Xanh methylen và các tuyên bố chống nắng: nghiên cứu UV và những giới hạn

Một bài đăng trên mạng xã hội tuyên bố xanh methylen có tác dụng chống nắng. Bài đăng viện dẫn một nghiên cứu có thật, trong đó chất nhuộm này hấp thụ tia cực tím và giảm tổn thương ở tế bào da nuôi cấy. Nghiên cứu đó có tồn tại. Nhưng kết luận được rút ra từ nó không có cơ sở tương ứng.

Đây là một vấn đề quen thuộc trong các tuyên bố về sức khỏe: một phép đo trong phòng thí nghiệm bị xem như một phép thử sản phẩm. Để hiểu đúng các tuyên bố về xanh methylen khi tiếp xúc với ánh nắng, cần tách biệt ba câu hỏi: phân tử này có hấp thụ UV không, nó có bảo vệ da sống khỏi ánh nắng không, và nó có phải là thành phần chống nắng được cấp phép trong một thành phẩm không. Nghiên cứu năm 2021 trả lời một phần câu hỏi thứ nhất, gợi mở câu hỏi thứ hai nhưng chỉ ở tế bào, và hoàn toàn không trả lời câu hỏi thứ ba.

Nghiên cứu thường được trích dẫn đã thử nghiệm những gì

Bài báo được trích dẫn nhiều nhất là nghiên cứu năm 2021 của Xiong và cộng sự về tiềm năng bảo vệ trước tia cực tím của xanh methylen, được lập chỉ mục trên PubMed. Các tác giả đề xuất xanh methylen là một hoạt chất chống nắng tiềm năng, bao gồm khả năng thay thế oxybenzone. Họ không tuyên bố đã xác nhận một sản phẩm chống nắng chứa xanh methylen dùng được cho người. Phần thảo luận nêu rõ cần nghiên cứu thêm về độ an toàn trước khi đề nghị đưa chất này vào chuyên luận về sản phẩm chống nắng.

Toàn bộ các thí nghiệm đều ở giai đoạn tiền lâm sàng. Không có người tham gia nghiên cứu, và không có sản phẩm chống nắng hoàn chỉnh nào được thoa lên da người. Hai tác giả có liên hệ với Mblue Labs, và trường đại học cùng công ty đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế chung về việc sử dụng xanh methylen làm hoạt chất chống nắng. Lợi ích thương mại đã được công bố không làm mất giá trị của dữ liệu, nhưng đó là thêm một lý do để đọc chính xác các tiêu chí đánh giá.

Đầu tiên là phép đo quang phổ dung dịch. Nhóm nghiên cứu so sánh xanh methylen trong nước muối với oxybenzone trong dung môi ở dải 200 đến 400 nanometer. Xanh methylen hấp thụ mạnh hơn ở dưới khoảng 310 nanometer, trong khi oxybenzone hấp thụ mạnh hơn ở các bước sóng dài hơn. Đây là đặc tính của các phân tử hòa tan trong chất lỏng. Nó không phải là phép đo một loại kem được trải thành màng trên da.

Tiếp theo là các thí nghiệm trên tế bào. Tế bào sừng bình thường của người được xử lý trước bằng xanh methylen 100 nanomolar trong hai tuần, rồi tiếp xúc với UVB có đỉnh ở 302 nanometer. Các mẫu nuôi cấy đã được xử lý cho thấy đáp ứng với tổn thương DNA thấp hơn, đo bằng gamma-H2AX, cùng với khả năng sống tốt hơn và mức nhuộm chỉ dấu lão hóa tế bào thấp hơn. Các thí nghiệm song song trên tế bào sừng và bốn dòng nguyên bào sợi người ghi nhận giảm superoxide trong ty thể và tăng sinh tế bào. Một phép so sánh bổ sung cho thấy oxybenzone 100 nanomolar không tạo ra lợi ích tương tự cho tế bào ở nồng độ đó. Tuy nhiên, dung dịch ở nồng độ nanomolar bao quanh các tế bào tách rời kiểm tra cách tế bào đáp ứng với tổn thương, còn màng chống nắng trên da chặn ánh sáng trước khi ánh sáng tới tế bào. Hai bối cảnh cùng dùng từ bảo vệ nhưng kiểm tra những cơ chế khác nhau.

Thí nghiệm trên san hô có quy mô nhỏ và mang tính định tính. Các mảnh san hô mềm Xenia umbellata được đặt trong nước biển chứa xanh methylen 1 micromolar hoặc oxybenzone 1 micromolar trong khoảng một tuần. Nhóm oxybenzone suy giảm tình trạng, còn nhóm xanh methylen thì không. Kết quả này chỉ liên quan đến khả năng sống sót ngắn hạn của các mảnh san hô. Đây không phải là đánh giá về độ an toàn đối với rạn san hô, và cũng không cho biết gì về khả năng chống nắng cho người.

