EFECTELE RADIATIILOR ULTRAVIOLETE ASUPRA ORGANISMULUI UMAN

EFECTELE RADIATIILOR ULTRAVIOLETE ASUPRA ORGANISMULUI UMAN

Din punctul de vedere al efectului. radiatiilor ultraviolete asupra organismului uman, distingem: efectul asupra metabolismului, asupra pielii si asupra ochiului.

1. EFECTUL ASUPRA METABOLISMULUI

Efectul asupra metabolismului consta dintr-o stimulare metabolica generala caracterizata prin: cresterea metabolismului bazal, intensificarea oxidarilor celulare ca urmare a stimularii tiroidiene, insotita de o crestere a schimburilor gazoase si a capacitatii de efort sunt stimulate de asemenea metabolismele intermediare glucidic, lipidic si protidic, hematopoeza (creste numarul de hematii si leucocite din sangele periferic) precum si reactiile de imunitate. Scade colesterolul liber in sange.

Principalul efect metabolic il reprezinta insa efectul asupra metabolismului fosfo-calcic. Prin iradierea pielii, 7-dehidrocoIesterolul (provitamina D3) existenta in piele, indeosebi in glandele sebacee, se transforma in colecalciferol (vitamina D₃), vitamina care    regleaza absorbtia calciului in intestinul subtire si depunerea lui in oase. In absenta vitaminei D apar fenomene de demineralizare osoasa, populatia cea mai sensibila fiind reprezentata de copiii mici - indeosebi in primul an de viata. Carenta vitaminei D este principalul agent etiologic al rahitismului, de unde si numele de vitamina antirahitica. La adulti, in special persoane mai in varsta produce demineralizare osoasa - mergand pana la osteomalacie. Dintre adulti cele mai vulnerabile sunt femeile la si dupa climacteriu.

Acoperirea nevoilor de vitamina D se realizeaza exogen prin alimente si endogen prin iradierea 7-dehidrocolesterolului din piele.

Cum aportul principal este realizat pe cale endogena, rezulta ca o carenta de radiatii ultraviolete poate antrena o carenta de vitamina D. Se considera ca pentru asigurarea nevoilor de vitamina D este necesara o expunere medie zilnica la o cantitate de radiatii ultraviolete de 1/8 - 1/10 dintr-o doza eritem. Cum vitamina D se depune in special in grosime, sunt perioade de sinteza mai activa (vara), care le compenseaza pe cele de carenta.

EFECTUL ASUPRA PIELII

Efectul asupra pielii cuprinde reactiile cutanate produse de eliberarea de energie la nivelul celulelor epidermice. Radiatiile cu lungime de unda mica se absorb in primele straturi celulare cutanate, in timp ce cele cu lungime de unda mare patrund mai adanc, iar cele apropiate de spectrul luminos pana la nivelul stratului bazal si chiar in hipoderm.

Efectul eritematogen apare predominant la lungimile mijlocii de unda, iar cel pigmentogen la lungimile mari de unda.

Se considera ca radiatiile ultraviolete produc alterari la nivelul celulelor epidermice, efectele nocive aparand in functie de doza si lungimea de unda.

In functie de efectele radiatiilor ultraviolete asupra pielii se poate face o clasificare etiopatogenica a acestora.

1. Reactii fototraumatice acute

1) Eritemul actinic: este cea mai comuna fotodermatoza, provocata de actiunea directa a radiatiilor UV. cu lungimi de unda cuprinse intre 290-320 nm, continute in aspectul solar sau emise de surse artificiale. Eritemul actinic apare mai frecvent ia inceputul verii si prezinta variatii individuale in raport cu factorii constitutionali sau fiziologici. Clinic, eritemul actinic apare pe zonele expuse la radiatiile ultraviolete, dupa o latenta de una la 6 ore, fiind marcat printr-un colorit rosu viu scarlatiniform care se intensifica catre a 12-a ora si va retroceda dupa 2-3 zile, urmat de descuamare si pigmentare, mai mult sau mai putin intense. Descuamarea apare dupa 4-7 zile in agresiunile medii sau severe.

Eritemul tardiv se insoteste de edem, uneori de puncte hemoragice, veziculatie sau chiar formarea de bule, cand expunerea la soare este brutala si prelungita (arsura solara).

Simptomatologia subiectiva este corelata cu gravitatea agresiunii: senzatia de arsura, usturimi, paresteii, dureri care impiedica somnul. In formele severe apar si alterari ale starii generale: febra, frison, cefalee, tahicardoie, ce pot dura 1-2 zile. Gand arsura solara este intinsa, este perturbata sudoratia favorizandu-se instalarea colapsului.

