Jean Krutmann
Institut für Umweltmedizinische Forschung, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Pflanzliche Sterole zur Prävention der Lichtalterung der menschlichen Haut

Gesundheitsschädliche Konsequenzen einer Bestrahlung der menschlichen Haut mit solarer UV-Strahlung sind das gehäufte Auftreten von Hautkrebs, das Auslösen von Photodermatosen sowie insbesondere auch ein vorzeitiger Alterungsprozess der Haut (Lichtalterung). Die mit der Lichtalterung einhergehenden klinischen Symptome, insbesondere das Auftreten von Falten, wird maßgeblich auf eine vermehrte Expression der Matrixmetalloproteinase-1 (Kollagenase-1) zurückgeführt, wodurch es in Folge zur Proteolyse der Kollagenfasern in der Dermis kommt.

Dieser pathogenetische Mechanismus kann sowohl durch die kurzwelligere UVB- als auch die langwelligere UVA-Strahlung hervorgerufen werden. Während die UVB-induzierte MMP-1 Expression beispielsweise durch Vitamin-A-Säure hemmbar ist, ist über die Prävention UVA-induzierter Faltenbildung vergleichsweise weniger bekannt. Wir haben uns daher in den letzten Jahren intensiv mit den molekularen Grundlagen der UVA-induzierten Genexpression in der menschlichen Haut beschäftigt.

Hierbei zeigte sich, dass eine vermehrte Expression von Genen, wie zum Beispiel der Matrixmetalloproteinase-1, in menschlichen Hautzellen durch eine Signaltransduktions-kaskade vermittelt wird, die auf Ebene der Zytoplasmenmembran initiiert wird. Konkret kommt es hierbei zu einer Verschiebung der Lipidkomposition in Mikrodomänen der Zytoplasmamembran, die besonders reich an Sphingomyelin und Cholesterin sind und als "rafts" bezeichnet werden.

In weiteren Untersuchungen konnten wir zeigen, dass eine Vorbehandlung menschlicher Hautzellen mit Cholesterin oder pflanzlichen Sterolen (Phytosterole) raft-stabilisierend wirkt und die UVA-1-induzierten Effekte effektiv zu verhindern vermag. In der Folge kommt es zu einer Inhibition der gesamten Signaltransduktionskaskade und zu einem Ausbleiben der üblicherweise nach UVA-Strahlung auftretenden vermehrten Genexpression.

Diese zunächst in vitro erhobenen Befunde konnten kürzlich hinsichtlich ihrer In-vivo-Relevanz validiert werden. So zeigte sich, dass die topische Applikation eines Phytosterol-haltigen kosmetischen Präparates zu einer signifikanten Hemmung der UVA-induzierten MMP-1-Expression in der menschlichen Haut führte.

Zusammengenommen zeigen diese Untersuchungen, dass Phytosterole in der Lage sind, die UVA-induzierte Signaltransduktionskaskade zu hemmen und hierbei die üblicherweise nach UVA-Strahlung auftretende vermehrte Expression von Matrixmetalloproteinase -1 zu induzieren.

Zusammengenommen weisen diese Befunde daraufhin, dass die topische Applikation von Phytosterolen zu einer Verzögerung UVA-induzierter Hautalterung beitragen kann. Diese bisher unbekannte biologische Aktivität von Phytosterolen klassifiziert sie somit als "Actives", deren Einsatz in kosmetischen Produkten sinnvoll erscheint.

Prof. Dr. med. Jean Krutmann

Fotos: GD Gesellschaft für Dermopharmazie

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