Có một chi tiết về cách diễn đạt cần lưu ý. Phần tóm tắt đề cập đến việc loại bỏ các loại oxy phản ứng trong tế bào do UVA gây ra, nhưng phần phương pháp mô tả quy trình chiếu UVB mà không có thí nghiệm UVA có kiểm soát tương ứng. Cách diễn giải thận trọng là nghiên cứu cho thấy tổn thương giảm sau khi tế bào nuôi cấy tiếp xúc với UVB trong thí nghiệm, cùng với đặc tính chống oxy hóa. Nghiên cứu không trực tiếp chứng minh khả năng ngăn ngừa ROS do UVA gây ra trong điều kiện tiếp xúc với UVA có kiểm soát.

Những độc giả muốn tìm hiểu các thí nghiệm liên quan đến lão hóa da khác với thử nghiệm trên người như thế nào có thể đối chiếu với bài viết về bằng chứng đối với công thức chăm sóc da, trong đó phân biệt nuôi cấy tế bào, da tái tạo và thử nghiệm thành phẩm.

So sánh bằng chứng: loại phép thử UV và những gì có thể xác lập

Bảng này là phần cốt lõi của bài viết. Hãy dùng bảng để xác định bất kỳ tuyên bố nào về khả năng chống nắng của xanh methylen đang dựa trên loại phép thử nào. Mỗi hàng nêu một phép thử, những gì kết quả dương tính có thể xác lập, và những gì vẫn cần một phép thử khác.

Mô hình chung giữa các hàng rất nhất quán. Các hàng đầu kiểm tra thành phần hoặc tế bào. Chỉ hàng cuối cùng kiểm tra khả năng chống nắng. Một tuyên bố về khả năng chống nắng của xanh methylen cần bằng chứng ở hàng cuối cùng.

Bảo vệ trước ánh sáng không đối lập với nhạy quang, nhưng là một đặc tính khác

Xanh methylen có hai vai trò liên quan đến ánh sáng nghe có vẻ mâu thuẫn nhưng đều có thật. Trong một số hệ tế bào, nó đóng vai trò chất trung gian oxy hóa khử với tác dụng chống oxy hóa. Dưới điều kiện chiếu sáng phù hợp, nó hoạt động như một chất nhạy quang tạo ra các loại oxy phản ứng, bao gồm oxy singlet. Liệu pháp quang động chủ động khai thác đặc tính thứ hai để gây tổn thương tế bào đích hoặc vi sinh vật, như được tổng quan trong bài viết về các ứng dụng quang động của xanh methylen. Đây cũng là lý do xanh methylen kết hợp với thiết bị ánh sáng đỏ cần được đánh giá riêng, như trình bày trong hướng dẫn của chúng tôi về các phương pháp điều trị kết hợp ánh sáng.

Sự khác biệt phụ thuộc vào các điều kiện: bước sóng, liều ánh sáng, nồng độ, trạng thái kết tụ, lượng oxy sẵn có và vị trí của chất nhuộm so với mô sống. Ánh sáng đỏ khoảng 630 đến 670 nanometer thường được dùng để kích hoạt xanh methylen trong nghiên cứu quang động. Ánh nắng chứa đồng thời các dải UV, ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại, nên màng bôi ngoài da sẽ tiếp xúc với nhiều loại ánh sáng kết hợp thay vì một bước sóng duy nhất trong phòng thí nghiệm.

Một chất lọc chống nắng cần chặn UV có hại và tiêu tán năng lượng qua các con đường tương đối ít gây hại, đồng thời duy trì độ ổn định. Chất nhạy quang sử dụng năng lượng photon đã hấp thụ để thúc đẩy các phản ứng hóa học tạo ra các chất phản ứng. Vì vậy, hấp thụ UV là điều kiện cần đối với một chất lọc UV tiềm năng, nhưng còn rất xa mới đủ. Bài báo năm 2021 không kiểm tra liệu màng xanh methylen bôi ngoài da dưới ánh nắng có tạo ra oxy singlet gần mô da sống hay không, những sản phẩm quang hóa nào hình thành, hoặc các dạng oxy hóa và dạng khử hoạt động như thế nào. Bất kỳ ai đánh giá các tuyên bố về sản phẩm chống nắng chứa xanh methylen đều nên xem những câu hỏi đó là chưa có lời giải cho đến khi một công thức hoàn chỉnh được thử nghiệm trong điều kiện tiếp xúc tương tự ánh nắng.

Xanh methylen không phải là thành phần chống nắng được cấp phép

Tình trạng pháp lý là vấn đề tách biệt với tiềm năng trong phòng thí nghiệm. Tại Hoa Kỳ, các hoạt chất chống nắng dùng trong sản phẩm không kê đơn được liệt kê trong Chuyên luận OTC M020. Xanh methylen không có trong danh sách đó. Tại Liên minh châu Âu, các chất lọc UV dùng trong mỹ phẩm phải có trong Phụ lục VI của Quy định 1223/2009. Xanh methylen không phải là chất lọc UV được cấp phép theo Phụ lục VI.

