Algenenzym Photolyase verbessert Schutz vor UVB-Schäden |
 | 10.05.2004 00:00 Uhr |
Im Gegensatz zu konventionellen Sonnenschutzmitteln können photolyase-haltige Produkte entstandene UVB-induzierte Veränderungen beheben. Dazu wird das Algenenzym topisch aufgetragen. Eine aktuelle prospektive kosmetische Untersuchung mit rund 250 Teilnehmern überprüfte die Wirksamkeit und Verträglichkeit zweier photolyase-haltiger Sonnenschutzprodukte.
Die angenehmen Auswirkungen der Sonnenstrahlung wie positives Lebensgefühl, gesteigerte Aktivität und Verminderung von Depressionen dürfen nicht darüber hinwegtäuschen, dass Sonnenlicht ein nachgewiesenes Karzinogen darstellt.
Die zunehmende UV-Exposition auf Grund geänderten Freizeitverhaltens, vermehrten Urlaubs in südlichen Regionen sowie der sich abschwächenden Ozonschicht macht es notwendig, sich mit den Einflüssen der ultravioletten Strahlen auf die Haut zu beschäftigen. Inzwischen konnten einige Mechanismen, die zur Entstehung von Schäden an den Hautzellen führen, aufgeklärt werden. Auf Grund dieser Erkenntnisse wurden neue Schutzprinzipien identifiziert, die bereits Eingang in neuartige Sonnenschutzprodukte gefunden haben.
Herkömmliche Sonnenschutz-Produkte zur Vorbeugung von Schäden durch Sonnenexposition wirken über UV-Filter. Bereits erfolgte Veränderungen der Hautzellen-DNS durch UVB-Strahlung können diese nicht mehr beeinflussen. Nach neueren wissenschaftlichen Erkenntnissen kann jedoch ein topisch appliziertes DNS-Regenerationsenzym spezifisch bereits entstandene UVB-induzierte Veränderungen wieder beheben. Aus dermatologischer Sicht stellen DNS-Regenerationsenzymhaltige Produkte deshalb eine sinnvolle Weiterentwicklung bisher verwendeter Sonnenschutzmethoden dar.
Sonnenlicht kann zahlreiche Veränderungen und Schäden in der menschlichen Haut hervorrufen. Hierzu gehören Sonnenbrand, beschleunigte Hautalterung sowie die Abschwächung des Immunsystems der Haut, wobei ein geschwächtes Immunsystem als eine Ursache für die Entstehung von Hautkrebs gilt. Verantwortlich für diese Schäden ist vor allem die kurzwellige Ultraviolett-B-Strahlung (UVB) im Wellenlängenbereich zwischen 280 und 315 nm. Die UVA-Strahlung im Wellenlängenbereich von 315 bis 400 nm kann ebenfalls zu vorzeitiger Hautalterung, photoallergischen Reaktionen und Mallorca-Akne führen.
Forschungsarbeiten der letzten Jahre haben gezeigt, dass die schädlichen Wirkungen der UVB-Strahlung auf einen gemeinsamen Auslöser zurückzuführen sind: die Schädigung der Desoxyribonukleinsäure (DNS) der Hautzellen (Keratinozyten) (1 - 3). Durch die Schädigung der Keratinozyten-DNS entstehen so genannte Photoprodukte. Dies sind überwiegend Cyclobutan-Pyrimidin-Dimere (CPD), deren Bildung eng mit der Auslösung von Mutationen in Tumorsuppressor-Genen zusammenhängt (4 - 6). Zudem zeigen neuere Untersuchungen, dass die CPD zusätzlich über immunsuppressive Wirkungen (7, 8) an der Photokarzinogenese beteiligt sind. Die Dimerisierung gilt daher als entscheidender Schritt bei der Hautkrebsentstehung.