Cel mai caracteristic aspect histopatologic al agresiunii radiatiilor UV asupra epidermului consta in aparitia unor celule diskeratozice particulare, fiind denumite "celule ale arsurii de soare". Aceste celule diskeratozice apar dispersate in stratul malpighian la 24-48 ore dupa expunerea la UVB sau la UVC. Dupa 72 de ore, aceste celule pot deveni foarte numeroase, formand o adevarata banda continua in portiunea superioara a stratului malpighian sau in stratul cornos. Acest aspect poate persista pana la 7 zile. Radiatiile UVA pot determina si aparitia de celule diskeratozice, dar mai tardiv, dupa 72 de ore

Modificarile epidermice din eritemul actinic, sunt mai importante in iradierea cu UVB sau UVC, in timp ce efectele dermice sunt mai pregnante sub actiunea UVA.

2) Pigmentarea actinica: este determinata de transformarea promelaninei din celulele melanoblastice aflate in stratul bazal al epidermului, respectiv in derm, fenomen biochimic catalizat fotochimic de radiatia ultravioleta.

In functie de doza si lungime de unda, aparitia pigmentarii poate fi precedata sau nu de eritem, eritemul fiind cu atat mai redus cu cat lungimea de unda este mai mare. Oricum expunerea trebuie sa cuprinda lungimi mai mari de unda cu penetrabilitate mai mare, respectiv pana Ia nivelul dermului, UVA avand efectul pigmentogen cel mai pronuntat.

Pigmentarea este de doua feluri:

pigmentarea imediata (rapida), produsa de efectul fotocatalitic de transformare a promelaninelor in melanine, apare la 5-10 minute de la expunere si dureaza maxim 36 ore. Este produsa in special de UVA, dar si de UVB la doze superioare dozei eritem.

Pigmentarea intarziata (tardiva), este produsa de neoformarea de pigment melanic (neomelanogeneza), apare la 24-72 ore de la expunere si poate dura 2-12 luni. Este precedata de obicei - fara a fi regula - de eritem. Este produsa de lungimi de unda de 320-600 nm, cuprinzand deci si spectru! vizibil, fiind maxima in UVA la 340-350 nm.

Semnificatia biologica a pigmentarii este modesta: creste rezistenta pielii la radiatia ultravioleta, dar acest fenomen nu trebuie supraestimat. Rezistenta pielii la radiatiile ultraviolete creste si prin ingrosarea stratului cornos in zone frecvent espuse la soare.

3) Hiperplazia epidermica: constituie un efect care apare dupa cateva zile de la expunere si care ofera o fotoprotectie importanta impotriva viitoarelor expuneri la ultraviolete. Unele studii au dovedit o actiune bifazica a radiatiilor ultraviolete asupra cineticii celulelor epidermice si a sintezei macromoleculelor.

Dupa o reducere a mitozelor cat si a sintezei de ARN si, in general, a proteinelor in primele 3 ore, urmeaza o redresare pana la valori normale la 24 de ore. In continuare rata mitozelor, cat si activitatea de sinteza sunt in crestere, explicand hiperplazia epidermica ce se instaleaza in cateva zile, ca urmare a expunerii la ultraviolete.

Acest raspuns bifazic pare a fi indus numai de UVB, in timp de UVA produc numai o crestere trecatoare a ADN, fara a influenta sinteza proteinelor.

Reactii fototraumatice cronice

1) Imbatranirea precoce (elastoza solara cutanata)

Apare in special la persoanele care sunt expuse timp indelungat la soare. Se vorbeste de "pielea de marinar" sau "pielea de agricultor", caracterizata clinic prin uscaciune, tendinta de fisurare, aparitia de pete pigmentare de tipul lentigoului senil, a keratozelor solare, telangiectezii, echimoze si o evidenta reducere a elasticitatii cutanate in ariile expuse la soare timp mai indelungat.

Radiatiile UVB sunt raspunzatoare de aparitia elastozelor solare, data fiind actiunea lor eritrogena si inflamatorie. Radiatiile UVA, mai penetrante, s-ar parea ca sunt raspunzatoare de degenerescenta din structurile mai profunde ale epidermului.

2) Fotocarcinogeneza

Studiile epidemiologice releva cu certitudine rolul expunerii prelungite la soare in carcinogenexa cutanata umana.

