Benefici dell'Esposizione a Luce Solare e Calore sulla Salute Umana

Il sole è una stella ricca di benefici per il nostro corpo, oltre al fatto che illumina le nostre giornate. Da sempre si elaborano teorie che riguardano l’influenza che la luce solare ha sul pianeta e su ognuno di noi. L’esposizione alla luce solare rappresenta un fattore ambientale di grande importanza per il benessere generale dell’organismo. Fin dall’antichità, numerose civiltà hanno riconosciuto al sole un ruolo centrale nella vita dell’uomo, associandolo a energia, vitalità e salute. Esporsi alla luce solare nel modo giusto è molto importante e offre benefici che interessano sia il corpo che la mente.

La Vitamina D: Produzione e Ruolo Cruciale

Una delle principali caratteristiche del sole è la sua capacità di stimolare la produzione di vitamina D nella nostra pelle. Il principale effetto positivo dell'esposizione al sole è rappresentato dall'aumento della vitamina D, che è fondamentale nel nostro organismo ed in particolare per le ossa. Questa via "classica" coinvolge l'esposizione ai raggi UVB, che convertono il 7-deidrocolesterolo (7DHC) in pre-vitamina D3, che a sua volta si isomerizza in vitamina D3. Questa vitamina è essenziale per la salute delle ossa, poiché aiuta il nostro corpo a assorbire il calcio e il fosforo, mantenendole forti e robuste e prevenendo l'osteoporosi. Nel corpo, l'apporto alimentare garantisce solo il 10-15% del fabbisogno di vitamina D, mentre la maggior parte è sintetizzata tramite sintesi cutanea. Diversi studi scientifici hanno dimostrato che c’è una connessione tra il cancro associato alla carenza di vitamina D, sottolineando che mantenere alti i livelli di vitamina D fa scendere le probabilità di contrarre la malattia. Nei soggetti in crescita, la vitamina D favorisce una corretta mineralizzazione delle ossa, mentre negli adulti e negli anziani rappresenta un elemento importante nella prevenzione dell’osteoporosi. Le pelli più scure, tuttavia, hanno una sintesi di vitamina D indotta dal sole meno efficiente.

Vie Alternative di Attivazione della Vitamina D

Il CYP11A1 è il motore iniziale di percorsi metabolici alternativi per l'attivazione della vitamina D3 e D2. Questo enzima è straordinariamente versatile, capace di generare almeno 18 idrossiderivati biologicamente attivi della vitamina D3, tutti mantenendo intatta la loro catena laterale. Il CYP11A1 non si limita alla vitamina D; è anche in grado di attivare molecole come il lumisterolo e il tachisterolo in idrossiderivati biologicamente attivi. Questi composti, insieme ai loro precursori, sono rilevabili nel siero umano e nell'epidermide, agendo come "pro-ormoni" con funzioni simili alla vitamina D3. Il CYP11A1 può anche tagliare la catena laterale del 7DHC, il precursore della vitamina D, per produrre 7-deidropregnenolone (7DHP). Questi 7Δ-steroidi possono poi essere ulteriormente metabolizzati da altri enzimi steroidei.

Gli idrossiderivati prodotti dal CYP11A1 e da altri enzimi di questa via alternativa esercitano i loro effetti biologici interagendo con una pluralità di recettori nucleari. Questa ampia interazione con molteplici recettori spiega le loro diverse e potenti proprietà biologiche, che spaziano dall'essere anticancro, pro-differenziamento, antiproliferativi, immunomodulatori e fotoprotettivi.

Impatto sul Sistema Immunitario e Malattie Autoimmuni

L’esposizione ai raggi solari è associata anche a un supporto delle difese immunitarie. La vitamina D è fondamentale per la maturazione delle cellule del sistema immunitario, in particolare di quelle della pelle. L'esposizione alla UVR può modulare il sistema immunitario, riducendo l'infiammazione e influenzando la funzione di varie cellule immunitarie. Nell'uomo, molte cellule del sangue vengono alterate dall'esposizione cutanea all'UVR o a lunghezze d'onda componenti. Tuttavia, l'esposizione cronica a UVB ha effetti immunosoppressivi, che possono influenzare gli esiti dell'immunoterapia del cancro.

