A l'heure ou le soleil commence (enfin) à pointer ses rayons qui réchauffent l'atmosphère et nous pousse à nous exposer, il est temps de faire un point sur les crèmes solaires.

Les crèmes de protections solaires sont des incontournables que tout le monde utilise pendant la belle saison à moins de faire le choix de ne jamais quitter son chapeau de 75 cm de diamètre et de ne pas se découvrir d'un fil ...

Mais malheureusement choisir une crème de protection solaire n'est pas simple et surtout ce n'est pas anodin car il n'y a pas de solution parfaite. Cet article sera donc un peu long, exhaustif donc un peu ch.... mais je ne vois pas d'autres solutions.

La crème de protection solaire

Pour traiter le sujet, je vais bien sur aborder les sujets du rayonnement solaire, de la protection (indice, phototype ...) mais le sujet central est la composition des crèmes solaires et plus particulièrement l'ingrédient principal, la protection ultra violette.

Sommaire

• Le rayonnement solaire
• Les ultraviolets
• Les UVC
• Les UVB
• Les UVA

• La protection solaire
• Comment choisir sa protection solaire ?
• Quel indice de protection choisir ?

• Les filtres ultraviolets c'est quoi ?
• Les filtres chimiques
• Les inconvénients des filtres chimiques
• Les effets endocriniens
• Les effets sur les coraux
• Les écrans minéraux
• La taille des écrans minéraux
• La taille [nano]
• La taille [nano] dans les crèmes solaires bio
• Précision sur le dioxyde de titane et l'oxyde de zinc
• Toutes ces études ne portent que sur l'impact sur la santé mais quid des impacts environnementaux ?
L'oxyde ou hydroxyde d'Aluminium

• Conclusion
• Liens utiles

Le rayonnement solaire

Le spectre des rayonnements lumineux qui atteignent la Terre est composé des ultraviolets, de la lumière visible et de l’infrarouge. Si on fait simple, la lumière visible tout le monde connait, les infrarouges c'est les rayons qui chauffent (si, si, quand il fait chaud, c'est à cause d'eux, les insolations idem ...) et les ultraviolets sont les dangereux.

Le rayonnement solaire varient selon la saison, la latitude, l'altitude (+4% d'UVB tous les 300 mètres) et l'heure. Si la météo n'influe  que très peu sur le rayonnement solaire, l'environnement est très important surtout à cause de la réflexion de la lumière (neige, sable ...). Mais le rayonnement solaire permet aussi la synthèse de la vitamine D et d'améliorer le moral !

Les ultraviolets

Les ultraviolets représentent 5% de l'énergie solaire reçu par la Terre. Ils sont catégorisés en UVA, UVB et UVC selon leurs longueurs d'ondes. Plus le rayonnement UV a une longueur d’onde longue, moins il est puissant et il est pénétrant. Inversement, plus le rayonnement  UV a une longueur d’onde courte, plus il sera puissant et moins il sera pénétrant.

Les UVC

Du fait de leurs longueurs d'ondes courte, ce sont les plus nocifs. Mais comme dit plus haut, ils sont peu pénétrant et quasi complètement stoppés par la couche d'ozone (heureusement car ils sont tellement nocifs qu'ils empêche quasiment toutes formes de vie).

Les UVB

Du fait de leurs longueurs d'ondes moyennes, ils sont un peu stoppés par la couche d'ozone, ils ne pénètrent que la partie supérieure de la peau mais ils sont très énergétiques et puissant. Ils représentent 2 % de la partie UV qui atteint la surface de la terre et sont responsables du bronzage mais aussi des coup de soleil (érythème), ils brûlent mais pas que : production de radicaux libres, désordres moléculaires, cancers cutanés ...