Auf einen Blick Aus dermatologischer Sicht stellen Photolyase-haltige Produkte eine sinnvolle Weiterentwicklung zu bisher verwendeten Sonnenschutzprodukten dar. Das Algen-Enzym Photolyase verhindert beziehungsweise vermindert die Entstehung eines UVB-Erythems, die Bildung von Sonnenbrandzellen und die UVB-induzierte Immunsuppression in der Haut.Da die Schwächung des Immunsystems der Haut durch UVB-Strahlung ein wesentlicher Faktor für die Entstehung von Hautkrebs ist, kann davon ausgegangen werden, dass dieser neue Sonnenschutzansatz einen verbesserten Schutz gegen die krebserzeugende Wirkung von UVB-Strahlung bietet. Erstmals ist es möglich, auch nach einer eingetretenen Schädigung die Haut noch wirksam zu schützen.
Photolyase wirkt auch nachträglich
Das Prinzip konventioneller Sonnenschutzmittel basiert darauf, durch UVB-Filter das Entstehen von DNS-Schäden zu verhindern. Dabei unterscheidet man zwischen physikalischen und chemischen UV-Filtern, die durch Reflexion und Streuung beziehungsweise Absorption ein Eindringen der schädlichen UVB-Strahlung verhindern. Ist es jedoch bereits zu DNS-Schäden in der Haut gekommen, sind diese Präparate wirkungslos.
Beim Einsatz des Enzyms Photolyase, das aus der Blaualge Anacystis nidulans gewonnen wird, scheint dies anders zu sein: Hiermit konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, UVB-induzierte DNS-Veränderungen durch eine äußerlich aufgetragene Lotion so weit zu regenerieren, dass die Entstehung einer Sonnenbrandreaktion oder eine Schwächung des Immunsystems verhindert beziehungsweise reduziert werden kann.
Nach topischer Applikation Photolyase-haltiger Liposome dringt das Enzym in die obersten Hautschichten ein und wird von den Keratinozyten aufgenommen. Dort bindet die Photolyase spezifisch an die CPD, hebt die durch UVB-Strahlung verursachte Dimerisierung wieder auf und regeneriert so die DNS. Dieser Vorgang findet unter Einwirkung von Licht mit einer Wellenlänge von 360 bis 500 nm statt und wird daher Photoreaktivierung oder light repair genannt.
Mittels Biopsie wurden mit Photolyase behandelte Hautareale entnommen, an denen mithilfe der Immunfluoreszenzmikroskopie nachgewiesen werden konnte, dass die CPD zu 40 bis 45 Prozent durch Photoreaktivierung aus der Epidermis entfernt werden konnten. Dieser Anteil reichte aus, die UVB-induzierte Unterdrückung des Immunsystems der Haut vollständig zu verhindern. Daraus lässt sich ableiten, dass der Einsatz von Photolyase auch einen verbesserten Schutz gegen die krebserzeugende Wirkung von UVB-Strahlung bietet. Zusätzlich konnte beobachtet werden, dass sowohl die Entstehung eines UVB-Erythems als auch die Bildung so genannter Sonnenbrandzellen reduziert beziehungsweise verhindert wurde (9).
Untersuchung an über 200 Probanden
Vom Institut für Umweltmedizinische Forschung in Düsseldorf wurde von Dezember 2002 bis Mai 2003 in einer groß angelegten prospektiven Untersuchung mit über 200 gesunden Probanden die kosmetische Wirksamkeit und Verträglichkeit eines Sonnenschutz- und eines After-Sun-Präparates mit dem Algen-Enzym Photolyase überprüft (siehe Kasten). Dabei wurden durch Wahl der Untersuchungsbedingungen wie Urlaub in UV-intensiven Regionen (Tropen und Subtropen) und sonnenentwöhnte, dadurch sehr empfindliche „Winterhaut“, anspruchsvolle äußere Rahmenbedingungen vorgegeben.