Acido Urocanico (UCA)

L' Acido Urocanico (UCA) funge da fattore idratante naturale e agisce anche come un filtro solare naturale, sebbene con un fattore di protezione solare di solo 1,5. La conversione del trans-UCA in cis-UCA in seguito all'esposizione all'UVR ha proprietà immunosoppressive e potenziali benefici terapeutici. Circa 40 anni fa, de Fabo e Noonan proposero che il cis-UCA potesse avviare il percorso che segue l'esposizione UVR portando a immunosoppressione sistemica.

• Effetti antitumorali: il cis-UCA può acidificare il pH neutro nel citosol dei tumori solidi, portando a una cascata di segnalazione apoptotica e quindi alla morte cellulare, un processo chiamato concetto fotodinamico.
• Protezione oculare: l'inflammasoma nelle cellule oculari indotto dall'esposizione a UVB può essere ridotto dal cis-UCA attraverso la down-regolazione di IL-1beta, IL-6, IL-8, IL-18, danno al DNA e citotossicità.

Psoriasi e Malattie Autoimmuni

L’esposizione al sole ha dimostrato di avere anche benefici a livello cutaneo; infatti, molti dermatologi consigliano una abbondante assunzione di luce solare in patologie come la psoriasi in quanto ne aiuta la guarigione. È riconosciuto che la psoriasi è una malattia autoimmune infiammatoria (IL-23/IL-17) dove i sintomi possono essere migliorati dalla fototerapia. In un modello murino di infiammazione psoriasiforme indotta da imiquimod, il cis-UCA ha ridotto l'espressione di IL-23 aumentando l'espressione di PD-L1 sulle cellule di Langerhans nell'epidermide. In alcuni casi, la luce solare può esercitare effetti benefici anche a livello cutaneo, e su consiglio e indicazione del dermatologo, l'esposizione al sole potrebbe essere utile alle persone che soffrono di malattie cutanee come psoriasi ed eczema. Infatti, i raggi ultravioletti e i raggi infrarossi possiedono caratteristiche antisettiche, antimicrobiche e antibatteriche: proprietà che aiutano a migliorare le manifestazioni tipiche di queste problematiche.

Studi Clinici e Osservazionali

• GvHD (Graft vs. Host Disease): studi clinici e registri sulla NB-UVB per casi critici con infiammazione acuta incontrollata includono la GvHD. Una meta-analisi del 2024 di tre tipi di fototerapie (NB-UVB, UVA e psoralene-UVA) nel trattamento della GvHD cutanea acuta e cronica ha mostrato risoluzione cutanea e mortalità ridotta con ogni trattamento rispetto alla prognosi attesa.
• COVID-19 ad alto rischio: in un RCT, i pazienti COVID-19 ospedalizzati ad alto rischio assegnati alla NB-UVB hanno mostrato una riduzione delle citochine infiammatorie (IL-6, IL-8, IL-18 e MCP-1) dopo tre trattamenti giornalieri dal basale.
• Malattia Infiammatoria Intestinale (IBD): l'incidenza di IBD (che include la malattia di Crohn e la colite ulcerosa) è in aumento. Studi indicano che l'esposizione regolare al sole è più comune nei controlli rispetto ai pazienti con IBD.
• Diabete Mellito di Tipo 1 (T1D): uno studio ha esaminato l'esposizione UVR solare come fattore protettivo per il T1D. Il rischio era inferiore del 42% nei ragazzi nati da madri esposte a una dose elevata di UVR solare durante il terzo trimestre.
• Artrite Reumatoide (RA): un ampio studio ha mostrato che una maggiore esposizione cumulativa a UVB solare era associata a una diminuzione del rischio di RA.
• Sclerosi Multipla (SM): gradienti di latitudine (cioè, aumento delle prevalenze di malattie all'aumentare della distanza dall'equatore) sono stati riportati per molte malattie autoimmuni, con l'effetto più forte e consistente per la sclerosi multipla (SM). Queste osservazioni hanno stimolato ulteriori studi interventistici sull'esposizione UVR e la SM. A 12 mesi, in uno studio, il 100% dei partecipanti nel gruppo "No Fototerapia" e il 70% nel gruppo "Fototerapia" erano convertiti a SM. Questi adattamenti genetici hanno anche introdotto geni che comportano un aumento del rischio di SM.

