Mieux comprendre la peau
Le côté obscur du soleil
Gare au soleil ! Son grand retour, chaque année, transforme les parcs et plages en salons de bronzage sans limite, et les bronzage-addicts (citadins ou vacanciers) en écrevisses. Écrevisses qui seraient bien moins nombreuses si elles connaissaient les effets (et méfaits) du soleil sur leur peau.
Car oui, le soleil a du bon. Mais comme toute Force qui se respecte, son côté obscur est à craindre...
UVA, UVB, infrarouges... de quoi parle-t-on exactement ?
Le soleil émet une énergie sous forme de rayonnement électromagnétique. La partie la plus dangereuse de ce rayonnement, aux longueurs d'ondes (λ) les plus courtes, est arrêtée par la couche d'ozone et l'atmosphère (sans lesquels aucune vie ne serait possible !). Le rayonnement solaire à la surface de la Terre se compose donc pour moitié de ce que l'on appelle la lumière "visible" (qui se décompose en un spectre de couleurs allant du violet au rouge, le fameux "arc-en-ciel")1, d'infrarouges (IR) pour environ 45%, des ultraviolets (UV) A et B pour 5%, et des micro-ondes en quantité négligeable au regard des effets physiologiques discutés ici.
Une partie de ces rayonnements (UV, IR, visible et micro-ondes) pénètre la peau jusqu'à différentes profondeurs. Plus les longueurs d'ondes sont longues, plus le rayonnement est pénétrant :
- les UVB (280 nm < λ < 320 nm) vont jusqu'à l'épiderme ;
- les UVA (320 nm < λ < 400 nm) vont jusqu'au derme ;
- la lumière visible (400 nm < λ < 800 nm) va jusqu'au derme ;
- les infrarouges (800 nm < λ < 100 000 nm) vont jusqu'à l'hypoderme.
Soleil & peau : un cocktail vitaminé
Tous les effets du soleil sur la peau ne sont pas néfastes. Si l'énergie émise par le soleil est essentielle à la vie, elle intervient aussi dans la régulation de l'humeur par exemple. En effet, des chercheurs ont récemment mis en évidence le rôle de la mélanopsine, une molécule découverte dans les années 2000, dans la régulation de l'humeur et les processus d'apprentissage notamment. Ce photopigment (les opsines sont des protéines capables de réagir à l'énergie lumineuse) a son pic de sensibilité autour de 480nm, c'est-à-dire dans la partie bleue de la lumière visible. D'où l'utilisation de cette lumière bleue dans les traitements par luminothérapie des épisodes dépressifs par exemple...2
De plus, les UVB sont responsables de la synthèse, au niveau de l'épiderme, de la vitamine D (qui est en fait une hormone! Plus d'infos dans ce Fun Fact!). Connue pour son rôle dans la calcification des os, la vitamine D a de nombreuses autres propriétés : activité anti-tumorale, immunomodulation, et correction des troubles de la différentiation épidermique en sont quelques unes.
Par ailleurs, la portion infrarouge du rayonnement solaire est, elle, responsable de l'emmagasinement de chaleur au niveau de l'hypoderme, la couche "doudoune" de notre peau (elle maintient au chaud et absorbe les chocs).
Autre bénéfice du soleil : le bronzage bien sûr ! Outre son aspect esthétique "bon pour le moral", le bronzage est avant tout une fonction de survie. En effet, la production et l'accumulation dans l'épiderme d'eumélanine (pigment brun-noir responsable du bronzage, couramment appelé "mélanine") n'est ni plus ni moins que la réponse d'urgence de l'organisme à l'agression que représentent les UVB : une sorte de parasol protégeant les cellules, et le précieux ADN qu'elles contiennent dans leur noyau.
Malheureusement, nous ne sommes pas tous égaux face au bronzage. En effet, selon la couleur de notre peau, celle-ci ne réagit pas de la même façon sous les coups du soleil ! C'est ce que l'on appelle le phototype (explications dans ce précédent post). Attention aussi aux dérives du bronzage artificiel, qui, s'il fait du bien au moral en hiver, n'est pas si bienfaisant qu'il n'y paraît...
Attention au leurre des "cabines de bronzage" !!
Eh oui, seuls les UVB provoquent le "vrai" bronzage, c'est-à-dire la synthèse de mélanine, et l'augmentation du nombre des vésicules les contenant (les mélanosomes). Les UVA, eux, n'entraînent qu'un bronzage très éphémère et non protecteur, par oxydation de la mélanine déjà existante et re-répartition des mélanosomes. Or ce sont ces UVA qui sont utilisés dans les "cabines de bronzages". Le bronzage obtenu dans des cabines de bronzage ne protège donc pas du soleil !! De plus, la plupart de ces installations fournissent une illumination par UVA1, un type d'UVA dont les dégâts sont de plus en plus mis en avant : stress oxydatif, dommages à l'ADN, activation de l'élastase MMP-12... Des effets entraînant notamment un vieillissement cutané.
