Investigadores de la UCLA transformaron el óxido de zinc en tetrápodos microscópicos para crear un protector solar mineral que ofrece una fuerte protección UV con mucha menos capa blanca. Este avance podría ayudar a que más personas, especialmente aquellas con tonos de piel más oscuros, usen protector solar a diario.
Para muchas personas, especialmente aquellas con tonos de piel más oscuros, el protector solar mineral tiene un inconveniente: protege contra el sol a costa de una película blanca y calcárea que puede ser difícil de ignorar.
Ahora los investigadores dicen que un simple ajuste en la forma de las partículas de óxido de zinc podría cambiar eso y potencialmente ayudar a más personas a protegerse del cáncer de piel.
En un nuevo estudio, un equipo dirigido por investigadores del Centro Oncológico Integral Jonsson de UCLA Health diseñó óxido de zinc en estructuras microscópicas de cuatro brazos llamadas tetrápodos. Al usarse en lociones solares minerales de prueba, estas partículas con forma de tetrápodo proporcionaron una fuerte protección ultravioleta, a la vez que redujeron considerablemente el tono blanco o grisáceo que el óxido de zinc convencional suele dejar en la piel.
La obra, publicado in Cartas de materiales ACS, apunta a una nueva forma de hacer que los protectores solares minerales sean más fáciles de usar sin inventar nuevos ingredientes químicos.
Hay mucho en juego. La exposición excesiva a la radiación ultravioleta es la principal causa prevenible de cáncer de piel, el cáncer más común en Estados Unidos. Los dermatólogos llevan mucho tiempo recomendando a las personas aplicar protector solar a diario, pero muchos aún lo evitan, en parte porque no les gusta el aspecto y la textura de las fórmulas minerales.
El autor principal Paul S. Weiss, un distinguido profesor de química y bioquímica, bioingeniería y ciencia e ingeniería de materiales en la UCLA e investigador del Centro Oncológico Integral Jonsson de UCLA Health, enmarcó la investigación como algo más que las apariencias.
“No se trata solo de cosméticos”, declaró Weiss, quien también preside la UC, en un comunicado de prensa. “Si mejorar la apariencia del protector solar conlleva un uso más constante, podría tener implicaciones reales para la prevención del cáncer de piel”.
Para el primer autor AJ Addae, candidato a doctorado en biología química de la UCLA y empresario en el campo de la ciencia cosmética, el problema era personal mucho antes de que se convirtiera en un proyecto de investigación.
“Empecé a pensar en esto porque me frustraba cómo se veía el protector solar mineral en mi propia piel”, dijo Addae en el comunicado de prensa. “Gran parte de mi motivación provino de mi propia experiencia al intentar usar protector solar mineral y lidiar con la piel blanca y otros problemas estéticos desagradables. Esto me llevó a evitar el protector solar por completo. Esa frustración realmente se convirtió en el punto de partida de este trabajo”.
Los protectores solares minerales utilizan filtros físicos como el óxido de zinc para bloquear los rayos ultravioleta A (UVA), que contribuyen al envejecimiento cutáneo, y los rayos ultravioleta B (UVB), que causan quemaduras solares y aumentan el riesgo de cáncer de piel. El óxido de zinc es ampliamente utilizado, está clasificado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. como seguro y eficaz, y suele recomendarse para personas con piel sensible o propensa al acné, rosácea o quienes prefieren opciones sin químicos.
Pero las partículas convencionales de óxido de zinc suelen ser diminutas y aproximadamente redondas. Tienden a agruparse en las fórmulas de los protectores solares, lo que desestabiliza la loción y dispersa la luz visible, produciendo un residuo blanco o gris perceptible, especialmente en pieles más oscuras.
El equipo dirigido por la UCLA planteó una pregunta sencilla: ¿Qué pasaría si cambiaran la forma física del óxido de zinc en lugar de su composición química?
La mayor parte del óxido de zinc para protección solar se elabora mediante procesos químicos que producen nanopartículas muy pequeñas. En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron un proceso patentado de llama a alta temperatura que crea partículas mucho más grandes con forma de diminutos tetrápodos, cada uno con cuatro brazos que se extienden desde un punto central.
“Debido a su estructura, estas partículas con forma de tetrápodo tienen separadores y forman redes porosas en lugar de colapsar en grumos”, añadió Addae. “No pueden compactarse ni agregarse, por lo que se mantienen distribuidas uniformemente en el protector solar”.
El equipo formuló protectores solares de prueba utilizando óxido de zinc en forma de tetrápodo y los comparó con lociones elaboradas utilizando nanopartículas de óxido de zinc convencionales en la misma concentración.
Las fórmulas a base de tetrápodos alcanzaron un factor de protección solar (FPS) de aproximadamente 30, comparable al de los protectores solares minerales estándar. Además, se mantuvieron más estables con el tiempo, mostrando menos signos de separación o espesamiento.
Pero la diferencia más notable fue visible. En pruebas de laboratorio y aplicaciones cutáneas controladas, los protectores solares de tetrápodos reflejaron la luz de forma diferente. En lugar de un tono blanco o gris intenso, lucieron más cálidos y cercanos a los tonos de piel naturales, sin necesidad de recubrimientos especiales ni pigmentos añadidos para disimular la blancura.
"Cuando me lo apliqué en la piel, no me quedó esa tez blanca que suele aparecer con el óxido de zinc", añadió Addae. "En ese momento me di cuenta de que realmente podía funcionar".
Weiss señala que el equipo no esperaba ver un cambio tan claro tan rápidamente.
"Lo que nos sorprendió fue la rapidez con la que funcionó", añadió Weiss. "Las primeras formulaciones ya mostraban una diferencia visible".
Los hallazgos sugieren que la ingeniería de partículas (cambiar el tamaño y la forma de los filtros minerales) podría ser una herramienta poderosa para mejorar la estética de los protectores solares y, al mismo tiempo, preservar o incluso mejorar su rendimiento.
La investigación aún se encuentra en sus primeras etapas. Se necesitarán más pruebas para comprender cómo se comporta el óxido de zinc tetrápodo en diferentes tipos de piel, cómo interactúa con la piel viva a lo largo del tiempo y cómo podría ampliarse su aplicación en productos comerciales.
Para aproximarse al uso práctico, el equipo colabora actualmente con el departamento de dermatología de UCLA Health, incluida la Clínica de Piel de Color de UCLA Health. Uno de los objetivos es estudiar cómo estas partículas interactúan con el microbioma cutáneo, la comunidad de microorganismos que habitan en la piel y que pueden influir en la salud.
Si estudios futuros confirman los beneficios y la seguridad del óxido de zinc tetrápodo, el enfoque podría ayudar a los fabricantes de protectores solares a diseñar productos minerales que funcionen mejor para una gama más amplia de usuarios, incluidas las personas que históricamente han sido desatendidas por las industrias de cosméticos y cuidado de la piel.
Addae considera que esto es fundamental para el impacto del proyecto.
“El mejor protector solar es el que la gente realmente usa”, añadió. “Si se logra que el óxido de zinc se vea mejor en más tonos de piel sin sacrificar la protección, podría ayudar a más personas a protegerse de los efectos más peligrosos del sol”.
Por ahora, el trabajo ofrece una visión esperanzadora de un futuro en el que elegir protección solar diaria no signifique comprometer el aspecto de la piel, y en el que un pequeño cambio en la forma de las partículas podría contribuir a un gran cambio en la salud pública.
Fuente: UCLA Health