mais cancerígenos que os UVA I (340-400 nm) e podem ser na origem de fenômenos parecidos aos registrados no caso dos UVB. Atuam diretamente sobre o ADN e provocam lesões no âmbito dos genes. Os UVA I ou longos, são pouco absorvidos pelo ADN, mas atuam diretamente sobre ele transformando o oxigênio molecular em radicais livres. Essa forma extremamente tóxica ataca o ADN. As lesões do ADN que aparecem depois de uma exposição aos UVA são características de lesões secundárias à ação dos radicais livres.

Assim, os UVA não podem ser considerados como os "bons UV" como são às vezes indevidamente chamados. eles participam de maneira importante nos cânceres cutâneos.

O envelhecimento fisiológico é um processo extremamente complexo e inevitável. Nele intervém fenômenos geneticamente programados e modificações das secreções hormonais durante a menopausa. Não existem meios de prevenir este envelhecimento, a não ser o tratamento de substituição hormonal durante a menopausa.

Apele vai se afinando (perda de espessura epidérmica de 7,2% por década para o homem e de 5,7% para  a mulher) e perde sua elasticidade (entre 2% e 5% por década). A velocidade de cicatrização e a resistência mecânica à cortes e arranhões diminuem. Diminui também a síntese de colágeno. A pele adquire um aspecto mais seco, com manchas de Morgan no rosto e no dorso das mãos. Estas pequenas manchas, de 2 a 4 mm de diâmetro, tem coloração mais escura, traduzindo simplesmente uma superprodução de melanócitos no meio da epiderme. em outras palavras, em alguns pontos os melanócitos passam a funcionar muito mais que em outros, por razões desconhecidas. Neste processo de envelhecimento fisiológico, o número de rugas aumenta e os cabelos tornam-se mais escassos.

O envelhecimento induzido pelos UVA agrava o processo de envelhecimento normal nas zonas onde a pele foi exposta aos raios solares. São necessários vários anos de exposição solar para que o envelhecimento induzido apareça, sendo uma conseqüência direta de exposição aos UVA. No foto-envelhecimento, o rosto é o mais atingido. A pele torna-se mais flácida e enrugada, mais densa e com coloração amarelada ou acinzentada, com orifícios dos poros dilatados, parecida com a casca de um limão. Às vezes, a pele pode afinar-se, mas de qualquer forma, ela estará cheia de rugas radiais como no caso do lábio superior, por exemplo. Podem aparecer também uma multiplicidade de ruguinhas, mais finas, também decorrentes de uma exposição excessiva aos raios solares. Todas estas modificações englobam-se sob o nome de elastosis solar ou actínica. No pescoço, mais especificamente, nas partes laterais, pode aparecer um avermelhado pouco estético. Na nuca, a pele torna-se mais espessa, amarelada (ocrodermia), com rugas profundas e entrecruzadas. No dorso das mãos, a pele fica mais fina.

Já foi mencionado que, excluindo o foto-envelhecimento, os efeitos do Sol a longo prazo são principalmente os cânceres de pele. Esses vão desde lesões pré-cancerígenas até cânceres invasivos. A exposição solar induz também outras lesões benignas como as sardas ou lentigos que, embora seu número depende de predisposição genética, constituem um indicativo preciso do risco de melanoma.

As lesões pré-cancerosas devem ser detectadas e tratadas o quanto antes. Muitas vezes denominadas de queratoma senil, as queratosis solares ou actínicas são lesões pré-cancerosas. Estas lesões, de cor marrom acinzentado e superfície rugosa, crescem nas partes descobertas do rosto e no dorso das mãos. Crescem e se infiltram lentamente, podendo evoluir até um câncer. Estas lesões devem ser tratadas antes de sua possível transformação em algo maligno.

Os efeitos da exposição solar influem na aparição de câncer de pele. Os dois grandes tipos de câncer da pele são os melanomas e os epiteliomas. Tradicionalmente, considera-se que a luz solar exerce efeitos distintos em cada um deles.

O melanoma, chamado antigamente de naevi carcinoma é um tumor maligno desenvolvido a partir dos melanócitos. É um câncer pouco freqüente e representa somente 1% de todos os casos de câncer registrados no mundo. No melanoma, a intensidade e intermitência da exposição solar parecem ser mais importantes que a dose acumulada de radiações. Ele aparece raramente nas zonas cutâneas constantemente expostas aos raios solares (como as mãos, o pescoço e o rosto) e freqüentemente áreas que foram expostas de maneira brutal (as costas, as pernas). Nas partes do corpo constantemente cobertas (seios, orgãos genitais) ele somente acontece de forma excepcional. Cada vez mais encontram-se estudos que demonstram que a exposição à luz solar durante a infância constitui um fator determinante decisivo no risco de melanoma na idade adulta.

