Jean Krutmann

Targets für Repairpräparate gegen Photoaging

Hautklinik der Heinrich-Heine Universität, Düsseldorf

Die solare ultraviolette (UV) Strahlung kann an der menschlichen Haut eine Vielzahl schädigender Wirkungen entfalten, die unter anderem zu einem beschleunigten und vorzeitigen Alterungsprozess der Haut, der so genannten Lichtalterung (Photoaging), führen. Hierfür sind sowohl die kurzwelligere UVB-Strahlung (290-320 nm) als auch die langwelligere UVA-Strahlung (320-400 nm) verantwortlich. Die Entwicklung effektiver photoprotektiver bzw. regenerativer Ansätze zur Prophylaxe und Verminderung der Lichtalterung der menschlichen Haut setzt präzise Kenntnisse über die photobiologischen und molekularen Mechanismen voraus, durch die UVB- und UVA-Strahlung ein Photoaging verursachen.

In diesem Zusammenhang ist interessant, dass von uns und anderen in den letzten Jahren gezeigt werden konnte, dass UVB-induzierte biologische Wirkungen an der menschlichen Haut nahezu ausschließlich auf der Generation spezifischer DNS-Schäden, insbesondere von Cyclobutanpyrimidindimeren, beruhen. Diese Läsionen stellen somit ein wesentliches Ziel für die Verhinderung der UVB-induzierten Lichtalterung dar. In der Tat konnten wir zeigen, dass es grundsätzlich möglich ist, durch die topische Applikation von in Liposomen verpackten DNS-Reparaturenzymen auf die zuvor UVB-bestrahlte menschliche Haut UVB-induzierte DNS-Schäden teilweise zu reparieren. Diese Reparatur ist funktionell relevant, denn hierdurch können z.B. UVB-induzierte immunsuppressive Effekte verhindert werden.

Neueste Arbeiten weisen zudem darauf hin, dass auch die UVB-induzierte Expression der Matrixmetalloproteinase-1 in kultivierten dermalen Fibroblasten durch diesen Ansatz verhindert werden kann. Da die UVB-induzierte Expression dieses Gens eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der klinischen Charakteristika einer lichtgealterten Haut hat, weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass die topische Applikation von DNS-Reparaturenzymen auch gegen die UVB-induzierte Hautalterung schützen könnte.

Eigene Untersuchungen zur UVA-induzierten Lichtalterung haben zuvor gezeigt, dass eine Schädigung der mitochondrialen DNS in dermalen Fibroblasten von herausragender Bedeutung ist. Neuere Arbeiten haben nun erstmals ergeben, dass die durch chronische UVA-Bestrahlung in der menschlichen Haut generierten mitochondrialen DNS-Mutationen über Jahre bestehen bleiben und somit ein wichtiger Bio- bzw. Gedächtnismarker für eine zuvor erfolgte aktinische Schädigung der menschlichen Haut sind. Zudem hat sich gezeigt, dass nach einmaliger Induktion dieser Läsionen durch chronische, repetitive UVA-Bestrahlung ihr Gehalt in der menschlichen Haut weiter zunimmt, auch wenn keine zusätzlichen Bestrahlungen erfolgen. Die Entstehung dieser DNS-Läsionen ist die Folge der Generation von oxidativem Stress in der menschlichen Haut .

Daher kann davon ausgegangen werden, dass topische und eventuell auch systemische Antioxidantien nicht nur während der Sonnenexposition, sondern auch im bestrahlungsfreien Intervall zur Verhinderung der fortschreitenden Schädigung und gegebenenfalls zur Regeneration angezeigt sind. Mit Hilfe der von uns kürzlich entwickelten kombinierten in-vitro/in-vivo-Methoden zum Nachweis mitochondrialer DNS-Mutationen in der menschlichen Haut ist jetzt erstmals die Möglichkeit gegeben, auf molekularer Ebene einen eindeutigen Nachweis über die Effektivität von Antioxidantien hinsichtlich Prophylaxe und Regeneration der lichtgeschädigten menschlichen Haut zu führen.

Prof. Dr. med. Jean Krutmann

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