Hautalterung durch oxidative Prozesse ist ein bekanntes und ausgesprochen problematisches Phänomen. Sogenannte ROS (Reactive Oxygen Species) wirken mit ihrem hoch aggressiv oxidativen Potenzial auf sehr viele biologische Prozesse und Moleküle, wie z. B. Lipide, Proteine, DNA, und tragen durch Strukturstörung bis hin zu Apoptose entscheidend zur Hautalterung bei.
Sonnenstrahlung und zusätzliche Blaulichtstrahlung sind wichtige Quellen für ROS. Wir werden uns daher in diesem Artikel genau ansehen, wie Natura-Tec SeaBerry Blue™ biomimetisch
hilft, die Haut vor Sonnen- und Blaulichtstrahlung zu schützen. 3, 4, 5
Hauteigene Schutzmechanismen
Die Haut ist ein stark metabolisierendes Gewebe mit komplexer Struktur und als äußere Schutzhülle besonders stark Umweltangriffen, und damit freien Radikale, ausgesetzt. Doch es existiert ein komplexes Protektionssytem, in dem jede Hautschicht mit einem eigenen Arsenal an Abwehrmolekülen und -systemen ausgestattet ist.
Zur Abwehr von oxidativem Stress nutzt die Haut vier eigene Mechanismen:
– Stabilisierung biologischer Standorte (dank der Membranen)
– Reparatur (über DNA-Reparaturenzyme)
– Prävention (Verhinderung der Produktion von ROS) und
– antioxidative Abwehr gegen ROS 5, 6
Was bedeutet oxidativer Stress für die Haut
Als oxidativen Stress bezeichnet man die Situation, in der das Gleichgewicht zwischen Antioxidantien und ROS gestört ist.
Durch einen Mangel an Antioxidantien oder eine Überkonzentration an ROS ist dann das Redoxgleichgewicht gestört. Tritt dieser Stress auf, arbeiten die Zellen den oxidativen Effekten entgegen mit dem Ziel, das Redoxgleichgewicht wiederherzustellen und dadurch die Expression verschiedener Gene wieder zu regulieren.
Oxidativer Stress wirkt sich durch unterschiedliche Mechanismen negativ aus: genetisch, physiologisch und biochemisch.
Oxidativer Stress induziert:
– DNA-Modifikationen
– Lipidperoxidation
– Proteinveränderungen
– Signaltransduktion (Abgabe von Signalen in das Zellinnere) 2, 6, 7, 8, 12
Besonders wichtig: der Schutz gegen UV- und Blaulicht
Lichtstrahlung der Sonne ist für eine Vielzahl positiver und negativer biologischer Wirkungen verantwortlich. Bei zu umfangreicher Einwirkung, und die liegt bereits vor, wenn wenige
Minuten pro Tag überschritten werden, nehmen die negativen Auswirkungen überhand.
UV-Licht ist wichtig für unseren Haut- bzw. Körpermetabolismus.
Ein Zuviel an UV-Strahlung bedeutet aber eine übermäßige Bildung von ROS und damit ein Überschuss an Oxidantien.
In den Hautschichten, in die diese Strahlung vordringt (siehe Abb. 1), werden die oben beschriebenen umfangreichen negativen Auswirkungen in Gang gesetzt. 3
Abb. 1
Blaulichtstrahlung dringt besonders tief in die Haut ein und hat neben den direkten bekannten Strahlungseffekten noch eine besonders wichtige und problematische Wirkung: ihren Einfluss auf den zirkadianen Rhythmus des Hautmetabolismus. 3
Der zirkadiane Rhythmus ist die Fähigkeit eines Organismus, physiologische Vorgänge auf eine Periodenlänge von etwa 24 Stunden zu synchronisieren. Der wichtigste zirkadiane Rhythmus
ist der Schlaf-Wach-Rhythmus. Natürliches Blaulicht tritt besonders im Morgenlicht auf und signalisiert dem Gehirn: Sonnenaufgang!
Aufwachen! Und auch die Änderung des biologischen Rhythmus. Schon länger wird dazu geforscht ob und wie blaues Licht aus Computer oder TV das Einschlafen beeinträchtigt. 4, 8, 12
(Abb. 2 13)
Abb. 2
Für die Haut, deren Zellen in der Lage sind auf Lichtstrahlung zu reagieren, spielt der Rhythmus zwischen Tageslicht und Dunkelheit eine essenzielle Rolle bezüglich ihres Wechsels zwischen
Protektions- und Reparaturphase. In den hellen Zeiträumen ist der Metabolismus überwiegend auf Schutz, in den dunklen Stunden überwiegend auf Reparatur eingestellt, da in strahlungsfreier
Zeit die Protektionseffekte heruntergefahren werden können.
Blaulicht jedoch vermittelt der Haut auch noch in den Nachtstunden es sei Tag. Die Reparaturphase wird zu den Zeiten von Blaulichtbestrahlung noch nicht eingeleitet und fällt damit deutlich kürzer aus als natürlich vorgesehen. 4, 8, 11
In unserem modernen Lebensrhythmus ist es daher wichtig, die Haut besonders in der Protektionsphase zu unterstützen, um sie in der verkürzten Reparaturphase zu entlasten.