Aparitia de mici placi hiperkeratozice cunoscute sub numele de keratoze actinice sau solare, reprezinta adevarate leziuni preepiteliomatoase, fiind dovedita posibilitatea transformarii acestora in neoplazii cutanate. Cheilitele actinice au, de asemenea, aceeasi semnificatie; frecvent pe acest fond se vor dezvolta epitelioame spinocelulare ale buzelor.

Epitelioamele spinocelulare,. dar si epitelioamele bazocelulare sunt corelate cu expunerea la soare, incidenta acestora fiind mai crescuta la persoanele care lucreaza in aer liber in zone geografice cu insorire crescuta.

La majoritatea factorilor cancerigeni, este necesara o anumita reactie individuala care creste riscul cancerigen (printre factorii predispozanti putem enumera: varsta, hipercolesterolemia, existenta unor leziuni cutanate, boli de piele care fotosensibilizeaza - in special xeroderma pigmentosum, cicatrici cheloide, unele lucite idiopatice).

Expunerea excesiva la radiatii ultraviolete poate contribui si Ia aparitia melanomului malign, forma de cancer mult mai grava decat epiteliomul bazo-spinocelular (mortalitatea depaseste 40% fata de 1% pentru cancerele nemelanice).

Presupune existenta unor factori genetici si a unor leziuni precanceroase (in special nevi pigmentari), radiatiile reprezentand unul dintre factorii de malignizare (pe langa traumatisme, infectii, iritatii chimice). Localizarea frecventa pe zone cutanate expuse la soare si debutul frecvent dupa excesiva arata ca radiatiile ultraviolete au un rol etiologic notabil.

3. Fotosensibilitatea determinata de substante chimice exogene

Prin fotosensibilitate chimica se intelege aparitia unei reactivitati crescute fata de lumina solara determinata prin actiunea unor substante chimice fotoreactive care au suferit o fotoreactivitare prin energie electromagnetica.

Substantele fotoreactive pot ajunge la nivelul tegumentelor prin aplicatii externe, determinand o fotosensibilitate de contact sau pot fi vehiculate de circulatia sangvina, determinand o fotosensibilitate sistemica.

Se cunosc numeroase substante chimice cu proprietati fotosensibilizante.

Chimic foarte diferite, ele se caracterizeaza prin greutate moleculara mica (200-500 Daltoni). Sub actiunea radiatiilor ultraviolete sau chiar a radiatiilor luminoase (280-300 nm) aceste substante fotoactive se transforma in iritanti primari cu actiune fototoxica directa sau in substante sensibilizante ce vor determina raspunsuri fotoalergice.

In legatura cu substanta fotoactiva intervin, pe linga structura si proprietatile fizico-chimice, si o serie de alti factori ce depind de calea de administrare, capacitatea de penetratie care este influentata si de modul de formulare (vehicul, ingredienti secundari, asocieri chimice), metabolismul substantei respective, calea si ritmul de eliminare, spectrul de absorbtie, atat pentru substantele chimice initiale cat si pentru produsii intermediari de metabolism. Pe langa lungimea de unda a energiei radiante, o serie de alti factori ce tin de sursa emitatoare (doza, ritmul, durata si numarul expunerilor) vor influenta intensitatea fotoreactiei.

O serie de particularitati ale gazdei vor influenta aparitia si intensitatea fotosensibilitatii: grosimea, pigmentarea si calitatile optice ale tegumentelor, precum si integritatea pielii sau lipsa ei, sau existenta unor dermatoze preexistente sunt factori care influenteaza direct reactiile de fotosensibilitate. Persoanele blonde si roscate sunt mai vulnerabile. Fotosensibilitatea mai este accentuata si de varsta, sex, anotimp, starea imuna a individului.

Principalele substante fototoxice de contact sunt:

gudroanele vegetale, minerale si din produsi petrolieri (de exemplu: antracenul, piridina, fenantrenul).

medicamente: sulfamide, fenotiazine, clorpromazina, procaina, acidul paraaminobenzoic, parafenilendiamina, dimetilclortetraciclina.

plante si extracte uleioase din plante continand furocumarine (psoraleni; 8-metoxipsoralen; 5-metoxipsoralen; 4,5,8-trimetilpsoralen).

coloranti si vopsele, derivati antrachinonici sau acridinici, eozina, fluoresceina.

PUVA: psoralenii responsabili de aceste dermatite fototoxice au intrat si in practica dermatologica, fiind utilizati in fotochimioterapie.

PUVA reprezinta acronimul fotosensibilizarii produse de catre psoralenul activat de catre radiatiile UVA.

