Mécanismes de défense naturels de la peau face au soleil … 159

1- Pilosité

Toutes les espèces animales sont protégées des UV que ce soit par des plumes, des poils, des écailles ou une peau particulièrement épaisse. L’homme, pour sa part, n’a gardé son « pelage » qu’au niveau du cuir chevelu, ce qui pourrait témoigner d’une adaptation à la station debout (protection du crâne contre le rayonnement intense au zénith). La calvitie précoce expose aux kératoses et aux carcinomes de la partie supérieure du crâne.

2- Couche cornée

La couche cornée constitue la première barrière, s’opposant à la pénétration des radiations lumineuses dans la peau. Elle réfléchit, diffuse ou absorbe une très forte proportion des rayons incidents.

Après des expositions solaires répétées, les kératinocytes se multiplient, entraînant un épaississement global de l’épiderme. Cette hyperplasie épidermique avec hyperkératinisation correspond à une réaction d’adaptation qui, en multipliant la dose érythématogène minimale (DEM) de départ par un facteur 2 à 4, augmentera l’efficacité photoprotectrice de la peau.

3- Acide urocanique

L’acide urocanique est un produit de dégradation de la filaggrine, riche en histidine et localisé dans la couche cornée. Il existe sous deux formes trans et cis : la forme trans est transformé en forme cis par absorption de radiations de longueur d’onde supérieure à 290 nm. Pendant longtemps, cette transformation a été considérée comme un mécanisme de photoprotection mais cet effet est très discret. En revanche, la forme cis est impliquée dans certains types d’immunosuppression.

4-Lipides de surface

Ils résultent de l’activité de 2 tissus, l’épiderme d’une part et la glande sébacée d’autre part. Ainsi les lipides de la surface cutanée sont ceux du stratum corneum (SC), et ceux du sébum. La composition de ces lipides diffère selon les espèces ou en fonction du territoire cutané, et du degré de différentiation kératinocytaire.

Présents dans le sébum et la barrière cornée, ils contribuent à filtrer les UVB. La peau délipidée voit diminuer son seuil de sensibilité au rayonnement.

5- Systèmes de réparation de l’ADN

Parmi les cibles moléculaires des UV, l’acide désoxyribonucléique est la plus importante, car les altérations de l’ADN vont retentir sur la division et sur l’ensemble des synthèses cellulaires.

La réparation des lésions induites par les UVB et les UVA implique plusieurs étapes, chacune étant dirigée par des mécanismes spécifiques :

Reconnaissance de la lésion modifiant la structure spatiale de l’ADN ;

Séparation des deux brins d’ADN près de la lésion ;

Clivage du secteur endommagé du côté 5’ (à gauche de l’axe de transcription) et du côté 3’, du côté droit. Ces deux clivages libèrent le fragment d’ADN porteur de la lésion ;

Réparation du fragment perdu grâce à l’action d’une polymérase qui utilise la séquence d’ADN non endommagée comme matrice de l’information génétique ;

Ligature de l’ADN parental avec l’ADN réparé.

Une douzaine de protéines au minimum semble nécessaire pour réparer l’ADN endommagé.

La réparation des désordres infligés à l’ADN peut se faire avec plus ou moins de bonheur et de fidélité par rapport au modèle initial. Par ailleurs, lors des très fortes expositions, ou de la répétition des fortes expositions, alors que

la réparation des dégâts est en cours, le système de réparation lui-même peut être endommagé, que ce soit après transcription ou dans son programme génétique même. On distingue deux types de mécanismes de réparation de l’ADN :

Mécanismes fidèles de réparation de l’ADN :

réversion du dommage lors de la photo réactivation ou de la religation des cassures simples brins.

reconnaissance et correction spécifique des erreurs de réplication ayant échappé à l’ADN polymérase, telles les bases mésappariées et les petites insertions/délétions par le système de correction des mésappariements.

excisions de bases pour réparer les modifications de bases ou des dommages oxydatifs,

excisions des nucléotides pour réparer les lésions encombrantes, recombinaison homologue lorsqu’il y a réparation des cassures simples et doubles brins ;

Mécanismes non fidèles de réparation de l’ADN :

synthèse translésionnelle lors de l’incorporation des bases en face de la lésion,

5-1 Mesures qualitatives et quantitatives des lésions induites dans l’ADN et de leur réparation

Une méthode récente dite « test des comètes » permet une quantification des lésions de l’ADN induites par les radiations ultraviolettes en particulier. Ce test évalue à l’échelon unicellulaire la structure de l’ADN. Lorsque l’on irradie un lymphocyte du sang ou un kératinocyte de la peau avec des ultraviolets, l’ADN subit des lésions. Quand on soumet une cellule irradiée par des ultraviolets à un champ électrique intense, les fragments d’ADN chargés migrent (les plus courts migrent le plus loin). Ces fragments créent une traînée visualisée grâce à un colorant fluorescent, qui est d’autant plus longue que les fragments sont nombreux.

