รังสียูวี ตัวการในการทำร้ายผิว

          แสงแดดประกอบไปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีทั้งรังสีอัลตราไวโอเล็ตหรือรังสียูวี (Ultraviolet; UV) แสงขาว (Visible light) และรังสีอินฟราเรด (Infrared; IR) โดยรังสียูวีที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์สามารถแบ่งได้เป็น 3 ชนิด ตามความยาวคลื่น ได้แก่ รังสี UVA (315-400 นาโนเมตร) UVB (280-315 นาโนเมตร) และ UVC (100-280 นาโนเมตร) แต่เนื่องจากโลกมีชั้นบรรยากาศที่คอยดูดซับรังสีต่างๆ รังสี UVC จึงไม่สามารถผ่านลงมาบนพื้นผิวของโลกได้ ส่วนรังสี UVA และ UVB สามารถผ่านชั้นบรรยากาศของโลกลงมาบนผิวโลกได้มากกว่า ปกติรังสียูวีที่ส่องผ่านลงมาบนผิวโลกจะประกอบไปด้วยรังสี UVA ประมาณ 90-95% และ UVB ประมาณ 5-10%

          นอกจากรังสียูวีสามารถผ่านชั้นบรรยากาศของโลกได้แล้ว รังสีดังกล่าวก็สามารถผ่านชั้นผิวหนังของมนุษย์ได้ด้วยเช่นกัน ซึ่งมีทั้งประโยชน์และโทษต่อผิวของมนุษย์ การได้รับปริมาณรังสียูวีที่เหมาะสมจะช่วยให้ร่างกายเพิ่มการเปลี่ยนวิตามินดี 3 (Vitamin D3) ที่อยู่ภายในผิวให้อยู่ในรูปพร้อมออกฤทธิ์ (Active form)

ซึ่งช่วยเสริมสร้างความแข็งแรงของกระดูก และส่งเสริมการทำงานของกล้ามเนื้อ แต่อย่างไรก็ตามหากได้รับรังสียูวีมากเกินความจำเป็นจะส่งผลเสียต่อผิวหนังของร่างกาย

         รังสียูวีที่สามารถส่องผ่านลงมาบนพื้นผิวโลกมีเพียง 2 ชนิด ได้แก่ รังสี UVA และ UVB ซึ่งสามารถถูกดูดซับโดยชั้นผิวหนังของมนุษย์ได้ทั้งสิ้น โดยรังสี UVA

จะสามารถทะลุชั้นผิวหนังลงไปได้ลึกมากกว่า ซึ่งสามารถทะลุไปได้ถึงชั้นหนังแท้ (Dermis) ส่วนรังสี UVB ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะทะลุถึงได้เพียงชั้นหนังกำพร้า (Epidermis) ที่อยู่ชั้นนอกสุดเท่านั้น รังสีทั้ง 2 ชนิด ต่างก็มีผลต่อโมเลกุลดีเอ็นเอ (DNA) ในเซลล์ผิวหนัง โดยรังสี UVA สามารถกระตุ้นให้เกิดอนุมูลอิสระภายในเซลล์ เช่น Reactive Oxygen Species (ROS) ที่ยับยั้งหรือขัดขวางความสามารถในการซ่อมแซมตนเองของเซลล์ กระตุ้นให้เกิด DNA Adduct ซึ่งอาจทำให้เซลล์เกิดการกลายพันธุ์พัฒนาต่อไปเป็นเซลล์มะเร็งได้ และยังกระตุ้นทำให้ร่างกายมีการสร้างสารก่อการอักเสบซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ผิวหนัง

         ส่วนรังสี UVB จะทำให้โครงสร้างดีเอ็นเอเกิดการจัดเรียงตัวใหม่เป็นสาร Cyclobutane Pyrimidine Dimers (CPDs) หรือ 6-4 Pyrimidine Pyrimidone Photoproducts (6-4PPs) ซึ่งทำให้เกิดพันธะโคเวเลนต์เชื่อมกันเองในสายของโมเลกุลเบสของดีเอ็นเอ ส่งผลให้ดีเอ็นเอไม่สามารถนำไปใช้งานได้ และนอกจากนี้รังสี UVB สามารถทำให้เกิดอนุมูลอิสระได้ด้วยเช่นกัน จึงก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอ และยับยั้งเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อเซลล์ได้ หากมีความเสียหายเพียงเล็กน้อยเซลล์จะสามารถซ่อมแซมตนเองให้กลับมาเป็นปกติได้ แต่ถ้าได้รับความเสียหายมากเกินไปอาจกระตุ้นให้เกิดการตายของเซลล์ตามมา

หรือพัฒนาไปเป็นเซลล์มะเร็งต่อไปหากมีการซ่อมแซมดีเอนเอที่ผิดพลาด

อันตรายของรังสียูวีต่อผิวหนัง

          แสงแดดประกอบไปด้วยรังสียูวีที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอ ก่อให้เกิดการอักเสบ และการกลายพันธุ์ของเซลล์ตามมา หากผิวได้รับแสงแดดอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดผลเสียต่อผิวตามมาได้ ดังนี้

• ริ้วรอยแห่งวัย (Wrinkles)

         สาเหตุของริ้วรอยแห่งวัยสามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ เช่น

การเสื่อมของเซลล์ในร่างกาย เนื่องจากอายุที่เพิ่มขึ้น หรือการสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานาน แต่จากรายงานพบว่าปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดริ้วรอยบนใบหน้า มักมีผลมาจากปัจจัยภายนอกเป็นหลัก เมื่อผิวสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานาน รังสียูวีจะทำให้เกิดอนุมูลอิสระภายในเซลล์ ซึ่งกระตุ้นกระบวนการสลายคอลลาเจน โดยกระตุ้นการแสดงออกของเอนไซม์ Matrix metalloproteinases (MMPs) ที่มีหน้าที่ในการตัดเส้นใยคอลลาเจน และลดการสร้างเส้นใยคอลลาเจนใหม่ ส่งผลทำให้ผิวมีความแข็งแรงและความยืดหยุ่นที่ลดลง จึงทำให้เกิดริ้วรอยตามมา