Uno studio RCT di Rueter et al. ha esplorato l'influenza della supplementazione di vitamina D nella prima infanzia sugli esiti allergici. Questi risultati suggeriscono che una minore esposizione UVR nella prima infanzia potrebbe indurre cambiamenti immunomodulatori legati allo sviluppo dell'eczema.

Salute Cerebrale, Cognizione e Umore

Oltre ai benefici fisici, il sole ha un impatto significativo anche sull'umore e sul benessere emotivo. Tale tesi è dimostrata anche da studi specifici, che evidenziano la prevalenza di disturbi dell’umore nelle aree geografiche come il Nord Europa, costrette a lunghi periodi di assenza della luce del sole. Il sole è amico anche della mente e della psiche ed è uno degli antidoti più potenti contro il cattivo umore. La ragione è biochimica: la ghiandola pineale, la struttura cerebrale che ha il compito di regolare i meccanismi adattativi nei confronti dei cambiamenti esterni e interni, secerne alcune sostanze proprio in base all'alternanza luce/buio. Quando c'è luce produce la serotonina, chiamata anche l'ormone del benessere o del buon umore, poiché migliora l'umore, regola l'appetito e il piacere, mentre in presenza del buio secerne la melatonina, che accentua il bisogno di riposo e abbassa il tono dell'umore. L’esposizione alla luce solare stimola la produzione di serotonina nel nostro cervello. Il risultato è che l'esposizione al sole ha effetti positivi anche sul fisico. Quando il livello di serotonina è alto, infatti, si tende a mangiare meno e in maniera più equilibrata. Al contrario, quando il livello di serotonina cala, si tende ad avere più fame e a essere soggetti alla cosiddetta "compulsione alimentare verso i carboidrati", ossia ad avvertire un grande desiderio di zuccheri, pasta, pane, pizza.

L’esposizione alla luce del sole contribuisce anche alla regolazione del ritmo circadiano. La luce stimola specifiche aree cerebrali coinvolte nella produzione di melatonina, l’ormone che regola il ciclo sonno-veglia. Il sole è utile anche al buio, infatti una buona esposizione ai raggi solari durante l’arco della giornata favorirebbe la formazione di melatonina di notte, migliorandone la qualità del sonno. L'esposizione prenatale all'UVB è associata a un minor rischio di disabilità dell'apprendimento. Inoltre, una serie di studi su modelli murini ha indicato che il trans-UCA può migliorare la funzione cerebrale.

I raggi UV attivano vie neuro-immuno-endocrine che regolano l'omeostasi locale e sistemica. L'energia dei raggi UV viene assorbita dai cromofori cutanei, inclusi i ROS/RNS. Alla luce di questi cambiamenti, il sistema neuro-immuno-endocrino locale coordina le regolazioni per mantenere l'omeostasi. Le molecole rilasciate e le cellule immunitarie attivate possono entrare nella circolazione generale e agire sugli organi interni, incluso il cervello. Inoltre, la stimolazione delle terminazioni nervose cutanee genera segnali neuronali diretti al cervello e agli organi centrali. Da una prospettiva evolutiva, non sorprende che la pelle si sia adattata al suo ambiente e abbia sfruttato la luce solare.

