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Sonnenschutz: Manchmal trügt der Schein

MEDIZIN

 
Sonnenschutz

Manchmal trügt der Schein

von Sindy Trauer, Berlin

 

Ein Sonnenbad sollte nie ohne Sonnenschutz erfolgen. Doch kann trotz gewissenhaften Eincremens Hautkrebs auftreten, wenn UV-Filter in Sonnenschutzprodukten so ungünstig kombiniert sind, dass sie sich durch negative Wechselwirkungen inaktivieren.

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Vor vielen Umwelteinflüssen schützt sich der Mensch über die Barriereeigenschaften der Haut. Doch obwohl sich der Hautfarbstoff Melanin bildet und die Hornschicht sich zu einer Lichtschwiele verdickt, ist der Eigenschutz gegen Sonnenlicht nicht ausreichend und muss durch geeignete Sonnenschutzmaßnahmen ergänzt werden (3). Hierzu zählt neben zweckmäßiger, auch Beine und Arme bedeckender Kleidung sowie einem Kopfschutz das Anwenden effektiver Sonnenschutzprodukte. Zurzeit sind im Anhang 7 der Kosmetikverordnung eine anorganische Substanz und 25 organische Filterstoffe zu finden, die zur Verwendung in Sonnenschutzmitteln erlaubt sind. Im Gegensatz zu gecoatetem Titandioxid, das seine Schutzwirkung durch Lichtstreuung entfaltet, absorbieren organische Filter das ultraviolette Licht der Sonne. Je nach Absorptionsmaximum wird diese Gruppe in UV-A-Filter, UV-B-Filter und Breitbandfilter unterteilt.


Strahlung mit Folgen

Das von der Sonne emittierte ultraviolette Licht ist elektromagnetische Strahlung in den Wellenlängen zwischen 100 und 400 nm (1). Es wird in die drei Stufen UV A, B und C untergliedert. In Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge und der Dichte der Oberhaut dringen UV-Strahlen unterschiedlich weit in die Haut ein. Die Penetrationstiefe nimmt dabei mit zunehmender Wellenlänge zu (2).

 

Die geringste Wellenlänge des UV-Spektrums besitzt die UV-C-Strahlung (100 bis 280 nm). Diese sehr energiereichen Strahlen lösen starke Erytheme aus und wirken kanzerogen. Größtenteils werden sie durch Ozon in der Stratosphäre zurückgehalten. UV-C-Strahlen, die dennoch bis zur menschlichen Haut vordringen, werden durch Streuungsprozesse der Hautoberflächenstruktur abgelenkt beziehungsweise durch die Hornschicht absorbiert.

 

Mittelwellige UV-B-Strahlen (280 bis 320 nm) erreichen die Oberhaut, in der sie indirekte Pigmentierung, die so genannte »langsame« Bräunung, auslösen. Durch vermehrte Melanozytenreifung und Tyrosinaseaktivierung sammeln sich dunkle Granula um den Zellkern herum an und schützen so die Haut.

 

Der UV-A-Bereich (320 bis 400 nm) wird auch als Schwarzlicht bezeichnet (1). Wärmeerytheme und vorzeitige Hautalterung können Folgen dieser intensiven Bestrahlung sein. Im oberen UV-Bereich kommt es durch Licht zur direkten Pigmentierung, bei der die Nachdunklung schon vorhandener Melaninvorstufen eine schnelle, aber kurzfristige Bräunung hervorruft.

 

Diese am tiefsten in die menschliche Haut eindringende Strahlung erreicht sogar das Kapillarsystem, in dem körpereigene und körperfremde Stoffe zirkulieren. Durch energetische Anregung solcher Strukturen können phototoxische oder photoallergische Reaktionen ausgelöst werden. Allein deswegen müssen Sonnenstrahlen effektiv vor dem Eindringen in die Haut abgehalten werden.


In Sonnencremes dürfen nur Lichtschutzfiltersubstanzen mit einem sicheren toxikologischen Profil und einer Sicherheitsspanne, die durch den Margin of Safety (MOS) definiert ist, enthalten sein. Dies garantiert, dass sowohl Kinder als auch Erwachsene ohne produktbedingte Gesundheitsrisiken adäquat geschützt sind (4). Damit ein ausreichender Schutz vor ultravioletter Strahlung im gesamten UV-Spektrum gewährleistet wird, sind Kombinationen aus verschiedenen Lichtschutzfiltersubstanzen nötig. Doch wie Studien zeigen, ist nicht jede Formulierung tatsächlich in der Lage, den Anwender effektiv vor sonnenlichtbedingten Hautschäden zu schützen. Die eingesetzten Filter können sich untereinander behindern und zum Wirkverlust führen.

