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Sonnenschutz

Wer B sagt, muss auch A sagen

17.07.2012
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Von Stefan Oetzel / Im Vergleich zur energiereichen UV-B-Strahlung galt die UV-A-Strahlung des Sonnenlichts lange als weniger gefährlich. Neue Untersuchungen zeigen jedoch, dass UV-A-Strahlen nicht nur der Grund für eine vorzeitige Hautalterung sind, sondern auch Hautkrebs verursachen können. Bei der Wahl des Sonnenschutzmittels darf daher der UV-A-Schutz nicht vernachlässigt werden.

Die ultraviolette (UV-) Strahlung des Sonnenlichts wird nach ihren Wellenlängen eingeteilt in UV-A (400 bis 315 nm), UV-B (315 bis 280 nm) und UV-C (280 bis 100 nm). Die UV-A-Strahlung kann weiterhin differenziert werden in UV-A1-Strahlung (340 bis 400 nm), die rund 75 Prozent der solaren UV-A-Strahlung ausmacht, und UV-A2-Strahlung (315 bis 340 nm). Der UV-C-Anteil des Sonnenlichts wird durch die Ozonschicht der Atmosphäre nahezu vollständig absorbiert, sodass lediglich UV-A- und ein Teil der UV-B-Strahlen bis zur Erdoberfläche gelangen. Dabei ist die Intensität der UV-A-Strahlung, die den Boden erreicht, rund 15-fach höher als die der UV-B-Strahlung.

Der Mensch ist UV-A-Strahlen nicht nur durch direkte Sonneneinstrahlung ausgesetzt, sondern kommt damit auch in Kontakt bei bewölktem Himmel, im Halbschatten und hinter Fensterscheiben. Zudem wird künstlich erzeugte UV-A-Strahlung in Solarien eingesetzt.

 

UV-A lässt die Haut altern

 

Während die kurzwelligen UV-B-Strahlen in die Oberhaut (Epidermis) nur bis zur Basalzellschicht vordringen, können die längerwelligen UV-A-Strahlen tiefer bis in die Lederhaut (Dermis) eindringen. Sie können eine Reihe von zum Teil schädigenden Reaktionen auslösen. So verändert UV-A-Strahlung durch Photooxidation farblose Melaninvorstufen und bewirkt zudem eine Umschichtung der Melanosomen in den Melanozyten. Dies führt schon innerhalb kurzer Zeit nach der Exposition zur Bräunung der Haut. UV-A-Strahlung bewirkt aber auch eine Schädigung und Abnahme der straffenden, kollagenen beziehungsweise elastischen Bindegewebsfasern der Haut, was ein wesentlicher Grund für vorzeitige Hautalterung und Faltenbildung ist.

 

Unter der chronischen Einwirkung von UV-A-Strahlung kommt es zudem zu einer unregelmäßigen Pigmentierung der Haut beziehungsweise zum vermehrten Auftreten von Altersflecken. Akut kann eine polymorphe Lichtdermatose die Folge sein (lesen Sie dazu auch Polymorphe Lichtdermatose: Sonnenallergie, die vielleicht keine ist, PZ 22/2012). Einen Sonnenbrand im eigentlichen Sinne, also starke Hautrötung und Entzündung, verursacht die UV-A- im Gegensatz zur UV-B-Strahlung allerdings nicht; es tritt lediglich eine leichte Rötung der Haut auf. Das bedeutet auch, dass der Körper nicht durch Sonnenbrand vor zu viel UV-A-Strahlung gewarnt wird.

 

Freie Radikale entstehen

 

Eine wichtige Ursache für die vielfältigen Schädigungen der Haut durch UV-A-Strahlung ist, ähnlich wie bei der UV-B-Strahlung, die Entstehung von oxidativem Stress. So kann durch die Einwirkung der Strahlen die Bildung sogenannter reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) induziert werden: freie Radikale, die durch Oxidation Zellbestandteile wie Proteine, Lipide oder DNA schädigen.

UV-A-Strahlen erhöhen aber nicht nur auf indirektem Weg durch die Bildung von freien Sauerstoffradikalen das Hautkrebsrisiko, sondern auch durch direkte Schädigung der DNA, wie die Daten einer aktuellen Studie belegen. In deren Rahmen wurden zwölf gesunde Probanden UV-A1- und UV-B-Strahlen in einer definierten Dosis ausgesetzt. Aus der bestrahlten Region entnahmen Forscher direkt im Anschluss Haut und untersuchten diese auf DNA-Schäden. Wie die Wissenschaftler im »Journal of Investigative Dermatology« schreiben, fanden sie sowohl in dem mit UV-A1- als auch mit UV-B-Licht bestrahlten Gewebe sogenannte Thymin-Dimere (doi: 10.1038/jid.2011.283). Das sind Strukturänderungen der DNA-Helix, die zu Hautkrebs führen können, wenn sie nicht von körpereigenen Reparaturmechanismen korrigiert werden. Dabei waren die Mutationen nach UV-A1-Bestrahlung eher in tieferen Hautschichten nachweisbar.