Na França, contam-se anualmente 10 novos casos por 100.000 habitantes, é um dos cânceres cuja freqüência mais aumenta no mundo (de 6 a 10% anualmente). Nos Estados Unidos já representam mais de 3% de todos os casos de câncer. Estudos estatísticos feitos nos Estados Unidos mostram que o risco de desenvolver um melanoma no decorrer da vida era de 1/1500 em 1930, 1/600 em 1950, 1/150 em 1985, 1/105 em 1990 e será em torno de 1/75 no ano 2000! São gravíssimos se não forem detectados precocemente, ou seja, em um estágio em que a excisão cirúrgica poderá ser efetuada com 100% de sucesso. Cerca de 15 a 30% dos melanomas desenvolvem-se a partir de uma pinta.

Os epiteliomas, por sua vez, estão predominantemente localizados em áreas regularmente expostas aos raios solares (cabeça, braços, mãos, pescoço). São cânceres epidérmicos. São mais freqüentes em pessoas que passam muito tempo fora de casa e em indivíduos de pele clara (fotótipos I, II e III) morando em latitudes muito ensolaradas. São os mais freqüentes, porém os menos perigosos. Surgem 80 a 800 novos casos por ano, dependendo do país: na França, por exemplo, registra-se 50.000 novos casos anualmente. Este tipo de câncer é muito encontrado na Austrália (77% do total dos cânceres e 823 novos casos por ano para cada 100.000 habitantes!). O motivo é simples, a Austrália é um país com muito Sol, colonizado por pessoas de origem anglo-saxônica, ou seja, de pele clara. Constituem a faixa ideal de maior risco para contrair um epitelioma! De modo geral, a maior parte dos casos (cerca de 97%) de epitelioma por ser curado somente por excisão.

Os dermatólogos distinguem 2 tipos de epiteliomas. Os epiteliomas basocelulares com malignidade puramente local e representando de 70 a 90% dos casos, e os epiteliomas espinocelulares, mais graves, de desenvolvimento mais rápido, podendo tornar-se invasivos ou metastáticos. São mais raros e ocorrem em 10 a 30% dos casos observados.

O sistema de definição do Fator de Proteção Solar é aplicado nos Estados Unidos desde 1978 e é regulamentado pelo FDA. Na Europa, o mesmo sistema era aplicado até 1994, data na qual ele foi mudado, pelo COLIPA (Comité de Liaison des Associations Européennes de l'Industrie de la Parfumerie). O novo método europeu é muito parecido com o método americano, ao ponto que os fatores de proteção americanos e europeus sejam quase 100% comparáveis. As diferenças entre os dois métodos residem mais em detalhes nos meios e na forma na qual os experimentos são conduzidos; as bases são as mesmas, ou seja, o eritema ocorrendo na pele de uma pessoa após uma certa quantidade de horas exposta aos raios solares.

Primeiro, determina-se o DEM (Dosagem Eritematica Mínima, em inglês MED , Minimal Erythemal Dose) para cada um dos componentes do painel de testes. É a quantidade de UVR necessária para produzir um eritema apenas perceptível, em pessoas examinadas 24 horas após a exposição aos UVR. As radiações são geralmente administradas por um simulador solar. Os laboratórios de testes são suficientemente experientes para estimar com bastante precisão a quantidade de energia necessária para cada tipo de pessoa, evitando assim "queimar" as cobaias. No dia seguinte, uma quantidade padrão de filtro solar (2 mg/cm²) é aplicada numa área da pele diferente e exposta à radiações crescente, passo a passo, baseada no DEM da cobaia, e no FPS estimado do filtro aplicado. As reações serão avaliadas após 24 horas, permitindo a definição de um novo DEM para a área da pele que foi protegida pelo filtro. O FDA exige testes em 20 a 25 pessoas antes de autorizar a comercialização do produto. A relação entre o DEM calculado com filtro e o EM sem filtro solar, é um FPS individual. O FPS final, que será atribuído ao produto, é a média dos coeficientes de proteção individual obtidos para o grupo de indivíduos testados. Se, por exemplo, é necessário 5 vezes mais tempo de exposição para causar um eritema na área protegida do que foi necessário para gerar o mesmo eritema na área desprotegida, então o FPS do produto será 5. A relação entre o FPS e o percentual de UVR eritrogênicos bloqueados é mostrado no gráfico abaixo e explica porque um FPS de 15 é freqüentemente considerado como suficiente, porque bloqueia a grande maioria das radiações incidentes.