 

Ungünstige Kombinationen

 

Die erste für Sonnenschutzmittel verfügbare UV-A-Lichtschutzfiltersubstanz war Butylmethoxydibenzoylmethan (BM-DBM). Nach Ablauf des Patentschutzes, wird sie mittlerweile häufiger denn je in kosmetischen Produkten verwendet. BM-DBM ist ein organischer Lichtschutzfilter, der zur Gruppe der 1,3-Dicarbonylverbindungen gehört. Er nimmt energiereiche Strahlung des Sonnenlichtes im Bereich von 320 bis 400 nm auf und leitet sie über seine Chromophor-Struktur ab. Dieser Mechanismus ist auch Ursache für die geringe Photostabilität der Substanz. Ohne UV-Bestrahlung stabilisieren intramolekulare Wasserstoffbrücken die Enolform, deren lmax bei 350 nm im UV-A-Bereich liegt. Trifft energiereichere UV-B-Strahlung auf das Molekül, kommt es intramolekular zu einem Wasserstofftransfer. So entsteht die im UV-A-Bereich unwirksame Ketoform (lmax bei 262 nm) (5,6). Folglich muss BM-DBM durch Kombination mit einem UV-B-Filter vor der Photoketonisierung geschützt werden, um den UV-A-Schutz in entsprechenden Sonnenschutzprodukten zu gewährleisten (5,7,8).

 

Allerdings kann BM-DBM nicht beliebig mit anderen UV-Filtern kombiniert werden. Zahlreiche Studien belegen, dass eine unkritische Mischung verschiedener Filtersubstanzen die UV-A-Filterleistung stark beeinträchtigt und der angestrebte Sonnenschutz bei einigen Produkten im UV-A-Bereich fehlt.

 

1997 stellten Wissenschaftler um Professor Dr. Brian Diffey vom Regional Medical Physics Department in Newcastle, Großbritannien, eine Studie vor, in der sie die Photostabilität von Sonnenschutzprodukten überprüften (9). Um die Effizienz einer Sonnencreme zu bewerten, wurde das Testprodukt auf Quarzplatten aufgetragen und transmissionsspektroskopisch ausgewertet. Bereits damals wies Diffey auf die negativen Einflüsse bei der Kombination von BM-DBM mit Octylmethoxycinnamat (OMC) und einen damit verbundenen Wirksamkeitsverlust von BM-DBM um 50 bis 60 Prozent hin.

 

1999 bestätigten britische Forscher um Dr. Richard Stokes vom Regional Medical Physics Department in Durham Diffeys Ergebnisse sowohl an Quarzglasplatten als auch an exzidierter Humanepidermis: OMC setzt die Wirksamkeit von BM-DBM herab (10). Sinnvoller wäre der Untersuchung zufolge dagegen eine Kombination mit drei anderen UV-Filtern: 4-Methylbenzylidencampher (MBC), Terephthalidendicampher Sulfonsäure und Salze (TDCSA) und Octocrylen (OC) nehmen die von BM-DBM absorbierte Energie auf und verhindern so die sonst ablaufenden Selbstzerstörungsmechanismen von BM-DBM.

 

Wissenschaftler um Professor Dr. Harald Maier von der medizinischen Universität in Wien überprüften 2001 mit Hilfe der Quarzglasplatten-Technik häufig eingesetzte UV-Filterkombinationen (11). Bei sieben von 16 getesteten Kombinationen traten Wirkungsverluste auf, die auf Unverträglichkeiten zwischen den eingesetzten UV-Filtern zurückgingen. Maier wies daher auf zweierlei Risiken hin, die bei Verwendung solcher destabilisierten Sonnenschutzprodukte zu beachten sind: Zum einen entstehen durch Photolyse reaktive Zerfallsprodukte, freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies. Diese können Bindungen mit Proteinen oder DNA eingehen oder toxische Effekte auslösen. Zum anderen wähnt sich der Anwender vor UV-Strahlung geschützt und bleibt zu lange in der Sonne. Er erhöht somit die Risiken für Spätschäden, vor allem Hautkrebs.


Tabelle: Photostabile, überprüfte UV/Filter-Kombinationen mit BM-DBM

UV/Filter-Kombinationen Wirkungsverlust Ursache Empfehlung Literatur 
BM-DBM
OC 
nein OC ist Stabilisator ja Herzog et al. 
BM-DBM
OC
OS 
nein Die Stabilisierung durch OC wird durch OS noch effektiver. Achtung, die Effektivität ist abhängig von der BM-DBM-Konzentration. Herzog et al. 
BM-DBM
OC
TDCSA
TiO2 
nein OC ist Stabilisator ja Herzog et al.
Maier et al. 
BM-DBM
MBC
TDCSA
TiO2 
nein MBC ist Stabilisator ja Diffey et al.
Maier et al. 
BM-DBM
OC
MBC
TDCSA
TiO2 
nein OC und MBC sind Stabilisatoren ja Maier et al. 
BM-DBM
MBC
OT
HS
OS
TiO2 
nein MBC ist Stabilisator ja Diffey et al. 

In der Tabelle werden alle Kombinationen zusammengefasst, die in den vorgestellten Studien günstig bewertet wurden, was das Überprüfen der eigenen Produkte im Sonnenschutzmittel-Regal etwas erleichtern soll.