 

Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass UV-A-Strahlung gefährlicher ist als bisher angenommen. Zwar ist schon länger bekannt, dass hoch dosierte UV-A-Strahlung unverträglich ist. Diese Studie zeigt jetzt aber erstmals, dass eine kontinuierliche Bestrahlung der Haut mit UV-A1-Strahlung in vergleichsweise niedriger Dosierung bereits zu Mutationen führen kann.

 

UV-A-Schutz meist nicht deklariert

 

Ein geeignetes Sonnenschutzmittel sollte daher den gesamten Wellenlängenbereich sowohl der UV-B- als auch der UV-A-Strahlen effektiv abdecken. Der Lichtschutz eines Sonnenschutzmittels resultiert aus dem Einsatz von UV-Filtern, die meist kombiniert werden. Dabei werden grundsätzlich zwei Arten von Filtern unterschieden:

 

Chemische beziehungsweise organische Filter dringen in die Haut ein, nehmen dort die energiereiche UV-Strahlung auf und wandeln sie in Wärmestrahlung um. Je nachdem, welcher Wellenbereich umgewandelt wird, unterscheidet man UV-A-, UV-B- und Breitbandfilter.

Physikalische beziehungsweise anorganische Filter sind Mikro­pigmente aus Titan­dioxid oder Zinkoxid. Sie reflektieren sowohl die UV-A- als auch die UV-B-Strahlung an der Haut­oberfläche. Die Haut wird durch die Inhaltsstoffe abgedeckt und so vor dem Licht geschützt. Da physikalische UV-Filter nicht in die Haut eindringen, sind sie gut hautverträglich und zeigen kein Allergierisiko. Sie sind daher für die Anwendung bei Kindern empfehlenswert.

 

Die aktuell in Deutschland genehmigten UV-Filter sind in der Kosmetik-Verordnung aufgeführt. Der auf einem Sonnenschutzmittel ausgewiesene Lichtschutzfaktor gibt an, um welchen Faktor das Mittel die Eigenschutzzeit der Haut verlängert. Er bezieht sich im Wesentlichen auf die UV-B- und nicht auf die UV-A-Strahlung, selbst wenn das Produkt auch gegen UV-A-Strahlung schützt.

Die aktuelle Empfehlung der EU-Kommission sieht vor, dass der UV-A-Schutzfaktor mindestens ein Drittel des UV-B-Schutzfaktors betragen soll. Präparate, die der EU-Empfehlung entsprechen, können mit einem Logo gekennzeichnet werden, das die Buchstaben UV-A in einem Kreis darstellt.

 

Neue Breitbandfilter

 

Bei Sonnenschutzmitteln gab es in den vergangenen Jahren einige neue Entwicklungen. So präsentierte das Unternehmen BASF im Jahr 2010 einen Breitbandfilter, der sowohl im UV-A- als auch im UV-B-Bereich wirksam ist und in eine wässrige, aber auch in eine ölige Grundlage eingearbeitet werden kann. Dadurch wird die oft überfrachtete Ölphase des Sonnenschutzmittels entlastet, was einen größeren Spielraum beim Formulieren von Sonnenschutzcremes geben soll. Das soll insbesondere bei Sonnenschutzmitteln von Vorteil sein, die eine hohe Konzentration an UV-Filtern erfordern.

 

Die Firma Merck bietet ebenfalls einen hydrophoben Breitbandfilter an, der durch seine Applikationsform in einer Silica-Kapsel auch in die Wasserphase kosmetischer Formulierungen eingearbeitet und gleichzeitig mit anderen Filtern in der Ölphase kombiniert werden kann. Die Verkapselung des UV-Filters soll neue Formulierungskonzepte ermöglichen und dem Anwender mehr Sicherheit bieten, da ein direkter Hautkontakt zwischen UV-Filter und Haut vermieden wird.

 

Als physikalischer Breitbandfilter wird in vielen Sonnenschutzmitteln mittlerweile Titandioxid in Form von Nanopartikeln (Teilchen mit einem Durchmesser kleiner als 100 nm) verwendet. Der Vorteil hiervon ist, dass der »Weiß-Effekt«, der bei Titandioxid in Pigmentform mit Partikelgrößen über 1 µm auftritt, bei Nanopartikeln mit typischen Teilchengrößen um 20 nm verschwindet. Unumstritten ist der Einsatz von Nanopartikeln jedoch nicht. Diskutiert wird die Gefahr einer Hautpenetration mit möglicherweise schädlichen Folgen. / 

 

Literatur

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