Метиленовий синій як сонцезахисний засіб: УФ-дослідження та їхні межі

У дописі в соціальних мережах стверджують, що метиленовий синій працює як сонцезахисний засіб. Автор посилається на реальне дослідження, у якому барвник поглинав ультрафіолетове світло та зменшував ушкодження клітин шкіри в культурі. Дослідження існує. Але зроблений із нього висновок не випливає з отриманих результатів.

Це типова проблема тверджень про здоров’я. Лабораторне вимірювання сприймають як випробування продукту. Щоб правильно оцінювати твердження про метиленовий синій і вплив сонця, розмежовуйте три питання: чи поглинає молекула УФ-випромінювання, чи захищає вона живу шкіру від сонця та чи є вона дозволеним сонцезахисним інгредієнтом у готовому продукті. Дослідження 2021 року частково відповідає на перше питання, дає лише клітинні дані щодо другого й зовсім не відповідає на третє.

Що перевіряли в дослідженні, на яке часто посилаються

Найчастіше цитують дослідження Xiong та колег 2021 року про потенціал метиленового синього для захисту від ультрафіолету, представлене в PubMed. Автори запропонували метиленовий синій як кандидата на активний сонцезахисний інгредієнт, зокрема як можливу альтернативу оксибензону. Вони не стверджували, що підтвердили придатність сонцезахисного засобу з метиленовим синім для застосування людьми. В обговоренні зазначено, що перед поданням заявки на включення до сонцезахисної монографії потрібні додаткові дослідження безпеки.

Усі експерименти були доклінічними. Живі люди в них не брали участі, і жоден готовий сонцезахисний засіб не наносили на шкіру людини. Двоє авторів були пов’язані з Mblue Labs, а університет і компанія подали спільну патентну заявку на використання метиленового синього як активного сонцезахисного інгредієнта. Задекларований комерційний інтерес не спростовує даних, але є ще однією причиною уважно читати, які саме кінцеві показники оцінювали.

Спочатку провели спектроскопію розчинів. Команда порівняла метиленовий синій у фізіологічному розчині з оксибензоном у розчиннику в діапазоні від 200 до 400 нанометрів. Метиленовий синій сильніше поглинав випромінювання нижче приблизно 310 нанометрів, а оксибензон — на довших хвилях. Це властивість молекул, розчинених у рідині. Це не вимірювання характеристик крему, нанесеного плівкою на шкіру.

Далі провели клітинні експерименти. Нормальні кератиноцити людини попередньо обробляли метиленовим синім у концентрації 100 наномолів на літр протягом двох тижнів, а потім опромінювали UVB із піком на 302 нанометрах. В оброблених культурах спостерігали слабшу відповідь на ушкодження ДНК, виміряну за gamma-H2AX, а також кращу життєздатність і менш виражене забарвлення маркерів клітинного старіння. Паралельні дослідження кератиноцитів і чотирьох ліній фібробластів людини виявили зниження рівня мітохондріального супероксиду та посилення проліферації. Додаткове порівняння показало, що оксибензон у концентрації 100 наномолів на літр не давав таких самих сприятливих клітинних ефектів за цієї концентрації. Однак розчин наномолярної концентрації, у якому перебувають ізольовані клітини, перевіряє їхню реакцію на ушкодження, тоді як сонцезахисна плівка на шкірі перехоплює світло ще до того, як воно досягне клітин. В обох випадках уживають слово «захист», але перевіряють різні механізми.

Експеримент із коралами був невеликим і якісним. Фрагменти м’якого корала Xenia umbellata приблизно тиждень перебували в морській воді з метиленовим синім у концентрації 1 мікромоль на літр або з оксибензоном у концентрації 1 мікромоль на літр. Стан фрагментів у групі оксибензону погіршився, а в групі метиленового синього — ні. Це стосується лише короткочасного виживання фрагментів. Це не оцінка безпеки для рифів і нічого не говорить про захист людей від сонця.

Варто звернути увагу на одну деталь формулювання. В анотації згадано усунення клітинних активних форм кисню, спричинених UVA, але в методах описано протокол опромінення UVB без відповідного контрольованого експерименту з UVA. Обережне тлумачення полягає в тому, що дослідження показало зменшення ушкоджень після експериментального впливу UVB на клітини в культурі, а також антиоксидантні властивості. Воно не продемонструвало безпосередньо запобігання утворенню активних форм кисню, спричинених UVA, за контрольованого опромінення UVA.