 

Im darauf folgenden Jahr veröffentlichte Dr. Bernd Herzog zusammen mit Kollegen der Firma Ciba Specialty Chemicals Inc. aus Grenzach-Wyhlen eine interessante Studie (12). Er dokumentierte, wie sich BM-DBM ohne UV-B-Filter im Vergleich zu Kombinationen mit stabilisierendem (OC) und mit destabilisierendem UV-B-Filter (OMC) verhält. Diese Studie belegt, dass ein weiterer Filter synergistische Wirkung auf eine stabile Kombination haben kann (BM-DBM, OC + OS), aber auch die an sich gute Kombination von BM-DBM und OC destabilisieren kann (BM-DBM, OC + OMC).

 

Auch Lippenstifte oft funktionslos

 

Des Weiteren untersuchte Maier in Österreich Lippenstifte, die speziell dem Sonnenschutz dienen sollten, auf ihre Photostabilität (13). Die 2005 erschienene Studie belegt, dass in fast allen getesteten photoprotektiven Lippenstiften ungünstige Filterkombinationen eingesetzt wurden. Nach Untersuchung der Proben mittels Quarzglasplatten-Methode war keine der Kombinationen, die BM-DBM und OMC enthielten, photostabil. Ein Ergebnis, dass die Vermutung zulässt, dass wirtschaftliche Interessen das Wohl des Anwenders teilweise überschatten können. Auch Professor Dr. Rolf Daniels am Lehrstuhl für pharmazeutische Technologie der Eberhard-Karls-Universität in Tübingen stellte in PZ 27/05, Seite 16 bis 21, zahlreiche von ihm überprüfte Produkte aus der Palette der Marken- und Discount-Hersteller vor und zeigte, dass häufig aus Sparsamkeit auf sinnvolle Formulierungen verzichtet wird.

 

Des Weiteren befasst sich auch Stiftung Warentest jährlich mit der Beurteilung von auf dem Markt aktuell existierenden Sonnenschutzprodukten. Ob die verwendeten Bewertungskriterien tatsächlich ein abschließendes Testurteil erlauben, ist allerdings stark zu bezweifeln. Im Heft 6/05 und 7/05 wurden Sonnenschutzlotionen beziehungsweise -cremes wie folgt beurteilt: Bei Nichteinhalten des angegebenen Lichtschutzfaktors erhielt das Produkt das Urteil mangelhaft, die übrigen Testkriterien wurden mittels Prozentangaben gewichtet. Die Feuchtigkeitsanreicherung der Haut durch das Produkt ging mit 40 Prozent in die Bewertung ein. Das Entnahmeverhalten bei 20°C und 40°C war mit 30 Prozent das zweitwichtigste Kriterium. 20 Prozent für Anwendungshinweise und 10 Prozent zur Kälte- beziehungsweise Wärmebeständigkeit komplettieren das Qualitätsurteil. Nicht bewertet wurden die Wasserfestigkeit und die Kombinationen der enthaltenen Lichtschutzfiltersubstanzen, ebenso wenig wie andere Inhaltsstoffe, also Parfüm, Konservierungsmittel, Emulgatoren und Farbstoffe. Damit wird klar, wie wichtig es ist, wenigstens in der Apotheke den Überblick zu behalten und eine anwenderfreundliche Beratung durchzuführen.


Fazit

Unstrittig ist, dass durch den Einsatz von UV- Filtern mit negativer Wechselwirkung die Warnmechanismen des menschlichen Organismus verdeckt werden. Denn die in Sonnenschutzprodukten verwendeten UV-B-Filter verhindern einen Sonnenbrand. Ist gleichzeitig der UV-A-Filter nicht mehr intakt, kann die UV-A-Strahlung ihre schädigende Wirkung entfalten. Das Defizit des angewendeten Sonnenschutzmittels wird somit erst erkennbar, wenn Spätfolgen auftreten.

 

Hinzu kommt, dass Anwender die von den Herstellern empfohlenen und zur Ermittlung des Lichtschutzfaktors verwendeten Mengen (2 mg/cm2) häufig als zu viel empfinden und dementsprechend nicht auftragen. Dies zeigt eindrucksvoll eine Studie von Professor Dr. Jürgen Lademann von der Universitätsklinik Charité in Berlin (14), deren Ergebnisse weitere Untersuchungen bestätigen (15,16).

 

Einige Sonnenschutzmittel versprechen somit eine UV-Protektion, der sie nicht gerecht werden. Durch Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Filtersubstanzen einerseits und den Filtern und der UV-Strahlung andererseits entstehen reaktive Zwischenprodukte, die zu einer zusätzlichen Belastung für den Körper werden können. Um Risiken zu minimieren, sollten daher nur Produkte verwendet werden, die sinnvolle Filterkombinationen enthalten.


Eine Zusammenstellung der überprüften UV-Filter-Kombinationen der vorgestellten Studien kann bei der Autorin erfragt werden.

 

Literatur bei der Verfasserin.


Anschrift der Verfasserin:

Sindy Trauer

Vorarlberger Damm 22

12157 Berlin

s.trauer(at)freenet.de


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Beitrag erschienen in Ausgabe 22/2006

 

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