Normalement, quelques heures après l’irradiation, ces cassures sont réparées. La traînée des fragments d’ADN qui sortent de la cellule ressemble à celle d’une comète, ce qui a valu son nom au test. Après une irradiation normalisée et un temps de réparation défini, l’aspect de la queue de la comète renseigne sur les capacités cellulaires de réparation des dommages dus aux ultraviolets. L’équipe d’Ethel Moustacchi, de l’Unité CNRS UMR 218, à l’institut Curie, a appliqué le test des comètes à la détection des dommages provoqués sur l’ADN par les ultraviolets dans les maladies génétiques graves, où la sensibilité aux ultraviolets est extrême.

6- Pigmentation mélanique

La pigmentation mélanique constitue le mécanisme de protection le plus important : la mélanine absorbe plus de 90 % des UV ayant franchi la couche cornée. Elle ne sert pas seulement à diffracter et à absorber les photons (dont elle utilise l’énergie pour l’oxydation de la prémélanine et la restitue sous forme de chaleur), mais constitue de plus un système oxydo-réducteur. Elle joue ainsi un rôle de tampon permettant d’éponger les radicaux libres photo-induits.

L’efficacité photoprotectrice des mélanines est fonction du nombre des mélanosomes matures dans l’épiderme, de leur nature, de leur taille et de leur dispersion dans les différentes assises épidermiques.

Le rôle photoprotecteur est essentiellement le fait des eumélanines alors que les phéomélanines sont peu protectrices et considérées comme dangereuses (haut potentiel générateur d’ERO). Ces deux familles de mélanines étant associées en proportion variable chez chaque individu, la photoprotection sera fondamentalement différente selon le mélanogénotype. Ainsi, les phéomélanines sont responsables de l’extrême sensibilité des peaux rousses à l’agression UV.

B- Insuffisance des mécanismes de défense naturels

de la peau face au soleil [1, 22, 64]

1- capital soleil

C’est l’ensemble des mécanismes de défense de la peau face aux agressions solaires, c’est en quelque sorte un patrimoine, génétiquement déterminé, légué à la naissance pour protéger la peau du soleil tout au long de la vie.

Cependant, au cours d’une vie, les expositions vont consommer progressivement le capital soleil et, lorsque les capacités d’adaptation seront épuisées, les premiers dommages cutanés vont apparaître. La photoprotection naturelle est toujours limitée, comme en témoigne l’incidence du vieillissement et des cancers cutanés chez les travailleurs « au grand air » (agriculteurs, marins, moniteurs de ski).

Le capital soleil, propre à chaque sujet, doit être connu, géré et économisé par chacun, car les effets à long terme des photons solaires sont cumulatifs tout au long d’une vie et apparaissent dès qu’une dose seuil est dépassée. Il peut être comparé à un « permis à points » qu’il faut savoir économiser, en étant d’autant plus vigilant que le phototype est plus clair.

2- Phototypes

La notion de phototype, élaborée par Fitzpatrick en 1973, met en évidence la sensibilité d’un individu à présenter des coups de soleil et sa capacité à bronzer.

Tous les individus ne sont pas égaux devant le soleil : chaque personne présente des caractéristiques propres génétiquement acquises permettant de déterminer le phototype de chacun.

Le phototype tient compte de : La couleur des cheveux La carnation

La présence ou non d’éphélides La photosensibilité

Tableau VI : Paramètres du phototype [22]

Photosensibilité constitutionnelle ^{Photoprotection} acquise

Phototype Cheveux Carnation Éphélides Coup de soleil

après 1^ère exposition Bronzage Coup de soleil après 3 semaines d’exposition 0 (Albinos)

Blancs Albinos 0 Constant

+ + +

0 Constant

+ + +

I Roux Laiteuse + + + Constant

+ +

0 Constant

+ +

II Blonds Claire + + Constant

+ Très léger Fréquent III Blonds à châtains Claire à mate + à 0 Fréquent Clair à moyen Fréquent à rare

IV Bruns Mate 0 Rare Foncé Exceptionnel

V

(méditerranéens)

Bruns Brune 0 Exceptionnel Très

foncé

Absent

VI (Noirs)

Noirs Noire 0 Absent Noir Absent

II- PHOTOPROTECTION INTERNE

La photoprotection interne tente de remplacer ou de renforcer les mécanismes de photoprotection naturelle défaillants ou insuffisants. Jusqu’à présent, elle ne s’était adressée qu’aux sujets atteints de photodermatose ;

à l’heure actuelle, des essais sont entrepris sur la photoprotection interne du sujet sain [24].