Читачі, які хочуть зрозуміти, чим пов’язані експерименти зі старіння шкіри відрізняються від випробувань за участю людей, можуть порівняти ці дані з доказами щодо формул засобів для догляду за шкірою, де окремо розглянуто клітинні культури, реконструйовану шкіру та випробування готових продуктів.

Порівняння доказів: тип УФ-тесту й те, що він може встановити

Ця таблиця — основа статті. Використовуйте її, щоб визначити, на якому рівні перебуває будь-яке твердження про сонцезахисні властивості метиленового синього. У кожному рядку названо тест, зазначено, що може встановити позитивний результат і що все ще потребує іншого тесту.

Тип УФ-тесту	Що він може встановити	Чого він не може встановити
Спектр поглинання розчину, від 200 до 400 nm	Що молекула поглинає УФ-фотони в рідині за досліджених концентрацій	Що крем захищає шкіру людини, а також його SPF, фактор захисту від UVA чи статус засобу широкого спектра
Виживання кератиноцитів у культурі після UVB	Що попередньо оброблені клітини краще протистоять експериментальному ушкодженню за цих умов	Що плівка нанесеного на шкіру засобу запобігає сонячному опіку чи ушкодженню ДНК у неушкодженій шкірі
Показники клітинних активних форм кисню та проліферації	Антиоксидантні або окисно-відновні властивості в цій клітинній системі	Що в людей зменшується окисне ушкодження, спричинене сонцем, або що причиною було UVA, якщо контрольованого впливу UVA не досліджували
Спостереження за фрагментами коралів протягом кількох днів	Короткочасні порівняльні ефекти на ці фрагменти	Безпеку для рифів загалом або будь-який показник ефективності для людей
Готовий сонцезахисний засіб, випробуваний на шкірі людини або пластинах із PMMA	Захист від еритеми, фактор захисту від UVA, критичну довжину хвилі та фотостабільність цієї формули	Нічого поза межами випробуваної формули, нанесеної кількості та умов впливу

У всіх рядках простежується одна закономірність. Попередні рядки стосуються інгредієнтів або клітин. Лише останній рядок стосується перевірки захисту від сонця. Твердження про метиленовий синій як сонцезахисний засіб потребує саме останнього рядка.

Фотозахист — не протилежність фотосенсибілізації, але це інший тип дії

Метиленовий синій має дві пов’язані зі світлом ролі, які звучать суперечливо, але обидві реальні. У деяких клітинних системах він діє як окисно-відновний медіатор з антиоксидантними ефектами. За відповідного освітлення він діє як фотосенсибілізатор, що утворює активні форми кисню, зокрема синглетний кисень. Фотодинамічна терапія навмисно використовує другий тип дії для ушкодження клітин-мішеней або мікробів, як описано в огляді фотодинамічних застосувань метиленового синього. Саме тому метиленовий синій у поєднанні з пристроями червоного світла потребує окремої оцінки, розглянутої в нашому посібнику з комбінованих світлових процедур.

Різниця залежить від умов: довжини хвилі, дози світла, концентрації, стану агрегації, доступності кисню та розташування барвника відносно живої тканини. Для активації метиленового синього у фотодинамічних дослідженнях зазвичай використовують червоне світло приблизно від 630 до 670 нанометрів. Сонячне світло одночасно містить ультрафіолетовий, видимий та інфрачервоний діапазони, тому нанесена на шкіру плівка зазнаватиме змішаного освітлення, а не впливу однієї лабораторної довжини хвилі.

Сонцезахисний фільтр має перехоплювати шкідливе УФ-випромінювання та розсіювати енергію відносно нешкідливими шляхами, залишаючись стабільним. Фотосенсибілізатор використовує енергію поглинутих фотонів для хімічних процесів, що утворюють реакційноздатні частинки. Отже, поглинання УФ необхідне для кандидата на УФ-фільтр, але далеко не достатнє. У статті 2021 року не перевіряли, чи утворює нанесена на шкіру плівка з метиленовим синім під сонячним світлом синглетний кисень поблизу життєздатної шкіри, які фотопродукти виникають і як поводяться окиснена та відновлена форми. Усім, хто оцінює твердження про метиленовий синій як сонцезахисний засіб, слід вважати ці питання відкритими, доки готову формулу не випробують за освітлення, подібного до сонячного.