Modificarile cutanate care apar ca urmare a acestei fotochimioexpuneri sunt calitativ aceleasi ca si in cazul expunerii la soare si include: eritemul, pigmentarea, alteratiile epidermice constand din afectarea sintezei macromoleculelor, aparitia de infiltrate dermice si modificari vasculare.

Eritemul dupa PUVA se instaleaza dupa un interval de 12-24 de ore, este maxim la 36-72 de ore si persista 7-40 de zile.

Arsurile provocate de PUVA se caracterizeaza prin dureri uneori extreme, eritem profund, violaceu, edem si ocazional formarea de bule. Dupa cedarea eritemului se instaleaza hiperpigmentatia, care este mai durabila decat cea dupa expunerea la soare. Pruritul, uneori rebel, insoteste faza de remisiune a eritemului.

4. Fotodermatoze idiopatice

1) Eruptia polimorfa la lumina

Etiopatogenia acestei eruptii este incomplet cunoscuta. Majoritatea studiilor releva rolul declansator al radiatiilor UVB (290-320 nm). Dar eruptiile polimorfe pot fi determinate si de expuneri la UVA, lumina vizibila sau chiar de UVC, expuneri la radiatii X, particule alfa. Mecanismul patogenic este necunoscut. Exista posibilitatea interventiei unor reactii de hipersensibilitate intarziata fata de un antigen indus prin iradiere.

Debutul leziunilor este corelat cu primele zile insorite ale primaverii. Pentru declansarea eruptiei sunt necesare expuneri la soare intre 10 minute si 3 ore.

Eruptia cutanata apare dupa un timp de latenta variabil de la 30 de minute pana la 4-5 zile, obisnuit intre 18 si 48 de ore si este anuntata de prurit si in unele cazuri de o senzatie de rau general, frison, cefalee. Eruptia cutanata se amelioreaza progresiv in 7-10 zile si dispare in 2-3 saptamani, fara o alta expunere la soare. In cazul in care expunerile la soare continua, leziunile se reinoiesc prin noi episoade eruptive, care, pentru o parte din pacienti, vor continua pe tot parcursul sezonului insorit al anului. Aproximativ o jumatate din cazuri vor prezenta o ameliorare in timp si chiar o disparitie a leziunilor, mai ales prin formele cu papule mari, desi expunerile la soare continua datorita unui fenomen de toleranta. Aceasta diminuare a sensibilitatii actinice pare sa fie explicata de ingrosarea stratului cornos, cresterea pigmentatiei melanice protectoare si poate de interventia unui mecanism de 'desensibilizare solara" fata de un ipotetic proces imun sau fata de o descarcare de substante mediatoare.   

2) Prurigo actinic

Aparitia unor eruptii papulo-veziculoase pruriginoase corelate cu expunerea la soare sau cu sezonul insorit al anului sunt descrise sub denumirea de "prurigo actinic", "prurigo de vara", "prurigo estivalis".

3) Eruptia juvenila de primavara (dermatitis vernalis aurium)

Apare primavara dupa o expunere la soare in diminetile reci si se caracterizeaza printr-o eruptie de papule sau papulo-vezicule, pe un fond eritematos, limitata strict la nivelul helixului auricular. Eruptia este uneori herpetiforma. Leziunile sunt pruriginoase; se erodeaza si se acopera de cruste.

Uneori leziunile sunt mai extinse si afecteaza si alte regiuni mai expuse de la nivelul pavilioanelor urechilor (tragus, antihelix, lobul). Se descriu si forme bipolare cu afectare auriculara si a fetelor dorsale ale mainilor si antebratelor.

Evolutia este benigna, leziunile se vindeca in 1+-15 zile. Recidivele sunt frecvente in acelasi anotimp si o data cu venirea primaverii timp de mai multi ani, cu tendinta la atenuare si disparitie fara cicatrice sau alte consecinte estetice.

4) Hidroa vacciniforma

Este o afectiune rar intalnita caracterizata printr-o eruptie recidivanta de leziuni veziculoase ombilicate, necrotice care vor lasa cicatrice deprimate varioloforme.

Eruptia afecteaza zonele expuse la soare: fata; fetele dorsale ale mainilor, membrelor inferioare. Pot aparea si afectari oculare: keratoconjunctivitele.

Primele manifestari apar in copilarie: in jurul varstei de 4-6 ani, ameliorandu-se pana la disparitie in perioada adolescentei. Mai frecvent afectati sunt baietii.

5) Urticaria solara

Se caracterizeaza prin aparitia unei eruptii urticariene pe suprafetele expuse la soare sau la radiatiile ultraviolete artificiale. Leziunile survin precoce dupa cateva secunde sau minute sl dispar rapid in aproximativ o ora dupa incetarea expunerii.