• ฝ้า (Melasma) กระ (Freckles) และจุดด่างดำ (Dark spot)

         ฝ้า กระ และจุดด่างดำ ต่างก็เป็นภาวะที่ผิวหนังมีลักษณะสีที่เข้มกว่าผิวปกติ (Hyperpigmentation) ซึ่งเกิดจากการเพิ่มปริมาณของเม็ดสีเมลานินที่ผลิตจากเซลล์ Melanocyte หนึ่งในสาเหตุที่กระตุ้นการสร้างเม็ดสีเมลานินก็คือการสัมผัสแสงแดดเป็นเวลานาน ซึ่งรังสียูวีสามารถกระตุ้นให้เกิดอนุมูลอิสระ ทำให้กระตุ้น NO (Nitric oxide) Pathway ภายในเซลล์ Melanocyte ส่งผลเซลล์ให้มีการสร้างเมลานินเพิ่มขึ้น ผิวจึงมีสีที่เข้มตามมา

• ผิวไหม้จากแสงแดด (Sunburn)

         แสงแดดประกอบไปด้วยรังสี UVA และ UVB ถึงแม้ว่ารังสี UVB

จะสามารถทะลุผ่านชั้นผิวของมนุษย์ได้น้อยเนื่องจากความยาวคลื่นน้อยกว่ารังสี UVA หากได้รับรังสี UVB เป็นเวลานานสามารถทำให้ผิวไหม้แดดได้

เนื่องจาก UVB กระตุ้นให้เกิดการปล่อยสารไซโตไคน์ (Cytokines) และสารอื่นๆ ที่เกี่ยวกับกระบวนการอักเสบ ทำให้ผิวมีสีแดง รู้สึกแสบร้อน และระคายเคือง หลังจากโดนแสงแดด

• มะเร็งผิวหนัง (Skin cancer)

         เมื่อรังสี UVA และ UVB ถูกดูดซับโดยผิวหนัง จะทำให้เซลล์ผิวหนังเกิดความเสียหายได้ รังสียูวีจะสามารถทำลายดีเอ็นเอได้โดยสร้างพันธะเชื่อมระหว่างเบสของดีเอ็นเอ และยังสามารถก่อสารอนุมูลอิสระทำให้ดีเอ็นเอหรืออวัยวะภายในเซลล์ของเซลล์ผิวหนังเสียหาย นอกจากนี้ยังสามารถยับยั้งเซลล์ภูมิคุ้มกันที่คอยกำจัดเซลล์มะเร็ง ทำให้มีการกลายพันธุ์เกิดขึ้นได้หากเซลล์ไม่สามารถซ่อมแซมให้เหมือนเดิม หรือมีการซ่อมแซมที่ผิดผลาดที่ทำให้ลำดับเบสของดีเอ็นเอเปลี่ยนแปลงไป

[อ้างอิง]

1. -, T. S., & -, D. S. (2023, May 19). Current Understanding of the Effects of Sun Exposure on Skin Tanning: Mechanisms, Risks, and Protective Strategies. International Journal for Multidisciplinary Research, 5(3). https://doi.org/10.36948/ijfmr.2023.v05i03.3115

2. Halliday, G. M., Norval, M., Byrne, S. N., Huang, X. X., & Wolf, P. (2008, June). The effects of sunlight on the skin. Drug Discovery Today: Disease Mechanisms, 5(2), e201–e209. https://doi.org/10.1016/j.ddmec.2008.04.005

3. Chaudhary, M., Khan, A., & Gupta, M. (2020, April 25). Skin Ageing: Pathophysiology and Current Market Treatment Approaches. Current Aging Science, 13(1), 22–30. https://doi.org/10.2174/1567205016666190809161115

4. Shin, J. W., Kwon, S. H., Choi, J. Y., Na, J. I., Huh, C. H., Choi, H. R., & Park, K. C. (2019, April 29). Molecular Mechanisms of Dermal Aging and Antiaging Approaches. International Journal of Molecular Sciences, 20(9), 2126. https://doi.org/10.3390/ijms20092126

5. Ogbechie-Godec, O. A., & Elbuluk, N. (2017, July 19). Melasma: an Up-to-Date Comprehensive Review. Dermatology and Therapy, 7(3), 305–318. https://doi.org/10.1007/s13555-017-0194-1

6. Thawabteh, A. M., Jibreen, A., Karaman, D., Thawabteh, A., & Karaman, R. (2023, June 18). Skin Pigmentation Types, Causes and Treatment—A Review. Molecules, 28(12), 4839. https://doi.org/10.3390/molecules28124839

7. Sun and Skin. (2020, January 6). NIH News in Health. https://newsinhealth.nih.gov/2014/07/sun-skin

8. C. (2023, September 14). Ultraviolet radiation – harmful or harmless? Cordlife Singapore. https://eyescreen.cordlifetech.com/sg/ultraviolet-radiation-harmful-or-harmless

9. Dalal, U. (2023, September 16). Difference Between UVA And UVB Rays. https://www.bebeautiful.in/all-things-skin/everyday/difference-between-uva-and-uvb-rays

10. Volatier, T., Schumacher, B., Cursiefen, C., & Notara, M. (2022, February 10). UV Protection in the Cornea: Failure and Rescue. Biology, 11(2), 278. https://doi.org/10.3390/biology11020278