Mais je digresse, revenons au soleil et ses méfaits...
Le côté obscur de la Force...
S'il permet la vie, le soleil peut aussi bien la détruire . On oublie trop souvent que l'énergie émise par le soleil est considérable. Si on l'oublie, c'est que malheureusement, ses effets – et méfaits! –, bien que graves, sont le plus souvent invisibles : immunosuppression, mutations génétiques, dommages oculaires, destruction des vitamines (C, A, B2, B6, B9...) à raison de 10 à 30% par heure..!
Le rayonnement solaire, et notamment ses UV (A et B), cause ce que l'on appelle des dommages à l'ADN. L'énergie émise par le soleil, absorbée par la molécule d'ADN, entraîne entre autre la formation de liaisons covalentes (type de liaison chimique permanente) au sein de l'ADN (pour schématiser très grossièrement, c'est un peu comme faire cuire un œuf: l'énergie "chaleur" provoque un changement de l'agencement moléculaire de l'œuf, dont la texture se solidifie). Les UVB agissent également de manière indirecte, en activant au cœur de la cellule le tryptophane, précurseur de plusieurs substances, notamment la mélatonine et la sérotonine.
Les UVA, eux, sont les principaux pourvoyeurs de dérivés réactifs de l'oxygène (DRO), dont les fameux radicaux libres dont nous parlent les publicités pour cosmétiques. En effet, ce sont eux qui sont principalement à l'origine du photovieillissement cutané (donc des rides!), puisqu'ils diminuent la synthèse de collagène, détruisent l'élastine dermique et épidermique, réduisent l'effet des antioxydants, déstructurent les membranes et les protéines (via la peroxydation lipidique), provoquent la sénescence précoce, voire l'apoptose des cellules cutanées... Tout plein de réactions qui, en s'accumulant au fil des ans et des expositions au soleil, causent atrophie de l'épiderme avec épaississement de la couche cornée, désordres pigmentaires (taches dues à la mauvaise répartition de la mélanine dans la peau), fragilité des parois vasculaires... La peau ainsi endommagée n'est plus en mesure d'assurer correctement sa fonction de protection. Imaginez votre manteau préféré froissé, élimé au-delà du raisonnable, avec des trous par-ci par-là et des tâches qui apparaissent un peu partout par décoloration, brûlures, etc.. Il n'est plus étanche, se déchire plus facilement et devient de moins en moins facile à réparer, et il est fort à parier que vous ne voudrez plus le porter. Malheureusement, nous ne pouvons pas changer de peau comme nous changeons de manteau ;o) Mais, heureusement, nous avons le pouvoir d'éviter que notre peau s'abîme trop et trop vite !
Se protéger du soleil, geste santé n°1
Savez-vous que 70% du vieillissement de notre peau est dû au soleil !? Oui, 70%. Seuls 30% environ est dû à l'âge, à notre environnement, la pollution, etc. Cela vous semble incroyable ? Voyez plutôt cette photo...
Cet homme de 69 ans a conduit pendant 28 ans un camion de livraison. De ce fait, la partie gauche de son visage (à droite sur la photo) a été plus exposée aux UVA – qui traversent les vitres, contrairement aux UVB – que l'autre moitié. L'article du New England journal of Medicine présentant ce cas d'héliodermatose unilatérale explique que la peau photovieillie (à gauche) présente :
- une hyperkératose = épaississement de la couche cornée (la plus extérieure de l'épiderme), qui traduit un problème de renouvellement cellulaire (la peau hypertrophiée e peut donc plus assurer correctement ses fonctions) ;
- de nombreux comédons ouverts = pores exagérément distendus du fait de la perte d'élasticité de la peau ;
- des zones d'élastose3 nodulaire = tout le collagène du derme est remplacé par de l'élastine !
Toujours pas convaincus ? Voyez plutôt ces photos prises par l'équipe du Dr. Bahman Guyuron durant le Twins Day Festival de Twinsburg entre 2006 et 20074.
Parmi ces 2 femmes de 61 ans, la plus à gauche a été exposée au soleil environ 10 heures de moins par semaine que sa jumelle. Leur différence d'âge perçu est de 11,25 ans (différence encore accrue par le fait que la jumelle de gauche a un Indice de Masse Corporelle supérieur à celui de sa sœur).
