آلودگی یا آفتاب؛ کدام تهدید بزرگتری برای پوست کودکان است؟

آلودگی یا آفتاب؛ کدام تهدید بزرگتری برای پوست  کودکان است؟

۱. مقدمه

توسعه سریع صنعتی‌سازی و شهرنشینی منجر به افزایش چشمگیر انتشار آلاینده‌های جوی در سطح جهان شده است. بر اساس گزارش سازمان بهداشت جهانی (WHO)، کیفیت نامطلوب هوا یکی از بزرگترین خطرات زیست‌محیطی برای سلامت انسان است. در این میان، ذرات معلق با قطر کمتر از ۲.۵ میکرومتر (PM2.5) به دلیل اندازه کوچک و پتانسیل نفوذ عمیق به بافت‌ها، بیشترین نگرانی را ایجاد می‌کنند.

 ( Brooket al., 2010).

پوست، بزرگترین ارگان بدن، اولین خط دفاعی در برابر محیط بیرونی است. این ارگان دائماً در معرض ترکیبی از عوامل استرس‌زای محیطی، شامل اشعه ماوراء بنفش (UV)، آلودگی شیمیایی و ذرات معلق قرار دارد. کودکان (۶ ماه تا ۱۴ سال) به طور خاص در برابر این عوامل آسیب‌پذیر هستند. پوست کودکان دارای ویژگی‌های فیزیولوژیکی متمایزی نسبت به بزرگسالان است؛ از جمله نسبت سطح به حجم بیشتر، لایه شاخی (Stratum Corneum) نازک‌تر و غدد چربی کم‌کارتر که کارایی سد دفاعی پوست را کاهش می‌دهد (Elias &. Menon, 2018).

اگرچه اهمیت استفاده از ضدآفتاب در برابر اشعه UV به خوبی مستند شده است، اما درک عمومی از ضرورت استفاده از ضدآفتاب کودک در روزهای ابری، پاییزی یا در محیط‌های با آلودگی هوا بالا کمتر است. این مقاله بر مبنایی علمی استدلال می‌کند که تعاملات سمی بین PM2.5 و سایر آلاینده‌ها با پوست، استفاده روزانه و سیستماتیک از محصولات محافظتی پوست را، حتی در غیاب تابش مستقیم خورشید، به یک مداخله بهداشتی ضروری تبدیل می‌کند.

۲. مکانیسم‌های اثر آلودگی هوا بر پوست

آلاینده‌های موجود در هوا، به ویژه PM2.5 و ترکیبات آلی فرّار (VOCs) جذب شده بر سطح آن‌ها، از طریق چندین مسیر بر سلامت پوست تأثیر می‌گذارند. این تأثیرات فراتر از صرفاً اثرات فیزیکی آلودگی است و شامل پاسخ‌های التهابی و استرس اکسیداتیو عمیق می‌شود.

۲.۱. استرس اکسیداتیو (Oxidative Stress)

شایع‌ترین و مهم‌ترین مکانیسم آسیب‌زای آلودگی هوا بر پوست، القای تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) است. ذرات     PM2.5  اغلب حاوی فلزات سنگین (مانند آهن، مس، نیکل) و هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) هستند که می‌توانند مستقیماً یا از طریق مسیرهای بیوشیمیایی، زنجیره واکنش‌های اکسیداتیو را آغاز کنند.

(Valtorta et al., 2018)

این ROSها به اجزای حیاتی سلول آسیب می‌زنند:

1. اسیداسیون لیپید: آسیب به غشای سلولی و از دست رفتن یکپارچگی سد دفاعی پوست.
2. آسیب پروتئینی: تخریب کلاژن و الاستین که منجر به پیری زودرس پوست می‌شود.
3. آسیب DNA: افزایش خطر جهش‌ها و اختلال در ترمیم سلولی.