O FPS informa ao consumidor quanto tempo a mais que o normal ele vai precisar para queimar, assumindo que o protetor continua na pele para fazer efeito, obviamente. Assim, um FPS 15 aplicado num indivíduo que normalmente necessita de cerca de 20 minutos para queimar, terá uma proteção durante cerca de 300 minutos, ou seja, 5 horas (FPS 15 x 20 minutos = 300 minutos).

Experiências recentes mostram que os protetores solares com FPS 15 podem prevenir contra as lesões do gene p53 induzidas pelos UV.

O FPS refere-se aos UVB e não aos UVA! O FPS usa como ponto de avaliação o eritema, o qual é basicamente decorrente dos UVB. Assim, é possível encontrar um produto com FPS baixo ou moderado (FPS<15) que não oferece virtualmente nenhuma proteção contra os UVA. Na realidade, a maior parte dos produtos solares disponíveis no mercado norte-americano fornece uma cobertura limitada para os UVA II mas muito pouco, se algum, tem uma proteção contra os UVA I. Somente os produtos contendo avobenzona ou óxido de zinco oferece uma proteção ampla contra os UVA. Todas as grandes agências mundiais que regulamentam estes assuntos estão trabalhando em métodos de testes e normas que assegurarão aos consumidores informações adequadas sobre a proteção contra os UVA. Já existe um método utilizando substância sensibilizante (8-metoxipsoraleno ou 8-MOP) aplicada numa espécie de ratos sem pele, comparando as doses foto-tóxicas mínimas em área protegida e não protegida. Este método ainda deixa muitas perguntas em aberto sendo que a primeira é da validade de extrapolar os resultados obtidos em ratos sem pele... para o homem!

A aplicação correta do protetor solar é outro fator determinante. Todos os protetores devem ser aplicados antes da exposição aos raios solares. Assim, um produto com FPS 15 aplicado em uma pessoa que normalmente se queimaria em 20 minutos vai garantir 300 minutos de exposição antes de se queimar; se esta pessoa ficar 10 minutos no Sol antes de passar o produto, ela já terá recebido 50% de seu DEM e o produto somente garantirá mais 150 minutos de proteção. Ou seja, 2 horas e meia em vez de 5 horas. Que um protetor solar possa ou não durar 5 horas já é uma pergunta sujeita a debates; os banhos, a transpiração excessiva, secar-se com toalhas são alguns dos parâmetros que podem reduzir a capacidade de proteção de um protetor solar. Por isso, a recomendação universal de se passar o produto de forma generosa a cada 2 horas. Aplicações mais freqüentes podem ser necessárias no caso de longas nadadas ou exercícios físicos extremos.

A quantidade de produto aplicada nos testes é de 2 mg/cm², quantidade importante que raramente é posta em prática. Isso significa que o FPS efetivo é menor que o valor indicado, já que a camada de produto aplicada é insuficiente para absorver os UVB. Este também é um dos motivos pelos quais recomenda-se utilizar produtos de FPS 15 no mínimo. A aplicação de 1 mg/cm² de um produto com FPS 25 reduz o valor da proteção a menos da metade!

Finalmente, os protetores solares podem ou não ter alguma resistência à água. antigamente, os produtos podiam ser declarados resistente à água (water resistant) ou impermeável à água (waterproof). Desde 1993 o FDA eliminou o conceito de waterproof para substituí-lo por very water resistant. 

O primeiro uso de filtros solares nos Estados Unidos foi em 1928. Depois, eles começaram a aparecer na Austrália e a seguir na França. Segundo a história, os protetores solares como são conhecidos hoje, começaram realmente a ser usados no decorrer da Segunda Guerra mundial quando o piloto e futuro farmacêutico Benjamin Green ajudou a desenvolver uma fórmula para proteger dos raios solares as tropas americanas em ação no Pacífico. A fórmula chamada de  "red vet pet" era feita a base de um derivado do petróleo e apresentava-se na forma de uma pasta viscosa de cor avermelhada. Em 1944, Green usou essa invenção como base para o Coppertone Suntam Cream, o primeiro protetor solar de consumo popular. Esta mistura de aparência mais agradável, incorporando manteiga de cacau e jasmim, foi desenvolvido no fogão de sua esposa, testada na sua própria careca, e vendida para seus clientes de Miami Beach.