Метиленовий синій не є дозволеним сонцезахисним інгредієнтом

Регуляторний статус — окреме питання від лабораторної перспективності. У Сполучених Штатах активні сонцезахисні інгредієнти для безрецептурних продуктів наведені в OTC Monograph M020. Метиленового синього в цьому переліку немає. У Європейському Союзі УФ-фільтри, що використовуються в косметиці, мають бути включені до Додатка VI Регламенту 1223/2009. Метиленовий синій не є дозволеним УФ-фільтром за Додатком VI.

Дозвіл на інше застосування не переноситься автоматично. Метиленовий синій для внутрішньовенного введення має схвалені лікарські застосування, а діагностичні та процедурні ролі барвника розглянуто в нашому огляді дозволених і досліджуваних застосувань. Жодне з них не робить його схваленим активним сонцезахисним інгредієнтом. Дозвіл на використання в сонцезахисних засобах стосується конкретного інгредієнта в конкретному типі продукту за конкретних умов застосування.

Що потрібно для підтвердження захисту від сонця

Готовий продукт із метиленовим синім, для якого заявляють SPF або захист широкого спектра, потребував би стандартного комплексу сонцезахисних випробувань, проведених саме на цій готовій формулі. SPF вимірюють за участю людей: продукт наносять у кількості 2 міліграми на квадратний сантиметр і опромінюють сонячним симулятором у діапазоні від 290 до 400 нанометрів за такими методиками, як ISO 24444 для SPF in vivo. Кінцевий показник — еритема, переважно реакція на UVB. Жоден клітинний експеримент не може замінити це випробування.

Захист від UVA потребує окремого вимірювання, а не висновків зі спектра розчину. У міжнародній практиці використовують випробування фактора захисту від UVA in vivo за ISO 24442, визначення характеристик in vitro за ISO 24443 або обидва підходи. Європейські рекомендації передбачають захист від UVA на рівні щонайменше однієї третини заявленого на етикетці SPF.

Критична довжина хвилі показує, наскільки далеко в діапазон UVA поширюється захист. Її визначають за поглинанням готової плівки; поріг для позначення захисту широкого спектра становить 370 нанометрів згідно з процедурою сонцезахисної монографії. Барвник, розчинений у фізіологічному розчині, не може дати цього значення. Фотостабільність також потрібно перевіряти безпосередньо: попередньо опромінювати плівку продукту й вимірювати, який захист залишається. Доки ці випробування не проведено на реальному кремі, розмови про стабільний сонцезахисний засіб із метиленовим синім залишаються припущеннями.

Випробування за участю людей також виявляють те, чого не охоплює лабораторна робота: чи рівномірно утворюється плівка, чи змиває її піт, чи не заважає забарвлення правильному нанесенню та чи виникає фототоксичність. Синє забарвлення тут не є дрібницею. Нерівномірний видимий колір може вказувати на нерівномірне нанесення, а нерівномірне нанесення знижує захист.

Як на практиці ставитися до тверджень про захист від сонця

Сприймайте метиленовий синій як цікавого кандидата для УФ-досліджень, за яким не стоїть жоден сонцезахисний продукт із підтвердженими властивостями. Не замінюйте випробуваний сонцезахисний засіб розчином, лабораторним результатом чи спостереженням за коралами. Не додавайте барвник до зволожувального засобу або олії, щоб зробити домашній сонцезахисний засіб. У цій статті немає рецепта, оскільки розведення, однорідність, стабільність, захист від мікробного забруднення, кількість нанесеного засобу та фотохімію неможливо контролювати вдома, а посібник з інгредієнтів розчину пояснює, чому готова рідина — це більше, ніж барвник і вода. Для реального захисту від сонця використовуйте тінь, захисний одяг і сонцезахисний засіб, на етикетці якого зазначено випробуваний SPF і, де застосовно, захист широкого спектра або захист від UVA.

Для реального захисту від сонця використовуйте заходи, що мають прямі докази: тінь, захисний одяг і сонцезахисний засіб, на етикетці якого зазначено випробуваний SPF і, де застосовно, захист широкого спектра або захист від UVA. Якщо питання про метиленовий синій стосується ковтання барвника для захисту від сонця, врахуйте, що пероральний фотозахист — окреме твердження, яке потребує власних випробувань, а системне застосування пов’язане з питаннями лікарських взаємодій і протипоказань, узагальненими в наших оглядах безпеки та взаємодій. Читачам, які оцінюють комбіновані світлові протоколи, слід відокремлювати оцінку сонцезахисту від доказів щодо фотодинамічної терапії, де поєднання світла й барвника призначене для ушкодження мішені, а не для захисту шкіри.