Une envie pressante de vous mettre de la crème solaire ? Ça tombe bien, une étude australienne menée durant quatre ans et demi auprès de 903 adultes âgés de moins de 55 ans a montré l'intérêt d'une protection solaire quotidienne dans la prévention du photovieillissement [Sunscreen and prevention of skin aging: a randomized trial, Hughes et al.]. En effet, les personnes ayant appliqué tous les jours une crème solaire de FPS 15 ne montraient pas d'augmentation de leur vieillissement cutané, 4,5 ans après le début de l'étude. De plus, leur vieillissement cutané par rapport au début de l'étude était 24% moins important que celui des personnes ayant appliqué une protection solaire quand ils voulaient. À vos marques, prêts, crèmez !
Capucine Martin-Phipps
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1000 nuances de peau
Mais pourquoi donc ma peau est-elle blanche, la tienne mate, la tienne ambrée, la tienne noire..? En voilà une bonne question ! La couleur de la peau est un héritage de nos ancêtres. Non pas votre Papi adoré, ni même nos ancêtres les Gaulois, mais bien les premiers Homo sapiens, les hommes de Néanderthal et tout ce joli monde... Je vous explique ?
Pour vous raconter l'histoire de notre peau, je vais (très fortement !) m'inspirer de la pointure en la matière : l'anthropologue et paléobiologiste américaine Nina Jablonski qui, avec son mari George Chaplin, a conduit des travaux qui ont chamboulé notre vision de la couleur de la peau (1). Et occasionnellement nous mettent face à la preuve irréfutable de l'évolution par la sélection naturelle, chère à Charles Darwin.
Pour comprendre l'évolution de la pigmentation cutanée, il faut tout d'abord se pencher sur l'exposition solaire de la Terre. Comme le montre l'image ci-dessous, issue des données récoltées par le satellite Toms7 de la Nasa, l'Afrique équatoriale, berceau de l'Humanité, fait partie des zones les plus massivement bombardées d'ultraviolets (UV). À noter aussi, la plus grande partie habitable de l'hémisphère nord se trouve dans les zones recevant le moins d'UV.
À l'origine, une peau foncée fruit de l'évolution
Tout commence donc en Afrique équatoriale. Pour survivre dans les conditions climatiques extrêmes qui règnent sous ces latitudes, les premiers ancêtres de l'Homme ont peu à peu perdu leurs poils (cf. image ci-dessous) et allongé leur silhouette, le tout dans un souci de thermorégulation optimale (2).
On notera que la seule partie de notre corps encore massivement poilue (et dont la peau est, en conséquence, très blanche) est la tête. C'est bien normal, puisque, du fait de la bipédie, c'est elle qui est la plus exposée au soleil. "Les changements de pigmentation cutanée ont accompagné la perte des poils, précise Nina Jablonski, et plusieurs éléments de preuve indiquent qu'une pigmentation permanente et foncée, à base d'eumélanine (cf. encadré ci-dessous), est apparue peu après l'émergence du genre Homo en Afrique".
La mélanine est un pigment "très ancien et répandu dans tout le règne animal, à l'origine, par exemple, de la couleur de l'encre des seiches", explique Alain Froment, docteur en médecine et en anthropologie biologique, et co-auteur du livre Le Soleil dans la Peau (2). "Elle a des propriétés antioxydantes, [...] c'est aussi la structure moléculaire la plus performante pour absorber les sons, ce qui explique peut-être sa présence dans l'oreille interne. [...] Dans la peau humaine, elle est fabriquée [...] sous deux formes, eumélanine, foncée, et phéomélanine, jaunâtre. [...] Il existe aussi une neuromélanine dans le cerveau, qui donne sa couleur notamment au corps strié et à la substantia nigra, et dont la fonction est mal connue. [...] La présence de mélanine dans les organes profonds comme le péritoine, ou dans l'épiderme d'animaux nocturnes, suggère que son rôle est loin de se limiter à un filtre à ultraviolets".
Mais pourquoi ce besoin de protection solaire naturelle qu'est la mélanine ? Pour protéger l'acide folique de la dégradation qu'il subit sous l'effet des UV (je reviendrai plus précisément sur ce sujet et les autres effets du soleil sur la peau dans mon prochain article), et particulièrement les UVA, massivement présents proche de l'équateur. L'acide folique et ses dérivés, les folates, sont essentiels dans la division cellulaire, la synthèse et la réparation de l'ADN, ainsi que la mélanogénèse (la production de mélanine : tout se rejoint !). De plus, ils ont une importance particulière au niveau des tubes séminifères et du développement de l'embryon. Selon les termes de Nina Jablonski, "maintenir l'intégrité du métabolisme des folates revêt donc un caractère primordial d'un point de vue de l'évolution, puisqu'elle affecte le succès reproductif et la survie dans les premiers temps de la vie".