Dafür ist auf der einen Seite der Schutz von übermäßiger Strahlung wichtig. Auf der anderen Seite sollte aber der Unterstützung der körpereigenen Schutzfunktionen gegen Angriffe durch
überexprimierte ROS besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. 4, 8, 10, 11
Der endogene antioxidative Schutzschirm der Haut
Die Haut besitzt ein eigenes synergistisches System, um dem Angriff freier Radikale entgegenzutreten. Es besteht aus drei Komponenten
– Enzymatische Antioxidantien:
Beispiele: Glutathion-Peroxidase (GPx), Glutathion-Reduktase, Superoxiddismutase (SOD) und Katalase (CAT) in der Epidermis
– Nicht-enzymatische Antioxidantien:
Beispiele: Vitamin A (Retinol, entsteht auf Basis von Karotinoiden), Vitamin C (Ascorbinsäure), Vitamin E (Tocopherol), Glutathion, Beta-Carotin etc.
– Strukturproteine
Im Stratum Corneum spielen einige kurzkettige Proteine der Korneozyten (Loricrin, Involucrin, Filaggrin, etc.) eine Rolle gemeinsam mit SPRPs (kleine prolinreiche Proteine, die dort ebenfalls
vorliegen) 1, 7, 8
Dieses System gilt es zu schützen und zu fördern. Bei übermäßiger Strahlung braucht es Unterstützung, da dann häufig das Level freier Radikale dieses endogene System überschwemmt.
Natura-Tec SeaBerry Blue™, Booster für endogenen Schutz gegen ROS
Natura-Tec SeaBerry Blue™ ist ein natürlicher Wirkstoff auf Basis eines hocheffizienten Mikroalgenwirkstoffes aus der Mikroalge Haematococcus pluvialis in Kombination mit synergistisch wirkendem Cranberry Öl, stabilisiert in Omega-9 Triglyceriden.
Haematococcus pluvialis ist die reichste natürliche Quelle, die das Karotinoid Astaxanthin produziert (Abb. 3).
Abb. 3: Mikroalge Haematococcus Pluvialis bei hohen Karotinoid Gehalt
Natura-Tec SeaBerry Blue™ wurde als Anti-Aging Wirkstoff entwickelt, um den Problemen, die der vorzeitigen Hautalterung zugrunde liegen, entgegenzuwirken. Es ist ein Antioxidans Booster,
der aktiv die endogenen Schutzfunktion der Haut gegen freie
Radikale (ROS) fördert.
Eine Studie untersuchte die Wirkung von Natura-Tec SeaBerry Blue™ auf die Förderung der Antioxidantien Konzentration in menschlichen Hautexplantaten, die UV-A plus UV-B bzw. Blaulicht Exposition ausgesetzt wurden.
Studie zur Erhöhung der antioxidativen Aktivität
Der Studie liegt die Tatsache zugrunde, dass UV- und Blaulicht-Stress in der Haut für hohe ROS Konzentrationen sorgen. Diese verschieben das Oxidans-/Antioxidans- Gleichgewicht und die
Haut tritt dem durch eine erhöhte Produktion ihres endogenen Schutzschirms entgegen. 5, 6, 7
Der Zweck dieser Studie ist es, die Wirkung von Natura-Tec SeaBerry Blue™ auf die Antioxidantien Konzentration der menschlichen Haut zu untersuchen, wenn sie Stress durch UV-A/ UV-B oder Blaulicht Exposition ausgesetzt wird. Sie demonstriert die Rolle, die Natura-Tec SeaBerry Blue™ beim Schutz der Haut vor UV-A/UV-B- und Blaulicht Schäden spielen kann, indem es die physiologische Fähigkeit der Haut stimuliert, ihre eigenen Antioxidantien zu produzieren.
Die beiden Grafiken 4 und 5 beschreiben den Testablauf bezüglich Wirkstoffapplikation und Bestrahlung. Die Bestrahlungszeiten waren jeweils 40 min. Bei UV- Lichtbestrahlung entspricht
dies der UV- Einwirkung von 30 Minuten im Sommer zur Mittagszeit.
Blaulicht Bestrahlung wurde repetitiv vorgenommen, u.a. um die unserem Lebensstil entsprechende repetitive Bestrahlung zu simulieren. 8
Abb. 4: Diagramm zum Testablauf bei UV-/UV-B Strahlung
Abb. 5: Diagramm zum Testablauf bei Blaulicht
Grafik 6 und 7 zeigen mit den jeweils ersten und zweiten Balken den intrinsischen Anstieg der antioxidativen Aktivität durch Bestrahlung und damit, dass der hauteigene Abwehrmechanismus
in den Hautexplantaten funktionsfähig ist (NT-NS-0% zu UV-0% bzw. BL-0%).