In der Untersuchung eingesetzte Produkte Als Sonnenschutzpräparat wurde Ladival®med Sonnenschutz-Fluid 20 verwendet. Es ist ein dermatologisch getesteter Sonnenschutz mit photostabilem UV-Filtersystem (Lichtschutzfaktor 20), das einen UVA-Schutz gemäß australischem Standard gewährt. Es enthält zusätzlich das Algen-Enzym Photolyase. Das Produkt ist fett-, emulgator-, parfüm- und farbstofffrei sowie wasserfest.
Als After-Sun-Präparat wurde Ladival® med Aktivpflege-Fluid eingesetzt. Es ist ein dermatologisch getestetes Produkt zur Aktivierung der Hautregeneration nach dem Sonnenbad. Inhaltsstoffe sind neben Panthenol und Vitamin E ebenfalls das Algen-Enzym Photolyase. Das Fluid enthält kein Parfüm, keine Farbstoffe und keine Emulgatoren.
Die Aufnahme- und Abschlussuntersuchung bei dieser nicht-invasiven kosmetischen Untersuchung erfolgte durch einen Dermatologen. Die Teilnehmer waren zwischen 18 und 70 Jahre alt, hellhäutig, hatten keine Hauterkrankungen und verbrachten einen mindestens zwei- und höchstens dreiwöchigen Urlaub in einer sonnenreichen Region. Nicht aufgenommen wurden Personen mit bekannten Photodermatosen sowie solche, die regelmäßig potenziell photosensibilisierende Medikamente einnahmen.
Insgesamt wurden 249 hautgesunde Erwachsene in die Untersuchung aufgenommen. 55 Prozent der Teilnehmer waren männlich, 45 Prozent weiblich. Die Probanden sollten das Sonnenschutz-Fluid vor beziehungsweise während der Sonnenexposition und das Aktivpflege-Fluid direkt danach an mindestens sieben Tagen und für höchstens drei Wochen anwenden. Die Teilnehmer führten während der Urlaubszeit ein detailliertes Anwendertagebuch.
Da die Untersuchung in den Monaten Dezember bis Anfang Mai durchgeführt wurde, hatten die Teilnehmer vor Reisebeginn überwiegend keine vorgebräunte Haut. Hauptreiseziele waren die Kanaren (29 Prozent), Afrika (17 Prozent), die Karibik (15 Prozent), Südeuropa (12 Prozent) und Asien (10 Prozent) sowie andere Fernreiseziele (17 Prozent).
Sonnenschutz als sehr gut bewertet
Die kosmetische Wirksamkeit und Verträglichkeit der beiden Prüfprodukte wurde bei der Abschlussuntersuchung sowohl vom Prüfarzt als auch von den Probanden beurteilt. Die Anwendungsdauer der beiden Produkte betrug im Mittel 13 Tage bei einer durchschnittlichen Reisedauer von 14 Tagen.
Die Wirksamkeit des Sonnenschutz-Fluids wurde vom Prüfarzt in 95 Prozent der Fälle als sehr gut beziehungsweise gut, in 4 Prozent als mäßig, in je einem Fall als schlecht beziehungsweise unbekannt angegeben. Die Anwender selbst beurteilten die Wirksamkeit des Sonnenschutz-Fluids zu 96 Prozent als sehr gut beziehungsweise gut, zu 3 Prozent als mäßig und zu 1 Prozent als schlecht.
Die Verträglichkeit des Sonnenschutz-Fluids wurde vom Prüfarzt in 97 Prozent der Fälle mit sehr gut beziehungsweise gut, in 2 Prozent mit mäßig, in je einem Fall mit schlecht beziehungsweise unbekannt bewertet. Die Anwender selbst beurteilten die Verträglichkeit des Sonnenschutzmittels bei der Abschlussuntersuchung zu 98 Prozent als sehr gut beziehungsweise gut, zu zwei Prozent als mäßig sowie in einem Fall als schlecht.