Selon Alain Froment, la couleur de peau des premiers Hommes n'était "probablement pas trop foncée ; en effet, dans la mesure où le chasseur-cueilleur est contraint à des déplacements incessants, sa couleur optimale doit être un compromis entre la protection contre les brûlures solaires et la limitation du stress thermique". En effet, la couleur noire absorbe la chaleur solaire.
L'éclaircissement de la peau, conséquence des migrations
Les premiers représentants du genre Homo avaient donc une peau foncée, d'une teinte probablement proche de celle des inuits. Mais, il y a 1,9 millions d'années, les Homininés (genres Australopithecus et Homo) ont commencé à sortir d'Afrique. Et donc à passer d'un environnement massivement irradié par des UV à des zones où ce rayonnement UV est moins intense et plus variable, notamment dans ses proportions UVA/UVB. En effet, "au nord et au sud de la latitude 46° environ, les niveaux d'UVB sont insuffisants, la majeur partie de l'année, pour initier la production cutanée de la pré-vitamine D3", indiquent Nina Jablonski et George Chaplin dans leurs travaux. Or les UVB sont nécessaires à la production de vitamine D3 (qui est en fait une hormone, puisqu'elle est synthétisée par le corps humain).
La vitamine D intervient dans la régulation de nombreux processus biologiques : métabolisme osseux, immunité innée, prolifération et différenciation cellulaire, fonctionnement normal du pancréas, du cerveau et du cœur. Contrairement aux folates, l'impact sur la reproduction (c'est-à-dire le point de sélection naturelle) n'intervient pas directement, et provient majoritairement des déficits en vitamine D3 d'origine alimentaire. Cependant, les personnes carencées par les effets des UV seront plus susceptibles aux infections virales et bactériennes, et aux maladies auto-immunes telles que la sclérose en plaques et le diabète de Type 1. Pour Nina Jablonski, "sous des latitudes moins irradiées en UV, la pression de sélection naturelle était forte pour perdre la pigmentation constitutive, afin de permettre une production continue de vitamine D". Les peaux se sont donc plus ou moins dépigmentées selon la quantité de rayonnement UV dans la zone habitée (cf. image ci-dessous).
Un arc-en-ciel de couleurs de peau
La myriade de couleurs de peau que l'on peut voir aujourd'hui est donc le résultat de l'évolution que notre espèce a choisi pour faire face à la sélection naturelle. Ces différentes carnations se retrouvent dans ce que l'on appelle le phototype, une classification médicale des peaux en fonction de leur réaction au soleil. Il existe 6 phototypes, qui sont définis par la couleur de la peau et des cheveux, et la présence ou non de taches de rousseur (cf. tableau ci-dessous). On peut ajouter un "septième phototype", correspondant à la peau des bébés et des personnes atteintes d'albinisme : leur peau ne bronze pas, mais subit systématiquement des coups de soleil. Voilà pourquoi il ne faut surtout pas exposer les enfants au soleil avant 3 ans !
La mélanogénèse (fabrication de mélanine = bronzage), "confère naturellement, aux personnes de phototype III (la majorité des français) un facteur de protection solaire (FPS, le même que celui sur vos crèmes solaires) de 3 à 4 et, à celles de phototypes V et VI, un FPS de 7 à 8", précise François Aubin, dermatologue au CHU de Besançon. Ce qui, soyons clair, n'est rien du tout, et ne se substitue en aucun cas à une protection solaire. Mais je reviendrai sur la protection solaire dans un prochain article.
De plus, cette catégorisation des différents phototypes n'est qu'un outil médical. Elle induit la notion de discontinuités qui n'existent pas dans la réalité. En effet, grâce aux différentes migrations de l'Homme et aux métissages entre les individus, "un merveilleux arc-en-ciel sépia caractérise aujourd'hui l'Humanité", comme le dit si bien Nina Jablonski. Un arc-en-ciel qui se visualise encore mieux à travers le projet Humanae de la photographe espagnole Angelica Dass. Débuté en avril 2012, ce projet se donne pour but de répertorier toutes les carnations possibles, en faisant correspondre plus de 2000 portraits de visages avec la couleur du système Pantone® qui s'en rapproche le plus. Et voilà ce que ça donne :
Je vous encourage vivement à aller passer un moment sur le site du projet Humanae, et d'admirer la beauté de la diversité humaine !
À très vite pour toujours plus d'explication sur les effets du soleil sur notre peau ;o)
Capucine Martin-Phipps
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