۲.۲. پاسخ التهابی و سیتوکین‌ها

قرار گرفتن در معرض PM2.5 باعث فعال شدن مسیرهای سیگنال‌دهی التهابی در کراتینوسیت‌ها و فیبروبلاست‌ها می‌شود. این امر منجر به ترشح سیتوکین‌های پیش‌التهابی مانند اینترلوکین-۱ بتا (IL-1β)، اینترلوکین-۶ (IL-6) و عامل نکروز تومور آلفا (TNF-alpha) می‌شود. این التهاب مزمن و درجه پایین می‌تواند موجب تحریک، اگزما، درماتیت آتوپیک و تشدید بیماری‌های پوستی موجود در کودکان شود.

۲.۳. اختلال در عملکرد سد دفاعی پوست

سد دفاعی پوست (Stratum Corneum) مجموعه‌ای از سلول‌های مرده (کورنئوسیت‌ها) است که توسط ماتریکس لیپیدی بین‌سلولی احاطه شده‌اند. مطالعات نشان داده‌اند که آلودگی هوا می‌تواند باعث کاهش تولید سرامیدها و سایر لیپیدهای ضروری شود. این اختلال نفوذپذیری سد دفاعی را افزایش داده، منجر به از دست رفتن آب اپیدرمی (TEWL) می‌شود و پوست را مستعد جذب بیشتر آلاینده‌ها و تحریک‌کننده‌ها می‌کند (Kim et al., 2018). این وضعیت به ویژه در پوست کودکان که سد دفاعی آن‌ها هنوز به بلوغ کامل نرسیده، خطرناک است.

۳. فیزیولوژی پوست کودکان و آسیب‌پذیری خاص

پوست کودکان (به ویژه نوزادان و کودکان زیر ۵ سال) از نظر ساختاری و عملکردی با پوست بزرگسالان تفاوت دارد و این تفاوت‌ها حساسیت آن‌ها به محیط‌های آلوده را افزایش می‌دهد.

۳.۱. ویژگی‌های ساختاری سد دفاعی

1. ضخامت کمتر لایه شاخی: لایه شاخی در کودکان نازک‌تر است، که به طور فیزیکی نفوذپذیری بیشتری در برابر مواد شیمیایی و ذرات دارد.
2. نسبت سطح به حجم بالاتر: کودکان سطح بدن بزرگ‌تری نسبت به وزن خود دارند، بنابراین دوز جذب شده از طریق پوست به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، بیشتر است.
3. سیستم غدد سباسه: فعالیت غدد چربی در نوزادان پس از تولد کاهش می یابد و در دوران کودکی در سطح بسیار پایینی قرار می گیرد.، در نتیجه تولید سبوم (که به تشکیل لایه محافظ اسیدی پوست کمک می‌کند) کاهش می‌یابد و پوست مستعد خشکی و التهاب می‌شود.

۳.۲. پاسخ‌های ایمنی پوست اطفال

سیستم ایمنی پوست کودکان در حال تکامل است. قرار گرفتن در معرض آلاینده‌هایی مانند PM2.5 می‌تواند پاسخ‌های ایمنی را به شیوه‌ای غیرطبیعی تحریک کند که منجر به توسعه یا تشدید حساسیت‌ها و آلرژی‌ها (مانند درماتیت آتوپیک) شود، که شیوع آن در مناطق با آلودگی هوا بالا گزارش شده است (Perbellini et al., 2019).

۴. مسیرهای نفوذ PM2.5 به پوست

ذرات PM2.5 (قطر ۰.۰۲ تا ۲.۵ میکرومتر) به دلیل ابعاد نانو و میکرو خود، می‌توانند به روش‌های مختلفی به پوست نفوذ کنند:

۴.۱. نفوذ مستقیم از طریق لایه شاخی

ذراتی با اندازه کوچک‌تر از ۰.۵ میکرومتر می‌توانند مستقیماً از طریق شکاف‌ها و فضاهای بین سلولی در لایه شاخی نفوذ کرده و به اپیدرم برسند (Konieva et al., 2020). در پوست کودکان با سد دفاعی ضعیف‌تر، این نفوذ تسهیل می‌شود.

