Tia cực tím hại da và giết chết tế bào như thế nào?

1. Tia UV là gì?

Ánh sáng mặt trời tự nhiên kích thích sản xuất vitamin D, một chất dinh dưỡng quan trọng để hình thành xương khỏe mạnh. Tuy nhiên, ánh sáng mặt trời cũng là một nguồn bức xạ UV chính. Những người tiếp xúc với tia cực tím quá mức có nguy cơ cao mắc bệnh ung thư da. Có ba loại tia UV bao gồm UVA, UVB và UVC.

• Tia UVA (315 - 400 nm) có năng lượng thấp nhất và có khả năng xuyên sâu vào da. Tiếp xúc kéo dài có liên quan đến lão hóa và nếp nhăn của da. UVA cũng là nguyên nhân chính gây ra khối u ác tính.
• Tia UVB (280 - 315 nm) có năng lượng cao hơn tia UVA và tác động đến lớp ngoài cùng của da dẫn đến cháy nắng và rám nắng. Ung thư biểu mô tế bào đáy và ung thư biểu mô tế bào vảy là do bức xạ UVB.
• Tia UVC (100 - 280 nm) là tia mạnh nhất và gây hại nhất trong ba tia. May mắn thay, UVC được hấp thụ bởi tầng ozon trước khi đến bề mặt trái đất.

2. Tia UV làm tổn thương tế bào và giết chết tế bào như thế nào?

Tia UV làm tổn thương tế bào và giết chết tế bào bằng cách làm hỏng trực tiếp DNA. Tổn thương DNA trực tiếp xảy ra khi một photon của tia UV chiếu vào DNA. DNA bị kích thích làm cho hai cặp bazo pyrimidine ở cạnh nhau có thể hợp nhất với nhau. Loại phản ứng này được gọi là phản ứng quanh vòng. Sự hình thành vòng bốn carbon giữa pyrimidine gây khó khăn cho các enzyme sao chép DNA trong việc xác định cặp bazơ nào sẽ nằm đối diện với các pyrimidine hợp nhất. Một lỗi sao chép như thế này có thể thay đổi cách DNA mã hóa một protein, dẫn đến một protein bất thường. Nếu đột biến xảy ra ở vùng mã hóa enzyme sửa chữa DNA hoặc ức chế khối u thì đột biến này có thể dẫn đến ung thư. Tia cực tím cũng có thể làm hỏng DNA một cách gián tiếp. Câu chuyện bắt đầu với melanin - một hợp chất mà các sinh vật tạo ra cho màu da của mình. Hệ thống lớn các electron chuyển động tự do tạo ra màu sắc cho melanin cũng là thứ cho phép melanin hấp thụ tia UV. Khi melanin bị một photon chiếu vào nó sẽ chuyển sang trạng thái kích thích, thay vì trở nên rất kích thích melanin giải phóng năng lượng thừa dưới dạng nhiệt. Điều này cho phép melanin bảo vệ các phân tử nhạy cảm như DNA. Nhưng đôi khi cơ chế bảo vệ này không hoạt động như dự định. Bức xạ tia cực tím có thể khiến melanin phản ứng hoặc tấn công một phân tử không được tạo ra để tiêu hao năng lượng như axit amin. Khi điều này xảy ra, phân tử bị kích thích có thể kích thích một nguyên tử oxy liền kề, biến phân tử ổn định thành một loại phản ứng làm hỏng các phân tử khác nhau trong tế bào, thậm chí là tấn công DNA gây tổn thương DNA trong cơ thể dẫn đến tổn thương tế bào và giết chết tế bào.

3. Tác hại của tia cực tím đối với cơ thể con người

3.1. Ảnh hưởng đến làn da

Tia cực tím hại da là điều không còn xa lạ gì với chúng ta. Trường hợp tiếp xúc quá lâu dưới ánh nắng mặt trời có thể gây ra tình trạng ung thư da. Một số triệu chứng mà bệnh nhân ung thư da có thể gặp phải, bao gồm xuất hiện các vết đốm màu đỏ hoặc tím trên da, nốt ruồi xuất hiện trên da hoặc có mụn cứng ở mí mắt. Bên cạnh đó, tia cực tím hại da và làm tăng nguy cơ lão hóa da, vì tia UV phá hủy lớp collagen ở trên cùng của da.

3.2. Ảnh hưởng đến mắt

Khi tiếp xúc quá lâu với tia cực tím ở cường độ cao sẽ gây ảnh hưởng đến các bộ phận và gây bỏng trên bề mặt của mắt. Bên cạnh đó, tia cực tím còn có thể làm tăng nguy cơ hình thành các tổn thương ở mắt như đục thủy tinh thể, cườm mắt, tổn thương võng mạc, thậm chí có thể gây ra tình trạng mù lòa.

Khi tiếp xúc với ánh mặt trời nhiều tia UV hại tế bào, do đó cơ thể sử dụng NAD+ để sửa chữa các tế bào bị hư hại dẫn đến làm giảm nồng độ NAD+ trong cơ thể.
Bài viết trên đã cho chúng ta biết được rằng tia UV hại tế bào bằng cách phá hủy trực tiếp DNA làm tế bào bị tổn thương.