Die kosmetische Wirksamkeit des After-Sun-Präparats wurde vom Prüfarzt in 73 Prozent der Fälle als sehr gut beziehungsweise gut, in 25 Prozent als mäßig, in 2 Prozent als schlecht und in einem Fall als unbekannt angegeben. Die Anwender selbst beurteilten die Wirksamkeit des Aktivpflege-Fluids nach Befragung durch den Prüfarzt bei der Abschlussuntersuchung zu 79 Prozent als sehr gut beziehungsweise gut, zu 16 Prozent als mäßig und zu 5 Prozent als schlecht.
Hierbei fällt auf, dass die Wirksamkeit des Aktivpflege-Fluids sowohl vom Prüfarzt als auch vom Anwender geringer eingeschätzt wurde als die Wirksamkeit des Sonnenschutz-Fluids. Der Prüfleiter verweist darauf, dass dieses Ergebnis in Zusammenhang mit den subjektiven Erwartungen der Anwender zu sehen ist, die diese an ein After-Sun-Produkt stellen. So standen vor allem subjektive Kriterien wie Pflegeeffekt und Entspannung der sonnen-exponierten Haut im Vordergrund. Diese sahen die Anwender eher in Form einer Lotion oder Milch gegeben und weniger in Form des gelartigen Fluids.
Die Verträglichkeit des After-Sun-Präparats wurde vom Prüfarzt in 85 Prozent der Fälle als sehr gut beziehungsweise gut, in 13 Prozent der Fälle als mäßig, in 2 Prozent als schlecht und in je einem Fall als sehr schlecht beziehungsweise unbekannt angegeben. Die Probanden beurteilten die Verträglichkeit des Aktivpflege-Fluids zu 90 Prozent als sehr gut beziehungsweise gut, zu 7 Prozent als mäßig, zu 2 Prozent als schlecht und in einem Fall als sehr schlecht.
Regeneration über Nacht
Ein häufig auftretendes Problem bei Urlaubsreisen in sonnenreiche Regionen wurde auch in dieser Untersuchung deutlich. In der Euphorie des Anreisetages wird oft initial vergessen, konsequente Sonnenschutzmaßnahmen durchzuführen. Daher kommt es innerhalb der ersten Urlaubstage nicht selten zu einem Sonnenbrand, der dem Betroffenen das Sonnen in den nächsten Tagen verleidet.
Dieser Sachverhalt konnte durch gezielte Abfrage quantifiziert werden, indem jeweils die Anzeichen von schwachem Sonnenbrand morgens vor dem Sonnenbad und auch abends nach der Sonne von den Teilnehmern im Urlaubs-Tagebuch dokumentiert wurden.
Die Angaben der Teilnehmer zum Zustand ihrer Haut morgens vor Anwendung des Sonnenschutz-Fluids zeigten, dass 2 Prozent der Probanden am ersten Anwendungstag, 7 Prozent am zweiten Anwendungstag und 18 Prozent am dritten Anwendungstag Anzeichen von Sonnenbrand aufwiesen. Mit 20 Prozent erreichte die Zahl der Untersuchungsteilnehmer mit Sonnenbrand am vierten Tag ihren Maximalwert, der an den jeweils folgenden Tagen deutlich abfiel.
Noch deutlicher wurde das Problem, wenn der Hautzustand nach dem Sonnenbad abgefragt wurde. Am ersten Anwendungstag hatten 15 Prozent der Probanden Anzeichen von Sonnenbrand nach dem Sonnenbad, am zweiten Anwendungstag 30 Prozent und am dritten 32 Prozent. Auch hier erreichte die Zahl der Probanden mit Anzeichen von Sonnenbrand am vierten Tag mit 35 Prozent ihren Maximalwert. An den darauf folgenden Tagen fiel der Prozentsatz deutlich ab. Dabei handelte es sich in allen Fällen überwiegend um milde Symptome eines Sonnenbrandes (Spannungsgefühl oder leichte Rötung mit Überwärmung der Haut). In keinem Fall wurden schwere Anzeichen wie Blasenbildung dokumentiert.