Les UVA

Du fait de leurs longueurs d'ondes longues, ils sont très peu stoppé par la couche d'ozone, ils ne pénètrent les parties profondes de la  peau. Ils représentent 98 % de la partie UV qui atteint la surface de la terre et peuvent provoquer des altérations cutanées, photo vieillissement, dégradation du collagène, de l’élastine, génèrent des radicaux libres, altèrent les cellules de la peau, également impliqués dans le développement des mélanomes ...

La protection solaire

La première chose à dire est que l'utilisation d'une protection solaire est indispensable en cas d'exposition supérieure à 10 minutes ou  répétée : je ne parle même pas de plage ou ski, je parle d'être exposé régulièrement dans une journée. En effet la peau a un capital soleil qui ne se régénère pas après un moment passé à l'ombre. Et quand je dis indispensable, c'est qu'importe le moyen de protection, il sera moins néfaste qu'une exposition solaire sans protection !  
Petite précision, à chaque baignade vous déversez 25 % de la crème solaire appliquée sur le corps.

Comment choisir sa protection solaire ?

Tout d'abord toutes les personnes, de la peau laiteuse à la peau noire, doivent se protéger mais il est clair que le phototype détermine la réactivité de votre peau à l'exposition solaire.

Ajoutons que jusqu'à 3 ans le derme (3 à 4 fois plus fin que chez l'adulte) et les glandes sudoripares (pas de sueur = surchauffe = coup de chaleur) sont immatures, en pleines maturations (idem pour les yeux des enfants). Des études montrent que les mineurs sont 2 à 3 fois plus exposés au soleil que les adultes et qu'une protection adéquate durant l'enfance réduit de 60%, les risques de cancers de la peau.

L'indice de protection ou FPS (Facteur de Protection Solaire) ou SPF (Sunburn Protection Factor). L'indice de protection est le rapport entre le temps nécessaire pour obtenir un coup de soleil (UVB) avec et sans la crème solaire. Il indique aussi la part des UVB bloqué par la crème.

Exemple : Si il vous faut 10 minutes de soleil ou avoir un érythème avec un indice 50, il vous faudra 500 minutes (en laboratoire parce que à la plage ou au ski avec la sueur ou la photostabilité des filtres c'est maximum 120 minutes de protection).
Un indice 50 laisse passer 1/50 des UVB (soit 2%), un indice 20 n'en laisse passer que 5%.

Mais vu plus haut, il n'y a pas que les UVB, il y a aussi nos amis UVA. Une recommandation de la Commission européenne, indique un degré minimum de protection devant être fournie par un produit de protection solaire" soit une protection UVA d'un facteur de protection équivalent à 1/3 du SPF. Cette protection UVA est normalisée par un logo (UVA entouré d'un cercle) résultant d'un accord entre la Commission  Européenne et la COLIPA, l'interprofessionnelle de l'industrie cosmétique européenne.

Exemple : un indice SPF 30 (donc UVB) doit fournir un protection d'un minimum de 10 contre les UVA.

Quel indice de protection choisir ?

Les indices sont calculés dans des conditions optimales de laboratoires (qui n'existent pas dans la réalité). La quantité de crème utilisée pour les tests est importante (pour une application sur tout le corps d'un homme moyen, il faudrait utiliser 40 ml de crème ... personnes ne fait cela).

Les filtres solaires ont une photostabilité aléatoire surtout pour les filtres chimiques, qui d'ailleurs n'est jamais indiquée (nous approfondirons cela dans le paragraphe consacré aux filtres)! D’où l'importance de renouveler les applications même sans sueur, baignade ou autres ...

De plus, la protection UVA comptant pour au moins 95% des rayons, ne représente qu'un tiers de la protection UVB donc ...

Même si la différence de protection entre un indice 20 et 40 semble faible, je dirais qui peut le plus peut le moins, donc je me dirigerais vers des protections 30 à 50 selon le type de peau, la saison, la latitude ...
Passons maintenant au sujet central dans une crème solaire, les filtres ou écrans ultraviolets.

Les filtres ultraviolets c'est quoi ?

