WissenAmFreitag #105

Eine Sonnencreme Tube liegt in der Wiese. Darüber eine Sonnenbrille.

WissenAmFreitag #105 – 12/07/2024

Foto: Universität Innsbruck

Sommer, Sonne, Sonnencreme

Hallo zusammen,

haben Sie in den letzten Tagen auch wieder ohne lange Suche einen Platz in der Mensa gefunden, sich über die leeren Flure gewundert oder vermissen schmerzlich den:die Lieblingskollegen:in im Büro? Die simple Erklärung: Der Sommer steht vor den Toren der Universität! Bevor auch Sie sich in den wohlverdienten Sommerurlaub aufmachen oder dem berüchtigten Sommerblues erliegen, möchte ich Ihnen noch einen altbekannten Lifehack ans Herz legen: Sonnencreme.

Aber keine Sorge, anders als diese eine nervige Person in Ihrem Leben, die sie ständig ans Eincreme erinnert – in meinem persönlichen Umfeld bekleide übrigens ich selbst dieses Amt –, will ich mich der Notwendigkeit von Sonnenschutz heute aus einer wissenschaftlichen Perspektive nähern und einen spezifischen molekularen Mechanismus der Hautalterung erläutern.

Die menschliche Haut und ihre Alterung

Erstmal zu den Basics: Die Haut ist unser funktionell vielseitigstes und mit durchschnittlich 1,8 Quadratmetern Fläche unser größtes und schwerstes Organ. Aufgebaut in drei Schichten – Epidermis (Oberhaut), Dermis (Lederhaut) und Subcutis (Unterhaut) – schützt sie unseren Körper vor Umwelteinflüssen wie Hitze, Licht und Infektionen und ermöglicht uns die Wahrnehmung unserer Umgebung. Im Laufe unseres Lebens verändert sich unsere Haut allerdings – sie wird älter und damit lässt ihre Fähigkeit, den Körper gegen äußere Einflüsse zu schützen, nach.

Eingehender betrachtet ist die Hautalterung das Ergebnis zweier verschiedener Alterungsprozesse: Der physiologisch und genetisch bedingten intrinsischen Alterung und der durch äußere Umweltfaktoren hervorgerufenen extrinsischen Alterung. Zu den Umweltfaktoren gehört Sonnenlicht bzw. dessen nicht-sicht- und nicht-spürbarer Wellenlängenbereich. Die sogenannte Ultraviolette Strahlung dringt tief in die bindegewebige Dermis ein und schädigt die Haut durch die Bildung freier Radikale und weiterer oxidativer Nebenprodukte, welche die DNA der Bindegewebszellen angreifen und somit zum Verlust von Elastizität und Spannkraft führen.

Sonnencreme als Schutz gegen Hautalterung und -krankheit

Die gute Nachricht ist: Während das natürliche „Zeitaltern“ der Haut derzeit noch nicht wirksam beeinflusst werden kann, können die Folgen von Umweltfaktoren, wie der UV-Strahlung, durchaus eingedämmt werden. Mein Stichwort: Sonnencreme.

Sie enthält UV-Filter, die die Haut schützen, indem sie UV-Strahlung absorbieren und entweder als energieärmere, langwelligere Wärmestrahlung wieder abgeben oder sie streuen und reflektieren. Die Wirksamkeit einer Sonnencreme hängt von ihrem Lichtschutzfaktor – das ist die geheimnisvolle Zahl auf der Tube – , dem UV-Index und dem eigenen Hauttyp ab. Aber das ist eine andere Geschichte …

In dieser soll es darum gehen, wie die Folgen der UV-Strahlung neben der Nutzung herkömmlicher Sonnencreme in Zukunft eingedämmt werden könnten. Und genau das habe ich im Gespräch mit Wissenschaftler:innen des Forschungsinstituts für Biomedizinische Alternforschung für Sie herausgefunden.