Fisiologia Sessuale, Riproduttiva e Metabolismo

La radiazione UVB influenza la fisiologia sessuale e riproduttiva attraverso un asse pelle-cervello-gonadi. Nelle femmine di topo, l'esposizione agli UVB aumenta i livelli ormonali dell'asse ipotalamo-ipofisi-gonadi, portando a ovaie più grandi, periodi di estro prolungati ed elevata espressione dell'ormone anti-Mülleriano (AMH). Questi cambiamenti ormonali migliorano la responsività e l'attrattiva sessuale nelle femmine e migliorano le interazioni maschio-femmina. Negli esseri umani, l'esposizione agli UVB sotto forma di fototerapia è collegata a un aumento della passione romantica in entrambi i sessi, e la radiazione solare è correlata positivamente con i livelli di testosterone. L'esposizione UVB gioca un ruolo critico anche nella salute riproduttiva, in particolare nelle donne, influenzando i livelli di AMH, un importante marcatore della riserva ovarica. Uno studio su donne di età compresa tra 30 e 40 anni ha rivelato che un'esposizione moderata alla radiazione solare durante la primavera e l'autunno era associata a livelli più elevati di AMH, mentre sia le basse che le alte intensità di UVB avevano un impatto negativo.

Per quanto riguarda il metabolismo, l'esposizione agli UVB induce comportamenti di ricerca di cibo e aumento dell'assunzione di cibo negli uomini, ma non nelle donne. Questo effetto è mediato da un'attivazione p53-dipendente della grelina negli adipociti cutanei, che porta a un aumento dell'appetito negli individui di sesso maschile. Studi su modelli murini, generalmente con topi nutriti con diete ad alto contenuto di grassi, hanno mostrato molteplici vie attraverso cui esposizioni multiple a basse dosi di UVB sub-eritemale possono regolare lo sviluppo di obesità e sindrome metabolica, oltre a controllare l'obesità già stabilita.

Benefici Cardiovascolari

Dal punto di vista cardiovascolare, l’esposizione al sole favorisce la dilatazione dei vasi sanguigni e una migliore irrorazione dei tessuti. Uno studio che ha indagato la coorte MISS in Svezia ha rilevato che il rischio di mortalità per malattie cardiovascolari (CVD) si dimezzava nelle donne con le abitudini di esposizione al sole più elevate, rispetto a quelle con bassa esposizione. Questo studio, che ha coinvolto 29.000 donne di età compresa tra 25 e 64 anni nel 1990, ha mostrato una riduzione dose-dipendente del rischio di malattie cardiovascolari. Ogni risposta "sì" alle domande sull'esposizione solare era associata a una riduzione del 30%-40% del rischio di tromboembolismo venoso.

Uno studio di follow-up della coorte MISS (un grande gruppo di persone, quasi 29.000 donne in Svezia, seguite dagli scienziati per tanti anni, a partire dal 1990) ha utilizzato la prescrizione di farmaci antipertensivi nel 2005-2007 come proxy per l'ipertensione in relazione alle abitudini di esposizione solare nel 2000. È stata riscontrata una relazione inversa dose-dipendente tra l'esposizione al sole e l'ipertensione. Coloro con basse abitudini di esposizione solare avevano una probabilità del 41% più alta di avere ipertensione 5 anni dopo, rispetto a quelli con la maggiore esposizione al sole.

Componenti della Luce Solare e Loro Effetti

La luce solare è costituita da radiazioni elettromagnetiche. In particolare, ne fanno parte le onde elettromagnetiche che appartengono al cosiddetto “spettro visibile”, cioè le radiazioni che gli esseri umani possono percepire. I raggi solari sono dati da radiazioni che hanno energia diversa, intermedia tra quella delle onde radio (che hanno un’energia inferiore) e quella dei raggi X (con energia superiore). Per questo quando le radiazioni solari vengono deviate, per esempio attraverso le gocce d’acqua sospese in aria dopo i temporali, possiamo percepirne la scomposizione in colori diversi, ognuno dei quali è dato da radiazioni elettromagnetiche di energia differente. Ai “margini” dello spettro visibile ci sono le radiazioni infrarosse e quelle ultraviolette, invisibili ai nostri occhi ma capaci di penetrarli. I raggi solari riescono a entrare nell'organismo attraverso sia la pelle sia gli occhi, tramite i quali raggiungono l'ipofisi, situata alla base del cervello, e l'ipotalamo, un'area del cervello, stimolando varie ghiandole e attività dell'organismo.