La découverte des écrans solaires permettant de protéger la peau s’est faite au 19e siècle. Depuis ces filtres n'ont cessé d'évoluer et heureusement ! Actuellement, il existe deux familles de filtres ultraviolets, les filtres synthétiques ou chimiques et les écrans minéraux.

Les filtres chimiques

Les filtres chimiques sont des composés qui absorbent une certaine longueur d'onde du rayonnement solaire. Pour assurer une protection contre tous les UV, il faut donc mélanger plusieurs filtres différents.

Les inconvénients des filtres chimiques

La stabilité : les filtres chimiques sont relativement instables à la lumière, leur durée de vie est limitée : un produit solaire ne doit pas être conservé d’une année sur l’autre et les applications doivent être répétées pour maintenir la protection promise. Leur photodégradation peut engendrer la création de substances toxiques. Les filtres chimiques peuvent aussi être dégradés par réaction avec le chlore, comme par exemple dans les piscines.

Le mode d'action : les filtres chimiques pénètrent l’épiderme, ainsi les rayons UV pénètrent une partie de la peau. De plus, ils ne sont actifs que quelques minutes après leur application ... 15 à 30 minutes, juste de quoi prendre un jolie coup de soleil.

La sécurité d'emploi : Les filtres chimiques maintenant dans la peau sont parfois responsables d’allergies cutanées et de problèmes de photosensibilisation surtout chez l’enfant. Les filtres chimiques sont souvent irritants pour l’épiderme et allergisants. De nombreux filtres chimiques sont interdits chaque années mais a posteriori, après de nombreuses réactions allergiques et photo-allergiques liées à son utilisation.

Deux dernier points pour l'homme et l'environnement : les effets endocriniens et la mort des coraux.

Les effets endocriniens

Les filtres chimiques sont suspectés d'avoir une activité de type œstrogénique et donc d'agir en perturbateurs endocriniens. De nombreuses  études montrent qu’un certain nombre de filtres UV (par exemple le 4-MBC (4-Methylbenzylidène camphre), le 3BC (camphre 3-benzylidène) ou encore l’OC (octylène) modifient les systèmes endocriniens de plusieurs espèces (rats, grenouilles, poissons).

Outre l'application sur les enfants (surtout les petits garçons), ces filtres se retrouve partout dans l'eau, les rivières donc les poissons donc dans notre assiette ! On retrouve des traces de ces filtres dans les poissons de montagnes, les poissons de mers mais aussi chez l'homme, par exemple dans le lait maternel

Les effets sur les coraux

De plus il a été prouvé que les filtres chimiques sont responsable d'au moins 10% de coraux morts sur la planète. Une étude faites sur le corail Acropora spp10 provenant de 4 zones coralliennes différentes montre que de nombreux filtres chimiques ont causé le blanchissement total des coraux même à de très faibles concentrations en moins de 96 heures. Il faut préciser que l’augmentation des températures de l’eau , l’acidification des océans ont un rôle important et que certains filtres comme l’octocrylene (OCT), l’ehtylhexylsalicylate (EHS) ou le 4 tert-butyl-4-methoxydibenzoylmethane n’ont eu qu’un effet mineur.

Les écrans minéraux

Les écrans minéraux sont des poudres inertes dont le rôle est de refléter et diffuser la lumière. Les écrans minéraux utilisés sont principalement le dioxyde de titane et l’oxyde de zinc qui ont la capacité de s'opposer aux UVB et aux UVA, l'oxyde de zinc étant plus efficace contre les UVA.

La taille des écrans minéraux

Pour remédier aux problèmes esthétiques, les écrans solaires ont été réduits à des tailles autours de 50 nanomètres. Cette taille augmente leurs capacités de réflexion des ultraviolets et les rends invisibles à l’œil nu.