Việc được phê duyệt cho mục đích khác không đồng nghĩa với việc được phê duyệt để chống nắng. Xanh methylen đường tĩnh mạch có những chỉ định thuốc đã được phê duyệt, và chất nhuộm này có các vai trò trong chẩn đoán và thủ thuật được trình bày trong tổng quan về các ứng dụng được cấp phép và đang nghiên cứu của chúng tôi. Không ứng dụng nào trong số đó khiến nó trở thành hoạt chất chống nắng được phê duyệt. Việc cấp phép cho sản phẩm chống nắng gắn với một thành phần cụ thể, trong một loại sản phẩm cụ thể, với các điều kiện sử dụng cụ thể.

Cần những gì để xác nhận khả năng chống nắng

Một thành phẩm chứa xanh methylen tuyên bố có SPF hoặc khả năng bảo vệ phổ rộng sẽ cần thực hiện bộ phép thử tiêu chuẩn cho sản phẩm chống nắng trên chính công thức hoàn chỉnh đó. SPF được đo trên người: sản phẩm được thoa với lượng 2 milligram trên mỗi centimet vuông, rồi chiếu bằng thiết bị mô phỏng ánh nắng ở dải 290 đến 400 nanometer, theo các phương pháp như ISO 24444 về SPF in vivo. Tiêu chí đánh giá là ban đỏ, chủ yếu là đáp ứng với UVB. Không thí nghiệm tế bào nào có thể thay thế phép thử này.

Khả năng bảo vệ UVA cần được đo riêng thay vì suy luận từ phổ dung dịch. Thực hành quốc tế sử dụng phép thử hệ số bảo vệ UVA in vivo theo ISO 24442, đánh giá đặc tính in vitro theo ISO 24443, hoặc cả hai. Hướng dẫn của châu Âu yêu cầu mức bảo vệ UVA ít nhất bằng một phần ba SPF ghi trên nhãn.

Bước sóng tới hạn đo mức độ mở rộng của khả năng bảo vệ vào dải UVA, được xác định từ độ hấp thụ của màng thành phẩm, với 370 nanometer là ngưỡng để được công nhận bảo vệ phổ rộng trong quy trình của chuyên luận về sản phẩm chống nắng. Chất nhuộm hòa tan trong nước muối không thể cung cấp giá trị này. Độ bền quang cũng phải được kiểm tra trực tiếp bằng cách chiếu xạ trước lên màng sản phẩm rồi đo khả năng bảo vệ còn lại. Cho đến khi các phép thử đó được thực hiện trên loại kem thực tế, nói về một sản phẩm chống nắng xanh methylen ổn định vẫn chỉ là suy đoán.

Thử nghiệm trên người cũng ghi nhận những điều mà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm bỏ sót: màng có hình thành đồng đều không, mồ hôi có làm trôi màng không, việc nhuộm xanh da có khiến người dùng khó thoa đúng cách không, và độc tính quang có xuất hiện không. Việc nhuộm xanh da không phải là chi tiết nhỏ trong trường hợp này. Màu nhìn thấy không đồng đều có thể báo hiệu việc thoa không đều, và thoa không đều làm giảm khả năng bảo vệ.

Cách xử lý các tuyên bố về tiếp xúc với ánh nắng trong thực tế

Hãy xem xanh methylen là một ứng viên nghiên cứu UV đáng chú ý nhưng chưa có sản phẩm chống nắng nào được xác nhận làm cơ sở. Không dùng dung dịch, kết quả trong phòng thí nghiệm hay quan sát trên san hô để thay thế một sản phẩm chống nắng đã được kiểm nghiệm. Không trộn chất nhuộm vào kem dưỡng ẩm hoặc dầu để làm sản phẩm chống nắng tại nhà. Bài viết này không đưa ra công thức vì không thể kiểm soát độ pha loãng, độ đồng nhất, độ ổn định, khả năng bảo quản, lượng thoa và các phản ứng quang hóa tại nhà; hướng dẫn về thành phần dung dịch giải thích vì sao một thành phẩm dạng lỏng không chỉ là chất nhuộm cộng với nước. Để thực sự bảo vệ khỏi ánh nắng, hãy tận dụng bóng râm, mặc quần áo bảo vệ và dùng sản phẩm chống nắng có nhãn ghi SPF đã được kiểm nghiệm và, khi áp dụng, khả năng bảo vệ phổ rộng hoặc UVA.

Để thực sự bảo vệ khỏi ánh nắng, hãy sử dụng các biện pháp có bằng chứng trực tiếp: bóng râm, quần áo bảo vệ và sản phẩm chống nắng có nhãn ghi SPF đã được kiểm nghiệm và, khi áp dụng, khả năng bảo vệ phổ rộng hoặc UVA. Với các câu hỏi về việc uống xanh methylen để chống nắng, cần lưu ý rằng bảo vệ trước ánh sáng qua đường uống là một tuyên bố riêng, đòi hỏi các thử nghiệm riêng; việc sử dụng toàn thân cũng đi kèm những vấn đề về tương tác thuốc và chống chỉ định được tóm tắt trong các bài tổng quan về an toàn và tương tác của chúng tôi. Độc giả đánh giá các phác đồ kết hợp ánh sáng nên tách biệt việc đánh giá sản phẩm chống nắng với bằng chứng về liệu pháp quang động, trong đó ánh sáng kết hợp với chất nhuộm nhằm gây tổn thương mục tiêu thay vì bảo vệ da.