• Raggi infrarossi: hanno la capacità di riscaldare, ma proprio per questo possono dilatare i capillari e i vasi superficiali, favorendo la formazione di inestetismi cutanei come la couperose e facilitando o peggiorando le vene varicose delle gambe.
• Luce visibile: indispensabile per la vita sulla Terra. Tuttavia, può favorire, soprattutto con le sue componenti blu-violette ad alta energia che si avvicinano agli ultravioletti, la degenerazione maculare della retina, prima causa di cecità negli anziani dei Paesi a reddito maggiore.
• Raggi ultravioletti di tipo A (UVA): rappresentano circa il 95 per cento delle radiazioni ultraviolette che raggiungono la superficie terrestre. Penetrono in profondità nella pelle, stimolando un’abbronzatura lenta e duratura, ma danneggiando le fibre elastiche: sono quindi i principali responsabili dell’invecchiamento cutaneo e della formazione di rughe. Possono causare danni indiretti al DNA delle cellule, e quindi favorire alcuni tumori della pelle.
• Raggi ultravioletti di tipo B (UVB): sono una piccola componente delle radiazioni UV che arrivano sulla Terra, perché circa il 90 per cento viene naturalmente assorbito e quindi trattenuto dalla fascia di ozono che avvolge il pianeta. Gli UVB catalizzano la produzione di vitamina D nella pelle, ma sono anche causa delle scottature solari. Un’eccessiva esposizione a questo tipo di radiazioni è associata a diverse patologie, tra cui tumori della pelle e degli occhi.
• Raggi ultravioletti di tipo C (UVC): sarebbero i più pericolosi, ma sono bloccati dallo strato di ozono dell’atmosfera e quindi non raggiungono la superficie terrestre. L’assottigliamento della fascia di ozono a causa di sostanze chimiche inquinanti è un tema prioritario dell’agenda sanitaria ed ecologica globale. L’incremento di radiazioni ultraviolette è infatti nocivo sia per la salute umana sia per gli ecosistemi.

Rischi, Precauzioni e Esposizione Responsabile

Come avverte l’American Cancer Society, “non esistono raggi UV sicuri”. Il principale fattore di rischio per il melanoma cutaneo è l’esposizione eccessiva alla luce ultravioletta, che arriva fino a noi sotto forma di raggi UVA e UVB, ed è principalmente veicolata dai raggi del sole. La relazione tra esposizione al sole e cancro della pelle, in particolare melanoma, è complessa e spesso confusa dall'eccesso di diagnosi. L'incidenza del melanoma è in aumento nel mondo ricco, ma con un cambiamento nella mortalità neanche lontanamente paragonabile. A livello mondiale si stima che il tasso di melanomi sia aumentato di circa il 15% rispetto al decennio precedente e che sia particolarmente presente nelle popolazioni caucasiche che vivono nelle aree soleggiate del pianeta. Un altro dato da sottolineare è l’età dei pazienti, sempre più giovani: il melanoma è infatti uno dei tre tumori più diffusi nella popolazione italiana sotto i cinquanta anni. Il melanoma nasce da un particolare tipo di cellule, i melanociti, e può svilupparsi a partire da un neo preesistente oppure dalla pelle integra.