Afectiunea este mai frecventa la adultii tineri intre 20-40 de ani cu o predominanta feminina.

Manifestarile clinice sunt caracteristice: eruptia urticariana apare pe suprafetele expuse la soare sau la radiatii ultraviolete in primele minute dupa inceperea iradierii. Uneori leziunile apar numai pe suprafetele cutanate care obisnuit sunt protejate prin imbracaminte atunci cand sunt expuse ocazional la soare, cum ar fi plaja, in timp ce zonele expuse cronic la soare raman indemne datorita unui proces de desensibilizare sau de crestere a tolerantei fata de ultraviolete.

Expunerea brusca la soare a unei suprafete cutanate intinse poate determina la pacientii cu urticarie solara, pe langa generalizarea eruptiei si aparitia unor manifestari sistemice cum sunt: cefalee, oboseala, bronhospasm si chiar prabusire tensionala si pierderea constientei.

6) Reticuloidul actinic

Este o fotodermatoza rara si severa ce afecteaza de obicei barbatii in varsta de 50-60 de ani, caracterizata prin fotosensibilitate marcata la un spectru larg de radiatii cu manifestari cutanate extensive, eritrodermice si infiltrative, care au ca substrat histologic modificari limfomatoide.

De cele mai multe ori leziunile debuteaza la nivelul extremitatii cefalice, fata, pielea capului, gat, fete dorsale ale mainilor sub forma unor placarde difuze eritemo-scuamoase. Leziunile sunt pruriginoase si treptat devin lichenificate. In cazurile mai severe apar leziuni papuloase lichenoide si chiar placi infiltrative, care la nivelul fetei determina faciesul leonian, tabloul clinic amintind tot mai mult de o hematodermie. Leziunile se extind, de multe ori luand un aspect eritrodermic; chiar in aceste situatii leziunile sunt mai profuze pe suprafetele expuse la soare sau care au fost mai putin protejate de imbracaminte.

In unele cazuri pot aparea si leziuni purpurice mai ales la nivelul portiunii inferioare a trunchiului si pe coapse.

Fotosensibilitatea este foarte severa putand deveni extrema. Frecvent riscul acutizariii leziunilor se mentine si in zilele fara soare si chiar in toate anotimpurile.

Bolnavul nu suporta nici lumina artificiala, incat trebuie protejat in camere intunecoase. Pruritul, gravitatea leziunilor, fotosensibilitatea determina stari depresive severe, care in multe cazuri duc la sinucidere.

7) Eczema fotosensibila

Clinic, leziunile sunt de tip eczematiform cu exacerbari dupa expuneri Ia soare sau radiatii ultraviolete cand pot surveni eritrodermizari. Leziunile au caracter sezonier fiind exacerbate vara.

Desi aspectul clinic este asemanator cu reticuloidul actinic, nu se intalnesc leziuni papuloase si infiltrative.

3. EFECTUL ASUPRA OCHILOR

Efectul asupra ochiului se traduce prin leziuni de pol anterior produse de lungimile de unda scurte si medii. Boala poarta numele de fotooftalmie, apare la cateva ore de la expunere si se manifesta prin simptome conjunctivale - fotoconjunctivita - (senzatie de corp strain in ochi, hipersecretie lacrimala, secretie conjunctivala, hiperemie, eventual fotofobie, blefarospasm, edem palpebral in formele mai grave).

Expunerile deosebit de mari si / sau existenta unor lungimi mici de unda pot duce la leziuni corneene rezultand o fotocheratita, a carei gravitate si prognostic depind de intensitatea leziunii corneene. In cazul lezarii corneei apar dureri violente ale globilor oculari si injectia pericheratica caracteristica.

Pentru evitarea leziunilor oculare, persoanele care lucreaza cu generatori de ultraviolete (sudori, personal care manevreaza aparate de ultraviolete, personal de laborator care lucreaza la virusologie sau culturi celulare in prezenta radiatiei ultraviolete) trebuie sa-si protejeze ochii cu ecrane colorate sau ochelari cu sticla fumurie. Boala poate aparea, de obicei in forme mai usoare, si in cursul curelor heliomarine dar mai ales la cei ce practica sporturi de iarna. Protectia ochilor si la aceste persoane este necesara.

De asemenea expunerile excesive la radiatii ultraviolete sunt incriminate si in etilogia unei hiperplazii beninge a conjunctivei bulbare (pterigyon), precum si a unor forme de cancer ocular (carcinom epidermoid al conjunctivei bulbare).