Le problème est qu'a cette taille, un produit n'a plus du tout les même réactions chimiques, physiques, électriques ou biologiques donc selon sa forme, sa taille, ... une nanoparticule devra être testée pour savoir quels sont ses caractéristiques. Il est quasiment impossible d'extrapoler les réactions d'une nanoparticule tant une différence minime peut induire un comportement différent.

Par principe de précaution, le label Cosmébio a interdit l'utilisation de nanoparticules dans les produits bio en 2011 ... enfin presque mais nous y revenons très vite. Pour renforcer cette information, la réglementation européenne sur les cosmétiques a aussi évolué le 11 Juillet 2013. Désormais la présence de substances sous forme de nanomatériaux sera indiquée dans l'INCI, à côté du nom chimique (IUPAC), vous trouverez cette nomenclature [nano].

La taille [nano]

Commençons par quelques définitions de l'Union Européenne :

- Particule : un minuscule fragment de matière possédant des contours physiques bien définis;
- Nano-matériau : un matériau insoluble ou bio-persistant, fabriqué intentionnellement et se caractérisant par une ou plusieurs dimensions externes, ou une structure interne, sur une échelle de 1 à 100 nm ;
- Nano-particule : toutes ses dimensions sont inférieures à 100 nm ;
- Agrégat : une particule constituée de particules soudées ou fusionnées ;

La taille limite d'une particule nano est donc inférieure à 100 nanomètres. Pourquoi ? J'avoue que mes recherches et mes lectures ont du mal à expliquer cette limite. Car comme dit plus haut un ingrédient selon sa taille et sa forme a des réactions spécifiques. On trouve des études qui indiquent que des particules plus grosses ont aussi des réactions différentes.

La taille [nano] dans les crèmes solaires bio

Comme dit plus haut, les nano finito dans le bio ... oui mais nous voyons des crèmes solaires bio qui dans leur INCI indique ceci : Zinc oxide[nano] ou titanium dioxide[nano] !

Cela vient de l'interprétation du règlement européen. Les fabricants d'écrans minéraux utilisent effectivement une matière première qui est de taille inférieure à 100 nanomètres, qu'ils enrobent de silice puis agrègent. Le produit final est un agrégat qui dépasse largement les 100 nanomètres mais au regard de la réglementation, il doit être spécifié comme [nano].

Face à cela le label Cosmébio a du réagir. Après un an de recherche, aucune alternative ne semble possible, nano un jour, nano toujours ...

Si la particule primaire est nano ... de plus aucun fournisseur d'écrans minéraux ne semblent capable de garantir qu'il n'y ait pas de résidu de taille nano ... Donc l'interdiction de nanoparticule de Cosmébio condamnait les crèmes solaires bio et en même temps les  consommateurs qui n'auront plus d'alternative aux filtres chimiques qui par ailleurs contiennent aussi des écrans minéraux nano !

En attendant de trouver des alternatives conditionné par une révision annuelles de la situation,  Ecocert a informé ses adhérents que : "compte tenu du fait qu'il n'existe pas d'alternative reconnue aux ingrédients minéraux pour une action en tant que filtre UV et que des opinions garantissant la sécurité des consommateurs ont été émises par le SCCS (Comité Scientifique Européen pour la Sécurité des Consommateurs), voici les décisions prises au terme de ces travaux :

• - Conservation de l'interdiction des nanomatériaux comme critère du référentiel Ecocert
• - Mise en place d'une dérogation uniquement pour l'oxyde de zinc (ZnO, INCI : Zinc oxide) et le dioxyde de titane (TiO2, INCI : Titanium dioxide) utilisés en tant que filtre UV et dans le respect des critères définis dans les opinions du SCCS en vigueur".

Précision sur le dioxyde de titane et l'oxyde de zinc

Outre l'étude de l'Afssaps, qui reste une compilation d'études, j'ai recherché un maximum d'informations sur les deux écrans qui nous intéresse dans le bio.

Le problème majeur reste que des tests sur des particules enrobés, agrégés voire dopés qu'utilisent les fabricants de cosmétiques bio sont rares. La nanoparticule comme je l'ai expliqué est un monde immense et diverse dont la moindre variation entraîne de grands changements.