Prendere troppo sole o esporsi in maniera eccessiva nelle ore più calde è dannoso e può portare il verificarsi di ustioni nelle pelli più sensibili e in casi più particolari anche tumori cutanei e melanomi. La comparsa dell’eritema solare, un arrossamento cutaneo che può essere accompagnato da prurito e persino da desquamazione superficiale, è un rischio concreto. Le scottature fanno male alla pelle, anche a lungo termine: da alcuni studi è emerso che il numero di scottature occorse durante l’infanzia e l’adolescenza è direttamente proporzionale all’incidenza del melanoma, il tumore della pelle più frequente.

Per godere appieno dei benefici del sole, sia sul corpo che sull'umore, è importante esporsi in modo sicuro e responsabile. I Benefici del sole nei bambini sono significativi: nei primi riduce il rischio di fratture e mantiene un buon tono muscolare, mentre nei bambini aiuta nel corretto sviluppo delle cellule dell’osso in fase di crescita. Per beneficiare degli effetti positivi del sole è essenziale adottare alcune precauzioni. In generale gli esperti consigliano di non esporsi al sole nelle ore più calde della giornata (dalle 10.00 alle 16.00) soprattutto da maggio a settembre (nell’emisfero settentrionale). Gli specialisti consigliano di evitare sempre le ore centrali della giornata e di applicare fin da subito una crema solare con un fattore di protezione alto, soprattutto nelle prime esposizioni. Da ricordare anche che l’acqua, il sale del mare, il vento, la sabbia “consumano” il prodotto solare utilizzato, e che quindi la protezione va ripetuta più volte durante la giornata. Particolare attenzione deve essere posta in presenza di farmaci o sostanze che possono aumentare la sensibilità della pelle alla luce solare. Anche alcune piante medicinali, come l’iperico, possono rendere la pelle più sensibile alla luce.

Non prendere mai il sole può causare disturbi e carenze al nostro metabolismo, soprattutto alla vitamina D che, attraverso l’esposizione ai raggi solari, viene sintetizzata dall’organismo e offre tantissimi benefici. Tuttavia, uno studio che ha confrontato vari fototipi di pelle (Fitzpatrick II-VI) dopo cinque esposizioni seriali a corpo intero a UVR solare simulata ha rilevato che differenze significative nello stato della vitamina D alla fine degli studi sono state osservate solo tra i fototipi di pelle II e VI. Alla luce degli effetti sulla salute dell'esposizione solare non correlati alla vitamina D, la selezione della pelle chiara potrebbe quindi essere stata guidata da un complesso di fattori, non solo la vitamina D.

Terminologia Chiave

• UCA (Urocanic Acid - Acido Urocanico): prodotto di degradazione della proteina filaggrina presente nello strato corneo della pelle.
• UVR (Ultraviolet Radiation - Radiazione Ultravioletta): radiazione elettromagnetica con lunghezze d'onda più corte della luce visibile ma più lunghe dei raggi X.
• UVA (Ultraviolet A): lunghezza d'onda dell'UVR (315-400 nm) che costituisce circa il 95% dell'energia UVR nella luce solare a mezzogiorno d'estate.
• UVB (Ultraviolet B): lunghezza d'onda dell'UVR (280-315 nm) nota principalmente per la sua capacità di indurre la sintesi di vitamina D nella pelle.
• NB-UVB: Narrowband UVB, un tipo specifico di fototerapia con UVB.
• RCT (Randomized Controlled Trial - Studio Controllato Randomizzato): tipo di studio scientifico in cui i partecipanti vengono assegnati casualmente a gruppi diversi.
• Mortalità per Tutte le Cause: tasso di morte da qualsiasi causa in una popolazione in un determinato periodo.
• CYP11A1: Enzima coinvolto nelle vie metaboliche alternative della vitamina D.
• Melanoma: un tipo grave di cancro della pelle che origina dai melanociti.
• Serotonina: un neurotrasmettitore che favorisce il benessere fisico e mentale, spesso chiamato "ormone del buon umore".
• Vitamina D: ormone steroideo essenziale per la salute delle ossa e per molteplici funzioni corporee, principalmente sintetizzato tramite esposizione solare.

tags: #la #luce #e #il #caldo #della