Die Daten belegen, dass es durch die konsequente Anwendung der beiden Produkte möglich ist, eine initiale Sonnenbrandreaktion auf einem relativ niedrigen prozentualen Niveau zu halten und über Nacht eine deutliche Regeneration der sonnenstrapazierten Haut zu erzielen. Zudem spricht der rasche Abfall des Wertes jenseits des vierten Urlaubstages dafür, dass die Anzahl der für den Sonnenbrand kausal verantwortlichen CPD durch die regelmäßige Anwendung der beiden Testprodukte reduziert wurde.
92 Prozent der Probanden beendeten die Anwendung der beiden Photolyase-Präparate wie vorgesehen am Ende des Urlaubs. 7 Prozent (n = 17) brachen die kombinierte Anwendung vorzeitig ab und bei 1 Prozent lagen keine Angaben zum Abschluss der Untersuchung vor.
98 Prozent empfehlen Fluid weiter
Mit der vorliegenden Untersuchung wurden erstmals Sonnenschutzpräparate mit Photolyase-haltigen Liposomen an einem großen Anwenderkollektiv geprüft und dokumentiert. Die geringe Häufigkeit der als Abbruchgründe genannten Ereignisse zeigt die sehr gute beziehungsweise gute Verträglichkeit der Produkte. Zusätzlich fiel auf, dass die überwiegende Zahl an vorzeitigen Studienabbrüchen mit der Begründung erfolgte, der Lichtschutzfaktor sei zu hoch. Diesen Abbruchgrund bewertete der Prüfleiter als positiv, da er eine überzeugende Wirksamkeit dokumentiert, die bei einem Lichtschutzfaktor von 20 und einem Aufenthalt in den genannten sonnenreichen Regionen nicht als selbstverständlich vorausgesetzt werden kann.
Tabelle: Abbruchgründe der kombinierten Anwendung
AnzahlProzent Probanden insgesamt 249 100 Anwendung wie vorgesehen 232 92,4 Abbruch 17 6,8 Fehlende Daten 2 0,8 Abbruchgrund LSF zu hoch 7 2,8 Krankheit 3 1,2 Menge nicht ausreichend 3 1,2 Unverträglichkeit 2 0,8 Wunsch des Anwenders 1 0,4 LSF zu niedrig 1 0,4
Eine differenzierte Auswertung der Beurteilungen hinsichtlich der verschiedenen Hauttypen zeigte keine relevanten Unterschiede. Dies lässt den Schluss zu, dass die geprüften Produkte bei allen Hauttypen vergleichbar wirksam und verträglich sind.
Die Zufriedenheit der Teilnehmer mit den Produkten wurde durch den hohen Prozentsatz zur Weiterempfehlung belegt: So würden 98 Prozent der Testpersonen das Sonnenschutz-Fluid weiterempfehlen. Für das After-Sun-Produkt fielen diese Zahlen aus den oben angeführten Gründen etwas niedriger aus. Hier würden 81 Prozent der Teilnehmer das Produkt weiterempfehlen.
Zusammenfassung Von Dezember 2002 bis Mai 2003 wurde eine nicht-invasive kosmetische Untersuchung zur Wirksamkeit und Verträglichkeit von Ladival med Sonnenschutz-Fluid 20 und Ladival med Aktivpflege-Fluid durchgeführt. Die Photolyase-haltigen Produkte wurden von 249 hautgesunden, erwachsenen Probanden während eines Urlaubsaufenthaltes in Regionen mit intensiver Sonnenbestrahlung angewandt.
Damit wurden an einem großen Anwenderkollektiv Sonnenschutzpräparate mit Photolyase-haltigen Liposomen geprüft und dokumentiert. Die Ergebnisse dieser dermatologischen Untersuchung zeigen, dass die kombinierte Anwendung beider Sonnenschutzprodukte bei allen Hauttypen gleichermaßen eine sehr gute Wirksamkeit und Verträglichkeit aufweist.
Literatur bei den Autoren
Anschrift der Verfasser:
Professor Dr. Jean Krutmann
Institut für umweltmedizinische Forschung
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Dr. Peter M. Hansen
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