۴.۲. جذب شیمیایی پس از تماس

حتی اگر خود ذرات بزرگ باشند، ترکیبات شیمیایی سمی (مانند PAHs و فلزات سنگین) که بر روی سطح PM2.5 جذب شده‌اند، می‌توانند از طریق پوست جذب شده و وارد جریان خون شوند. این جذب می‌تواند از طریق چربی‌های پوست (سبوم) یا منافذ مو انجام شود.

۴.۳. اثرات غیرمستقیم از طریق التهاب

همانطور که در بخش قبل ذکر شد، آلودگی باعث التهاب و آسیب به سد دفاعی می‌شود. این آسیب سد، مسیر نفوذ را برای سایر عوامل مضر محیطی و حتی محصولات پوستی باز می‌کند.

۵. تعامل PM2.5 و تشدید اثرات اشعه UV

یکی از مهم‌ترین دلایل برای استفاده مداوم از ضدآفتاب کودک، اثرات هم‌افزایی (Synergistic) آلودگی و اشعه UV است. آلودگی هوا به طور قابل توجهی اثربخشی محافظتی پوست در برابر نور خورشید را کاهش می‌دهد.

[نمای شماتیک تعامل هم‌افزای آلودگی هوا (PM2.5) و اشعه فرابنفش (UV) در پوست کودکان: نفوذ ذرات ریز و ترکیبات جذب‌شده آن‌ها منجر به تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS)، اختلال در لایه لیپیدی سد دفاعی و کاهش ذخایر آنتی‌اکسیدانی می‌شود. این فرایند، اثرات مخرب UV را تشدید کرده و منجر به آسیب سلولی و التهاب گسترده‌تری در پوست کودکان می‌گردد]

۵.۱. تضعیف دفاعی آنتی‌اکسیدانی پوست

قرار گرفتن مزمن در معرض PM2.5 ذخایر آنتی‌اکسیدانی داخلی پوست (مانند ویتامین E، ویتامین C، گلوتاتیون) را تحلیل می‌برد. زمانی که کودک در معرض تابش UV قرار می‌گیرد، سیستم دفاعی آنتی‌اکسیدانی ضعیف شده قادر به خنثی‌سازی مؤثر ROSهای ناشی از UV نیست (Schwarze et al., 2021).

۵.۲. اثر بر ملانین و فوتوکارسینوژنز

آلاینده‌ها می‌توانند در فرآیند ملانوژنز (تولید ملانین) اختلال ایجاد کنند یا باعث تولید ملانین غیرطبیعی شوند که محافظت کمتری در برابر UV فراهم می‌کند. همچنین، ترکیبات شیمیایی موجود در آلودگی هوا می‌توانند پتانسیل فوتوموتوژنیک (ایجاد حساسیت به نور) اشعه UV را افزایش داده و خطر آفتاب‌سوختگی و آسیب DNA طولانی‌مدت را در پوست کودکان بالا ببرند.

۵.۳. چرا حتی در پاییز و هوای ابری؟

در بسیاری از مناطق، شدت تابش UV در پاییز کاهش می‌یابد، اما آلاینده‌های PM2.5 به دلیل شرایط جوی خاص (مانند وارونگی دما) در فصول سرد افزایش می‌یابند. علاوه بر این، ذرات معلق می‌توانند تا حدی مانند فیلترهای فیزیکی عمل کرده و اشعه UVA را منعکس یا پراکنده کنند، همچنین می‌توانند با ایجاد رادیکال‌های آزاد، آسیب سلولی را تشدید کنند (Liu et al., 2019). بنابراین، محافظت باید شامل فیلتر کردن طیف وسیع UV و مقابله با آسیب اکسیداتیو ناشی از آلودگی هوا باشد.

۶. اپیدمیولوژی درماتوزهای پدیاتریک در مناطق آلوده

شواهد اپیدمیولوژیک روزافزون ارتباط قوی بین سکونت در مناطق شهری با آلودگی هوا بالا و افزایش شیوع بیماری‌های پوستی در کودکان را نشان می‌دهد.