Abb. 4: Diagramm zum Testablauf bei UV-/UV-B Strahlung
Abb. 5: Diagramm zum Testablauf bei Blaulicht
Abb. 6: Zunahme antioxidativer Effekt unter UV- Strahlung
Abb. 7: Zunahme antioxidativer Effekt unter Blaulicht
Durch den Zusatz von 2 % Natura-Tec SeaBerry Blue™ konnte eine hohe signifikante Steigerung der antioxidativen Aktivität festgestellt werden (UV + 2 % SeaBerry Blue™ bzw. BL + 2 %
SeaBerry Blue™).
Das Resultat dieser Studie zeigt, dass die Antioxidans Konzentration in Hautexplantaten, die mit 2% Natura-Tec SeaBerry Blue™ behandelt waren und UV- oder blauem Licht ausgesetzt wurden,
eine ausgesprochen bemerkenswerte Erhöhung gegenüber der Explantaten ohne Natura-Tec SeaBerry Blue™ aufweisen.
Die festgestellte zusätzliche antioxidative Aktivität ist so hoch, dass sie nicht allein durch Zufuhr antioxidativer Moleküle aus externen Quellen erzeugt werden kann. Dieser Anstieg der antioxidativen Aktivität wird intrinsisch von der Haut selbst erzeugt, die durch Natura-Tec SeaBerry Blue™ stimuliert wurde.
SPF-Boosting-Studie
Mit Natura-Tec SeaBerry Blue™ wurde sowohl eine in-vitro als auch eine in-vivo Studie durchgeführt, die den Einfluss auf den SPF einer Sonnenschutzformulierung nachweist (Sonnenschutz basierend auf Diethylamino Hydroxybenzoyl Hexyl Benzoate (5%), Bis-Ethylhexyloxyphenol Methoxyphenyl Triazine (4%) und Ethylhexyl Triazine (3%) → SPF ca. 20).
Der in-vivo SPF-Test wurde gemäß ISO 24444:2019 unter Verwendung eines Sonnensimulators und nach dem folgenden Verfahren durchgeführt: Exposition von UV-Strahlung auf 6 Bereiche
des Rückens vor oder nach dem Auftragen einer standardisierten Menge einer Formulierung ohne, mit 2% und mit 4% Natura-Tec SeaBerry Blue™.Über die MED (Minimal Erythemal Dose) wird der SPF berechnet.
Abb. 8: Erhöhung des Lichtschutzfaktors unter Sonnenbestrahlung
Bereits 2 % von Natura-Tec SeaBerry Blue™ erhöhten den SPF um 5 Einheiten, mit der Zugabe von 4 % konnte im Test eine Steigerung von 6 SPF-Einheiten erreicht werden. Für die Testformulierung mit LSF 20 bedeutet die Zugabe von 2 % Natura-Tec SeaBerry Blue™ eine Erhöhung des LSF auf 25. Das ist ein überzeugender Boosting-Effekt!
Die Ergebnisse der in-vivo Tests wurden durch den in-vitro Test bestätigt.
Zusammenfassung
UV-Licht und Blaulicht haben u.a. über die Induzierung der Bildung von ROS erhebliche negative Einflüsse auf die Hautalterung und -gesundheit. Durch unseren modernen Lebensstil sind wir einem Übermaß an Blaulichtstrahlung auch in den Abendstunden ausgesetzt. Dies führt zu einer Verschiebung des Schutz / Reparatur Rhythmus und damit zu einer signifikanten Verkürzung
der Reparaturphase der Haut. Um dies auszugleichen, erfordert es eine besonders gute Unterstützung der protektiven Eigenschaften der Haut in der Lichtphase, in der die Haut die Reparatur zugunsten der Protektion in den Hintergrund stellt. 4, 10, 11
Die Erhöhung des Lichtschutzfaktors einer Sonnenschutzformulierung um ca. 30 % und des intrinsischen antioxidativen Effekts um 42% bzw. 28 % sind ein beachtliches synergistisches Ergebnis.
Natura-Tec SeaBerry Blue™ zeigt damit überzeugend, dass es den Herausforderungen des modernen Hautschutzes gewachsen ist und als natürlicher Wirkstoff mit ganzheitlichem Ansatz die Haut bei ihren Protektionsanstrengungen gegen Umweltstress signifikant zu unterstützen vermag.
Literatur
- https://de.wikipedia.org/wiki/Vitamin_A
- https://www.msdmanuals.com/de-de/heim/hauterkrankungen/sonnenlicht-und-hautsch%C3%A4den/sonnenlicht-und-hautsch%C3%A4den-%E2%80%93-ein-%C3%BCberblick
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6280109/
- https://www.ybpn.de/pflege/hautalterung-blaues-licht/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3010660/#B13
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10392290/
- https://www.mdpi.com/2218-0532/88/2/27/htm
- EDS Natura-Tec SeaBerry Blue, Ceratec Sarl – Incorporating Natura-Tec division,France
- https://www.mbst.de/zirkadiane-uhr-mbst-kernspinresonanz-therapie.php
- https://www.cosmacon.de/circadianen-rhythmus/
- https://www.chronobiology.com/de/die-haut-und-der-circadiane-rhythmusdie-inneren-uhren-der-hautzellen/
- https://flexikon.doccheck.com/de/Zirkadianer_Rhythmus
- http://www.bluelightexposed.com/