Durante muito tempo, os produtos foram desenvolvidos para evitar as pessoas normais de serem atingidas pelas dolorosas queimaduras solares, permitir um melhor bronzeamento e hidratar a pele durante e após os banhos de Sol. Eram principalmente produtos anti UVB.

Depois, a cosmetologia solar orientou seus desenvolvimentos em função do problema do envelhecimento acelerado gerado pelo Sol e para prevenir os efeitos cumulativos decorrentes de exposições repetitivas tais como rugas, manchas, etc. Filtros UVA foram então adicionados para garantir uma proteção mais ampla.

Atualmente, os trabalhos concentram-se na prevenção dos cânceres da pele por maior proteção solar.

Do ponto de vista legal, cada país tem sua própria legislação em matéria cosmética. Nos Estados Unidos, já a partir de 1940, o FDA considera os filtros solares como remédios. Até 1978, houve poucas manifestações legais sobre o assunto até que, neste ano, o FDA publicou uma nova regulamentação em que as principais novidades foram a lista de ingredientes ativos autorizados e as normas e métodos para o estabelecimento do FPS. Em 1993, um novo documento do FDA definiu que um filtro deve reter os UVA até 360 nm para poder alegar ser anti-UVA. Os produtos para bronzeamento artificial passam também a ser regulamentado pelo FDA. Em 1997, o FDA autorizou o uso da avobenzona (um filtro orgânico químico contra os UVA), em concentrações de 2 a 3% para serem usados em conjunto com alguns outros filtros, porém nem todos. A última manifestação do FDA sobre o assunto foi em 21 de maio de 1999 (Sunscreen - Drug Products For Over-The-Counter Human Use; Final Monograph).

Existem dois tipos de agentes filtradores: os filtros solares orgânicos e os inorgânicos. Os filtros orgânicos ainda são chamados de solúveis ou químicos enquanto que os inorgânicos são também chamados de solúveis ou químicos enquanto que os inorgânicos são também conhecidos como físicos, minerais, insolúveis, naturais ou não químicos. Este último é, obviamente, mal empregado neste caso, mas tem ganho uma certa aceitação por parte da indústria.

Os filtros orgânicos são substâncias compostas por moléculas complexas. A ação foto-protetora dos filtros se deve a sua capacidade de absorver os UV, impedindo a transmissão da radiação até os tecidos subjacentes e evitando assim qualquer efeito nocivo. Não existe filtro químico eficiente para todo o espectro dos UV. Existem filtros com espectro de absorção estreito, seletivos dos UVB (antranilatos, benzimidazois, benzilidene canforado, cinamatos e ésteres do ácido para-amino-benzóico [PABA] e filtros com espectro largo apresentando também alguma eficácia contra os UVA (benzofenona e os derivados do di-benzoilmetano como a avobenzona). A oxibenzona é responsável por 50% das alergias aos produtos solares. O PABA foi patenteado em 1943 e foi, durante longos anos, o principal ingrediente ativo utilizado nos filtros solares. Hoje, existem dúzias de ingredientes ativos para a produção de filtros solares, mas nem todos são aprovados pelos organismos regulamentadores.

Os filtros minerais ou substâncias bloqueadoras são as novas gerações de filtros compostas de pó muito finos, opacos e inertes (diâmetros inferior a 200 nanômetros). Estes materiais ou micro-pigmentos (dióxido de titânio, talco, mica, óxido de zinco, óxido de ferro, caulim...) refletem a luz tais como pequenos espelhos microscópicos. Partículas tão finas não podem ser obtidas por processo mecânico sendo necessário o uso de processos químicos para produzi-las. Utilizados isoladamente e em concentração superior a 4-5%, estes pigmentos produzem uma emulsão bastante espessa e difícil de aplicar. Existe então o risco das micro-partículas aglutinarem-se, e neste caso, a luz passaria a ser refletida de maneira mais intensa já que o tamanho seria maior, as superfícies onde o produto teria sido aplicado passariam a ter uma cor branca/azulada e este fenômeno seria a origem de uma diminuição do fator de proteção. É a principal razão pela qual os filtros orgânicos e os micro-pigmentos são utilizados em conjunto nos protetores solares para garantir emulsões mais fluídas, transparentes na pele e com fator de proteção mais elevado.