Forschung zu molekularen Mechanismen der Hautalterung und der Uni Innsbruck

Pidder Jansen-Dürr und Maria Cavinato untersuchen gemeinsam mit ihrem Team explizit den Einfluss ultravioletter Strahlung auf die molekularen Mechanismen in den Mitochondrien von Hautzellen. Mitochondrien – im Volksmund besser bekannt als „Kraftwerke der Zelle“ – werden durch UV-Strahlung beschädigt, wodurch ein Mechanismus der mitochondrialen Qualitätskontrolle ausgelöst wird: Die Mitophagie. Diesen Prozess können Sie sich wie ein zelluläres Recyclingprogramm vorstellen: Geschädigte Mitochondrien werden in ihre Bestandteile zerlegt, welche wiederum für den Bau neuer Mitochondrien genutzt werden.

Je öfter wir allerdings gemütlich im Sonnenschein baden, desto schwieriger wird es für unsere Zellen, die geschädigten Mitochondrien zu retten. In diesem Fall werden die Zellen seneszent, d.h. sie stellen die Zellteilung ein, sterben allerdings nicht ab, sondern verbleiben im Gewebe, schädigen die Hautstruktur und treiben den extrinsischen Alterungsprozess voran.

Eine Möglichkeit, das Gewebe vor extrinsischer Alterung zu schützen, bestünde in der Störung der Mitophagie. An dieser Stelle setzt die neue Studie der Molekularbiolog:innen an. Sie fanden heraus, dass die genetische Manipulation der Expression eines bestimmten Schlüsselproteins – genannt NIX – die Mitophagie unterbindet. Durch die Blockade des Recyclingprogramms werden die Zellen gar nicht erst seneszent, sondern sterben ab und können das Gewebe nicht schädigen. Falls Sie ihr Wissen über die Mitophagie oder die spezielle Funktion des NIX-Proteins noch vertiefen möchten, empfehle ich unseren Newsbeitrag.

Neue Behandlungsmethoden

Die Studienerkenntnisse verweisen darauf, dass Alterungsprozesse oder Erkrankungen, die durch intensives Sonnenbaden ausgelöst werden, darauf zurückzuführen sind, dass seneszente Zellen im Gewebe verbleiben. Sie könnten in Zukunft zu neuen Behandlungsmethoden führen, die den Hautalterungsprozess durch die pharmakologische Blockade der Mitophagie abschwächen oder unterbinden würden – eine mögliche Ergänzung zur Sonnencreme auf molekularer Ebene!

Um Ihnen mit diesem wissenschaftlichen Exkurs zu Hautalterung und -erkrankung die Vorfreude auf den Sommer nicht gänzlich zu verderben: UV-Strahlung hat auch positive Effekte. Sie ist beispielsweise notwendig für die Bildung von Vitamin D, das eine wichtige Rolle bei diversen Stoffwechselvorgängen spielt und der Aufenthalt in der Sonne lässt den Endorphin-Spiegel ansteigen.

In diesem Sinne: Genießen sie die Sonne, aber – und damit werde ich meiner selbsterwählten Rolle als Sonnenschutz-Reminder auch hier gerecht – Eincremen nicht vergessen! Zumindest solange ein alternatives Wundermittel gegen Hautalterung noch auf sich warten lässt …

Ich wünsche einen erholsamen Sommer!

Lea Lübbert

Kommunikationsteam der Universität Innsbruck

HINGEHEN: Garten im Augenblick

Die Ausstellung „Garten im Augenblick“ zeigt Fotografien von Dragan Milojevic, die die Schönheit und Vielfalt der Pflanzenwelt des Botanischen Gartens in fantastischen Momentaufnahmen einfangen. Dragan Milojevic ist seit Jahren Teil des Teams im Botanischen Garten und hat durch diese Erfahrung ein besonderes Gespür für den richtigen Augenblick entwickelt. Die Ausstellung erstreckt sich über den gesamten Gartenbereich und lässt sich am besten bei einem entspannten Spaziergang entdecken. 20. Juli bis 18. August 2024, täglich von 13:00 – 16:00 Uhr. Eröffnung am 19. Juli 2024, 15:00 Uhr. Weitere Informationen.

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