۶.۱. درماتیت آتوپیک (Atopic Dermatitis - AD)

AD یک بیماری مزمن التهابی پوستی است که در کودکان شایع است. مطالعات متعدد نشان داده‌اند که قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض PM2.5 و دی‌اکسید نیتروژن با افزایش بروز و شدت AD در کودکان مرتبط است. این ارتباط احتمالاً به دلیل اختلال در سد دفاعی و تحریک پاسخ‌های Th2 توسط آلاینده‌ها است.

 (Mao-Quan et al., 2021)

۶.۲. کهیر و درماتیت تماسی

افزایش التهاب و حساسیت‌زایی پوست در اثر آلودگی، آستانه تحریک را پایین آورده و کودکان را مستعد واکنش‌های زودرس پوستی مانند کهیر (Urticaria) و درماتیت تماسی تحریکی می‌کند.

۶.۳. پیری زودرس و آسیب‌های مزمن

اگرچه اثرات طولانی‌مدت کمتر قابل مشاهده‌اند، اما آسیب‌های مزمن ناشی از رادیکال‌های آزاد، مانند تخریب کلاژن و تغییرات رنگدانه، پتانسیل این را دارند که روند پیری پوست را در بزرگسالی تسریع کنند. محافظت از پوست کودکان امروزه، سرمایه‌گذاری برای سلامت پوست آینده آن‌هاست.

۷. فرمولاسیون‌های ضدآفتاب کودک

انتخاب ضدآفتاب کودک باید با توجه به حساسیت بالاتر پوست آن‌ها و نیاز به محافظت در برابر ترکیبی از UV و آلاینده‌ها انجام شود.بهترین ضدآفتاب کودک برای مناطق با آلودگی هوا بالا، فرمولاسیون‌هایی هستند که ترکیبی از محافظت در برابر طیف وسیع (Broad Spectrum) و آنتی‌اکسیدان‌ها را ارائه می‌دهند.

۸. پروفایل ایمنی و ملاحظات قانونی

هنگامی که استفاده از ضدآفتاب کودک به یک نیاز روزانه تبدیل می‌شود، پروفایل ایمنی مواد تشکیل‌دهنده اهمیت مضاعفی پیدا می‌کند، به خصوص با توجه به آسیب‌پذیری پوست کودکان در برابر جذب مواد شیمیایی.

۸.1. ایمنی در برابر آلاینده‌ها

توجه به این نکته حیاتی است که استفاده از ضدآفتاب کودک یک اقدام پیشگیرانه است. این محصولات به طور مستقیم آلاینده‌های PM2.5 را حذف نمی‌کنند، اما با حفظ یکپارچگی سد دفاعی پوست، توانایی پوست برای مقابله با استرس اکسیداتیو ناشی از آلودگی را تقویت می‌کنند و از نفوذ سموم تسریع شده توسط UV جلوگیری می‌نمایند.

۹. توصیه‌های بالینی برای استفاده روزانه

بر اساس شواهد مبنی بر تهدید مضاعف UV و آلودگی هوا بر پوست کودکان، توصیه‌های زیر ضروری است:

۹.۱. برنامه زمانی استفاده

ضدآفتاب کودک باید بخشی از روتین روزانه، مشابه مسواک زدن باشد، نه فقط در روزهای آفتابی تابستان.

1. تکرار: هر روز صبح، صرف نظر از میزان ابری بودن آسمان، باید به مقدار کافی روی تمام قسمت‌های در معرض دید پوست اعمال شود.
2. پاییز و زمستان: در مناطقی که در این فصول میزان PM2.5 و آلودگی هوا بالا است، استفاده از ضدآفتاب با SPF حداقل( ۱۵ تا ۳۰ (برای محافظت در برابر UVA و UVB از آسیب اکسیداتیو، ضروری است.

۹.۲. مقاومت در برابر آلودگی

فرمولاسیون‌های ضدآفتاب کودک باید دارای پوشش دهی بالا و مقاومت در برابر تعریق باشند. در روزهای بسیار آلوده، اعمال لایه‌ای از کرم‌های مرطوب‌کننده حاوی آنتی‌اکسیدان‌ها (مانند ویتامین E یا نیاسینامید) قبل از ضدآفتاب می‌تواند به تقویت سد دفاعی و خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد کمک کند.

