Forschung: Was unsere Haut schneller altern lässt

Der Hautalterung auf der Spur

Nirgendwo fällt das Alter schneller auf, als an unserer Haut. Falten und hängende Hautpartien lassen eine Person schnell um Jahre, manchmal Jahrzehnte älter aussehen. Eine ganze Industrie rankt sich um die Beseitigung und Kaschierung dieser Spuren. Doch warum entstehen die Alterungserscheinungen überhaupt und was beschleunigt sie? Dieser Frage widmet sich ein Forschungsteam aus Österreich.

Forschende der Medizinischen Universität Wien untersuchen in Kooperation mit der Firma Chanel, welche Faktoren zu einer schnelleren Hautalterung führen. Ziel ist es, das komplexe Zusammenspiel von Metabolismus, Zellkommunikation und zellulärer Qualitätskontrolle in der durch Umweltstress beschleunigten Hautalterung zu erforschen.

Hautalterung ist abhängig von zahlreichen Faktoren

Hautalterung ist kein isolierter Prozess, sondern findet in komplexer Interaktion mit der Umwelt sowie mit sich ständig verändernden Prozessen im Körper statt. Dabei spielen zum einen äußere Faktoren wie Sonnenlicht und Umweltverschmutzung eine Rolle. Zum anderen wird die Hautalterung durch innere Abläufe beschleunigt, die mit dem Fett-, Protein- und Zuckerstoffwechsel zusammenhängen, aber auch mit der persönlichen Fähigkeit zur Regeneration und Kommunikation im Gewebe.

„Wir wollen das Zusammenspiel der Mechanismen, die zur Hautalterung beitragen, mit höchster optischer, chemischer und biochemischer Präzision auf der Zellebene analysieren“, berichtet Florian Gruber von der Universitätsklinik für Dermatologie der MedUni Wien, der mit seinem Team zu diesem Zweck ein neues Labor eingerichtet hat.

Die Haut ist die Manifestation der Alterung

„Hautalterung ist die sichtbarste Manifestation des Alterns“, fügt die österreichische Wirtschafts- und Forschungsministerin Margarete Schramböck hinzu. Das staatlich geförderte Labor soll neues Wissen über die Mechanismen der Zellalterung bringen und zugleich die Grundlage für neue und innovative Hautpflegeprodukte sein.

Raman-Mikrospektroskopie zur Bestimmung des Hautalters

Im neuen Labor sollen auch Methoden entwickelt werden, mit denen Alterungserscheinungen der Haut in gesunden Personen einfach, schnell und schmerzfrei verfolgt werden können. Ein vielversprechender Kandidat ist hier die sogenannte Raman-Mikrospektroskopie. „Die bildgebende Massenspektrometrie ermöglicht die exakte Lokalisierung von Tausenden von biologischen Molekülen in Gewebe, aber auch von Pflegeprodukten in Haut“, fügt Martina Marchetti-Deschmannvon von der Technischen Universität Wien hinzu. Diese Technik könne ein umfangreiches „Abbild“ des Hautzustandes liefern.

Online-Analyse von Hautproben

Zusammen mit anderen bildgebenden Verfahren soll die Massenspektrometrie zu einer multimodalen Anwendung entwickelt werden, die umfassende Informationen über die zugrundeliegenden biologischen Prozesse liefert. Ebenso werde das Potential getestet, sofort eine Aussage über den Hautzustand einer Person zu geben, indem eine Probe direkt von der Hautoberfläche genommen und in das Gerät eingebracht wird.

Tiefere Einblicke in die Hautalterung

Zudem soll durch die Überlagerung verschiedener bildgebender, chemischer, enzymatischer und immunhistologischer Verfahren erforscht werden, welche Prozesse wie stark an der Hautalterung beteiligt sind. Da die Haut ein komplexes und dynamisches Organ darstellt, bilden Experimente an Zellen oder Gewebeproben nicht alle Zusammenhänge von zellulärer Alterung, Stress, Kommunikation und Stoffwechsel ab.

Seneszente Zellen erforschen

Ein Forschungsschwerpunkt seien deshalb auch die sogenannten seneszenten Zellen. Diese kommunizieren ihren Zustand mithilfe von Signalstoffen aus Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren an ihre direkte „Mikroumgebung“. Diese werde dadurch verändert. Bestimmte Signale können das Gewebe nachhaltig zerstören, wenn sie über einen längeren Zeitraum ausgesendet werden.

Diese Veränderungen zu charakterisieren, sei jedoch sehr anspruchsvoll. Das neue Labor will mit Hilfe einer multimodalen analytischen Methode diese Herausforderung meistern. Dazu sollen beispielsweise Methoden wie massenspektrometrische Bildgebung mit Raman-Mikrospektroskopie, Immun(fluoreszenz)histologie und Metabolisches Imaging kombiniert werden. Algorithmen fügen die Ergebnisse schließlich zusammen, wodurch ein analytisches Abbild der seneszenten Zellen in ihrer Mikroumgebung entsteht.

Bislang unerreichtes Grundlagenwissen

„Abgesehen von bislang unerreichtem Grundlagenwissen zur Alterung der Haut werden wir in den Modellen zielgerichtet testen können, ob und wie Aktivstoffkandidaten für Hautpflegeprodukte den stress- und seneszenzbedingten Änderungen im Metabolismus, der Mikroumgebung, der Kommunikation oder der zellulären Qualitätskontrolle entgegenwirken können“, resümiert Laborleiter Gruber. (vb)