Nos últimos anos, estes bloqueadores inorgânicos vem sendo usados cada vez mais freqüentemente. Sua popularidade provam o fato de não serem tóxicos, além de muito eficazes na proteção contra os UVA, esses agentes filtradores absorvem e dispersam os UVR. As duas partículas mais usadas e aprovadas tanto nos Estados Unidos quanto no Japão e na Europa são o dióxido de titânio e o óxido de zinco, embora os dois sejam oriundos de metais, ambos possuem propriedades óticas diferentes, especialmente quando na forma de micro-partículas. As micro-partículas de óxido de zinco propiciam uma proteção maior contra os UVA. A figura abaixo apresenta a relação entre o tamanho das partículas e a luz visível reverberada, no caso do óxido de zinco. As partículas mais brancas e conseqüentemente as que são mais visíveis, são aquelas que difundem a luz com maior eficiência. O tamanho da partícula na qual isto acontece varia de um material para outro. No caso do óxido de zinco, a eficiência máxima de difusão é atingida com partículas de cerca de 0,8 microns de diâmetro (800 nm). No caso do dióxido de titânio, o melhor tamanho para difusão é de 0,25 microns. Abaixo de 0,8 micronsa eficiência de difusão cai drasticamente. E, em partículas abaixo de 0,2 microns as mesmas tornam-se virtualmente transparentes.

O índice de refração é outra propriedade importante. Maior o índice de refração, maior será o contraste enxergado pelo olho humano entre a partícula e o ar que o cerca. O óxido de zinco e o dióxido de titânio possuem índices de refração substancialmente diferentes: 1,9 para o óxido de zinco e 2,6 para o dióxido de titânio. Isto significa tecnicamente que o dióxido de titânio é inerentemente um pigmento branco mais forte, sendo assim é mais difícil torná-lo transparente em produtos acabados ou seja, nos produtos solares. O óxido de zinco, com seu índice de refração menor pode ser mais facilmente incorporado nas formulações.

Trata-se de um mercado oligopolístico onde alguns poucos fabricantes dividem o bolo formado pelos formuladores de produtos solares. Os maiores fabricantes são: BASF, divisão Cosmeticon, com a linha Uvinul, Merck, divisão Rona, com a linha Eusolex, ISP com a linha Escalol, Roche com a linha Parsol e Haarmann & Reimer, com a linha Neo Heliopan. Ciba, líder mundial em filtros para aplicações industriais com os produtos Tinosorb. A israelita Frutarom oferece também sua linha Solarom.

Da lista dos 17 aprovados e publicados pelo FDA em 21 de maio de 1999 (Sunscreen - Drug Products For Over-The-Counter Human Use; Final Monograph) e dos 21 (9 permanentes e 12 temporários) produtos constantes do Anexo VII das Diretivas Cosméticas da CEE (76/768/EEC) somente 14 são amplamente utilizados. O cinoxato, o Padimate O e outros entram em pouquíssimas formulações.

Alguns grandes continuam procurando produtos inovadores como a l'Oreal e o silatrisol (INCI - Drometrizole Trisiloxane), por exemplo, mas a tendência geral do mercado não é essa. Os fabricantes dedicam-se mais ao estudo das  sinergias dos diferentes ativos, a homogeneidade do filme formado na pele, a fácil e cômoda aplicação, e a resistência à água. O prazer e comodidade na utilização geram a mais freqüente re-aplicação do produto e, conseqüentemente, maior eficácia do mesmo; iso se traduz por uma maior satisfação dos consumidores e fidelidade à marca.

Assim, devido a alta eficácia dos filtros minerais, os grandes fabricantes procuram desenvolver compostos usando TiO₂ ou ZnO junto com filtros orgânicos e outros emolientes, para oferecer aos fabricantes de produtos solares soluções não somente com FPS maior, mas principalmente, com maior facilidade de manuseio. A Uniqema oferece Tioveil (com TiO₂) e Spectraveil (com ZnO). A Rhodia oferece o Mirasun TIW 60, uma dispersão aquosa de TiO₂ de 60 nm coberto com silício e alumina. Henkel já trabalhou mais na procura de emolientes permitindo aumentar a eficácia dos filtros na formulação final: melhor é a dissolução do filtro na formulação final, melhor será sua eficácia. O Myritol 331 (óleo de côco) apresenta excelente capacidade de solubilização dos filtros e facilita a operação de espalhar o produto na pele. Fornecedores e fabricantes também trabalham na melhoria dos filtros solares nos quais adicionam-se outros ativos para combater a formação dos radicais livres induzidos pelos UVR.

É um mercado em crescimento movido pela conscientização, por parte da população, dos perigos da exposição aos raios solares.

AAF = APROVAÇÃO SOLICITADA           NA = NÃO APROVADO