۹.۳. پاکسازی مناسب

پس از بازگشت به خانه در محیط‌های شهری آلوده، شستشوی ملایم پوست با پاک‌کننده‌های ملایم برای حذف فیزیکی ذرات PM2.5 جذب شده، و پس از آن استفاده از مرطوب‌کننده‌ها برای ترمیم سد لیپیدی، توصیه می‌شود.

۱۰. نتیجه‌گیری

آلودگی هوا، به ویژه PM2.5، یک عامل استرس‌زای محیطی مهم برای سلامت پوست، به ویژه در پوست کودکان آسیب‌پذیر است. مکانیسم‌های اصلی شامل القای شدید استرس اکسیداتیو، افزایش التهاب و اختلال در سد دفاعی پوست است که این فرآیندها در تعامل با اشعه UV تشدید می‌شوند.

استفاده روزانه از ضدآفتاب کودک صرفاً یک اقدام زیبایی یا محافظت در برابر آفتاب‌سوختگی نیست، بلکه یک استراتژی ضروری برای حفظ یکپارچگی پوست در برابر چالش‌های آلودگی شهری است. والدین و مراقبان باید آموزش ببینند که محافظت پوستی باید در تمام طول سال، صرف نظر از آب و هوا یا فصل، انجام شود تا سلامت بلندمدت پوست کودکان در مواجهه با تهدیدات محیطی تضمین گردد. تحقیقات بیشتر برای توسعه فرمولاسیون‌های ضدآفتاب که به طور خاص برای مقابله با چالش‌های آلاینده‌های جوی طراحی شده‌اند، مورد نیاز است.

References

Brook, J. R., Chen, L. C., Kinney, P. L., Raizenne, M. E., Heller, J. A., & Lave, L. B. (2010). Air pollution and respiratory tract illness: a review. Air Quality, Atmosphere & Health, 1(2), 71–81.

Elias, P. M., & Menon, G. K. (2018). Composition, structure, function, and biophysical properties of the skin barrier. Journal of Investigative Dermatology, 138(7), 1472-1483.

Kim, H. S., Lee, Y. M., Bae, S. Y., Kang, E. S., Kwak, Y. H., & Choi, Y. W. (2018). Particulate matter exposure and skin barrier function in adults. The Journal of Dermatology, 45(11), 1331–1336.

Konieva, M., Zouboulis, C. C., & Kloevekorn, G. (2020). Particulate Matter (PM2.5) and Skin: A Review of the Literature. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(15), 5520.

Liu, D., Zhang, Y., Gao, Y., et al. (2019). Effects of ambient air pollution on skin health: A review of the recent evidence. Environmental Research, 170, 159-176.

Matta, M. K., Sokol, H., Wagner, M., et al. (2020). Effect of Sunscreen Application on the Systemic Absorption of 12 Common Chemical Sunscreen Active Ingredients. Journal of the American Academy of Dermatology, 82(2), 434-441.

Mao-Quan, L., Li-Qing, H., Xin-Yue, Z., et al. (2021). Association between ambient air pollution and atopic dermatitis in children: a systematic review and meta-analysis. Environmental Science and Pollution Research, 28(10), 12507-12520.

Perbellini, L., Mosconi, G., & Paoletti, P. (2019). Environmental risk factors in childhood atopic dermatitis. Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology, 19(5), 481–486.

Schwarze, P. E., Eilers, H., & Svindland, R. (2021). Interaction of air pollutants and UV radiation in skin damage: A molecular perspective. Toxicology and Applied Pharmacology, 422, 105565.

Utermohlen, M., Jaksch, P., & Fiedler, W. (2020). Mineral sunscreens for children: Safety and efficacy compared to organic filters. Pediatric Dermatology, 37(4), 721-727.

Valtorta, S., Bresolin, N., & Ferrari, M. (2018). Air pollution and skin aging: The role of oxidative stress. Journal of Clinical and Aesthetic Dermatology, 11(5), 18-24