Les études éclaircissent sur deux points :
- la pénétration cutanée de nanoparticules de TiO2 et de ZnO semble limitée aux couches supérieures d’une peau saine.
- les nanoparticules enrobées semble montrer une absence du potentiel génotoxique.

Mais de nombreuses questions restent en suspend car on ne trouve pas d'études :
-  sur la pénétration cutanée de nanoparticules de TiO2 et de ZnO sur une peau lésée et plus fine (bébé)
-  sur la stabilité et la toxicologie à très long terme des nanoparticules enrobées
-  sur l'ingestion (on trouve déjà des nanoparticules dans certains dentifrices, aliments, peinture, vêtement ... mais on ne le sait pas.  Dans le doute, ne manger pas votre crème solaire !)

De fait, face au manque d'études sérieuses et précises, l'Afssaps use du principe de précaution et recommande :
- de ne pas utiliser les crèmes solaires contenant des nanoparticules sur une peau lésée.
- d’éviter d’utiliser les crèmes se présentant sous forme de spray ou de poudres sur le visage et dans les locaux fermés (le dioxyde de titane présentant une toxicité pulmonaire même si les tests ne sont pas extrapolables à l’homme car ils ne reflètent pas l’exposition aux produits cosmétiques chez les humains).

Toutes ces études ne portent que sur l'impact sur la santé mais quid des impacts environnementaux ?

Je n'ai pas trouvé d'études concernant les nanoparticules enrobées et leurs impacts ou évolutions dans l'environnement. Par contre on peut trouver des études sur des particules de différentes tailles de dioxyde de titane et d'oxyde de zinc.

En effet, je pense que même si un enrobage de silice est très solides et sur pour une utilisation humaine normale, on ne peut pas exclure une désagrégation ou une rupture d'une paroi d'enrobage avec le temps et l'influence des éléments extérieurs comme l'érosion tout simplement.

Outre l'amour de la nature, nous sommes dans une bulle nommé Terre qui un écosystème systémique ... ce que nous mettons dans la nature se retrouvera un jour ou l'autre en nous !

Le dioxyde de titane : Une étude testant la survie des bactéries Escherichia coli exposées à des nanoparticules de TiO2 démontre une réduction significative de leurs fonctions biologiques. Problème, elles ont un rôle important dans le recyclage de l'eau.
Les nanoparticules semblent pouvoir s'accumuler dans le sol, les végétaux, les animaux ... Le zinc est classé comme toxique pour les organismes aquatiques notamment le plancton. Ces deux matières sans tenir compte de la taille et des conditions d'utilisation bla, bla, bla ne sont pas anodines pour la nature et notre écosystème.

L'oxyde ou hydroxyde d'Aluminium

Pour finir, une dernière précision car j'ai déjà eu la demande : "quand vous voyez Alumina ou Aluminum Hydroxide dans la liste iNCI des crèmes solaires, il s'agit des hydroxydes d'aluminium qui sont autorisés en cosmétique bio car ils sont considérés comme chimiquement  inertes, autrement dit, ils ne réagissent pas une fois déposés sur la peau. (ce ne sont pas les sels d'aluminium).

Conclusion

Pour moi, le choix de la protection par écrans minéraux reste le bon car si certains points restent à éclaircir, il n'y a pas autant de nocivités claires que dans les crèmes utilisant les filtres chimiques.
Même l'Environmental Working Group (EWG) des Etats Unis qui compte  parmi les critiques les plus virulents des nanotechnologies pense que les crèmes solaires bio prévalent sur les crèmes solaires classique.
En effet "en regardant de très près les résultats des études scientifiques publiées, il s'est avéré que des consommateurs avaient assimilé quatre fois plus de substances dangereuses avec des produits solaires conventionnels qu'avec ceux des fabricants de cosmétiques naturels."

