Neue Wirkstoffmoleküle könnten sonnenbedingte Hautalterung verhindern
Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, dass zwei neue Moleküle, die winzige Mengen des Gases Schwefelwasserstoff erzeugen, die Hautalterung verhindern, nachdem sie dem im Sonnenlicht enthaltenen ultravioletten Licht ausgesetzt wurde. Sonnenbrand ist eine der Hauptursachen für die vorzeitige Hautalterung und andere altersbedingte Hautprobleme.
Die Forschungsarbeiten wurden von Professor Matt Whiteman von der University of Exeter Medical School und Professor Uraiwan Panich von der medizinischen Fakultät des Siriraj-Krankenhauses der Mahidol-Universität in Thailand geleitet. In der Studie, die in der Zeitschrift Antioxidant and Redox Signaling veröffentlicht wurde, setzte das Team erwachsene menschliche Hautzellen und die Haut von Mäusen ultravioletter Strahlung (UVA) aus. UVA ist der Teil des natürlichen Sonnenlichts, der ungeschützte Haut schädigt und durch Fenster und sogar durch manche Kleidung dringen kann. Es lässt die Haut vorzeitig altern, indem es hautverdauende Enzyme, so genannte Kollagenasen, aktiviert. Diese Enzyme zerfressen das natürliche Kollagen, wodurch die Haut an Elastizität verliert und erschlafft, was zu Falten führt. UVA dringt auch tiefer in die Haut ein als die UV-Strahlung, die Sonnenbrände verursacht (UVB), und schädigt die DNA der Zellen, was zu Mutationen führt, die zu einigen Hautkrebsarten beitragen können.
Umkehrung UV-bedingter Hautschäden möglich
Die Forschungsarbeit des Teams ebnet jedoch den Weg für einen neuen Weg zum Schutz der tieferen Hautschichten durch zwei an der Universität Exeter entwickelte Verbindungen: AP39 und AP123. In den Experimenten schützten die 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 UVA-Bestrahlung ausgeschaltet wurde. Dies verhinderte dann die Aktivierung der hautabbauenden Kollagenase-Enzyme und die nachfolgenden Hautschäden.
Die in dieser Studie verwendeten Wirkstoffe haben sich bereits bei der Verringerung von Hautentzündungen und Hautschäden nach Verbrennungen und atopischer Dermatitis (Ekzem) bewährt. In einem Anti-Aging-Kontext verhinderten sie die Alterung menschlicher Hautzellen in Reagenzglasversuchen, aber dies ist das erste Mal, dass die Auswirkungen der Lichtalterung bei Tieren beobachtet wurden.
Professor Uraiwan Panich von der Medizinischen Fakultät des Siriraj-Krankenhauses der Mahidol-Universität in Bangkok, einer der Hauptautoren der Studie, sagte: "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 UVA gestresst 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, das eine Reihe von Schutzgenen anschaltet, die UVA-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."
Weitere Forschungsarbeiten in Planung
Professor Matt Whiteman von der University of Exeter Medical School, einer der Hauptautoren der Studie, fügte hinzu: "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. Indem wir die Mitochondrien schützen, erhalten wir auch die Schutzmechanismen, mit denen die Mitochondrien Entzündungen kontrollieren, Zellen schützen und die Zerstörung von Gewebe verhindern, und regulieren diese. Derzeit gibt es keine Möglichkeit, die durch Sonneneinstrahlung verursachte Hautalterung umzukehren oder zu verzögern. Unsere Ergebnisse sind ein 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, nützlich sein."
Eine wichtige Beobachtung war, dass die Verbindungen nur die Energieproduktion, PGC-1α und Nrf2 in Haut regulierten, die UVA ausgesetzt war. Dies deutet auf einen neuartigen Ansatz für die Behandlung von Haut hin, die bereits durch UV-Strahlung geschädigt wurde, und könnte diese Schädigung möglicherweise rückgängig machen bzw. begrenzen. Zwar sind 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 ist.