Hautalterung durch Sonnenlicht verhindern – neuer Ansatz entwickelt

Hautschäden durch Sonnenlicht rückgängig machen?

Sonnenbrand gilt als eine der Hauptursachen für die vorzeitige Hautalterung und Hauptrisikofaktor für Hautkrebs. Zudem nimmt die Haut grundsätzlich mit der Zeit Schaden durch UV-Strahlung. Eine internationale Forschungsgruppe hat jetzt jedoch einen neuen Ansatz entwickelt, um sonnenbedingte Hautschäden zu verhindern und gegebenenfalls sogar rückgängig zu machen.

Das Forschungsteam entwickelte zwei Moleküle, welche winzige Mengen des Gases Schwefelwasserstoff erzeugen und die Alterung der Haut verhindern, nachdem diese im ultravioletter Strahlung ausgesetzt wurde. Die Ergebnisse der Forschendnen können in dem englischsprachigen Fachblatt „Antioxidant and Redox Signaling“ nachgelesen werden.

Gefahren von UV-A-Strahlung

In der neuen Studie setzte das Team erwachsene menschliche Hautzellen und die Haut von Mäusen ultravioletter Strahlung (UV-A) aus. UV-A stellt einen Teil des natürlichen Sonnenlichts dar, welcher ungeschützte Haut schädigt und durch Fenster und sogar durch manche Kleidung dringen kann, erläutern die Forschenden.

Schäden durch UV-Strahlung

UV-A lässt die Haut vorzeitig altern, indem es hautverdauende Enzyme, so genannte Kollagenasen, aktiviert. Diese Enzyme zerfressen nach Aussage der Fachleute das natürliche Kollagen, wodurch die Haut an Elastizität verliert und erschlafft, was dann wiederum zur Bildung von Falten führt.

UV-A dringt zudem tiefer in die Haut ein als die UV-Strahlung, die Sonnenbrände verursacht (UV-B), und schädigt auch die DNA der Zellen, was zu Mutationen führt, die zu einigen Hautkrebsarten beitragen können.

Neuer Ansatz statt klassischer Sonnencremes

Klassische Sonnencremes werden auf die Oberfläche der Haut aufgetragen und absorbieren dort die UV-Strahlung, dringen aber nicht in die Haut ein, wo die lang anhaltenden Schäden entstehen, erklären die Forschenden. Die aktuelle Studie ebnet nun jedoch den Weg zum Schutz der tieferen Hautschichten durch zwei an der Universität Exeter entwickelte Verbindungen: AP39 und AP123.

In den durchgeführten Experimenten schützten die neuen Verbindungen die Haut nicht wie herkömmliche Sonnencremes vor Sonnenbrand, sondern drangen in die Haut ein, um zu korrigieren, wie die Energieproduktion und -nutzung der Hautzellen durch UV-A-Bestrahlung ausgeschaltet wurde, so das Team. Dies verhindere die Aktivierung der hautabbauenden Kollagenase-Enzyme und die Entstehung von nachfolgenden Hautschäden.

Alterung von menschlichen Hautzellen verhindert

Die in der aktuellen Studie verwendeten Wirkstoffe haben sich bereits bei der Verringerung von Hautentzündungen und Hautschäden nach Verbrennungen und atopischer Dermatitis (Ekzem) bewährt, erläutert das Team. In einem Anti-Aging-Kontext hätten sie zudem die Alterung menschlicher Hautzellen in Versuchen in Reagenzgläsern verhindert.

Wie funktionieren AP39 und AP123?

„Die Verbindungen AP39 und AP123 zielen speziell auf die energieerzeugende Maschinerie in unseren Zellen, die Mitochondrien, ab und versorgen sie mit winzigen Mengen an alternativem Treibstoff, Schwefelwasserstoff, den sie verwenden, wenn die Hautzellen durch UV-A gestresst werden“, erklärt Studienautor Professor Uraiwan Panich von der Mahidol-Universität in Bangkok.

Zwei Schutzmechanismen konnten aktiviert werden

„Die unmittelbare Folge davon war die Aktivierung von zwei Schutzmechanismen. Der eine ist ein Protein namens PGC-1α, das die Anzahl der Mitochondrien in den Zellen kontrolliert und den Energiehaushalt reguliert. Der andere ist Nrf2, welches eine Reihe von Schutzgenen anschaltet, die UV-A-Schäden an der Haut abmildern und die Produktion von Kollagenase ausschalten, dem wichtigsten Enzym, das Kollagen in geschädigtem Hautgewebe abbaut und die Haut deutlich älter aussehen lässt“, fügt der Experte hinzu.

Moleküle drangen in die Haut ein

„Einige Sonnencremes und Kosmetika enthalten Inhaltsstoffe, die Mitochondrien vor UV-Strahlung schützen sollen. Es ist jedoch nicht klar, ob diese kosmetischen Substanzen überhaupt in die Hautzellen gelangen, während wir herausgefunden haben, dass unsere Moleküle in die Zellen eindringen und gezielt in die Mitochondrien gelangen, wo sie gebraucht werden“, berichtet Studienautor Professor Matt Whiteman von der University of Exeter Medical School.

Indem Mitochondrien geschützt werden, lassen sich laut Professor Whiteman die Schutzmechanismen erhalten und regulieren, mit deren Hilfe Mitochondrien Entzündungen kontrollieren, Zellen schützen und die Zerstörung von Gewebe verhindern. Derzeit gebe es eigentlich keine Möglichkeit, die durch Sonneneinstrahlung verursachte Hautalterung umzukehren oder zu verzögern.

Linderung von altersbedingten Hautkrankheiten

„Unsere Ergebnisse sind ein wirklich spannender Schritt in Richtung dieses Ziels und könnten eines Tages dazu beitragen, altersbedingte Hautkrankheiten zu lindern, und auch bei anderen Erkrankungen, die auf den Alterungsprozess zurückzuführen sind, von Nutzen sein“, fügt Professor Whiteman in einer Pressemitteilung hinzu.

Eine wichtige Beobachtung sei gewesen, dass die Verbindungen nur die Energieproduktion, PGC-1α und Nrf2 in Haut regulierten, die UV-A ausgesetzt war, so das Team. Dies deute auf einen neuartigen Ansatz für die Behandlung von Haut hin, welche bereits durch UV-Strahlung Schäden erlitten hat. Ein solcher Ansatz könne diese Schädigung möglicherweise rückgängig machen oder zumindest begrenzen.

Zwar seien in Zukunft noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich, doch könnten die langfristigen Auswirkungen dieser Arbeit sowohl medizinischer als auch kosmetischer Natur sein, da der Schutz der Haut vor UV-Licht wichtig sei, so die Forschenden.

Anwendungsmöglichkeiten gegen Hautkrankheiten?

Zu den möglichen Anwendungsgebieten seien nicht nur die vorzeitige Hautalterung und Hautkrebs zu zählen, sondern auch UV-Licht-Allergien, Nesselsucht und seltene erbliche Hautkrankheiten wie beispielsweise Xeroderma pigmentosum, wobei allerdings auch hier noch weitere Forschung erforderlich ist, berichtet das Team. (as)