Bref, le "risque" des nanos dans les crèmes solaires semble plus que minime pour l'homme ...

Mais pour choisir sa protection solaire, le consommateur se retrouve avec un choix difficile car il n'y a pas de solutions parfaites. Il faut peser le pour et le contre ... et là il nous manque des informations que je formule en question en guise de conclusion :

• - Existe t il des tests sur les effets les filtres chimiques mélangés car comme indiqué ils sont toujours plusieurs (effet cocktail) ?
• - Quel est la durée effective d'action et de protection de chaque filtre solaire chimique ?
• - Quel est la vitesse de mise en action de la protection de chaque filtre solaire chimique ?
• - De nombreux filtres chimiques étant des perturbateurs endocriniens, ne faudrait il pas émettre des avertissement sur les populations à risque : enfant, femme enceinte ?
  
• - Quel est la durée de vie de ces filtres dans l'eau ? Boire la tasse ou manger une bouillabaisse peut il devenir dangereux ;)
• - Sachant l'importance de la forme d'une nanoparticule élémentaire, ne devrait on pas communiquer dessus (la forme rutile étant la mieux adapté pour la protection et pour la peau) ?
  
• - Quels sont les tailles des particules élémentaires et celle des agrégats pour les écrans minéraux d'une crème donnée ?
• - Quel est la durée de vie de ces agrégats dans la nature ?
• - Si l'Afssaps émet des recommandations, que ce soit pour les filtres chimiques ou les écrans minéraux, ne devraient elles pas être inscrite sur les produits ?
  

Les sites qui m'ont aidé pour la rédaction de cet articles (certains articles restent partial mais apportent à la réflexion) :

http://europa.eu/legislation_summaries/food_safety/animal_welfare/co0013_fr.htm
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/ALL/?uri=CELEX:32009R1223
http://www.developpement-durable.gouv.fr/-Nanomateriaux-.html
http://www.pharmechange.com/sections.php?op=viewarticle&artid=155
http://www.laveritesurlescosmetiques.com/themen_042_fr.php
http://laveritesurlescosmetiques.com/anciens-articles/themen2014_09.php

http://www.laveritesurlescosmetiques.com/themen_043_fr.php
http://www.laveritesurlescosmetiques.com/themen_044_fr.php
http://www.observatoiredescosmetiques.com/media/doc/1277729353.pdf
http://www.carevox.fr/sante-naturelle-57/article/les-cremes-solaires-dangereuses
https://web.archive.org/web/20100728104730/http://nanostelia.wordpress.com/2009/07/10/pour-bronzer-en-toute-securite-utilisez-des-cremes-solaires-a-base-de-nanoparticules/
http://www.cosmebio.org/uploads/fichier/actualite/0/0/85/communique-presse-solaire-2013.pdf
http://www.ewg.org/2014sunscreen/
http://nano.foe.org.au/
http://www.scientificamerican.com/article/nanoparticles-in-sunscreen/
http://www.publicsenat.fr/lcp/politique/cr-me-solaire-nuit-gravement-m-diterran-e-128135
http://www3.unil.ch/wpmu/ecotox/2012/08/les-cosmetiques-anti-uv-et-leurs-effets-sur-lenvironnement/
http://ansm.sante.fr/var/ansm_site/storage/original/application/af86f9684f0e2810a7cf1d5b0cefb0d5.pdf
http://veillenanos.fr/wakka.php?wiki=NanoCremesSolairesEte2011
http://www.asef-asso.fr/problematiques-emergentes/nos-syntheses/1517-les-nanoparticules-petites-mais-toxiques-la-synthese-de-l-asef
http://www.asef-asso.fr/ma-beaute/nos-syntheses/1325-la-creme-solaire-une-amie-qui-vous-veut-du-bien
http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/33/19/31/PDF/These_ophelie_zeyons.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00011/12259/9028.pdf
http://www.amisdelaterre.org/